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[重复就是力量] 判定实验：电磁波的刚性

术语 terminology

电磁波： electromagnetic wave

光压： light pressuret

动量： momentum

刚性： stiff

刚度： stiffness

核心：

假如“光压”存在（我想这个没问题），根据“作用力 = 反作用力”，

光线也应该受到来自物体的“反作用力”。

实验条件、花费等，也都不算太高。

“电磁学的实验再检验”：经典电磁学实验当代再检验的起因、意义要点

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395251.html

一、从“光压”到“电磁波的刚性”

   现在的主流观点：由于电磁场具有动量，其入射到物体上时会对物体施加一定的压强，这种压强称为辐射压强（光压light pressure）。

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=133534&Type=bkzyb&SubID=95643

图1  光压的示意图

Physicists make first observation of the pushing pressure of light

https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2015/pressureofli.jpg

https://phys.org/news/2015-06-physicists-pressure.html

   牛顿运动第三定律（作用与反作用定律）：“对于每一个作用，总有一个大小相等方向相反的反作用；或者说，两个物体之间的相互作用总是大小相等方向相反。”

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=228145&Type=bkzyb&SubID=61874

   即使不妨假定牛顿运动第三定律不再严格成立，在上面“图1  光压的示意图”里，难道只存在“电磁波对物体的光压”，而不存在“物体对电磁波的反作用”？                                          

   光压，会不会对电磁波自身产生反作用？这种假想的反作用，可能会引起电磁波的刚性。

   于是，上面电磁场的“动量”在“对物体施加一定的压强”时，电磁波自身会不会受到来自“物体”的反作用力？假如存在这种反作用力，它会通过电磁波自身向光源方向“逆向”传递吗？假如存在这种反作用力，它会对反射光产生什么影响？借用“光子”概念：光子与物体碰撞后，该光子动量的变化，会影响后面来自光源的其它光子吗？假如存在这种反作用力，它会引起光子自身的某些变化吗？

   通俗些，就是：电磁波自身是否具有刚性？

二、电磁波的刚性：判决实验的原理

图2  电磁波的刚性：判决实验的原理

   如图2所示，一束激光，与用两根细悬丝悬挂的反射镜夹角为45°。它形成“反射物体”的“入射光线”。

   （1）改变“反射物体”对水平方向的夹角 θ，测量反射镜的空间位置变化。

   （2）用对电磁波吸收率不同的材料作为“反射物体”，重复上面的实验。

   （3）改变激光的频率、强度等，重复上面的实验。

   （4）以上各种情况下，测量反射光线的频率等其它各种变化。

   （5）对照，无反射物体。忽略掉各种次要因素，对应“电磁波无刚性”的情况。

   假如“电磁波具有刚性”，则“反射镜”会出现一定的空间位置变化。这些变化可能与“夹角 θ”、“反射物体”的材料、激光频率与强度等有关。

三、 小结

   电磁波对物体产生光压时，物体会不会对电磁波产生某些反作用？假设存在这些反作用，则可能会引起电磁波的刚性。

   建议用激光照射吸收电磁波性能不同的“反射物体”，进行电磁波刚性的实体物理实验判定。激光先照射到“反射镜”，其反射出的光线，会对另外一个“反射物体”产生光压。改变“反射物体”的角度、材料，以及激光光源的频率和强度等，检查“反射镜”是否有空间位置的变化。假如电磁波存在刚性，则“反射镜”会有空间位置的一定变化。

附录：“最主流”的权威依据

为了防止“非主流、民科”们说闲话，特地提供 4 个“最主流”的依据。

（1）  “最主流”的《中国大百科全书》词条“电磁波/electromagnetic wave”

   该词条里面赫然写道“从麦克斯韦方程组并利用能量守恒定律可导出S = E × H，S 称为能流密度矢量，或坡印廷矢量。”。

图3  《中国大百科全书》词条“电磁波/electromagnetic wave”局部截图

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=187364&Type=bkzyb&SubID=80494

