因为引力很弱，仅有大到地球这个尺度才会产生显著的引力效应，所以我们才能忽略地面物体的运动距离，觉得地球引力是一个恒力。而电磁力是非常强的，你根本无法忽略这个距离r的变动，也就没法把库仑力也当作一个恒力。

 

电磁力比引力强多少呢？如下图，随便一个吸铁石就能把一堆硬币吸起来：

 

这意味着什么呢？

 

那些硬币可以被吸上去，就意味着：这样一个微小的磁铁与硬币之间电磁力，竟然比整个地球与硬币之间的引力还要大。

 

一个磁铁施加的电磁力，就能打败整个地球施加的引力，你说电磁力比引力强多少？这么你就能明白为何中学物理无法处理库仑力作用下的电荷运动了吧？

 

运动会造成库仑力发生改变，这么电荷的加速度也会随之改变，这是非常复杂的变加速运动，没有微积分完全处理不了，高中物理能勉强处理加速度不变的匀加速运动。

 

于是乎，尽管我们知道了库仑定律，知道了怎样测算两个电荷之间的库仑力。但很可惜，库仑力作用下的电荷运动过于复杂，没有微积分我们完全处理不了，怎么办？

 

电磁力这样关键，我们当然不能丢下它不论。库仑力作用下的电荷运动因为受力过于复杂而无法处理，那我就把受力状况搞简单一点，也给你一个大小恒定的电磁力，行不行？

 

行啊！假如电磁力成了恒力，那电荷的加速度就不变了。这么，问题就也变成简单的匀加速运动，与苹果下落别无二致，so easy!

 

那样，如何把电磁力简化为恒定大小的力呢？

 

这就须要引入一个全新的概念：场。

 

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场的引入

 

场是个非常非常关键的概念，库仑发现库仑定律时（1785年）还没有场，它是法拉第（1791年～1867年）首先提出来的。

 

麦克斯韦后来用精准的数学语言描述了法拉第的思想，得到了可以描述一切经典电磁现象的麦克斯韦方程组。

 

为何须要场呢？我们先来看看没有场的时候，各位是怎么描述力的传递过程的，以万有引力定律（或者类似的库仑定律）为例：

 

这个定律我们早已很熟悉了，它告诉我们两个物体之间的引力跟它们的质量成正比，跟距离的平方成反比。我们只要知道两个物体的质量m1、m2以及它们之间的距离r，代入公式，立马就能求出它们之间的引力（库仑力也一样）。

 

问题就出在这个不起眼的“立马”上。

 

你想，根据公式，是不是只要两个物体的质量和距离一确定，它们之间的引力立马就确定了（质量距离一确定，引力立马就能算出来）？假如两个物体的质量发生了一点点改变，它们之间的引力也会立马发生改变，中间不须要任何时间，整个过程是瞬间完成的。

 

也就是说，根据万有引力定律，引力的变动是超距的，无论多远都能瞬时完成。

 

举个例子，假设我们根据万有引力定律算出了地球和太阳之间的引力，因为有这样一个吸引力，地球才会围着太阳转。那样，假如太阳的质量突然发生了改变（或者极端点，太阳突然消失了），那根据万有引力定律，太阳的质量突然改变了，太阳和地球之间的引力也会突然改变。

 

然而，我们都知道一个事实：光从太阳发射到地球大概须要8分钟。也就是说，我们目前看到的太阳光其实是8分钟以前的太阳发出的。

 

那样，假如太阳的质量突然发生了改变，你认为地球是立马就感觉到引力发生了变动，还是也要等一段时间（比如8分钟）以后才能感受到引力的变动？

 

这其实就是在问：引力究竟是不是瞬时超距的？它能否超越空间，瞬间从一处传到另一处？

 

直观来看，我们当然难以接受一个力的传播不须要时间，难以接受一个力瞬间就能从非常遥远的地方传过来。你想想，假如银河系外某个生物打了一个响指，瞬间就能影响地球人的生活，那得有多可怕？

 

不光我们难以接受力的超距传播，牛顿一样难以接受，尽管他写下的万有引力定律是超距的。

 

那怎么办？从信念上来看，牛顿不相信力可以超距传播，可是超距的万有引力定律工作得非常好，可以精准描述当时已知的一切引力现象。

 

于是，牛顿不怀好意的写到：我把这个问题留给读者。