法拉第的力线发表于何时?

作者:权德涵时间:2023-07-24 15:17:59

导读:" 法拉第的力线发表于何时?1.引言-介绍法拉第(Faraday)公司以及其在电动汽车行业的重要性和影响力。-提出关于法拉第力线(FFLine)发布时间的疑问。2.消息传言和猜测-提及关于法拉第力线发布时间的各种传言和猜测,包括媒体报道和行业内的言论。-引用一些匿名消息源"

法拉第的力线发表于何时?

1.引言

  -介绍法拉第(Faraday)公司以及其在电动汽车行业的重要性和影响力。

  -提出关于法拉第力线(FFLine)发布时间的疑问。

2.消息传言和猜测

  -提及关于法拉第力线发布时间的各种传言和猜测,包括媒体报道和行业内的言论。

  -引用一些匿名消息源提供的信息,但强调这些消息还没有得到官方证实。

3.公司声明和官方回应

  -引用法拉第公司代表的声明和官方回应,澄清关于法拉第力线发布时间的不确定性。

  -强调公司正在密切关注市场需求和竞争对手的动态,以确定最佳的发布时机。

4.技术和创新亮点

  -介绍法拉第力线作为法拉第公司的首款量产车型,其在电动汽车技术和创新方面的亮点。

  -引用专家或行业评论员的观点,解释法拉第力线可能给市场带来的影响和竞争力。

5.与竞争对手的对比

  -对比法拉第力线与其他主要电动汽车制造商的竞争对手在同一市场段的产品特点和发布时间。

  -分析法拉第力线在设计、性能、价格等方面的竞争优势和劣势。

6.预测和展望

  -根据市场趋势和法拉第公司的发展计划,预测法拉第力线的发布时间可能在哪个时间段出现。

  -引用行业分析师的观点,讨论法拉第力线对电动汽车市场的潜在影响。

7.结论

  -总结文章中的讨论和观点,指出目前关于法拉第力线发布时间的信息仍然不确定。

  -鼓励读者持续关注法拉第公司的动态,并等待官方正式公布法拉第力线的发布时间。

8.结束语

  -强调法拉第力线作为法拉第公司的重要里程碑,将为电动汽车行业带来新的竞争格局和创新机遇。

  -提供联系方式,鼓励读者对相关问题进行反馈和深入了解。

麦克斯韦发表学术论文《论法拉第的“力线”》表明了什么?

  1855年,24岁的麦克斯韦发表了闷迹学术论文《论法拉第的“力线”》。这是麦克斯韦第一篇关贺备于电磁学理论方面的论文,麦克斯韦向电磁学理论的蚂拍并纵深领域挺进。

迈克斯韦对电磁学及物理学的发展的杰出贡献是什么

  麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学,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。

  他在前人成就的基础上,对整个电磁现象作了系统、全面的研究,凭借他高深的数学造诣和丰富的想象力接连发表了电磁场理论的三篇论文:《论法拉第的力线》(1855年12月至1856年2月);《论物理的力线》(1861至1862年);《电磁场的动力学理论》(1864年12月8日)。

  对前人和他自己的工作进行了综合概括,将电磁场理论用简洁、对称、完美数学形式祥链表示出来掘宴弯,经后人整理和改写,成为经典电动力学主要基础的麦克斯韦方程组。

  据此,1865年他预言了电磁波的存在,电磁波只可能是横波,并计算了电磁波的传播速度等于光速,同时得出结论:光是电磁波的一种形式,揭示了光现象和电磁现象之间的联系。

  1888年德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在。

  麦克斯韦于1873年出版了科学名著《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。

  在热力学与统计物理学方面麦克斯韦也作出了重要贡献,他是气体动理论的创始人之一。

  1859年他首次用统计规律得出麦克斯韦速度分布律,从而找到了由微观两求统计平均值的更确切的途径。

  1866年他给出了分子按速度的分布函数的新推导方法,这种方法是以分析正向和反向碰撞为基础的。

  他引入了驰豫时间的概念,发展了一般形式的输运理论,并把它应用于扩散、热传导和气体内摩擦过程。

  1867年引入了“统计力学”这个术语。

  麦克斯韦是运用数学工具分析物理问题和精确地表述科学思想的大师,他非常重视实验,由他负责建立起来的卡文迪什实验室,在他和以后几位主任的领导下,发展成为举世闻名的学术中心之一。

