物理科学探疑-网友天空-系统观点-董银立-关于电荷“惯性质量”的再认识
关于电荷“惯性质量”的再认识
董银立
摘 要：1、电子（电场）加速运动时受到的惯性阻力为“电磁惯性阻力”，其本质上是电场力，这与牛顿力学中的实物体加速运动时受到的惯性阻力是截然不同的，因此牛顿运动定律不适合运动的电（磁）场。2、加速运动的电荷并不辐射能量。
第一节：牛顿运动定律是否适用于电（磁）场的运动
《电动力学》中言：“为什么用显然错误（不考虑‘辐射阻尼力’）的方法算得的结果会跟实验很好地符合呢？”《电动力学》认为正确的方法应是这样的：“电子作加速运动时激发电磁场，向外辐射能量和动量，这种辐射场的反作用称为辐射阻尼力F阻，所以一个受外力F外作用的质量为m的带电粒子，就按牛顿运动方程而运动：ma=F外—F阻 ，但其荒谬的结论表明《电动力学》的局限性。”
我们认为，牛顿在创建经典力学时，可能不知道人们将来会发现另一种物质——电磁场，牛顿也没有说过他的运动定律适用于运动的电磁场，所以上述困难并非牛顿惹的祸，我们不应把所有责任都推到牛顿身上。
我们应该承认电磁场是与实物有本质区别的一种物质，场与实物的共同特征是它们都有惯性质量；场与实物的区别是：实物的惯性阻力本质上是万有引力，为什么呢？原因是实物的惯性质量与其引力质量相等：而电（磁）场的惯性阻力本质上是一种电（磁）场力，为什么呢？原因是电场的引力质量是零，电场不受万有引力作用，所以其惯性阻力不可能是万有引力而只可能是电场力。
我们的第一个证据是：有两个小球，一个带电，一个不带电，用天平测得它们受的万有引力相同，但用同一外力作用于这两个小球时发现，带电小球的加速度小于不带电小球的加速度，可见电场没有引力质量却有惯性质量；
我们的第二个证据是彗星尾巴现象，历史上对彗尾的解释首先是光压说，但是近代物理学家发现光根本不具有如此威力，甚至光是否存在压力都受到了人们的怀疑，军事专家的观点更支持我们，《军事学教程》中言：“激光武器的特点：不产生后坐力，是一种无惯性武器。”近代实验也发现原子核向外发射出能量极高的 Y 光子时并不做反冲运动（近代理论认为能量越大的光子其动量越大）。我们应该怀疑麦克斯伟所预言的光压了。经典物理后来又转用太阳风来解释彗尾，但目前的研究发现，地球外的宇宙射线是各向同性的，来源于太阳方向上是宇宙射线并不比其他方向上是多，而且宇宙射线来源于那里至今仍是个迷，后来人们发现宇宙射线中有一些“低能质子”的多少与太阳黑子活动存在某种联系，于是认为“低能质子”就是太阳风，但仍然存在两个困难，一是“低能质子”也是各向同性的，二是我们还不清楚是“低能质子”的变化引起太阳黑子活动呢还是太阳黑子活动引起“低能质子”的变化。
我们认为彗尾形成的原因很简单，它就是一个早已被人们公认的事实：彗尾是带电的。即彗尾的部分物质——电场——只有惯性质量而无引力质量，万有引力不能吸引这部分质量，因此整个彗尾相对于太阳的加速度是由太阳对彗尾的引力及彗核对彗尾的引力（彗尾的重力）两者的合力提供的。
正如在经典力学中合外力是不包括惯性阻力一样，但由于我们不习惯把一种电场力（即电磁惯性阻力）当作一种虚力（正如对实物体来说我们不习惯把惯性力当作实力一样），我们将如此来表述电场（磁场）的运动定律：无论电（磁）场处于何种运动状态，它受到的合力都是零。该运动定律可以解释关于电子的一切运动。我们先表述一下电子的特征：《电磁学》和《电动力学》都认为电子（不同于质子）只有电磁质量而没有机械质量，即电子的质量完全来自周围电场的能量。我们认为“电磁质量”和“机械质量”的提法不太合理，应表述为电子只有惯性质量而无引力质量。
电子的第一种运动状态：即导线中的恒定电流，电子在该运动状态下受的合力为零（电场力与电阻阻力的合力）。
电子的第二种运动状态：既在不考虑电阻的纯电感电路中，在该运动状态下，电子受的合力为零（因为自感产生的反电动势正好和外电动势大小相等方向相反）。
电子的第三种运动状态：即在电磁波发射塔中的电子（将在第三篇文章中解释），电子受的合力为零。
电子的第四种运动状态：即在真空中电磁场作用下运动的状态，电子受的合力为零。因为该运动状态其实与上述第二种运动状态是相同的，因为：第一，反电动势的产生只与加速运动的电场（电子）有关，而与导线是否存在无关；第二，电阻为零的纯电感电路与真空对电子的作用效果是相同的，即两种物理模型在本质上是相同的。
下面我们以匀强电场为模型来定量地解出电场的惯性质量：
