电磁质量英文解释翻译、电磁质量的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 electromagnetic mass
分词翻译:
电磁的英语翻译:
electromagnetism
【医】 electromagnetism
质量的英语翻译:
mass; quality
【计】 Q
【化】 mass
【医】 mass; quality
【经】 quality
专业解析
电磁质量(Electromagnetic Mass) 是物理学中的一个概念,特指带电粒子因其自身电磁场而表现出的额外惯性质量分量。它源于粒子与其自身产生的电磁场相互作用时表现出的动力学特性。
核心概念解释
-
定义与本质:
- 中文视角:“电磁质量”指带电粒子(如电子)除其可能存在的“机械质量”或“裸质量”外,由于其携带电荷并产生环绕自身的电磁场,当粒子加速运动时,改变该电磁场需要做功,从而表现出的附加惯性效应。这种效应等效于增加了粒子的总质量。
- 英文对应:Electromagnetic Mass (EM Mass)。该术语直接描述了质量的这一分量来源于电磁相互作用。在经典电动力学中,它被用来解释带电粒子的总惯性质量至少有一部分是由其电磁场贡献的。
-
物理内涵:
- 当一个带电粒子(如电子)加速时,它周围的电磁场需要相应调整。这种调整过程会辐射电磁波(辐射阻尼),并对粒子本身产生一个反作用力。这个反作用力抵抗粒子的加速,其效果就如同粒子具有了额外的质量。这部分“额外”的质量就是电磁质量。
- 在经典理论中,对于点状电子模型,计算其电磁场能量会导致电磁质量趋于无穷大(发散问题),这是经典电动力学的一个著名困难,最终推动了量子电动力学的发展。
- 在相对论框架下,根据质能等价原理($E = mc$),粒子电磁场所具有的能量 $U{em}$ 必然对应一定的质量 $m{em} = U_{em} / c$,这部分质量即为电磁质量。
历史背景与意义
- 电磁质量的概念最早由 J.J. Thomson (1881) 在研究带电球体的运动时提出,他发现带电球的电磁场使其表现得比不带电时更难以加速。
- 它对于理解电子的本质和结构曾起到重要作用,并促使人们思考基本粒子的质量来源。
- 在现代物理(量子电动力学)中,粒子的质量主要来源于希格斯机制,电磁自能贡献只是总质量的一部分(且通常被重整化处理),但电磁质量的概念在理解粒子物理和场论的历史发展及某些特定计算中仍有其价值。
应用与关联概念
- 粒子物理:理解基本粒子(尤其是轻子如电子)的质量构成。
- 经典电动力学:解释带电粒子运动方程中的辐射反作用力(如Abraham-Lorentz力)。
- 相对论:是质能等价原理在带电粒子系统中的一个具体体现。
- 加速器物理:高能带电粒子在加速过程中,其电磁质量的效应(尽管在相对论速度下通常被总质量的增加所主导)在精确计算中仍需考虑。
权威参考来源:
- 经典电动力学教材:如 J.D. Jackson 的 Classical Electrodynamics (Wiley),详细讨论了带电粒子的辐射、辐射反作用力以及相关的电磁质量问题。
- 物理学史著作:如 Abraham Pais 的 Subtle Is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein (Oxford University Press),涉及了早期电子理论和电磁质量概念的发展。
- 《物理学名词》 (全国科学技术名词审定委员会):提供了“电磁质量”的标准中文定义和英文对应词。
- 粒子物理学教材:如 D. Griffiths 的 Introduction to Elementary Particles (Wiley-VCH),在讨论基本粒子性质时会提及质量来源,包括电磁贡献。
- 专业百科全书:如 Encyclopaedia Britannica 或 Scholarpedia 的相关条目,提供概念性的概述和历史背景。
网络扩展解释
电磁质量是物理学中描述带电粒子因电磁相互作用产生的附加质量的概念,以下是详细解释:
1.定义与内涵
电磁质量指带电粒子质量中来源于电磁相互作用的部分,即与粒子固有场(自场)不可分割的质量。当粒子运动时,其周围产生的电磁场会携带能量和动量,导致粒子表现出更大的惯性质量,这部分附加质量即为电磁质量。
2.理论背景与计算
- 经典理论中的矛盾:若将电子视为点粒子,其静电场能量积分会发散,导致电磁质量无穷大。经典电磁学通过质能关系估算电磁质量,例如静止电子的静电场能量对应的质量为:
$$
m_{text{em}} = frac{U}{c}
$$
其中$U$为静电场能量。
- 量子电动力学的处理:通过质量重正化方法,将电磁质量与“裸质量”结合,得到实验可观测的有限质量。
3.相关问题与争议
- 未解决的物理难题:电子的电磁质量如何与实验值匹配仍是悬而未决的问题。
- 与辐射阻尼的区别:电磁质量由自场引起,而辐射阻尼是加速粒子时辐射场对粒子的反作用力。
4.实际意义
电磁质量揭示了微观粒子质量起源的复杂性,表明质量不仅源于基本粒子本身,还与相互作用场密切相关。这一概念对粒子物理学和场论的发展有重要影响。
以上内容综合了多个权威来源的解释,如需进一步研究可查阅相关文献。
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