几个应该做但没人做过的物理实验李冬雪电磁学很多基本实验实验已经被做的很精巧了，但是下面几个实验我们确实没有做过，然而却被很多人认为我们已经知道了实验结果物理学的大厦是建立在实验的基础上，我们并不是总能够用理论推想代替实验下面几个实验是关于电荷之间相互作用一 、问题来源问题来自于高斯（C.F.Gauss）和韦伯 (Wilhelm Eduard Weber)对安培（ André-Marie Amp è re）公式的解释，安培研究了各种通电导体之间的相互作用，总结出了安培电流元之间的相互作用公式，这在各种电动力学的教材中都可以查到首先对这一公式提出解释的是高斯，他认为： “两个电荷元在相对运动的状态中会相互吸引或相互排斥，但其方式和它们处于相对静止时不同并且还推出了一个公式，这个公式可以在麦克斯韦所著《电磁通论》中查到， 在北京大学出版社的戈革译本麦克斯韦著《电磁通论》中，这个公式是在P614 页的（ 18）公式，这个公式是在1835 年 7 月被高斯发现的第二个提出类似解释的是韦伯，他独立的发现了一个类似的公式，排在前述 《电磁通论》相同位置标号为（19） 这两个公式的特点是（麦克斯韦观点） ：当应用于两个电流之间机械力的确定时，这两个表示式就导致完全相同的结果，而且这个结果与安培的结果是等同的。
既然如此，那这两个公式为什么没有出现在现在的教材中？是因为麦克斯韦对这种理论提出了批评首先麦克斯韦论述到，高斯和韦伯的公式中都包含质点的相对速度，但是对高斯公式来说，建立基于数学推导的能量守恒原理时人们普遍假设作用在两个质点之间的力只是距离的函数，而且人们通常说，如果力是其它东西的函数，例如时间或质点速度的函数，则原理证明是不成立的对韦伯公式提出的质疑是亥姆霍兹提出的，他证明： “按照韦伯定律运动的两个带电质点在起初可以以有限的速度，但是在彼此相距还为有限距离时，它们却可以获得无限的动能，也可以做无限的功 ”第三个对高斯和韦伯的理论质疑来自于麦克斯韦的另一看法，按照韦伯的观点，就是对两条导线来说，一条导线上有多余电荷，就是正负电荷不等量，即使其中没有电流，这样一条导线也会对另一载有电流的导线有异于零值的力但是这样的作用从来未被观察到过麦克斯韦对高斯和韦伯理论的否定直接导致这一理论从物理学界消失了现代物理学界几乎没有人持这样的观点但是，这一否定有两个可疑之处，第一就是麦克斯韦的认识是在狭义相对论产生之前，狭义相对论让力成了速度的函数，而且保持了能量守恒原理其次就是亥姆霍兹对韦伯的批评，从量子力学角度看，电荷并非是个质点。
这就导致麦克斯韦的批评是不可靠的，事实可能恰恰相反第二个可疑之处是，没有观察到一个现象，不等于一个现象不存在，很可能是因为效应微小， 我用实验室能够达到的普通数量级的值带进去，发现那个力在10 的负 15 次方牛顿左右，这当然不是随便能观察出来的高斯和韦伯的公式可能并不是最终的完美公式，但是高斯的观点是不是有价值的，并不能够由麦克斯韦等人以这种理由轻易否定下面的实验是针对上面不同观念的判定性实验，这个实验的结论将判定两种观念的正误二、判定性实验设计第一个实验，上面是环形物体A，下面是环形物体B，当Ａ和Ｂ不带电荷时，使Ａ和Ｂ相对静止，与Ａ相连的能测量微小力的测力计先测出A、B 不带电荷相互作用，此时的力作为初始值当Ａ和Ｂ带着等量同种电荷时，相对实验室静止，测力计测出此时的力F1，结合 A和 B 的距离，大小形状，使用库仑定律，通过计算估算出电荷多少然后让Ａ和Ｂ一起向相同的方向，以相同的速度绕环心转动，测出此时作用力F2，对比这两个力第二个实验，当Ａ和Ｂ带着等量同种电荷，使A 保持静止， B 物体匀速转动测出此时的力 F3，将这个力与F1 对比第三个实验，当Ａ和Ｂ带着等量同种电荷，使A 和 B 向相反的方向匀速转动，测出此时的力 F4，将这个力与F1 进行对比。