设上图为一平板式电容器，两极板为边长为L的正方形，两极板间距为s，且L＞＞s，其间为匀强电场E0。假设两极板（包括电荷）的引力质量为零，当一个外力F（如上图，其方向平行于电极板，垂直于电场E0）作用于它时，它必向右以某一加速度值a做匀加速运动，因为只有这样，电容器所在空间内才能产生垂直纸面且匀速增强的磁场B，这个均匀变化的B又产生一个恒定的电场E，这个E作用于两极板的电荷，产生一个恒定的阻力f，f 的大小正比于电容器的加速度a，当a=某值时，f=F。这时电容器（实质是电场）做匀加速直线运动，其惯性质量：m电=F/a。下面来解m电的值。
1，运动的电场E0（运动方向与E0垂直）产生磁场B0（B0垂直于纸面)。
B0=E0V/C2（V为电容器的运动速度、C为常数其值与光速巧合）
即：dB/dt=E0a/C2（a为电容器的运动加速度）
（1）
2，截面积为L×s（电极板边长×极距）的变化的B，在其边界产生一个环形E环。
E环=（dB/dt）×（L×s）/（2L+2s）因为L＞＞s，所以E环=（dB/dt）×s/2=E0a/C2×s/2
（2）
3，m电=F/a=f/a=2E环q/a（q为一个电极板的电量）
把（2）式代入该式得：
m电=2（E0a/C2×s/2）×q/a=E0sq/C2
（3）
平板电容器场强E0与电量q之间的关系为：
q=ε。E0×L2（L2为电极板的面积）
（4）
把（4）式代入（3）式得：
m电=ε。E20L2s/C2 = ε。E20Ve/C2
（L2s=Ve为E0的体积）
4，电场E0的内能：We=qU/2=ε。E20V/2
所以We=m电C2 /2 （真正的质能方程）
我们解出的质能方程虽与狭义相对论的W=mC2不同，但能量守恒定理能证明我们的是正确的。如下：
以速度v运动的上述电容器产生的能量：
WB=ε。E20Vev2/2C2，而以速度v运动的上述电场E0的动能=m电v2/2=ε0E20Ve/2C2
，两者正好相等，并且等于外力F做的功。
以速度v运动的上述电容器产生的能量：
WB=ε。E20Vev2/2C2，而以速度v运动的上述电场E0的动能=m电v2/2=ε0E20Ve/2C2 ，两者正好相等，并且等于外力F做的功。
请注意，电场周围的磁能WB来源于何方？其实来源于外力F做的功，电容器受到的阻力f只是一个电磁惯性阻力。对实物体来说，外力克服惯性力作功并不向外放出热量（与摩擦阻力不同），而是完全转换为实物体的动能，而此处F克服电磁惯性阻力f作功并不向外发射电磁波，而是完全转化为电场的动能。该观点在《电动力学》和经典电磁理论看来是错误的，但事实证明加速运动的电场并不辐射能量。如：原子的稳定性（虽然电子围绕着原子核作加速运动）及本章第一段；再如：《量子力学》认为两个电荷之间通过交换“虚光子”作用的，即加速运动的电荷向外辐射出“虚光子”（能量为零的光子）。这也证明，加速运动的电荷不辐射能量。《电动力学》当然知道其中的困难，并把这称为“自身的局限性”，但又无法抛弃这个观点（即加速运动的电荷向外发射能量），这是因为，如果抛弃这个观点的话，它将面临一个更大的困难—电磁波是如何产生的呢！？（我们将在第三篇文章中解释）
第二节：电磁理论适用的参照系是什么
经典电磁理论认为：麦克斯伟方程组只有在绝对静止系中才成立，这就意味着电磁理论在运动速度（相对所谓的绝对静止系）不相同的各个惯性系中的规律是不同的！地球一年四季的速度（相对所谓的绝对静止系）的大小是不同的，这就意味着可以通过地球上的电磁实验来测量出地球的速度！
人类的确是这样做的，用来测量地球运动速度的特鲁顿实验是这样的：用一个绝缘杆连接两个带正电荷的小球，当该“双带电球”运动时，双球之间将产生相互吸引的罗伦次力，与双球之间的静电斥力不同，该罗伦次力的方向不一定与绝缘杆重合，而是与双球的速度方向垂直！当双球运动方向与绝缘杆不垂直时，该罗伦次力将产生一个力矩使绝缘杆转动！通过测量该转动力矩的大小就可以测量出地球的速度！！但实验却无情的摧毁了人类的愿望，与固定在地球上的惯性导航系统一样，无论何时何地，该实验装置的读数永远是零！！
就该问题，我在因特网上与浙江大学的沈建其博士进行过辩论，我提出的问题是：
《电磁学》第270页说：“无论电荷静止还是运动，它们之间都存在着库仑作用，但只有运动的电荷之间才存在着磁相互作用。”请问该“磁作用”的大小与电荷相对（ ）的速度有关？
A、与电荷相对绝对静止系的速度有关。（这是经典电磁理论的观点，但被特鲁顿实验证明是错误的。否则就不会出现相对论。）
B、与电荷相对地球的速度有关。（符合我们提出的三个相对性原理。）
C、与电荷相对观测者的速度有关。（这原先是沈先生的观点，但后来被沈先生承认是是错误的，因为这意味着通过人主观选择的参照系的改变可以产生“魔力”。）
参考文献：
《原理》 牛顿
《物理学的进化》 爱因斯坦
《科学的价值》 彭加勒
《科学与假设》 彭加勒
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