電磁領域“扛把子”般的存在,麥克斯韋,卻幾乎無人知曉?

我們知道在麥克斯韋之前,最偉大的科學家是牛頓,因為他統一了天上和地下。他的三大定律和萬有引力定律,讓我們知道了月亮和蘋果其實滿足同樣的物理規律。

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在麥克斯韋之後,最偉大的物理學家是愛因斯坦,愛因斯坦統一了時間和空間,也就是相對論。

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而在牛頓和愛因斯坦之間,最偉大的人其實就是麥克斯韋,因為他通過麥克斯韋方程組,統一了電場和磁場。正因為有了麥克斯韋方程組,我們才可以使用無線電進行通訊,我們才可以刷手機,才可以看電視,才可以跟別人打電話。

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不僅如此,現代的物理學,比如量子力學和相對論,無疑不是建立在麥克斯韋方程組的基礎之上。所以說,麥克斯韋也為現代物理學的開拓做出了重要貢獻。

我之前其實講過麥克斯韋方程組,這次就簡單介紹一下。

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就是這四個方程,第一個方程描述的是電場和電荷的關係,第二個是磁場和電流的關係,第三個方程說的是變化的磁場會產生電場,第四個方程說的是變化的電場會產生磁場。

麥克斯韋方程組完美統一了經典的電磁學現象,並且非常厲害的是,這幾個公式相互代入一下,就能推導出電磁波的存在。

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所以麥克斯韋在19世紀上半葉,就預言了電磁波的存在,並且發現,根據他的推算,電磁波的速度就等於光速,於是麥克斯韋大膽預言,說光無非就是頻率不同的電磁波而已,大概在50年後,赫茲才通過實驗證明了電磁波的存在,後世的跟電磁學有關的研究,全部都是從麥克斯韋方程組出發的,包括量子電動力學,也要從這裡出發,愛因斯坦的狹義相對論,也是從麥克斯韋方程組裡脫胎出來的,麥克斯韋方程組是真正劃時代意義的偉大科學貢獻。

麥克斯韋的簡介:

麥克斯韋是英國著名物理學家、數學家。

1831年出生於蘇格蘭愛丁堡,喜歡讀書、寫詩。

1847年進入蘇格蘭的最高學府,愛丁堡大學學習。

1850年進入英國劍橋大學學習。

1860年,任倫敦國王學院自然哲學和天文學教授。

1865年-1873年,總結編撰電磁場理論的經典鉅著《論電和磁》。

1870年-1879年,籌集完成卡文迪什實驗室,並任第一任主任。

1879年逝世。

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本文參加【科學V計劃】,本文為作者原創。


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