10 费曼物理学讲义（第二卷 涉及迅速运动着的电荷时就会有一些重大缺点 最好的办法是采用抽象的场概念，它属于抽象的这一点固然可惜，但却是必须的.企 图把电场用某种齿轮的运动、或用线、或用某种材料的张力来表达的尝试曾经耗费掉物理学 家们的精力，比起直接探索电动力学的正确答案所必需的要多得多.有趣的是，在晶体里光 的行为的正确方程本来已由麦卡拉(Mo Cullough)于1843年得出.可是人们却对他说：“是 的，但没有任何实际物质的机械性能会满足那些方程的，而且由于光应当是在某种东西中的 一种振动，我们便不能相信这个抽象的方程式了.”要是人们稍为虚心一点，他们也许会在 早得多的时候就相信有关光的行为的正确方程了， 对于磁场的情况，我们可提出如下论点：假定你最后已能够成功地用某种线或某种在 空间运行的齿轮来构成一幅关于磁场的图案。 然后，你再去解释两个以同一速率互相平行 地在空间运动着的电荷所发生的情况.既然它们在运动，就将如同两电流那样动作，并会有 磁场和它们联系在一起（就象图1-8中流经该两导线里的电流那样）。可是，一个跟着这两 个电荷奔跑着的观察者看到它们却都是静止不动的，从而应该说那里不应有磁场.当你骑 在物体上一道运动时，就连“齿轮”或“线”也都消失不见了！上面我们所做的一切，就发现 个新问题.那些齿轮怎么会不见了呢？那些画出场线来的人们也同样会陷于困难.不仅不 能说出到底场线是否会跟着电荷跑 而且在某些参照系中这些场线竟会完全消失不见 了 原来，我们现在是在讲，磁性实际上是一种相对论效应.在我们刚才所考虑的两个作平 行运动的电荷的情况中，我们该指望对于它们的运费应当作出相对论修正，即是会出现一个 数量级为/心之项.这些修正就应该相当于磁力.但在我们的实验（图1-8）中，出现于两 条线间之力又是怎么一回事呢？那里的力全都是磁力.这看来似平不象是一种“相对论修 正”.而且，倘若我们估计一下线里电子的速度（你们可自行做出来），就将得到它们沿线的 平均速事约为每秒0.01厘米.所以/心约等于10-.肯定是一个可以忽略的“修正”了 可是不对尽管在这一情况下，磁力仅等于两运动电荷的“正常”电力的10-”倍，但应当记 取，由于受到几乎完全的衡消作用 一即由于导线里存在相同数目的质子和电子 一该“正 常”电力就已完全消失不见了.衡消的程度远较10两分之一来得准确，从面那个我们燕之为 磁力的小小相对论项就是唯一剩下来的项.它变成主要项了. 正是由于电力效应几乎完全抵消，才容许相对论效应（即磁现象）受到注意，面其正确方 程组 -准确至心/0的- 一才被发瑰，虽则当时物理学家还不懂得究竟发生的是什么事 情。而这就是为什么，当相对论被发现时，电磁规律并不需要改变。它们一一不象力学 已准确至/c2的程度了. 816科学技术中的电磁学 让我们指出下述事件来结束本章.希腊人所研究的许多种携象中有两种是十分奇特 的：如果你擦擦琥珀，你就可用它来吸起一些小纸片；又有一种来自麦尼西亚(Magnesia)岛 的奇怪石头会吸引铁。·想起古希腊人，当时只认识到这两个现象是把电或磁的效应表现得 足够明显的，这就令人惊奇了.之所以仅仅出现这两种现象，其原因主要在于上述关于电荷 间的非凡准确衡消作用.跟在希腊人之后的科学家通过研究又发现了一个又一个的新现 象，而这些实际上都不过是这琥珀和（或）磁石效应的一些景象而已.现在我们认识到，化学