光撞击一个物体时,它在每秒钟内传递了一定大小的动量;这相当于一个力

来源: 2010-04-20 09:58:58 [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:

再举另外一个例子:电磁场中存在着我们称之为光的电磁波,结果光也具有动量。所以,光撞击一个物体时,它在每秒钟内传递了一定大小的动量;这相当于一个力,因为,如果被照射物体每秒钟获得一定的动量,它的动量就发生变化,这种情况与有一个力作用在它上面完全相同。光撞击在物体上时会施加一个压力,这个压力很小,但用足够灵敏的仪器可以测量出来。
实际上,现代物理学认为,两个带电粒子之间的电磁作用就是通过交换光子来实现的,不仅如此,所有基本的相互作用也都是通过交换某些特殊种类的粒子来实现的。譬如,通过交换光子,两个电子之间发生了电磁作用;导致粒子衰变的弱作用则是通过交换、或者W+W−0Z粒子;而夸克之间的强作用所交换的粒子则是胶子,另外一种在所有物质间都有作用的引力则是通过交换引力子来实现的,这些作交换的粒子都有一个共同的特性,那就是它们都具有整数倍的自旋,这样的粒子有一个名称,即玻色子。因此,按照现代物理学的观点,所有的相互作用,就其本源来说,都是通过交换中间玻色子实现的! e− e−e− e−e−e−γ
因此我们看到,只要相互作用是以有限速度传递的,一般来说Newton第三定律就不再严格成立。那么,这种对第三定律的偏离有多大呢?也许有人会认为“偏离”这个词并不恰当,因为在我们前面两个速度垂直的运动电荷的例子中,相互作用的磁力看起来不只是偏离了Newton第三定律,而是完全违背了它。但是,你不应忘了,这两个粒子除了磁的相互作用之外,由于它们带电荷,同时还
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有电的相互作用,而此不过是电的相对论效应,在我们的例子中,两个运动电荷之间的磁力与电力的比值大约是212vvc,也就是说,当速度远远小于光速时,这种对第三定律的偏离是非常之小的。
在量子力学中,动量是另一回事——它不再是mv􀁋了。物体的速度的含义已难于确切定义,但是动量仍然存在。在量子力学中,差别在于当粒子表现为粒子时,动量仍是mv􀁋,但是当粒子表现为波时,动量就用每厘米的波数来量度:波数越大,动量就越大。尽管存在这些差别,动量守恒定律在量子力学中仍然成立。虽然不成立,所有从Newton定律出发的有关动量守恒的推导也都不成立,然而,在量子力学中,这条特殊定律却最后仍然有效! Fma=􀁋􀁋
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