当然，牛顿的信念是对的，引力确实不能超距传播，而是跟光一样，也以光速传播。最终解决这个问题的是他的忠实读者爱因斯坦，但解决这个问题的起点，确是法拉第和他提出的场。

 

提到法拉第，各位立马就会想到电和磁。那样，为何是法拉第首先想到了场，想到了一种限制超距传播的办法？明明牛顿自己就意识到了超距的引力是不对的，为何牛顿同时代的科学家没有想去找场这么一种解决方案呢？

 

原由是速度。

 

牛顿时代，对电和磁的研究还没有开始，各位研究的都是 一部分低速（相对光速）现象。不论是地球围着太阳转，还是苹果下落，这个速度相对光速（30万km/s）都是极小的，能够忽略不计。

 

可是，法拉第-麦克斯韦时代研究的电磁现象，就是高速现象了（你按下开关，灯立马就亮了）。

 

力确实不会超距传播，但牛顿研究的都是低速现象，所以这个“误差”极小，于是超距下的万有引力定律依然具有极高的精度。

 

但到了电磁世界，这个“误差”，不，这早已不叫误差了，这就是错误。

 

因此，一个正确的电磁理论，必需要求你能抛弃力的超距传播图景，这才逼出了法拉第的场和麦克斯韦的方程组。

 

相信各位多多少少也听过，牛顿力学只在低速宏观时适用，一旦进入高速世界，我们就得使用精度更高的相对论力学。而法拉第-麦克斯韦的电磁理论本来就是高速理论，所以它能够不做任何修改就立即被相对论接纳。

 

有了场的概念，力的传播图景就发生了重大变动：力的作用不再是瞬时的，而是利用场这个“中介”以肯定速度完成的。

 

还是以两个电荷之间的库仑力为例，库仑定律和万有引力定律那样相像，一开始人们当然认为两个电荷之间的库仑力也是超距的。觉得一个电荷的电荷量发生了改变，另一个电荷受到的库仑力立马就会改变。

 

有了场之后，两个电荷相互作用的图景就变成了这么：一个电荷在空间中建立了电场，另一个电荷因为处在这个电场里，于是就会受到了一个电场力（代替原来的库仑力）的作用。

 

假如电荷移动了，或者电荷量发生了改变，那它在空间中建立的电场也会发生改变，但这个改变是以光速进行的。于是，当改变的电场以光速传到另一个电荷那里时，它受到的电场力才会改变。

 

看到没有，目前两个电荷之间的力并不会随着一个电荷的改变而立马发生改变。电荷只能改变它产生的电场，电场的变动以光速向四周传播，它什么时候传到另一个电荷那里，电荷受到的电场力才会改变。

 

这就好比你在水边击起了一个水波，这个水波不会立马影响我，它须要等这个水波传到我这里时才会影响我，电场亦然。

 

于是，有了场，超距的电磁力就消失了。

 

明白了引入场的意义，我们再来感受一下场。对场最直观的认识，莫过于“磁铁周围撒铁屑”的实验：

 

在磁铁周围撒一点小铁屑，小铁屑的形状就非常完美地展现了磁铁周围的磁场分布，因为磁场会对身处其中的小磁针有一个力的作用。

 

电场也一样，带电物体会在周围的空间里产生一个个电场，而电场又会对身处其中的电荷产生一个力的作用。

 

这么，再考虑一个电荷受到了什么力，就只要考虑电荷这里的电场和磁场就行了，不用再管远处的其它电荷。

 

这不只解决了力的超距传播难题，也让我们终于能够在中学物理框架内处理电磁力问题。

 

为何呢？前面说了，库仑力的大小是随距离变动的，这就造成了库仑力作用下的电荷运动会变成非常复杂的变加速运动，中学物理没法处理。

 

目前有了场，一个电荷就只对它周围的电场负责，而不用再管库仑力。

 

那样，只要保证电场是均匀的，就能保证电荷受的力是恒定的，这么电荷的运动就能变成简单的匀加速运动。

 

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简单的力

 

于是，我们终于能够把电磁力的题目出得让中同学也能够做了：我立即给你一个匀强电场（电场强度处处相等），这电场怎么来的我不论。

 

假设这个电场的强度为E，那电荷q在这个电场里受到的电场力F就是电荷量和电场强度的乘积，即F=qE。

 

假如电荷的质量为m，那根据牛顿第二定律F=ma，电荷的加速度a=F/m=qE/m，是个定值，完美。