第四个实验，当Ａ和Ｂ带着等量不同种电荷，使A 保持静止， B 物体保持静止，测出此时的力F5，作为后面对比的基础第五个实验，当Ａ和Ｂ带着等量不同种电荷，使Ａ和Ｂ一起向相同的方向，以相同的速度绕环心转动，测出此时的力F6，将这个力与F5 对比第六个实验，当Ａ和Ｂ带着等量不同种电荷，使A 保持静止， B 物体匀速转动测出此时的力 F7，将这个力与F5 对比第七个实验，当Ａ和Ｂ带着等量不同种电荷，使 A 和 B 向相反的方向匀速转动，测出此时的力F8，将这个力与F5 进行对比对以上实验可能结果的预计，第一个实验，如果要按现在电磁学理论分析，同向转动的同种电荷，会形成相同方向的电流，预计A 和 B 之间会新增引力，而且可以算出来如果 A 和 B 之间没有新增引力，或测出力与计算差距较大，则现有电磁学会受到挑战第二个实验按照现有麦克斯韦电磁理论分析，不会有新的力，F3 应该与 F1 相等，因为 A 上面的电荷没有运动，不能形成电流，就没有磁场，A 和 B 之间不能形成磁力，而电荷电量按现代理论是不会随运动而变的如果发现F3 与 F1 不一样，就会对现有电磁学形成挑战第三个实验按现有理论应新增斥力。
第四个实验是应用库仑定律，是下面实验的参照实验第五个实验按现有电磁学应该新增斥力第六个实验按现有电磁学对比F7 和 F5 力是不变的第七个实验按照现有电磁学应新增引力如果以上的实验结果与理论预计相反，或有较大差距， 则现有电磁学将面临重要修改证明高斯和韦伯的观点是正确的在某一个单一的实验结果出现的时候，理论物理学家会做一些修补，但是当一组实验结果出现， 理论就不那么容易修补了以上的电荷运动都不能够用通电导线代替，也就是不能用安培实验代替， 我们就是要看出单个电荷的运动是否与通电导体形成的电流是否能完全对换以上的测力计也应该用最精巧的能够测万有引力扭秤一样精度的测力工具和这些实验最接近的是罗兰实验，是转盘上的电荷对磁针的作用但是，那个实验是不能代替这些实验给出结果的物理学是不断追求事实的过程，做过就是做过， 没做过就是没做过，不能用理论预想代替实验结果，希望能够引起实验物理学家的兴趣，也许新的发现就藏在实验背后运动电荷不守恒1. 电荷守恒观点简介：经典电磁理论认为电荷守恒，这种认识是现在普遍流行的观点，所有已经出版的书，教师教给学生的结论都是这样认为的以下是选自《电磁学问题讨论》，人民教育出版社2003年 6 月第一版的内容。
电荷守恒定律： “在任何物理过程中，一个与外界无电荷交换的孤立体系内，电荷的代数和保持不变， 这就是电荷守恒定律它是即今为止所有实验证明了的规律，是物理学中普遍适用的基本守恒定律之一在摩擦起电或静电感应起电现象中，只是某种电荷从一个物体转移到另一物体，或从物体的这一部分转移到另一部分实际上是使原来就存在并相互中和的正电荷和负电荷分开的过程 就相互摩擦的两个物体组成的体系（或就静电感应的整个导体）来说，在摩擦过程或静电感应过程中，体系的电荷量的代数和是不变的光子是不带电的、没有电结构的基本粒子近代实验发现，能量（hυ ）大于电子静质量的能（ m0c2）二倍的高能光子，在与实物粒子的作用过程中，可能产生电子和正电子对产生的正、负电子对互相吸引，二者绕共同质心运动，形成电子偶素，大约经过10-10s，电子偶素中的正、 负电子对又彼此淹没，产生两个光子这里似乎没有正负电荷的转移，而是由光子产生正、负电子对，由正负电子对湮没而产生光子但在实验能达到的精度内证明，正负电子的电荷量大小精确相等成对产生和成对湮没的正、负电子对， 并不改变体系电荷量的代数和因此电荷守恒定律仍是精确成立的另外还有“电荷的相对论不变性”，是指从不同的惯性系上看一带电粒子的电量都是相同的。
或者说， 一个系统的总电量不因带电体的运动而改变与质量随速度而变这一事实相比，电荷不变性是一个十分值得注意的重要属性电荷不变性最初是一种信念和假想1901 年考夫曼在测量Ra-C 放射性的 β射线的荷质比时， 发现荷质比e/m 随速度而变化 他就在电荷不变性的假设下，作出过质量随速度变化而变化的猜想， 后来根据狭义相对论得出了质- 速关系以后， 用质 -速公式和电荷不变性的假定又恰好解释了荷质比随速度变化的事实这就相当于证实了电荷不变性的假想是正确的我们可以设想，如果电荷电量要随速度变化，那么在不同的原子内，电子和核内质子的运动是大不相同的，因而不同的原子将有不同的净电荷量，不都是中性的 然而已经用高精度的实验证实所有原子都是中性的，这就有力的表明电荷量与运动速度无关电荷不变性对电荷量子化这一性质有特殊的意义如果电荷随速度而变，而速度是可连续变化的， 这就一定会否定电荷的量子性的结论事实上， 一切带电的基本粒子不论运动状态如何不同， 电量绝对值相等，都等于 e这一非常重要的事实，不仅表明了电荷的量子性，也证明了电荷的的不变性以上内容就是所谓的“电荷守恒定律”， “电荷守恒定律”实际上包含两部分，其一是电荷数守恒， 就是电荷只要不湮灭其数量不变，另一个是所谓的“电荷的相对论不变性”就是电荷电量不随运动而改变，但我们知道按照爱因斯坦的狭义相对论质量是随运动而改变的，所以电荷电量与质量不同，与运动无关。
2. 运动电荷不守恒的新观点：现在已经有人对“电荷的相对论不变性”提出了质疑在中国预印本系统中收录的论文《论运动电荷的相互作用》物理学，自然科学，论文序号1230，作者李冬雪， 这篇论文中，认为电荷电量是随速度而改变的其运动电荷与静止电荷之间的数量关系与运动物体与静止物体相对论质量关系相同狭义相对论质量速度公式为22 01cvmm，m0是物体静止时的质量，m是物体运动时的质量，由v≤c 可得质量随速度增大而增大《论运动电荷的相互作用》的证明的结论是22 01cv，Q0是带电体静止时的电荷量， Q是带电体运动时的电荷量，由v≤c 可得电荷量随速度增大而增大这篇论文还解释了前述“电荷守恒”观点中的几个反例，例如：原子为什么显电中性，而法国的考夫曼 （W · Kanfman,1871-1947 ） 发现的荷质比e/m 随速度而变化又怎样解释？《论运动电荷的相互作用》认为， 这些事实和实验需要重新解释荷质比测定过程中使用了磁场概念，磁场概念将电荷运动后电荷量随速度增大这一事实给掩盖了同时，论文推出平衡力是洛伦兹变换下的不变量，理论导出电流元相互作用的安培定律，电荷在磁场中运动的洛伦兹力公式，说明了电流之间的相互作用来自于运动电荷的电荷量随速度的变化，说明了电流磁效应的本质来源。