作业帮关于光速,真空介电常数,真空磁导率的问题已知c^2=1/(εμ),即光速的平方等于真空介电常数和真空磁导率的乘积的倒数.光速没有经过特殊定义,在国际单位之中,它本身的数值“在数学上”没有
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/14 23:40:24
关于光速,真空介电常数,真空磁导率的问题已知c^2=1/(εμ),即光速的平方等于真空介电常数和真空磁导率的乘积的倒数.光速没有经过特殊定义,在国际单位之中,它本身的数值“在数学上”没有
关于光速,真空介电常数,真空磁导率的问题
已知c^2=1/(εμ),即光速的平方等于真空介电常数和真空磁导率的乘积的倒数.
光速没有经过特殊定义,在国际单位之中,它本身的数值“在数学上”没有任何特殊之处——299792458米每秒.
同样,真空介电常数“在数学上”也没有任何特殊之处：8.854187×10^-12牛顿每平方安培.
以上两个数字,比起0、1、π、i、e这些“大名鼎鼎”的数字,看上去不过是“几个数字的随机组合而已”
但是真空磁导率的数值就是个很令人“感到亲切”的数字了——4π×10^-7法拉第每米.
4π!在数学上具有“规整美”的一个数字.
如果我们不用国际单位制,而改用英美单位制,把米改成码,那么真空磁导率的数值就一定不是4π.可是当初我们制定国际单位制的时候,也没有去迁就真空磁导率这一个数字啊?是大自然有意的巧合,还是我们现在的真空磁导率,准确数值不是4π?我差的到的物理常数表,里面都说,这是个“精确”数字.
真的,是大自然的巧合吗?我们根据我们日常生活的经验,总结出来的一套单位制,用在真空磁导率这个常数上,得到的竟然是“4π”这个让人舒服的
关于光速,真空介电常数,真空磁导率的问题已知c^2=1/(εμ),即光速的平方等于真空介电常数和真空磁导率的乘积的倒数.光速没有经过特殊定义,在国际单位之中,它本身的数值“在数学上”没有
这个问题其实不是偶然
这是由于国际单位制 有基本单位 和导出单位造成的
但也不全是
因为真空磁导率本身和π也是有关系的
由大学物理课本可以知道：
毕奥萨法尔定律 的微分方程：dB=KIdlsin(a)/r*r
（由于公式不好打出来,我就将就的写下,）
其中有个比例系数k 以上方程 与角度也有关系；所以就和圆周率π有关了
k=μ0/4π=10^-7
所以u0=4π×10^-7 N/A*A
此言差异！真空介电常数为1/36π×10^-9！这也是相当规整啊！然后再和μ乘起来，正好把π约掉，才最终弄出了光速等于3×10^8。这里也发现了一个问题：光速如果用这两个数算的话正好是3，这也是相当的规整！
于是问题浮出水面了！这个和299792458米每秒这个如此不规整的数是不相等的。这使我想到，真空介电常数与真空磁导率，也和光速一样，是人们为了计算的时候方便，懒得代入那么长的式子，然后...
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此言差异！真空介电常数为1/36π×10^-9！这也是相当规整啊！然后再和μ乘起来，正好把π约掉，才最终弄出了光速等于3×10^8。这里也发现了一个问题：光速如果用这两个数算的话正好是3，这也是相当的规整！
于是问题浮出水面了！这个和299792458米每秒这个如此不规整的数是不相等的。这使我想到，真空介电常数与真空磁导率，也和光速一样，是人们为了计算的时候方便，懒得代入那么长的式子，然后硬是凑成了这样的形式，才使得它们具有这样的美感。
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