麥克斯韋明明統一了電磁學,為什麼看起來卻低了牛頓、愛因斯坦一檔?

量子科學論


言簡意賅吧,把人們帶進一個新紀元的人總比總結前人成果的人更容易被人們記住。


WZY_invincible


客觀地說,僅僅從成就來看,牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋三人應該是並駕齊驅的,是理論物理學史上毫無爭議的第一梯隊的存在,而且第一梯隊有且只有這三位而已。可我們會發現,在很多人眼裡麥克斯韋的地位似乎遠不如牛頓、愛因斯坦,甚至都不如伽利略。不僅如此,很多人對牛頓、愛因斯坦的生平了解的很多,但很少人瞭解麥克斯韋的生平。

那問題就來了,為什麼我們說單從成就上看,麥克斯韋並不亞於牛頓和愛因斯坦?又為什麼,麥克斯韋並不如牛頓、愛因斯坦為人所知?

理論物理學家的夢想

我們來先來解決第一個問題。其實,從古至今,理論物理學家都有一個夢想,這個夢想就是提出大一統理論。那為什麼是大一統理論呢?說白了就是用一套理論解釋所有的物理學現象。這個夢想不僅牛頓有,愛因斯坦也有,而且兩人晚年都為此付出了許多的努力,但都沒有任何結果。

不過,從這個方面,我們也能瞭解到,就像古代帝王喜歡統一,理論物理學家也喜歡統一。而凡是能僅憑一人之力或者說單打獨鬥,就完成部分統一的理論物理學家都可以躋身到理論物理學史上第一梯隊的行列當中。而在這個梯隊中,有且僅有三位實現了部分的統一:

  • 牛頓提出了牛頓力學,萬有引力定律,統一了“天上”和“地上”的物理學;(在此之前,亞里士多德世界觀中,天上和地上遵循兩套完全不同的規律。)

  • 麥克斯韋提出了麥克斯韋方程,統一了“電”和“磁”,並且預言了電磁波的存在,同時光就是一種電磁波。(後來,他的理論被赫茲所證明。)

  • 愛因斯坦提出了相對論,在狹義相對論部分,他統一了“時間”和“空間”,“能量”和質量。在廣義相對論部分,他給出了引力本質的詮釋。

而諸如量子力學和近現代的粒子物理標準模型,實際上都是一群人一起努力的結果。量子力學前前後後經歷了多代物理學家,比如:第一代的普朗克、愛因斯坦;第二代的波爾、索末菲、波恩;第三代的海森堡、薛定諤、狄拉克等。

至於粒子物理學標準模型也是這樣,有楊振寧、溫伯格、希格斯、費曼、蓋爾曼等等幾十位甚至是上百的科學家共同努力得以完善。

因此,這才使得牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦擁有如此崇高的歷史地位。

麥克斯韋為什麼不為人所知?

實際上,如果經常到學校裡轉轉,我們確實能夠看到麥克斯韋的畫像。但即使是這樣,麥克斯韋的名聲還遠不及牛頓、愛因斯坦。各種原因,我覺得和學生時代的知識結構有關。我們瞭解牛頓,是因為我們初中、高中都會接觸到物理學,而其中最核心的牛頓力學,也是學生們主要學的。

雖然也會學一些電磁學理論,但如果仔細去看的話,我們會發現學的這些電磁學理論都是經過簡化的。所謂的安倍定則,歐姆定律,楞次定律等等,就是沒有接觸到麥克斯韋方程。因此,你很難感受得到麥克斯韋方程如何統一了電磁學。

實際上,初高中學的這些電磁學理論都是在某種假定條件下得到的,只是麥克斯韋方程理論的一部分而已。如果真的讓學生們去學麥克斯韋方程,估計掛科率肯定是止不住了。也因此,我們上高中物理課時,根本不會接觸到麥克斯韋這個人,也就無法知道他到底有多厲害。

而相對論雖然很多人都不懂,但是相對論的名氣要遠遠大於麥克斯韋方程。平時沒事談相對論和量子力學都會讓人覺得你特別有學識,但你見過誰會沒事跟你說,我們來聊一聊麥克斯韋方程?

