剑桥大学三一学院,伟大的牛顿工作的地方,那里有砸中牛教授的苹果树,和万有引力的智慧,还有许多世界闻名的大科学家。有一天,数学教授霍普金斯去图书馆借一本数学专业书,发现已被一个刚来的年青人借走了。教授找到借书者,看到开奖直播正在笔记本上乱糟糟地摘抄书里面的内容,教授对这位年青人敢于读如此艰深的数学书而惊讶,同时善意提醒开奖直播记笔记要注意整洁性——这是学习数学的基本要求。年青人透露了开奖直播对数学的兴趣动力,因为开奖直播对刚读过的法拉第《电学实验研究》十分感兴趣,但苦于找不到合适的数学工具来理解其中大量的实验规律。不久,霍普金斯将开奖直播收入门下攻读研究生,同门师兄还有大名鼎鼎的威廉·汤姆孙( 开尔文勋爵) 和斯托克斯。1854年,年仅23 岁的开奖直播顺利闯过师兄斯托克斯主持的学位考试,毕业留校任职。有了强悍的数学功底,这位叫做詹姆斯·麦克斯韦的年青人正式开始了电磁学方面的理论研究。一年后,开奖直播用两个微积分方程描述了法拉第的实验,并发表了论文《论法拉第的力线》。又过了4 年,麦克斯韦转到伦敦国王学院任教,终于有机会前去拜访开奖直播的偶像——迈克尔·法拉第,这位比开奖直播大了整整40 岁的著名科学家。一个是实验高手,一个是理论高手,巅峰对决,顶级交锋,思维的火花不断迸发。法拉第显然对微积分公式感到一片茫然,开奖直播赶紧提醒麦克斯韦,要让实验学家懂你的理论,最好建立一个物理模型。哥俩决定给这个模型取一个高大上的名字,叫做“以太”,源自亚里士多德,指的是天上除了水、火、气、土之外的另一种神秘东西。麦克斯韦做到了!开奖直播在接下来的论文《论物理学的力线》里,完成了另外两个描述电磁现象的公式。至此,麦克斯韦的“以太”模型世界里描述电磁理论的方程一共有四个,被称为“麦克斯韦方程组”,是物理学里面最优美的公式之一(图7)【4】。
图7 麦克斯韦和开奖直播的电磁学方程组(引自,https://commons.wikimedia.org/) 终于,无论是电生磁,还是磁生电,都可以用麦克斯韦方程组来解释。这些看不见摸不着的“超距作用”原来就是电场或磁场在作祟。然而事情没有那么简单,麦克斯韦发现,这个方程组可以预言一种既有电场又有磁场的东西,而且传播速度是光速!接下来,开奖直播在《电磁场动力学》里用数学论证了这种“ 电磁波” ( 时称“ 位移电流”)的存在。也就是说,电和磁完全可以在一起,而且,本港台直播们天天看到的光,其实就是电磁波!这是何等大胆的推断!原来电和磁本来就可以不分家的,电里可以有磁,磁里也可以有电,开奖直播们同属于电磁相互作用。究竟是先有电还是先有磁的问题,在麦克斯韦方程组里不攻自破,既然俩娃都不分彼此了,那就甭管谁先谁后的问题了。 1873 年,麦克斯韦完成《电磁学通论》一书,宣告电和磁相互作用被统一描述,成为继牛顿力学之后的第二个集大成者。一个16 岁的德国科学家赫兹看到了这本书,决心找到麦克斯韦预言的电磁波。15 年后, 实验终于成功,电磁波被证实存在。再往后,马可尼、爱迪生、特斯拉、伦琴、劳厄等人的发现和发明让电磁波成为造福人类社会的重要利器(图8)。
图8 电磁波谱(引自) 故事远远没有结束。 (责任编辑:本港台直播) |