1 电磁学 §1-1电 力 现在来考感这么一种力。这种力活象引力，也是与距离平方成反比地变化的，但比引力 要强约一万亿亿亿亿倍。另外，还有一点区别，即存在两种我们可称之为正的和负的物质，种 类相同的相斥，不同的相吸。这就不象引力，那里只存在吸引.这样，会出现什么情景呢？ 一堆正的物质会以巨大之力互相排斥，并向四面八方散开，一堆负的物质迹然。但一相 正和负均匀混合的物质就完全不同了.相反的物质会以巨大的吸引力互相拉挽着，净结果 将把那些可怕的力差不多完全抵消了，这是通过形成坚牢而又精致的正和负的混合体而达 到的，而这样两推分开着的混合体之间实际上就不再存在任何引力或斥力了. 确实存在这样一种力 电力，世间万物都是由此种巨力互相吸引和排斥着的正质子 与负电子所组成的混合物.然而，平衡竞是那么完善，以致当你站在别人旁边时也根本没有 任何受力的感觉.这时，即使只有一点点不平衡，你都会觉察到的.例如，要是你站在别人 旁边相距只有-一臂之远，再假定各自有比本身的质子仅多出百分之一的电子，其排斥力就会 大得不得了！多大呢？足以举起那座帝国大厦？不！举起珠穆朗玛峰？不这个斥力应足 以举起相当于整个地球的“重量”： 了解到在这种致密混合物中这些巨大之力是那么完善地抵消掉，我们就不难于理解：当 物质试图保持正与负的电荷最细致的平衡时，它该拥有多大的硬度与强度？例如，帝国大厦 在大风之下只会摇摆八英尺左右，因为电力把每一电子与质子多少总保持在其适当位置上， 另一方面，如果我们在一个足够小的尺度范围内考察物质，使得只能看到几个原子，那么任 一小部分就往往不会有相等数目的正电荷和负电荷，从而会有一些强的剩余电力。即使在 相邻两小部分中两种电荷数目相等，也仍有可能拥有巨大的净电力，因为各电荷之间的力是 与距离的平方成反比的。如果一部分中的负电荷与另一部分中的正电荷靠得较近，面与负 电荷离得较远，则净力就会发生。因此，吸引力可能大于排斥力，从而在两个不带额外电荷 的小块中就有一个净吸引力存在。那种把各原子结合在一起之力、把各分子保持在一块的 化合力，其实都是电力在电荷的平衡不够完普、或在距离都十分微小的那些区域里才显示出 来的作用 当然，你会知道，原子是由在其核心上的一些正质子和核外的一些负电子所构成的.你 也许会问：“如果这种电力那么厉害，为什么质子和电子不会凑到一块来呢？如果它们想要 形成一个亲密混合体，为什么不会更亲峦些呢？答案是，这与量子效应有关。要是试图把电 子关在一个很接近于质子的区域中，那么按照测不准原理它们就得拥有一个均方动量，而随 着我们把它关得越紧，这个均方动量就会变得越大.正是这一种由量子力学规律所支配的 运动，才使得电的吸引力不会把两电荷移得更接近些 还有一个问题：“是什么东西把核维持在一起的呢？”原子核中有若于个全都带着正电 )帝国大厦指美国妞约市第五大街上的一座建筑物，地面上共102层，高48.5米。 二者注