而且像相對論中的質能方程,以及量子力學中的薛定諤的貓其實都已經成為了時下的流行用法。因此,也使得這兩個理論成為了大家耳熟能詳的理論。(當然,其實大多數人都搞不懂這兩個理論到底說了啥。)

基於這兩點,不熟悉和不夠流行,才使得麥克斯韋遠遠不如牛頓、愛因斯坦受到普通人的關注多,也就會讓人覺得他似乎學術地位遠不如牛頓和愛因斯坦。但我們客觀地說,他其實是可以和牛頓、愛因斯坦平起平坐的存在。


鍾銘聊科學


1,麥克斯韋就是一普通大學生,其方程組原搬硬抄法拉第成果。2,愛因斯坦更別提,初中沒畢業!3,牛頓是二流水平![靈光一閃]


蘇聯呂布


看了這麼多,發現答案基本上就是對牛頓 麥克斯韋 愛因斯坦的成就的介紹,但我想,題主想問的,根本也不是這個,而是想問在公眾中的知名度吧,畢竟,只關心高低,沒事兒就搞個排名,才是吃瓜群眾的最愛。


其實這方面,答案可以很簡單。


主要是,牛頓和愛因斯坦的故事足夠多啊,想想牛頓的蘋果砸下來了,想想愛因斯坦那一頭蓬鬆的頭髮......


不管到什麼時候,流量所偏愛的,都是有“故事” 的人。


而為啥他們故事多?因為人家牛爵爺,和愛因斯坦,非常懂“觀眾”啊。F = ma,E=mc^2,不管推導的過程如何複雜,看看人家這結論,簡潔的不要不要的......


而麥克斯韋呢,一大堆的偏微分方程,估計,即便是在現在的中國,能看懂的也不多吧,這樣的人,想有故事,也難啊,太高冷了。


當然,也有好處,起碼的好處就是,在科普和民科圈中,各種喜歡神侃,甚至號稱顛覆牛頓和愛因斯坦相對論的數不勝數,但卻很少有人叨擾麥克斯韋清淨,麥克斯韋泉下有知,估計會很滿意這種安靜的狀態的。


紙飛機技術拆解局


本人不是物理專業的,是化學專業,所用物理知識不多,淺淡一些。

牛頓,愛因斯坦和麥克斯韋三個人擺三甲,基本上九成人會認同。牛頓物理學功獻為力學三大定律和萬有引力。貼近現實生活,易於理解,普通人也可弄明白,在普通人中認可牛頓的人較多。愛因斯坦物理學功獻為相對論和量子力學,說句不客氣的話,有九成以上的除了質能方程式根本就不知道愛因斯坦講了什麼東西。但是,在高學歷人群,尤其是經常與大型機械與檢測設備打交道的人都明白,沒有量子力學,他們連賣苦力的泥水工都不知。可以概括為,牛頓夯實了物理存在的基礎,愛因斯坦指引了物理前進的方向。

至於麥克斯韋,其主要物理學功獻是完善了電磁理論,在第二次技術革命時期,電磁理論應運而生,就算至今,尚有一大批工業設備和檢測工具要應用電磁理論,但是,大概率上來講,應用電磁理論的東西會越來越少。當然,同理可推,應用量子力學的東西短時間內可能會增加,從長遠看,量子力學的重要性也會逐漸減弱。在第二次技術革命時期,電磁理論也是指引物理前進方向的,但後來不是了。

長江後浪推前浪,電磁理論死在量子力學的沙灘上,在將來,量子力學不知會不知會被誰趕上沙灘。而經典力學,永遠是基礎(我信心也不足,不敢說經典力學永久繁久,只能說大概率吧)


豬是還念著倒


如果說人類物理學史上三位最偉大的物理學家,非牛頓,麥克斯韋和愛因斯坦莫屬,事實上他們三人也應該是一個檔次的,屬於第一集團,而且只有他們三人屬於第一集團,其他物理學家都在他們之後。

牛頓和愛因斯坦分別是他們各自時代最偉大的物理學家,而麥克斯韋是牛頓時代與愛因斯坦時代之間最偉大的物理學家,這樣評價他們或許是最貼切的。

那麼,為何麥克斯韋感覺會比牛頓和愛因斯坦第一檔呢?