（2）“最主流”的《中国大百科全书》词条“坡印廷矢量/Poynting vector”

   该词条里面赫然写道“按照这种观点，即使在直流电路情形下，电源中的能量也不是通过电路中的电流传输到负载电阻去的，而是以电路周围电磁场能流的形式传输到负载电阻去的。”。

图4  《中国大百科全书》词条“坡印廷矢量/Poynting vector”局部截图

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=141060&Type=bkzyb&SubID=61956

（3）“最主流”的《中国大百科全书》词条“判决性实验/crucial experiment”

   该词条里面赫然写道“任何一个实验都有其历史局限性，它对假说虽然能起到一定的检验作用，但不可能是一劳永逸的最终判决。”。

图5  《中国大百科全书》词条“判决性实验/crucial experiment”局部截图

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=407407&Type=bkzyb

（4） “最主流”的《中国大百科全书》词条“库仑定律/Coulomb's law/”

   该词条里面赫然写道“电磁场理论的麦克斯韦方程组是在一些电磁学实验定律的基础上建立起来的，这些实验定律的精度和适用范围都难以言明”。

图6  《中国大百科全书》词条“库仑定律/Coulomb's law”局部截图

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=31176&Type=bkzyb&SubID=61925

头晕目眩

天旋地转

头痛欲裂

附录：俺“最主流”的其它证据

1.   当前 SI 新安培定义，和俺 2012-04-12 的“第二方案”几乎一样。俺比 SI 早了 6年多

[1] 2020-10-04，[优先权？] 中国人首先提出 SI 基本单位“安培”新定义？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1253168.html

[2] 中国科学院科学智慧火花，2012-04-12，SI基本单位中安培定义的两种可能缺陷

http://idea.cas.cn/viewdoc.action?docid=4681

http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1253075.html

2.  1995年，俺比美国学者早20多年提出新型“半电路、半电磁场”集成电路

[1] 杨正瓴. 一种新型集成电路概念——串音计算. 北京: [N]中国科学报, 2019-08-15, 第7版 信息技术.

http://paper.sciencenet.cn/dz/dzzz_1.aspx?dzsbqkid=33013

http://paper.sciencenet.cn/dz/upload/2019/8/201981505629684.pdf

https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/8/348727.shtm

[2] 杨正瓴. 关于“互容”概念的意义. 南京: [J]电工教学, 1995, 17(4): 35-39.

http://qikan.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=2000725&from=Qikan_Search_Index

https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-DQDZ199504010.htm

https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/QK199500046092

3.  俺1990年代提出《电路理论》的“互容”元件，2006年被美国工程院院士李泽元等老师论文里记在俺的名下

[1] Shuo Wang (IEEE Fellow), Fred.C. Lee （李泽元，中国工程院外籍院士，美国工程院院士）, J.D. van Wyk （IEEE Fellow）. Inductor winding capacitance cancellation using mutual capacitance concept for noise reduction application [J]. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 2006, 48(2): 311-318. 出版年: MAY 2006

doi:  10.1109/TEMC.2006.873867

https://ieeexplore.ieee.org/document/1634745

[2] 2023-07-28，[小资料] 将“互容 mutual capacitance”记在我名下的三位 IEEE Fellow s 与院士

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1397056.html

[3] 杨正瓴. 关于“互容”概念的意义. 南京: [J]电工教学, 1995, 17(4): 35-39.