  他善于从实验出发,经过敏锐的观察思考,应用娴熟的数学技巧,从缜密的分析和推理,大胆地提出有实验基础的假设,建立新的理论,再使理论及其预言的结论接受实验检验判闷,逐渐完善,形成系统、完整的理论。

  特别是汤姆孙W卓有成效地运用类比的方法使麦克斯韦深受启示,使他成为建立各种模型来类比研究不同物理现象的能手。

  在他的电磁场理论的三篇论文中多次使用了类比研究方法,寻找到了不同现象之间的联系,从而逐步揭示了科学真理。

    麦克斯韦严谨的科学态度和科学研究方法是人类极其宝贵的精神财富。

下列属于第二次科学革命取得的主要成果的是( )。

【答案】:B,D

  第二次科技革兄桐命发生的时间是19世纪70年代。

  1775年法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化理论。

  道尔顿(1766~1844)于1803年创立的科学原子论。

  麦克斯韦发表的文章:《论法拉第的力线》(1855年12月至1856年2月);《论物理的力线》(1861~1862);《电磁场的动力学理论》(1864年12月8日)。

  1905年羡肢坦,爱因斯坦发表狭义相对论,广义相对论提出于1915年(爱因斯坦在1915年末完成广义相对论的创建工作,在1916年初正式发表相关论文)。

  从时间上可以看出B、D两项属于第二次科学革命的成果。

  故饥贺选BD。

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦人物简介

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦

  詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(JamesClerkMaxwell,1831年6月13日~1879年11月5日),出生于苏格兰爱丁堡,英国物理学家、野塌数学家。

  经典电动力学的创始人,统计物理学的奠基人之一。

  1831年6月13日生于苏格兰爱丁堡,1879年11月5日卒于剑桥。

  1847年进入爱丁堡大学学习数学和物理,毕业于剑桥大学。

  他成年时期的大部分时光是在大学里当教授,最后是在剑桥大学任教。

  1873年出版的《论电和磁》,也被尊为继牛顿《自然哲学的数学原理》之后的一部最重要的物理学经典。

  麦克斯韦被普遍认为是对物理学最有影响力的物理学家之一。

  没有电磁学就没有现代电工学,也就不汪脊耐可能有现代文明。

中文名:詹姆斯·克拉克·麦克斯韦

外文名:JamesClerkMaxwell

国籍:英国

出生地:爱丁堡

出生日期:1831年6月13日

逝世日期:1879年11月5日

职业:物理学家,数学家

毕业院校:剑桥大学三一学院

信仰:无神论

主要成就:创建英国第一个专门的物理实验室

建立了麦克斯韦方程组

创立了经典电动力学

预言了电磁波的存在

  提出了光的电磁说。

代表作品:《电磁学通论》、《论电和磁》

求学生涯

  1846年智力发育格外早的麦克斯韦就向爱丁堡皇家学院递交了一份科研论文。

  1847年16岁中学毕业,进入爱丁堡大学学习。

  这里是苏格兰的最高学府。

  他是班上年纪最小的学生,但考试成绩却总是名列前茅。

  他在这里专攻数学物理,并且显示出非凡的才华。

  他读书非常用功,但并非死读书,在学习之余他仍然写诗,不知满足地读课外书,积累了相当广泛的知识。

  在爱丁堡大学,麦克斯韦获得了攀登科学高峰所必备的基础训练。

  其中两个人对他影响最深,一是物理学家和登山家福布斯,一是逻辑学和形而上学教授哈密顿。

  福布斯是一个实验家,他培养了麦克斯韦对实验技术的浓厚兴趣,一个从事理论物理的人很难有这种兴趣。

  他强制麦克斯韦写作要条理清楚,并把自己对科学史的爱好传给麦克斯韦。

  哈密顿教授则用广博的学识影响着他,并用出色的怪异的批评能力刺激麦克斯韦去研究基础问题。

  在这些有真才实学的人的影响下,加上麦克斯韦个人的天才和努力,麦克斯韦的学识一天天进步,他用三年时间就完成了四年的学业,相形之下,爱丁堡大学这个摇篮已经不能满足麦克斯韦的求知欲。

