首先，我想说的是，就古典电磁学的定义来讲，磁场是不会做功的。 原因很简单，磁力永远跟带电物体的运动方向垂直，所以不可能做功。 不管你的磁场是均匀不均匀、是不是随时间变化都一样。 但是虽然磁场本身不做功，如果同时有其他力存在，磁场可以「导致」其他力做功。 一个最简单的例子是这样。 假设一个电子在平面上运动。这个平面分成两个部分： 左半部有平行平面的电场、右半部有垂直平面的磁场。 如果今天有一个电子在右半部运动，那麽他受到的磁力会弯曲电子的轨迹 （但是不会做功、电子只是从直线运动变成圆周运动，但动能不变）。 但是电子的路径弯曲之後会跑到平面的左半部， 电子在左半部受到电场的作用而改变能量。 在这个例子里面，磁场有作功吗？没有！ 但是磁场「造成」电子的动能变化，透过让电子受到左半部电场的影响。 ※ 引述《hwider (海里的星辰)》之铭言： : 在下大学电磁学没学好，毕业十几年了，近年偶尔有个疑问，就是 : 磁铁把回纹针从桌上吸起来， : 或者磁铁放桌上吸引回纹针， : 这时候显然什麽东西作了功吧？ : 请问是什麽呢？ 做功的是回纹针里面原子核产生的电场。 磁场会改变回纹针原子里面电子的轨道，让它倾向於更靠近磁铁一些。 原子核因为跟电子之间的电场相互作用而被拉上去。 : 或者是，有什麽"消耗了"呢？ : 因为电磁学很多已经忘记了，请问有没有一般大叔程度听得懂的解释呢？ : 前面似乎有人也是提出类似问题，但是看了有点头大， : 是不是说:磁铁不作功，而是磁场作功？ : 所以消耗的是磁场罗？ 首先，磁场不是一种能量。 需要能量才能产生磁场，不过磁场不是能量，他不能被随便「消耗」。 况且回纹针被吸上磁铁磁化之後自己也会产生磁场，总磁场反而还变大了勒。 磁铁的磁场是固定的，把东西吸起来并不会损耗任何磁场。 如果你觉得这不好想像，我给你一个类比： 苹果从树上掉下来到地上，并不会改变苹果的质量。因此苹果产生的重力场没有改变。 同理，地球产生的重力场也没有改变，没有任何东西「少掉一部分」。 : 我的想像是，磁铁的磁场吸起回纹针之後，磁场"少了"一部分，就是磁场的消耗了。请问这样想对吗？ : 其实还有个问题， : 磁铁的磁场怎麽来的？ 这是个很深刻的问题，看要深入到怎样的成分会有不同的回答。 普通的解释是磁铁里面有很多绕着原子核转的电子， 我们知道如果电子在绕圈运动，会产生一个类似看起来像小磁铁的磁场。 普通的状况下，这些小磁铁并不会指向某个特定方向，所以巨观上没有磁效应。 但是组成磁铁的物质很特别，磁铁原子间的交互作用会固定小磁铁的方向， 因此很多小磁铁加起来我们就看到一个大磁铁。 要解释小磁铁彼此的交互作用为什麽会固定方向需要量子力学。 但是如果就最底层的问题而言，答案是，我们不知道，就是有磁场。 这个问题就跟问为什麽会光速不变、或为什麽重力是平方反比一样。 我们只知道实验结果告诉我们事实是这样。 : 以及，物体的重力场怎麽来的？ : 这些场的产生，是我们所处的空间的特性吗？ 这是很常被问的问题。 简单的说法是，能量会弯曲时空，弯曲的时空会改变物体的运动状态， 所以你会感觉到重力。 但是如果你问「为什麽有能量会弯曲时空」，那我的答案也是「不知道」。 : 会这样想，是因为以前大学物理教了原子核里面粒子之间是藉由交换某些更小更小的粒子，才能互相吸引。 : 而磁场呢？磁场有跟回纹针交换什麽粒子吗？ 交换粒子是量子场论的说法。 在量子场论里面，力的传递是透过交换玻色子来达成的。 电磁力的媒介粒子是光子，所以回纹针跟磁铁交换光子。 但是切记回纹针不是跟「场」交换光子，而是跟产生场的磁铁交换光子。 当然你是不可能观测到交换光子的过程的。 因为如果要观测到光子，那要观测的光子必须要被你的眼睛吸收。 但是既然是回纹针跟磁铁交换光子，那麽没有理由光子会突然跑到你的眼睛里面。 : 重力呢？重力有跟苹果交换什麽粒子吗？ : 感谢看完这些不知所云，疑惑已久的问题 : 谢谢 人们认为重力场的媒介是重力子。 但是我们目前并没有一个自洽的重力量子理论。 所以并没办法以量子场论的语言完整描述重力子被交换的过程。 --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 130.126.255.243 ※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Physics/M.1491044030.A.443.html ※ 编辑: iserlohn (130.126.255.243), 04/01/2017 19:00:53