http://qikan.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=2000725&from=Qikan_Search_Index

https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-DQDZ199504010.htm

https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/QK199500046092

4.  俺2012年建议的 SI 新词头，比 SI 早了 10年

[1] 2022-11-24，[建议] Let my 2012 new prefixes be used, please!  请使用我2012年建议的新词头！

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1365158.html

[2] 2012-04-19，增加 SI prefixes 的建议 (Suggestion to add the SI prefixes)

http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-561082.html

5.  俺近年是多个电类专业期刊等优秀审稿专家

   如《电工技术学报》 2022、2013年，SCI 期刊《Protection and Control of Modern Power Systems, PCMP, 现代电力系统保护与控制》2021、2020年，以及《电网技术》、《电力自动化设备》、《电力系统保护与控制》、《中国电力》、《电气工程学报》、《发电技术》、《西安交通大学学报》、《中国科技论文在线》等。排名不分前后。

欢迎在我的博客里、以及其它地方核对以上各种信息！感谢您指出任何错误！

参考资料：

[1] 2022-01-20，电磁波/electromagnetic wave/龚中麟，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=187364&Type=bkzyb&SubID=80494

[2] Freeman Dyson. A meeting with Enrico Fermi [J]. Nature, 2004, 427(6972): 297-297.

doi:  10.1038/427297a

https://www.nature.com/articles/427297a

   “There are two ways of doing calculations in theoretical physics”, he said. “One way, and this is the way I prefer, is to have a clear physical picture of the process that you are calculating. The other way is to have a precise and self-consistent mathematical formalism. You have neither.” 

[3] 2022-01-20，光压/light pressure/胡望雨、方哲宇，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=133534&Type=bkzyb&SubID=95643

[4] 27 Field Energy and Field Momentum, The Feynman Lectures on Physics, Volume II

https://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_27.html

[5] The Feynman Lectures on Physics

https://www.feynmanlectures.caltech.edu/ 

[6] 2023-04-04，刚度/stiffness/姚振汉、陈明继，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=219824&Type=bkzyb&SubID=63697

[7] 2022-12-29，光功能晶体/optical function crystals/胡强强、陶绪堂，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=60452&Type=bkzyb&SubID=80474

   在外场（如电、光、磁、热、声、力等）作用下，利用晶体本身光学性质（如折射率、感应电极化或非线性效应等）发生变化的机理，实现对入射光信号的获取、调制、传输、显示、受激发射、能量或频率转换等目的的光学晶体。

[8] 2022-12-23，牛顿运动定律/Newton's laws of motion/贾书慧

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=228145&Type=bkzyb&SubID=61874

相关链接：

[1] 2023-07-23，[讨论] 电磁学的实验再检验（7）：电磁波的刚性（关联“光压”）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396376.html

[2] 2022-05-16，[讨论] 电磁波会传递机械力或电磁力吗？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1338778.html

[3] 2023-07-28，[重复就是力量] 判定实验：“费曼电容器充电”与“坡印廷矢量 Poynting vector”

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1397039.html

[4] 2023-07-13，[最主流] 电磁学的实验再检验（1）：坡印廷矢量（Poynting vector）只是一种数学抽象？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395225.html

[5] 2023-07-27，[阶段小总结，要点，小结] “电磁学的实验再检验”相关博文要点

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396886.html  

[6] 2020-07-22，羡慕居里夫妇当初的科研条件

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1243092.html

[7] 2022-07-26，[汇报] 近十多年的时间、精力状态（欠佳）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1348843.html

[8] 2022-09-19，[？？？] 热血沸腾之后，更是“耗尽/耗干”后的无奈（关联资料“集成电路”，诺伊斯 Robert Norton Noyce）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1356020.html  

[9] 2023-07-12，[惊悚、惊喜] 原来我才是“最主流”：反思麦克斯韦经典电磁理论

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395113.html

[10] 2023-07-14，“电磁学的实验再检验”：经典电磁学实验当代再检验的起因、意义要点

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395251.html  

[11] 2022-07-31，[重贴] 反思麦克斯韦经典电磁理论宣言（附说明）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1349475.html

[12] 2022-06-25，[小结] 我们在物理学上的主要“创新点”（？）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1344493.html

[13] 2019-07-02，记忆：南开大学2008年《科学素质教育课程骨干教师高级研修班》

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1187783.html

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