牛頓,不用多說,開創了人類近代物理學的先河,他的經典力學理論至今仍舊統治著我們的世界,單憑這點,牛頓的偉大不容置疑。牛頓兩個字在初中高中物理課本中出現的頻率很高,幾乎人人皆知。

而愛因斯坦的偉大更多的體現在思想的顛覆性,完全顛覆了牛頓的絕對時空觀,相對論完全顛覆了我們對周圍現實世界的感知,至今仍舊有不少人不願意相信相對論的顛覆性。更重要的是,如今愛因斯坦四個字已經不僅僅是人名了,更是“智慧的化身”!

麥克斯韋對於電磁學的貢獻重大,麥克斯韋方程組甚至被認為是人類歷史上最美的公式,對於物理學的貢獻不亞於牛頓經典力學和愛因斯坦相對論。但畢竟電磁學屬於相對晦澀難懂的概念,普通人並不太容易理解。就好比楊哲寧的宇稱不守恆,還有楊-米爾斯理論,同樣十分偉大,但又有幾個人理解呢?


宇宙探索


在各種版本的物理學家排名中前三甲永遠都是牛頓、愛因斯坦和麥克斯韋,這足以說明他們的科學成就。前三甲中對於第一排名爭論比較多,但都是在牛頓和愛因斯坦之間產生,而麥克斯韋就穩坐第三名。個人認為歷史上前十名的物理學家應該是:愛因斯坦、牛頓、麥克斯韋、波爾、海森堡、伽利略、費曼、狄拉克、薛定諤、盧瑟福,如果在繼續往下排名大約在十五名之前會有楊振寧楊老的一席之地。



問題中“看起來”三個字值得我們說一下,這些科學家的知名度和科學成就並不是百分之百對應的,我們就來用霍金舉一個例子。提到霍金大部分人都知道,你捫心自問一下,你瞭解霍金是因為他的科學成就、研究成果還是因為霍金的科普書籍《時間簡史》?亦或者是霍金的身殘志堅?

那我們繼續探討大家瞭解牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋又是因為什麼哪?牛頓在初高中物理中經常出現,牛頓三定律、萬有引力定律等都是他的傑作,在數學上和萊布尼茨共同發展出微積分(有說是牛頓竊取的別人成果),經濟學上提出金本位制度,還是一位偉大的鍊金術士。而對於愛因斯坦更不必說了,他的相對論可以說是無人不知無人不曉,雖然大部分人都不知道相對論講的到底是什麼!除了相對論外就是他對量子力學做的貢獻,以及在後期和量子力學哥本哈根派的論戰等等。以上說這些都是他們比較重要科學成就的一部分。



雖然大家對麥克斯韋瞭解的少,但是並不意味著他的科學成就低

1873年麥克斯韋出版了經典鉅著牛頓《論電和磁》,這本書被認為是可以和牛頓的《原理》比肩的。如果你對於牛頓《原理》一書都沒什麼概念,那麼你就真的體會不到麥克斯韋的這本書是多麼驚豔四座。


麥克斯韋認為電和磁是統一的,他提出的“麥克斯韋方程組”被認為是最優美的,這種美主要體現在數學之上,當然了小編不是這個專業也沒有那個功底,尚無法欣賞它的美。看看大家能不能欣賞的出來…

愛因斯坦、牛頓、麥克斯韋三位科學家科學成就都非常的高,但是對於他們的排位個人主觀性都很強,一千個讀者就有一千個哈姆雷特。


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科學黑洞


首先, 麥克斯韋統一了電磁學這一說法可能值得商榷。其在前人基礎上總結並推導出的麥克斯韋方程組實際上是存在嚴重缺陷的。為此本人專門寫了一篇這方面的文章,有興趣的朋友不防一閱;

其次,牛頓的偉大在於其總結的三定律和萬有引力定律是目前物理學的基礎,其地位不可動搖。但愛因斯坦則不然,他可能不僅不能與牛頓相提並論,還可能是目前物理學走入歧途的元兇之一。其提出的相對論和用光子解釋光電效應均是不正確的。這方面的本人寫了不少文章,現附後,請有興趣的朋友參與討論

