[問題] 安培右手與右手開掌定則的直觀解釋？

[kyoiku (生死間有大恐怖)]

這問題困擾我很久了，先來說安培右手定則吧:

長直導線通電 => 其周圍產生一同心圓的磁力場

這東西我爬了一些文說是經驗法則，無法經由推導或證明而得出。
好吧，無法證明就算了，反正無法證的東西多的去。

但是電流是負電荷在流動，為何電子流動會產生磁場呢？
不是內部磁極排列整齊的物質才會擁有磁力線嗎？
電子的流動是讓誰變磁鐵了？


然後是右手開掌定則：

長直導線通電置於一外加磁場中 => 導線會受到某一方向的力作用 (電流與磁場垂直)

一樣是經驗法則。

我的理解是，這邊會有兩個磁場在作交互作用，
一個是導線通電所產生的同心圓磁場，另一個是外加的單一方向磁場，
此二者之磁合力方向剛好就是右手開掌的掌心方向......

不過，磁力不是只對磁性物質才會產生力的作用嗎？
導線是銅線，這兩個磁場怎會對它有施力？
又是誰施力才讓導線移動的？

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◆ From: 111.255.79.215
推 yw1002:從古典來看就是線動量跟角動量。當你說電子因為電場(純量位
→ yw1002:而加速往某個方向move，因為你當它是粒子，所以在垂直面上
→ yw1002:(orthogonal group)是gauge invariance
→ yw1002:從古典質心角度來說，在線動量質心有加速度，而角動量守恆
→ yw1002:至於右手法則那要用幾何代數、旋量、Grassman algebra
→ yw1002:Clifford algebra那些來描述，基本上是拓璞結構
→ yw1002:為何我這麼說，因為當你在R^n裡解微分方程，或是線性代數
→ yw1002:你會有一個明確的fixed point(在線代homogeneous是kernel)
→ yw1002:但是在PDE的情形，除非是Laplace eq不然都會有個時間導數
→ yw1002:那造成方程式對於R^n是非homogeneous
→ yw1002:當然質心會有一個inertia....就是Higgs mechanism
→ yw1002:http://en.wikipedia.org/wiki/Spinor
推 yw1002:http://en.wikipedia.org/wiki/Dextrorotatory
推 yw1002:磁力線是用來作功的，而因為流出去又流回來所以沒有耗能
→ yw1002:至於電流生磁場那是相對論效應，因為當你標定一個方向
→ yw1002:來測量某種變化(flux)，別忘了其實我們的空間應該遵守球面
→ yw1002:N-sphere對稱--非平衡態微觀來說不是只有一維
→ yw1002:差別只在energy scale而已。像在凝態強關聯物質，會發生
→ yw1002:spin charge separation/deconfinement/fractionalized
→ yw1002:就是因為quasiparticle(電子)彼此mean free path被壓縮到
→ yw1002:很小的空間，所以必須遵守某種gauge field
→ yw1002:當然在non-interacting app.情形也是會有散射，但是那是遵
→ yw1002:守Boltzmann distribution沒有能階
推 yw1002:在QED跟量場的Feynman diagram就有算scattering amplitude
推 yw1002:fixed point重要是因為計算ground state的perturbation需要
推 answertw:就跟cross有關而已吧   cross的運算法則就是這樣
→ baal678:電流磁效應不就告訴你電子流動會有磁場
→ baal678:兩個定則只是判定方向而已吧，就是cross的計算
推 alamabarry:物理是實驗得到的 數學是描述物理的工具
→ alamabarry:數學的定義改成左手~~會改的是物理公式 而不是結果
→ alamabarry:所以為何是右手而不是左手..其實沒這麼神奇阿
→ wohtp:所以yw也不懂monopole（蓋章確認）