CJ-J
首先回答你的前面提出的問題:變化的意思是說,這個電場對時間求導不等於零。
你學過微積分沒有,如果你沒有學過微積分,那麼變化需要這樣來理解:
1.隨著時間變化
2.隨著空間變化
在你的提問中,我們選擇1,隨著時間變化。
為什麼我要這樣說的?因為我看得懂麥克斯韋方程組。在麥克斯韋方程組裡,磁場的旋度是等於電流密度再加上電場強度對時間的導數。從這個方程就可以看出,磁場與電流有關,還與電場的時間變化有關。
接下來回答你的具體問題。
你提到的一個勻速運動的電子,其在空間的電場是隨著時間變化的,也隨著空間變化。所以,既然它隨著時間變化,它當然就會產生磁場。如果你不能理解這個事情,你可以把這個電子看成是一個電流,運動的電子其實產生了一個電流,而電流會產生磁場,這個就是奧斯特的發現——你在初中物理中肯定學過的。
瀟軒
靜止電荷周圍只有球對稱分佈的電場,沒有磁場。把這個電場按洛倫茲變換關係,變換到另一個參照系中,在這個參照系中,這個電荷在作勻速直接運動,就可得到勻速直線運動的電荷周圍的電磁場,這種情況下,這個電荷的周圍不僅多了一個磁場,電場的分佈狀態也會變化,電場會向垂直於運動方向的平面集中。
勻速直線運動電荷周圍的電磁場,隨電荷一同運動,但這個電荷並不向外輻射電磁場。只有加速運動的電荷,包括速度值不變,但方向改變的加速運動,如勻速的圓周運動,才會向外輻射電磁場。這是電動力學中的結論。
隨著不斷的向外輻射電磁場,電荷本身所具有的能量就會減少。所以,原子核周圍作圓周運動的電子,很快就會掉落到原子核中。但原子實際上是非常穩定的,這也就是經典的電磁理論不能適用微觀粒子,微觀粒子的行為必須用量子力學才能解釋的一個原因。電子在原子核周圍的運動,已不能用經典的語言,如運動的軌道等來描述了。
狄拉克後來有感於量子力學中存在的問題,曾重新返回到經典的電磁場理論,試圖從經典理論出發,來解釋微觀粒子的行為,但沒有取得任何有價值的結果。