每日名言:麥克斯韋-天人合一譜寫上帝方程

麥克斯韋(1831〜1879),英國著名物理學家和數學家。麥克斯韋從小受到良好的教育,被視為神童,十幾歲就發表了高水平的數學論文。遺憾的是,麥克斯韋由於整理卡文迪許遺留下來的資料,耗費了太多的精力,而死於肺結核,年僅48歲。英國科學期刊《物理世界》讓讀者評選出了世界最偉大的十個公式,麥克斯韋方程組高居榜首。猶如上帝創造的麥克斯韋的四個方程囊括了宇宙間所有的電磁現象,驚為天人,不得不佩服麥克斯韋強大的數學功底和嚴謹的物理思想。

麥克斯韋的主要貢獻:

1 建立電磁場理論體系:麥克斯韋在庫侖、高斯、安培、拉普拉斯、畢奧、薩伐爾等人的基礎之上,將法拉第場的思想數學化(1831年法拉第發現了電磁感應現象,這一年麥克斯韋出生,註定這兩個偉人有千絲萬縷的聯繫),建立了完整的電磁場理論體系。要感謝麥克斯韋使我們的電磁理論結構如此的簡潔完美對稱。

2 光、電、磁的統一:麥克斯韋認為電和磁的關係就像一個硬幣的兩面,是統一的,變化的電場能產生磁場(見位移電流假設),同樣變化的磁場也能產生電場(見渦旋電場假設,電磁爐就是這個原理),從而預言了電磁波的存在。麥克斯韋認為光就是電磁波(光是電磁波的預言被赫茲證明)。光電磁的統一實現了物理學史上的又一次偉大綜合。這一理論奠定了現代的電力工業、電子工業和無線電工業的基礎。

3熱學、力學和光學方面的貢獻:麥克斯韋用他強大的數學公式得到了麥克斯韋速度分佈律,這是分子運動論的基本公式之一;推廣了偏振光測量應力的方法;提出結抅力學中桁架內力的圖解法,並提出求解靜不定桁架位移的單位載荷法;提出粘彈性材料的麥克斯韋模型,分析了蒸汽機自動調速器和鐘錶機構的運動穩定性問題。

4籌建卡文迪許實驗室:卡文迪許實驗室被譽為“諾貝爾物理學獎獲得者的搖籃”。

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