“同情”古典电磁学1

（电学）的外部关系，一方面是同动力学的关系，另一方面是同热、光、化学作用以及物体构造的关系，似乎正表明着电科学作为诠释自然的臂助的那种特殊的重要性。

1. 1. 以下引用除非特别说明，均来自麦克斯韦的《A Treatise on Electricity and Magnetism》（中译本为《电磁通论》.戈革译，其译文有不少拖沓不清晰的地方，所以我下面的引用，有时候因为自己懒得打多余的字，就径自做了精简和修改。）。

缘起
可以说，电磁场论是经典物理学的巅峰；而电磁场论的内在不自洽，直接导致了电磁量子论，从而决定性地使得物理学迈入了现代物理学，并以量子电动力学的形式达至现代物理学的一个巅峰。

Bohr说：“我们的任务不是进入事物的本质，（我们根本无从知道事物的本质是什么意思，）而是发展一些概念，它们使我们能够用一种有成果的方式来谈论自然界的现象。”
是啊，“我们”怎么可能进入事物的本质呢？
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在对电磁现象的追索历史上，事物的本质的概念，一直令人苦恼：牛顿的超距作用、微粒、波与场、量子...

人类走到能够通过光谱而达到认识原子结构这一步来，是一个奇妙的旅程。

首先，是人的视觉感知范围。
所谓光学光谱范围（大約400nm~800nm）的确立，是诸多因素的演化结果：
1，与人的行为范围相适应，即在人生存的环境里，该光谱范围的光线所给出的信息，与人的行为的适应；
2，在光学光谱范围内，人类可以轻易通过光学玻璃以及衍射而观察到色散现象，使得光谱得以在人眼直观范围内即可被看到；

能够看到光谱,是人类的大幸运.因为对光谱的精确测量，在20世纪初,把人类从古典世界带入了量子世界.
光谱是什么样子？日常最熟悉的，就是彩虹。
在1666年,牛顿运用三棱镜针对彩虹做了完备的试验.参见[牛顿做的光学实验与牛顿对光的古典理解].
让一束阳光通过简单的三棱镜，就可以得到彩虹：

这样在空间上把不同颜色的光线在一个方向上铺开而形成的图样，就是光谱。

互补性，说穿了，就是，我们的日常概念，或者说我们的直接感知，如果追问到一个极限的话，如何回答超出这个极限的问题？

比方说，在我们的物理学历史上，出现过的一个关键问题就是：
电子究竟是粒子还是波？
“粒子”，“波”，这是两个典型的日常概念，或者说是建立在我们的直接感知之上的物理概念，因为尽管缺乏严谨性，你还是可以轻易地想象，粒子，就是像一块石头那样的东西，波，就是像水波那样的东西，然后我们会自然地概括：粒子是局限在一定空间范围的东西，波是在空间中持续扩散的东西。然后，在我们的日常观念下，这两者是绝然相反的面目。

既然瞬间只能是局限在一个点上，那么我们怎么走出这一点，而物理地来面对其他点的实在性呢？那就是测量。
对于牛顿那个古典时代而言，测量就是依赖刚体和时钟，其给人的意象就是一个绝对同时存在相对静止的框架。但意象归意象，我们可以承认的只能是物理实在。

对于刚体，在古典时代采取的是一个臆测性质的物理实在，即刚体上任意两个点之间的相对位置都与时间无关。这样一个与时间无关的物理对象之所以能够成立，其前提当然是认可了时间与空间可以是完全无关的两种物理对象。在古典时代设立这么一个假设显然是合理的，因为当时没有任何场合可以用来验证其真伪。

现在，我们仍然是无法明确时间和空间具有何关联，但是我们对于刚体的物理实质有了不得不面对的新的理解，即任何物体都是一群粒子的相互作用构型，而在这个基于相互作用的世界观里面，最好不要引入瞬时的非局域性的作用。