  为了进一步深造,。

  1850年,他征得了父亲的同意,离开爱丁堡,到人才济济的剑桥去求学。

  赫兹是德国的一位青年物理学家,麦克斯韦的《电磁学通论》发表之时,他只16岁。

  在当时的德国,人们依然固守着牛顿的传统物理学观念,法拉第、麦克斯韦的理论对物质世界进行了崭新的描绘,但是违背了传统,因此在德国等欧洲中心地带毫无立足之地,甚而被当成奇谈怪论。

  当时支持电磁理论研究的,只有波尔茨曼和赫尔姆霍茨。

  赫兹后来成了赫姆霍茨的学生。

  在老师的影响下,赫兹对电磁学进行了深入的研究,在进行了物理事实的比较后,他确认,麦克斯韦的理论比传统的“超距理论”更令人信服。

  于是他决定用实验来证实这一点。

  1886年,赫兹经过反复实验,发明了一种电波环,用这种电波环作了一系列的实验,终于在1888年发现了人们怀疑和期待已久的电磁波。

  赫兹的实验公布后,轰动了全世界的科学界,由法拉第开创、麦克斯韦总结的电磁理论,至此取得了决定性的胜利。

  麦克斯韦的伟大遗愿终于实现了。

科学研究

  1850年转入剑桥大学三一学院数学系学习,1854年以第二名的成绩获史密斯奖学金,毕业留校任职两年。

  1856年在苏格兰阿伯丁的马里沙耳任自然哲学教授。

  1860年到伦敦国王学院任自然哲学和天文学教授。

  1861年选为伦敦皇家学会会员。

  1865年春辞去教职回到家乡系统地总结他的关于电磁学的研究成果,完成了电磁场理论的经典巨著《论电和磁》,并于1873年出版。

  1871年受聘为剑桥大学新设立的卡文迪什试验物理学教授,负责筹建著名的卡文迪什实验室。

  1874年建成后担任这个实验室的第一任主任,直到1879年11月5日在剑桥逝世。

电磁情缘

  回顾电磁学的历史,物理学的历程一直到困春1820年的时候都是以牛顿的物理学思想为基础的。

  自然界的“力”——热、电、光、磁以及化学作用正在被逐渐归结为一系列流体的粒子间的瞬时吸引或排斥。

  人们已经知道磁和静电遵守类似引力定律的平方反比定律。

  在19世纪以前的40年中,出现了一种反对这种观点的动向,这种观点赞成“力的相关”。

  1820年,奥斯特发现的电磁现象马上成了这种新趋势的第一个证明和极为有力的推动力,但当时的人又对此捉摸不定和感到困惑。

  奥斯特所观察到的电流与磁体间的作用有两个基本点不同于已知的现象:它是由运动的电显示出来的,而且磁体既不被引向带电流的金属线,也不被它推开,而是对于它横向定位。

  同一年,法国科学家安培用数学方法总结了奥斯特的发现,并创立了电动力学,此后,安培和他的追随者们便力图使电磁的作用与有关瞬时的超距作用的现存见解调和起来。

  麦克斯韦的电学研究始于1854年,当时他刚从剑桥毕业不过几星期。

  他读到了法拉第的《电学实验研究》,立即被书中新颖的实验和见解吸引住了。

  在当时人们对法拉第的观点和理论看法不一,有不少非议。

  最主要原因就是当时“超距作用”的传统观念影响很深。

  另一方面的原因就是法拉第的理论的严谨性还不够。

  法拉第是实验大师,有着常人所不及之处,但唯独欠缺数学功力,所以他的创见都是以直观形式来表达的。

  一般的物理学家恪守牛顿的物理学理论,对法拉第的学说感到不可思议。

  有位天文学家曾公开宣称:“谁要在确定的超距作用和模糊不清的力线观念中有所迟疑,那就是对牛顿的亵渎!”在剑桥的学者中,这种分歧也相当明显。

  汤姆逊也是剑桥里一名很有见识的学者之一。

  麦克斯韦对他敬佩不已,特意给汤姆逊写信,向他求教有关电学的知识。

  汤姆逊比麦克斯韦大7岁,对麦克斯韦从事电学研究给予过极大的帮助。

  在汤姆逊的指导下,麦克斯韦得到启示,相信法拉第的新论中有着不为人所了解的真理。

  认真地研究了法拉第的著作后,他感受到力线思想的宝贵价值,也看到法拉第在定性表述上的弱点。

  于是这个刚刚毕业的青年科学家决定用数学来弥补这一点。

  1855年麦克斯韦发表了第一篇关于电磁学的论文《论法拉第的力线》。

