万有电磁力

来自海天雨虹新物理

万有电磁力(Universal Electromagnetic Force)

万有电磁力是“《新理论物理学》架构”提出的宇宙最基本、最普遍的作用力概念。 该理论认为:宇宙中所有的相互作用——包括传统意义上的万有引力、静电力、磁力以及天体间的动力效应——本质上都是正、负单元电荷及其电偶极子之间电磁相互作用的表现形式。

万有电磁力是宇宙物质存在、相互作用、运动与演化的根本动力,是宇宙统一场的物理基础。

理论起源

在“《新理论物理学》架构”中,宇宙由两种最小基本粒子构成:

  • 正电子单元(正电荷);
  • 负电子单元(负电荷)。

这两种单元电荷以不同数量、不同结构组合,形成所有物质体。由于每个光子都是一对正负单元电荷的组合体——最小电偶极子——因此,一切物质都可视为由电偶极子堆叠形成的电磁体系。 这些电偶极子间的相互作用力即为万有电磁力

基本定义

万有电磁力是指宇宙中一切带电单元及其组合体之间,由电场与磁场交互作用所产生的总作用力。 它包括两个分量:

  • 万有电磁引力(Universal Electromagnetic Gravitation):异性电磁极相互吸引的效应,对应宏观引力;
  • 万有电磁斥力(Universal Electromagnetic Repulsion):同性电磁极相互排斥的效应,对应电斥与磁斥。

两者的合力为:

解析失败 (语法错误): {\displaystyle F_{em} = F_{emg}^{(引)} + F_{emg}^{(斥)}}

数学形式

在理想真空中,两个等效电偶极子之间的万有电磁力可表为:

Fem=kq1q2r2+μm1m2r2

其中:

  • q1,q2 为等效电荷;
  • m1,m2 为等效磁矩;
  • k 为电场作用常数;
  • μ 为磁场耦合常数;
  • r 为两电偶极子中心距。

当系统宏观上电性中和时,电场项趋于抵消,磁场耦合项主导相互作用,于是表现为宏观引力性质。 这即是“牛顿万有引力”的电磁本源解释。

理论内涵

(1)统一性

万有电磁力统一了传统物理中的四种基本力中的两类:引力与电磁力。 在该理论框架下,强相互作用和弱相互作用也可被视为局部高能密度条件下的万有电磁力特殊形式。

(2)双向性

万有电磁力同时包含吸引与排斥两种作用机制。 这两种机制的平衡决定了物质结构的稳定性与动态演化,如光子的稳定、原子核结合、天体轨道等。

(3)可加性与叠加性

宇宙中各物质体的电磁场可进行矢量叠加。 系统的总万有电磁力即为所有子系统电偶极子电磁作用的加权叠加:

Ftotal=iFem(i)

宇宙层级的表现

  • **微观层面**:
 光子、电子、质子等粒子之间的吸引与斥力,均由万有电磁力主导。  
 光子作为最小电偶极子,是万有电磁力的最小载体。
  • **宏观层面**:
 天体(如地球、太阳、银河系)均可视为巨大的电磁体,具有等效电偶极子效应。  
 天体之间的“引力”即其等效电偶极子之间的万有电磁引力的宏观表现。
  • **宇宙整体**:
 宇宙空间中充满由各物质体电磁场叠加形成的“宇宙基底电磁场”,  
 万有电磁力的分布决定了宇宙物质的整体动力结构与演化方向。

与传统物理的关系

概念 传统物理学观点 新理论物理学观点
引力 独立的基本力,由质量产生 电偶极子电磁引力的宏观表现
电磁力 独立作用,由电荷与电流产生 万有电磁力的显性表现
场的性质 电场与磁场相互独立 电场、磁场为同源的电荷场的不同表现
引力常数 G 经验常数 电磁耦合系数的宏观近似值

哲学与宇宙观意义

万有电磁力体现了“万物同原,万事同理”的宇宙观: 宇宙中所有物质均源于两种最小单元电荷,其相互吸引与排斥形成宇宙的结构、秩序与运动。 这是一种“电磁一元论”或“电偶极子宇宙论”的自然哲学表达。

推导与验证方向

  • 数值模拟:基于电偶极子叠加的引力场模型;
  • 天体系统稳定性分析:验证行星系统公转周期的电磁耦合解释;
  • 光子堆聚模型:验证高能光子堆形成稳定宏观物质的可能性;
  • 宇宙基底电磁场测定:通过电磁波谱观测拟合电磁引力场分布。

相关概念

主要参考文献

  • 《万物同原 万事同理》
  • 《对物质结构、结构能与作用力的探索思考》
  • 《光子、光、电流、热与能》
  • 《宇宙为空间·物质及其关系之总和》
  • 《新宇宙观理论》
  • 《问思拾贝杂集》

作者与出处

本词条基于海天雨虹理论物理研究思考团队原创文稿整理。 原载微信公众号《科学前沿·思考未来》(2023–2024)。