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传导电流能激发出磁场,影响磁针偏转,那么这“位移电流”
能不能激发出磁场呢?这不比那具体的有热感能击人的电,也不比那很明显能吸铁的磁,它们实在太不明显了,太玄秘了,法拉第实验了多少年还是没有找见它们的联系。
正像一些微雕专家在一根头发丝上能刻一首诗一样,他早已不靠眼而只靠感觉来创作了,事情往往到极微妙的程度时不是用实验而是用推理来决定了。
这个难题果然由麦克斯韦用数学公式推导出来了。
1865年,请读者记住,这是科学史上电磁理论的诞生年——麦克斯韦发表了一组描述电磁场运动规律的方程,他证明了变化的磁场可以产生电场,变化的电场又可产生磁场,这比法拉第的“磁性能产生电流,电流产生磁性”
又高了一筹。
磁场→电场→磁场→电场,这两个场的作用不断运动着,并不是像牛顿力学描述的那样的真空超距作用。
法拉第的预言得到了最完美的阐述和严密的数学证明。
而且更妙的是,麦克斯韦用自己的方程居然推出了电磁波的速度正好等于光速,这又证明光是一种电磁波。
光学和电磁学在这里汇合了。
当年牛顿和胡克、惠更斯为了光的本质发生了一场多么伤感情的争吵啊,今天才回到真正的统一。
正是:
牛顿攀登靠人梯,麦氏盖楼有基石。
科学从来是接力,接过旧知创新知。
法拉第毕竟比第谷更幸运。
他看到了自己理论的完善,看到了接班人的业绩。
在电磁理论确立后的第二年——1867年,这位电磁学的开山鼻祖不带遗憾地离开了人世。
而麦克斯韦在1865年发表公式后,就立即隐退到乡间老家的庄园里,闭门谢客,写作详细阐述这一理论的《电磁学通论》。
八年后,这本可以和牛顿1687年出版的《自然哲学的数学原理》媲美的巨著终于出版。
牛顿筑起一座经典力学的大厦,而麦克斯韦则盖起一座经典电磁学的高楼。
物理学经过一百八十六年的艰难攀登,终于又跃上了又一个高峰。
电磁学的进程
再说这麦克斯韦躲到乡下去写书,而伦敦方面哪能允许这样的名教授隐姓埋名、悠然自得?他的母校剑桥大学更是派人今日叫、明日请,左一封信右一封书,终于把不愿割舍田园之乐的麦克斯韦夫妇又请回了伦敦。
麦克斯韦一边筹划剑桥大学的第一个物理实验室——卡文迪许实验室,一面开设讲座,讲解他的电磁理论。
但是他的理论太高深了,曲高和寡,听讲的人越来越少。
麦克斯韦说:“会发现的,理论总是要超前一步的!
牛顿1687年公布万有引力,据此理论,勒维烈1846年才找见海王星,过了一百五十九年。
我相信,电磁波的发现不会再等一百多年了。”
麦克斯韦说着翻开讲义,向两个忠实的学生笑了笑,对着空空的大教室,又像是对着世界,对着未来,继续认真地讲着他的理论。
而他的预言也没有错,这时在与英国一海之隔的德国,已经给他准备了一个二十二岁的接班人赫兹。
科学历程发展到这里,出现了一个戏剧性的预言,这是一个科学家对未来科学的预言,小小的电磁波牵动的是一份大心愿。
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