首先我们要意识到,电磁场是在一个空间当中,严谨地说,通过所谓电磁场这样一种物理对象,它的行为方式受到空间的制约,或者反过来说,它的行为方式,可以部分反映空间的属性。
不用考虑任何多余的东西,就让我们的物理对象-电磁场,处于一个没有其它电荷电流分布的自由空间,则齐次Maxwell方程组足以完备描述之:
`\grad\times E = -(del B)/(del t)`
`\grad\times H = (del D)/(del t)`
`\grad\cdot D = 0`
`\grad\cdot B = 0`
`\grad\times H = (del D)/(del t)`
`\grad\cdot D = 0`
`\grad\cdot B = 0`
这样一个描述是什么意思呢?可以看到除了时间t之外,用来描述电磁场本身的是4个物理量电场强度E,磁感应强度B,电位移D,磁场强度H,其中只有E和B是基本的分别描述电场和磁场的物理量,D和H则只是分别由E和B衍生的辅助物理量。
那么E和B是如何描述电磁场的呢?物理学采取的方式是直接把E和B定义为以空间位置与时间为因变量的矢量函数,即E(x,y,z,t)和B(x,y,z,t)的形式,这样实际上就等于首先约定了电磁场在空间是占据位置的,是以位置为基础的,然后剩下的就是在空间每个位置点上E和B如何确定其数值大小和方向。
从对空间本身之刻画的角度而言,这样的做法意味着什么呢?
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