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麦克斯韦 |
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麦克斯韦 |
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| 作者：佚名 宇宙文章来源：本站收集 点击数： 更新时间：2006-1-20 | |||||
梦幻星空宇宙网站宇宙时空频道，关于科学家及工作者的介绍主题的文章《麦克斯韦》,主要内容讲述科学人物,科学名人,麦克斯韦,科普知识等
麦克斯韦
1845 年的一天，十四岁的麦克斯韦由父亲带着来到爱丁堡皇家学会参加学术会议。会上，一位名叫叶海伊的画家表演用几何作图方法画椭圆。小麦克斯韦自幼喜欢思考问题，这次表演使他受到启发。心想，既然椭圆这个二次曲线能用简易方法画出，那么，用作图方法能不能画出复杂的“蛋形”呢？受好奇心和求知欲的驱使，麦克斯韦开始钻研起来。不久，他找到了画“蛋形”曲线的方法，接着又得到“蛋形”曲线的数学式子。麦克斯韦的研究受到他父母的好友、爱丁堡大学数学教授福布施的重视，在教授的指导下，麦克斯韦将这一成果写成论文。由于他年纪小，个子和讲台差不多高，论文只得由福布施代他在学术会上宣读，十五岁的麦克斯韦因此获得了金质奖。这件事点燃了他智慧的火花，从此，扬起信心的风帆，开始了科学生涯的旅程。 受这次成功的影响，麦克斯韦逐渐习惯用数形结合的思维方法，十六岁进大学后，当一个问题可以用数学分析求解时，他总是独特地再用几何方法来思考。或是把几何问题用分析的方法加以研究。后来，他得以把法拉等的磁力线想象成一连串的“漩涡”，建立它们的方程，得到电磁学理论的数学模型。1855年，二十四岁的麦克斯韦写成《论法拉第力线》的论文，把磁力线的概念用数学作了表述。凭借他的数学才能把法拉第的成果加以总结提高，这篇论文成了他步入数学物理学家行列的第一步。 由于历史上有过流传很广的达·芬奇“画蛋”的故事，用它来告诉人们要练好基本功。因此，人们也常把麦克斯韦又一个“画蛋”的故事用来告诉人们要认真思考问题。 麦克斯韦生长在一位机械设计师家庭里，九岁那年，母亲因病去世，麦克斯韦从小受父亲的影响，平时留心观察自然现象，向父亲提出各种各样的问题，显示出好奇心，致使后来形成对新事物、新现象的高度敏锐和强烈探求的欲望，正是这种品格，奠定了他成功的基础。 麦克斯韦青年时代的工作得到年愈古稀的法拉第的肯定。1860年秋，麦克斯韦从阿伯丁来到伦敦后，怀着崇敬的心情拜访了法拉第（1791—1867）。两位年龄相差四十岁的学者一见如故，亲切地交谈起来。法拉第主要在实验研究方面积累了第一手资料，麦克斯韦擅长数学，作理论上的概括提高。法拉第称颂麦克斯韦的论文是“一篇出色的文章”，并告诉年轻人：“我不认为自己的学说是真理，但你是真正理解它的人。”两人各自找到了知音，都为这次相会激动不已。遵照老人关于“要有新的突破”的嘱托，麦克斯韦在这次相会之后，开始向新的高度进军。 对知识的不断积累、消化整理和更新成为麦克斯韦创造的基础。他把物理学各分支用相互模拟的方法，对流体、磁、电、声等的共同点开展研究，促成不同领域的物理现象统一到数学概念上来。1862年，他写成《论物理学力线》的论文，这篇论文比起七年前的第一篇论文有很大的发展，它是把事物的内在本质、相互联系和整体结构集中起来思维，从而在更高层次的基础上加以概括写成的。 经过概括上升的理论，又以此来指导对电磁现象的研究，使这一理论得到升华和突破。1865年，麦克斯韦发表了第三篇论文《电磁场动力学》，文中导出了方程，并引入了位移电流的概念，用这个概念确切地表达电磁波的传播。正是对这些方程的研究，麦克斯韦预言电磁波以光速通过空间，得到电磁波传播和光的速度泪同的结论。于是，勇敢地断言：光是一种电磁现象，光波也是一种电磁波。 1873 年，出版了总结他一生研究成果的经典著作《论电和磁》一书、这本书更完整、更系统地把法拉第打下基础，而由他建立的电磁学理论的宏伟大厦展现在人们面前。这部著作的问世，在科学界曾轰动一时。麦克斯韦关于电磁学理论的完成是十九世纪科学史上的一件大事。但在当时，书中用的数学方法比较深奥，具有高度的抽象性。而传统的超距作用理论占统治地位，加上在很长一段时间里还没有人发现电磁波。因此，支持的人寥寥无几，怀疑和反对的意见铺天盖地。能否证实有电磁波的存在成了检验麦克斯韦理论的关键。 1872 年以后，麦克斯韦把主要精力用在筹建剑桥大学卡文迪许实验室。实验室建成后，麦克斯韦担任第一任主任。这座实验室后来成为欧洲实验物理中心，先后从这个中心培养出二十六位诺贝尔奖金获得者。麦克斯韦在四十岁以后生活充满了不幸，他的学说仍然没有被人们理解，妻子又久病不愈，需要照顾。他在实验室工作的同时，每学期还要主持讲座，宣传电磁学理论，讲座办得很冷落，空旷的阶梯教室只坐着两名研究生。种种不顺心的事使他过分焦虑和劳累，健康情况渐渐变坏。1879年11月5日因肺病离开人间，终年仅四十八岁。他苦心研究了一生，至死都没有享受过自己的学术思想受到赞誉所带来的慰藉，一代物理大师就这样夭折了。 真理终究是真理。1888年，德国青年物理学家赫兹（1851—1894）用电波环进行了一系列实验，发现了电磁波，一团迷雾终于拨开了。这一发现，顿时轰动了科学界，麦克斯韦的理论也因此得以确立，证实了电磁现象是在空间以一定速度（相当于光速）传播的，从而否定了红极一时的超距作用理论。而这时正是麦克斯韦公布理论后第二十六年。经过漫长岁月考验的真理，更显示了它的创立者的科学预见性，人们把它与半个多世纪以前预见海王星的存在相媲美，麦克斯韦在这时被公认为“牛顿、法拉第以来最伟大的物理学家”。 电磁波的发现是近代科学技术史的里程碑，不到六年时间，利用电磁波实现了无线电传播，迎来了无线电技术兴起的时代。 麦克斯韦逝世那年，恰好是爱因斯坦诞生的一年，麦克斯韦的著作是爱因斯坦青年时代经常研读的书，爱因斯坦的狭义相对论正是基于麦克斯韦的电磁场理论提出来的，并使这一理论更加完美。人们为铭记麦克斯韦的功绩，在物理学中，电磁系单位制用他的名字表示磁通量的单位。麦克斯韦的名字永留科学史册！ |
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麦克斯韦1831年6月出生于英国爱丁堡，他的父亲原是律师，但他的主要兴趣是在制作各种机械和研究科学问题，他这种对科学的强烈爱好，对麦克斯韦一生有深刻的影响。麦克斯韦10岁进入爱丁堡中学， 14岁在中学时期就发表了第一篇科学论文《论卵形曲线的机械画法》，反映了他在几何和代数方面的丰富
