來(lái)源：譚鐸平科學(xué)網(wǎng)博客，作者：譚鐸平。

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“波”分為機(jī)械波、電磁波，“波”與“力”有一種非比尋常的關(guān)系。

機(jī)械波的特征是由媒介傳遞的高頻“振動(dòng)力”，這容易理解。然而，研究發(fā)現(xiàn)，電磁波也有非常類似的特征：電磁波可能是高頻“電磁力”的傳遞。不同的是，機(jī)械波源的“振動(dòng)力”必需借助媒介才能傳遞到遠(yuǎn)處物體，但是，電荷力、磁力是非接觸性力，傳遞不需借助任何媒介，因此，高頻振蕩的“電磁力”不用媒介就能傳遞給遙遠(yuǎn)的物體。這就產(chǎn)生一個(gè)奇異現(xiàn)象：一個(gè)物體的“力”（非接觸性力，如磁力）到達(dá)遠(yuǎn)處另一個(gè)物體時(shí)，力有傳遞速度這一特殊的自然規(guī)律，而且“光速c是速度極限”很可能是這一規(guī)律產(chǎn)生的直接結(jié)果。

一、先看機(jī)械波與“力”的關(guān)系（以聲波為例 ）

聲學(xué)認(rèn)為，聲波是聲音的傳播形式，由物體的振動(dòng)產(chǎn)生。它的傳播可以認(rèn)為是介質(zhì)偏離平衡態(tài)的小擾動(dòng)，從能量角度看是機(jī)械能的傳遞，而任何機(jī)械能的傳遞是通過(guò)傳遞“力”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

空氣是傳播聲波的“彈性媒介”，空氣分子有個(gè)重要特點(diǎn)：把空氣分子分離開(kāi)非常容易，但壓縮空氣使空氣分子靠近卻很難，而且，空氣分子越靠近越難。顯然，空氣分子間有強(qiáng)“斥力”，才能阻止空氣分子靠近，空氣也因此而具有彈性。

另外，常溫的空氣體積是超低溫下“空氣固體”體積的近千倍，因此，常溫空氣分子之間距離很大，分子間無(wú)任何直接接觸。

那么，“斥力”就是空氣分子傳播聲波的關(guān)鍵因素。當(dāng)聲源體帶動(dòng)周圍空氣分子高頻振動(dòng)時(shí)，空氣通過(guò)分子間的“斥力”將聲源的振動(dòng)力在空氣中迅速傳播開(kāi)，傳遞到遠(yuǎn)方。可見(jiàn)，聲波就是傳播“力”。

我們耳朵聽(tīng)到聲音，是空氣把聲源的振動(dòng)力傳遞到耳膜，耳膜在振動(dòng)力的驅(qū)使下產(chǎn)生共振，才聽(tīng)到聲音。可見(jiàn)，聲波就是傳播聲源的高頻“振動(dòng)力”。

聲波是高頻“力”的傳播或許不足為奇，但電磁波也有相似的傳播特征，這卻有重大的意義。

二、電磁波 (Electromagnetic wave)又稱電磁輻射、電子煙霧

1865年，James clerk maxwell 創(chuàng)立了經(jīng)典電磁理論，并預(yù)言了電磁波的存在，且通過(guò)麥克斯韋方程計(jì)算出光速。1887年，赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在。其后，電磁理論逐步完善。

電磁理論認(rèn)為電磁波是變化電場(chǎng)周圍激發(fā)出磁場(chǎng)，變化磁場(chǎng)周圍再激發(fā)出電場(chǎng),空間電場(chǎng)、磁場(chǎng)的相互激變使電磁波實(shí)現(xiàn)傳播。然而，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，磁場(chǎng)、電場(chǎng)的本質(zhì)是“力”。

磁場(chǎng)的定義是，對(duì)放入其中的磁體有磁力作用的物質(zhì)叫磁場(chǎng)。當(dāng)一個(gè)磁針受力偏轉(zhuǎn)時(shí)，就可斷定周圍有磁場(chǎng)。反過(guò)來(lái)說(shuō)，如果磁場(chǎng)對(duì)任何物質(zhì)都不產(chǎn)生作用力，就不能稱為磁場(chǎng)，因此磁場(chǎng)的本質(zhì)是磁力，“磁力”是磁場(chǎng)唯一標(biāo)志。

同理，電場(chǎng)的本質(zhì)是電荷對(duì)電荷的作用“力”，當(dāng)電子在某一區(qū)域受到力時(shí)，就斷定周圍有電場(chǎng)。相反，如果電場(chǎng)中不產(chǎn)生任何力，也就不成為其電場(chǎng)，因此電場(chǎng)就是電荷力的作用場(chǎng)，“力”是電場(chǎng)的唯一標(biāo)志。

磁場(chǎng)是“磁力”，電場(chǎng)是“電荷力”，那么，電場(chǎng)、磁場(chǎng)的相互激變，必然是電荷力與磁力的激變，因此，電磁波的傳播本質(zhì)是傳播“電磁力”。

再?gòu)碾姶挪▊鞑サ男Ч矗陔姶挪ń邮掌髦校邮盏降碾姶判盘?hào)本質(zhì)是什么？其實(shí)是導(dǎo)體獲得微小高頻電流，而電流是電子的流動(dòng)，但是電子只有受到電磁力作用才會(huì)移動(dòng)，電磁力從何而來(lái)呢？是電磁波發(fā)射器傳送來(lái)的，因此電磁信號(hào)的傳遞就是傳遞“電磁力”。

電磁波的本質(zhì)是傳播高頻的“電磁力”。這似乎難以讓人接受，但電磁波在客觀中的表現(xiàn)卻與此很吻合。既然電磁波是“力”的傳播，那么電磁波的速度就等同于“力”的傳遞速度，即：“力”的傳遞速度=電磁波速度=光速c（真空中），就是說(shuō)：“力”的最大傳遞速度為光速c。

我們知道，力是產(chǎn)生加速度的根本原因 (f=ma)，任何速度的增加都需要“力”，我恍然大悟！為什么光速c是速度極限？原來(lái)，改變速度的唯一方法——“力”的最大速度為光速c，因此，“力”加速的任何物體速度不可能超過(guò)c，這似乎與現(xiàn)實(shí)很吻合。

• 在回旋加速器中，電場(chǎng)力給粒子加速，但是，不管我們?cè)鯓优ΓＷ拥乃俣瓤傂∮诠馑賑，原來(lái)，給粒子加速的電場(chǎng)力有最大速度——光速c。因此，粒子的速度永遠(yuǎn)不會(huì)超過(guò)c。這似乎反證了“力”具有速度。

• 光從玻璃進(jìn)入真空后，速度從2/3c猛增到c，可任何物質(zhì)速度都不會(huì)無(wú)故增大，如果電磁波只是一種“力”，就能很好的解釋這個(gè)現(xiàn)象。