  一般认为麦克斯韦是从牛顿到爱因斯坦这一整个阶段中最伟大的理论物理学家。

  1879年他在48岁时因病与世长辞。

  他光辉的生涯就这样过早地结束了。

  1865年开始,麦克斯韦辞去了皇家学院的教席,开始潜心进行科学研究,系统地总结研究成果,撰写电磁学专著。

  麦克斯韦生前没有享受到他应得的荣誉,因为他的科学思想和科学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才充分体现出来。

  然而他没能看到科学革命的发生。

  1879年11月5日,麦克斯韦因病在剑桥逝世,年仅48岁。

  那一年正好爱因斯坦出生。

主要成就

  麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、弹性理论方面的研究。尤其是他建立的电磁场理论,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。

  他预言了电磁波的存在。

  这种理论预见后来得到了充分的实验验证。

  他为物理学树起了一座丰碑。

  造福于人类的无线电技术,就是以电磁场理论为基础发展起来的。

  麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学,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。

  他在前人成就的基础上,对整个电磁现象作了系统、全面的研究,凭借他高深的数学造诣和丰富的想象力接连发表了电磁场理论的三篇论文:《论法拉第的力线》(1855年12月至1856年2月);《论物理的力线》(1861至1862年);《电磁场的动力学理论》(1864年12月8日)。

  对前人和他自己的工作进行了综合概括,将电磁场理论用简洁、对称、完美数学形式表示出来,经后人整理和改写,成为经典电动力学主要基础的麦克斯韦方程组。

  据此,1865年他预言了电磁波的存在,电磁波只可能是横波,并推导出电磁波的传播速度等于光速,同时得出结论:光是电磁波的一种形式,揭示了光现象和电磁现象之间的联系。

  1888年德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在。

  麦克斯韦于1873年出版了科学名著《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。

  在热力学与统计物理学方面麦克斯韦也作出了重要贡献,他是气体动理论的创始人之一。

  1859年他首次用统计规律得出麦克斯韦速度分布律,从而找到了由微观量求统计平均值的更确切的途径。

  1866年他给出了分子按速度的分布函数的新推导方法,这种方法是以分析正向和反向碰撞为基础的。

  他引入了驰豫时间的概念,发展了一般形式的输运理论,并把它应用于扩散、热传导和气体内摩擦过程。

  1867年引入了“统计力学”这个术语。

  麦克斯韦是运用数学工具分析物理问题和精确地表述科学思想的大师,他非常重视实验,由他负责建立起来的卡文迪什实验室,在他和以后几位主任的领导下,发展成为举世闻名的学术中心之一。

麦克斯韦方程组

研究背景

  他由于列出了表达电磁基本定律的四元方程组而闻名于世。

  在麦克斯韦以前的许多年间,人们就对电和磁这两个领域进行了广泛的研究,人们都知道这两者是密切相关的。

  适用于特定场合的各种电磁定律已被发现,但是在麦克斯韦之前却没有形成完整、统一的学说。

  麦克斯韦用列出的简短四元方程组(但却非常复杂),就可以准确地描绘出电磁场的特性及其相互作用的关系。

  这样他就把混乱纷纭的现象归纳成为一种统一完整的学说。

  麦克斯韦方程在理论和应用科学上都已经广泛应用一个世纪了。

优点

  麦克斯韦方程的最大优点在于它的通用性,它在任何情况下都可以应用。在此以前所有的电磁定律都可由麦克斯韦方程推导出来,许多从前没能解决的未知数也能从方程推导过程中寻出答案。