總之,目前的物理學界需要早日撥亂反正才行。


彭曉韜


麥克斯韋在電磁理論,分子物理學、統計物理學、光學、力學等等領域都有很深的造詣,不過在他的學術領域中,最為突出貢獻的是他所建立起的電磁場理論。

在物理學界,作為經典電動力學的創始人,統計物理學的奠基人之一,可以說麥克斯韋的成就是無與倫比的。

偉大的科學家有很多,比如牛頓統一了經典物理學,愛因斯坦是統一了空間和時間、能量和質量,還有很多的科學家在此就不一一列舉了。

今天的主人公麥克斯韋統一了電和磁,但是我們都發現牛頓和愛因斯坦在很多人心裡都是天才一樣的存在,而麥克斯韋卻被很少的人知道,明明三個人的貢獻可以說是不分上下。

那為什麼麥克斯韋卻低牛頓、愛因斯坦一級呢?

物理學研究世間萬物,其中就有電學和磁學,電和磁與人類社會的發展息息相關,比如我們使用的電能、電磁波、微電子產品等等,而恰恰是麥克斯韋統一了電和磁。麥克斯韋建立的電磁場理論,將電學、磁學、光學統一起來,被譽為是19世紀物理學發展的最光輝的成果,也是科學史上最偉大的綜合之一。

麥克斯韋方程式,描述了電場、磁場與電荷密度、電流密度之間關係的偏微分方程。

毫無疑問麥克斯韋方程是19世紀最偉大的綜合方程之一,麥克斯韋也是從這套方程組裡面推出了電磁波,大家肯定都知道電磁波的作用,電磁波的發現讓人類社會進入了無線電時代,這些都說明了麥克斯韋對整個社會的貢獻。

現在我們來了解一下經典物理學的牛頓和近代物理學的愛因斯坦,牛頓作是物理學的第一個探索者,他的偉大著作《自然哲學的數學原理》開創了出了物理學,為後來的物理學發展奠定了基礎;

愛因斯坦把狹義相對論推廣為廣義相對論,把引力場的局部用加速運動的慣性系代替完成了廣義相對論場方程的推導,形成了狹義相對論的基礎,統一了混合的時空觀。

可以發現三位科學家各有千秋,而偉大的科學家有很多,只不過愛因斯坦和牛頓在一定程度上被人們廣為稱道而已。


星球上的科學


我個人認為牛頓與愛因斯坦的物理學貢獻確實比麥克斯韋大。他們兩個人對於物理學大規律認知深刻全面。不過麥克斯韋也不差,他可以排第三位。沒有牛頓的貢獻,我們的航天、衛星,飛機,各種機器動力原理都離不開他。而麥克斯韋只存在於電磁學。而且牛頓還獨創了微積分,使得人類文明能夠精確的控制航空航天技術有了方向、方法。愛因斯坦也是物理學理論的巨大貢獻,他的光電效應,深刻說明了波粒二象性。但是宇宙奧秘越來越難,能夠成功預言了激光、玻色愛因斯坦凝聚,為人類文明科技發展提供了不可磨滅的貢獻。尤其是激光,它是我們半導體必不可少的技術依靠。比如我們的手機。在高科技的領域也是巨大,研究凝聚態,宇宙的奧秘,激光焊接,激光引雷,軍事的激光武器等等。激光在我們生活已經離不開了。對了還有激光測距。總而言之,我們的受益巨大。

愛因斯坦的相對論,雖然他的這個理論有爭議,但是它確實對於天文以及宇宙的奧秘有指導以及啟發意義。我個人認為他的這個理論雖然數據符合萬有引力場數據,但是相對論並不是說明時空扭曲的現象。但是這並不妨礙它的指導意義。

他的光電效應,確實促進了我們科技發展具有巨大意義,尤其是在太陽能清潔能源;而且它對於瞭解光子本質具有巨大意義。

麥克斯韋僅僅是電磁場方面的貢獻自然就相對差一點了。不知道您覺得呢。

不管怎麼樣,大神級別的有兩個一個牛頓,一個愛因斯坦,麥克斯韋就差一點了,我給他他排第三位。這三人都是物理學泰斗級別的人物。我們人類都應該尊重他們,當然孕育他們的國土也是收到尊重的。


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