發信人: sunseeker.bbs@ptt.csie.ntu.edu.tw (這時只要輕鬆愉快就好.., 看板: astronomy
標  題: Re: [問]什麼東西比光的速度還快???
發信站: 批踢踢實業坊 (Tue May 27 22:21:29 2003)
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※ 引述《saywind.bbs@bbs.bio.ncue.edu.tw (寂山靜廬金子凌)》之銘言：
: ※ 引述《sunseeker.bbs@ptt.csie.ntu.edu.tw (這時只要輕鬆插n之銘言：
: > 事實上光速是最快(傳遞訊息)
: > 是解電磁學Maxwell's equations的結果(有很多符號打不出來所以略了:P)
: > 換句話說那不是假設
: > 而是經由"計算"的結果!!!!!
: > 就連光在經過介質時會反射、折射
: > 折射的角度
: > 以及在介質裡的傳播的速度為何較慢 速度是多少
: > 都可以用Maxwell's equations解出來咧!!!!!(崇拜他吧!)
: > 所以愛因斯坦狹義相對論的基本假設
: > 就是任何慣性座標系都滿足同樣的物理定律(非慣性座標系的東東還沒學^^b)
: > 如此一來Maxwell's equations的定律也要被滿足
: > 才推得我們在任何慣性座標系看的光都要一樣快!!
: > 然後才又冒出一大堆對時間空間的概念的改變了!!!
: > 但我們也要先說訊息最快必須是藉由電磁波傳遞的(光是電磁波)
: > 且要處處(至少大尺度範圍)都滿足Maxwell四大基本equations......
: > (小尺度範圍量子力學就登場啦!哇哈~~~~~)
: > 所以"光速是最快"...云云不是神話或也不要把它當作很恐怖怪誕的東東來看
: > 其實在這四大方程裡是可以解出比3*10^8更快的東西的
: > 所以之前有人提到"群速度"云云
: > 就是在某些特定的環境解出來的結果之一呢!......
: > 聽了有沒有覺得熱血沸騰!
: > 來物理系修電磁學吧!!哇哈~~:P
:   哇   這位老大
:   完全看不懂耶
:   四大方程式?????四大基本equation??????
:   這是什麼呀
:   老大   可以再白話一點嗎
:   小的物理不好ㄡ
:   聽說物理系的電磁學很難
:   這位老大想必一定很強
:   拜託  再解釋的白話一點
:   小的駑鈍呀..........
嗯恩~~~~
其實Maxwell's equations總共由四個方程式組成
所以應該稱做"方程組"
因為實在是打不出來......有希臘符號和微分符號......
所以我用語言敘述的好了
它們是由"微分的形式"所寫成
還有一種"積分的形式"
但都能夠由這個微分形式推導出
且要作進一步互相之間的交替運算時必得用這個微分形式
(積分形式應該是無法運算
因為它考慮的是空間中任一點的"電場"和"磁場"交替作用感應的複雜情形)

在一座標系裡的"任一處"都要滿足直這個方程組，就是：



1.電場的"發散量" = 電荷密度/真空中的介電常數;

2.電場的"旋量" = (-1)*磁場對時間的偏微分;

3.磁場的"發散量" = 0;

4.磁場的"旋量" = 真空中的磁導率*電流密度 +
                 真空中的磁導率*真空中的介電常數*電場對時間的偏微分;



{庫倫定律：F = k*Q1*Q2/r^2  這是高中學的形式  Q1、Q2是指兩"電荷"
我們為了某些原因將其改寫成：F = Q1*Q2/(4*圓週率*真空中的介電常數*r^2)
所以高中學的"k"就等於"1/(4*圓週率*真空中的介電常數)"。}
以上在解釋何謂「真空中的介電常數」(permittivity of free space)


{安培定律：在空間中對磁場做一環型積分(起始點和終點重合)
           = 真空中的介電常數*通過此環的"電流總和"}
以上在解釋何謂「真空中的磁導率」(permeability of free space)



至於"發散量"(divergence)和"旋量"(curl)的意義
大一的微積分就有教了
所以其實只要修過大一微積分
數學的程度就足夠修"電磁學"了


藉由空間中任一處都要滿足這個方程組
我們就可以用數學計算出很多很多東西
包括電磁波傳遞的數學形式
真空中、導體、非導體內部的傳遞都能算(只是數學不簡單=.=||)
甚至光波"帶有動量"和"能傳遞能量"等都能寫出來
當然真空中傳播電磁波的速度--光速--也能算出
其實"真空中的光速c" = (真空中介電常數*真空中磁導率)^-0.5
{其中"a^b"表示"a"的"b"次方}......

累......=.=
其實很有趣
若不懂就來修課吧:P

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