Re: [問題] 磁鐵吸迴紋針有無作功？
首先，我想說的是，就古典電磁學的定義來講，磁場是不會做功的。
原因很簡單，磁力永遠跟帶電物體的運動方向垂直，所以不可能做功。
不管你的磁場是均勻不均勻、是不是隨時間變化都一樣。
但是雖然磁場本身不做功，如果同時有其他力存在，磁場可以「導致」其他力做功。
一個最簡單的例子是這樣。
假設一個電子在平面上運動。這個平面分成兩個部分：
左半部有平行平面的電場、右半部有垂直平面的磁場。
如果今天有一個電子在右半部運動，那麼他受到的磁力會彎曲電子的軌跡
（但是不會做功、電子只是從直線運動變成圓周運動，但動能不變）。
但是電子的路徑彎曲之後會跑到平面的左半部，
電子在左半部受到電場的作用而改變能量。
在這個例子裡面，磁場有作功嗎？沒有！
但是磁場「造成」電子的動能變化，透過讓電子受到左半部電場的影響。
※ 引述《hwider (海裡的星辰)》之銘言：
: 在下大學電磁學沒學好，畢業十幾年了，近年偶爾有個疑問，就是
: 磁鐵把迴紋針從桌上吸起來，
: 或者磁鐵放桌上吸引迴紋針，
: 這時候顯然什麼東西作了功吧？
: 請問是什麼呢？
做功的是迴紋針裡面原子核產生的電場。
磁場會改變迴紋針原子裡面電子的軌道，讓它傾向於更靠近磁鐵一些。
原子核因為跟電子之間的電場相互作用而被拉上去。
: 或者是，有什麼"消耗了"呢？
: 因為電磁學很多已經忘記了，請問有沒有一般大叔程度聽得懂的解釋呢？
: 前面似乎有人也是提出類似問題，但是看了有點頭大，
: 是不是說:磁鐵不作功，而是磁場作功？
: 所以消耗的是磁場囉？
首先，磁場不是一種能量。
需要能量才能產生磁場，不過磁場不是能量，他不能被隨便「消耗」。
況且迴紋針被吸上磁鐵磁化之後自己也會產生磁場，總磁場反而還變大了勒。
磁鐵的磁場是固定的，把東西吸起來並不會損耗任何磁場。
如果你覺得這不好想像，我給你一個類比：
蘋果從樹上掉下來到地上，並不會改變蘋果的質量。因此蘋果產生的重力場沒有改變。
同理，地球產生的重力場也沒有改變，沒有任何東西「少掉一部分」。
: 我的想像是，磁鐵的磁場吸起迴紋針之後，磁場"少了"一部分，就是磁場的消耗了。請問這樣想對嗎？
: 其實還有個問題，
: 磁鐵的磁場怎麼來的？
這是個很深刻的問題，看要深入到怎樣的成分會有不同的回答。
普通的解釋是磁鐵裡面有很多繞著原子核轉的電子，
我們知道如果電子在繞圈運動，會產生一個類似看起來像小磁鐵的磁場。
普通的狀況下，這些小磁鐵並不會指向某個特定方向，所以巨觀上沒有磁效應。
但是組成磁鐵的物質很特別，磁鐵原子間的交互作用會固定小磁鐵的方向，
因此很多小磁鐵加起來我們就看到一個大磁鐵。
要解釋小磁鐵彼此的交互作用為什麼會固定方向需要量子力學。
但是如果就最底層的問題而言，答案是，我們不知道，就是有磁場。
這個問題就跟問為什麼會光速不變、或為什麼重力是平方反比一樣。
我們只知道實驗結果告訴我們事實是這樣。
: 以及，物體的重力場怎麼來的？
: 這些場的產生，是我們所處的空間的特性嗎？
這是很常被問的問題。
簡單的說法是，能量會彎曲時空，彎曲的時空會改變物體的運動狀態，
所以你會感覺到重力。
但是如果你問「為什麼有能量會彎曲時空」，那我的答案也是「不知道」。
: 會這樣想，是因為以前大學物理教了原子核裡面粒子之間是藉由交換某些更小更小的粒子，才能互相吸引。
: 而磁場呢？磁場有跟迴紋針交換什麼粒子嗎？
交換粒子是量子場論的說法。
在量子場論裡面，力的傳遞是透過交換玻色子來達成的。
電磁力的媒介粒子是光子，所以迴紋針跟磁鐵交換光子。
但是切記迴紋針不是跟「場」交換光子，而是跟產生場的磁鐵交換光子。
當然你是不可能觀測到交換光子的過程的。
因為如果要觀測到光子，那要觀測的光子必須要被你的眼睛吸收。
但是既然是迴紋針跟磁鐵交換光子，那麼沒有理由光子會突然跑到你的眼睛裡面。
: 重力呢？重力有跟蘋果交換什麼粒子嗎？
: 感謝看完這些不知所云，疑惑已久的問題
: 謝謝
人們認為重力場的媒介是重力子。
但是我們目前並沒有一個自洽的重力量子理論。
所以並沒辦法以量子場論的語言完整描述重力子被交換的過程。
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