麦克斯韦创立的电磁理论究竟讲了什么 电磁感应定律


电磁感应定律(麦克斯韦创立的电磁理论究竟讲了什么)
经典力学、电磁理论、热力学、统计力学构成了经典物理学体系,那么电磁理论究竟讲了些什么,让我们一起来了解一下 。
1831年,这是一个人类历史上都值得永远铭记的时刻,法拉第在这一年发现了电磁感应理论,这个理论标志着一场重大的工业和技术革命的到来,人类由蒸汽时代正在向电气化时代迈进,历史似乎早已冥冥之中注定,在这一年,另外一个正式带领大家迈入电气化时代的人降生了!他的名字叫做麦克斯韦 。

在大学期间,麦克斯韦在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后,坚信法拉第的新理论包含着真理 。于是他抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望,决心把法拉第的天才思想以清晰准确的数学形式表示出来 。
在经过十几年的研究之后,麦克斯韦把电磁场理论由介质推广到空间,更是假设在空间存在一种动力学以太(科学家认为以太是传播光的媒介,引力甚至电、磁力是在以太中传播的,由此发展了“光以太”假说),它有一定的密度,具有能量和动量:它的动能体现磁的性质,势能体现电的性质,它的动量是电磁最基本的量,表示电磁场的运动性质和传力的特征 。在1865年,他提出了一共包含20个变量的20个方程式,即著名的麦克斯韦方程组 。他在1873年尝试用四元数来表达,但未成功!
四元数
1873年麦克斯韦将自己十几年的研究成功集结成册,出版了科学名著《电磁理论》 。系统、全面、完美地阐述了电磁场理论 。这一理论成为经典物理学的重要支柱之一 。他还预言了电磁波的存在,电磁波的存在也正式敲开了现代无线通信的大门 。
电磁波
麦克斯韦建立的电磁场理论,将电学、磁学、光学统一起来,是19世纪物理学发展的最光辉的成果,是科学史上最伟大的综合之一 。可以说,没有电磁学就没有现代电工学,也就不可能有现代文明 。
然而在当时,麦克斯韦却的学说却并没有得到承认,正如当初大家把亚里士多德的著作奉为神典永无错漏一般,18、19世纪的科学家也将牛顿奉为神明 。
麦克斯韦为了推广自己的电磁学理论,最终积劳成疾,在1879年不幸逝世,所以到去世也没有将自己构想的麦克斯韦方程组完美地表达出来 。

1884年,奥利弗·赫维赛德和约西亚·吉布斯以矢量分析的形式重新表达,才有了现在我们所看到的麦克斯韦方程组!

奥利弗·赫维赛德也是一个传奇,他因为患有猩红热,耳朵听不清楚,却自学成才,他将麦克斯韦付出由四元数改为矢量,将原来20条方程减到4条微分方程 。

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