  这些新成果中最重要的是由麦克斯韦自己推导出来的。

  根据他的方程可以证明出电磁场的周期振荡的存在。

  这种振荡叫电磁波,一旦发出就会通过空间向外传播。

  根据方程,麦克斯韦就可以表达出电磁波的速度接近300000公里(186000英里)/秒,麦克斯韦认识到这同所测到的光速是一样的。

  由此他得出光本身是由电磁波构成的这一正确结论。

  因此,麦克斯韦方程不仅是电磁学的基本定律,也是光学的基本定律。

  的确如此,所有先前已知的光学定律可以由方程导出,许多先前未发现的事实和关系也可由方程导出。

  在此基础上,麦克斯韦认为光是频率介于某一范围之内的电磁波。

  这是人类在认识光的本性方面的又一大进步。

  正是在这一意义上,人们认为麦克斯韦把光学和电磁学统一起来了,这是19世纪科学史上最伟大的综合之一。

  可见光并不是唯一的一种电磁辐射。

  麦克斯韦方程表明与可见光的波长和频率不同的其它电磁波也可能存在。

  这些从理论上得出的结论后来被海因利茨·赫兹公开演示证明了。

  赫兹不仅生产出而且检验出了麦克斯韦预言存在的不可见光波。

  几年以后,伽格利耶尔摩·马可尼证明这些不可见光波可以用于无线电通讯,无线电随之问世。

  今天我们也用不可见光为电视通讯。

  X线、γ线、红外线、紫外线都是电磁波辐射的其它一些例子。

  所有这些射线都可以用麦克斯韦方程来加以研究。

意义

  麦克斯韦的主要贡献是建立了麦克斯韦方程组,创立了经典电动力学,并且预言了电磁波的存在,提出了光的电磁说。

  麦克斯韦是电磁学理论的集大成者。

  他出生于电磁学理论奠基人法拉第提出电磁感应定理的1831年,后来又与法拉第结成忘年之交,共同构筑了电磁学理论的科学体系。

  物理学历史上认为牛顿的经典力学打开了机械时代的大门,而麦克斯韦电磁学理论则为电气时代奠定了基石。

天文学和热力学

  虽然麦克斯韦成名主要是在于他对电磁学和光学做出的巨大贡献,但是他对许多其它学科也做出了重要的贡献,其中包括天文学和热力学。

  他的特殊兴趣之一是气体运动学。

  麦克斯韦认识到并非所有的气体分子都按同一速度运动。

  有些分子运动慢,有些分子运动快,有些以极高速度运动。

  麦克斯韦推导出了求已知气体中的分子按某一速度运动的百分比公式,这个公式叫做“麦克斯韦分布式”,是应用最广泛的科学公式之一,在许多物理分支中起着重要的作用。

力学

  麦克斯韦在力学方面的贡献主要有:1853年推广用偏振光测量应力的方法;1864年提出结_力学中桁架内力的图解法,指出桁架形状和内力图是一对互易图,并提出求解静不定桁架位移的单位载荷法。

  1868年对粘弹性材料提出一种模型(后称麦克斯韦模型),并引进松弛时间的概念。

  同年在《论调节器》中分析了蒸汽机自动调速器和钟表机构的运动稳定性问题。

  1870年将G.R.艾里提出的弹性力学中的应力函数由二维推广到三维,并指出它应满足双调和方程。

  1873年给出荷电系统中引力和斥力引起的应力场。

卡文迪许实验室

  麦克斯韦的另一项重要工作是筹建了剑桥大学的第一个物理实验室——著名的卡文迪许实验室。

  该实验室对整个实验物理学的发展产生了极其重要的影响,众多著名科学家都曾在该实验室工作过。

  卡文迪许实验室甚至被誉为“诺贝尔物理学奖获得者的摇篮”。

  作为该实验室的第一任主任,麦克斯韦在1871年的就职演说中对实验室未来的教学方针和研究精神作了精彩的论述,是科学史上一个具有重要意义的演说。

  麦克斯韦的本行是理论物理学,但他却清楚地知道实验称雄的时代还没有过去。

  他批评当时英国传统的“粉笔”物理学,呼吁加强实验物理学的研究及其在大学教育中的作用,为后世确立了实验科学精神。

土星光环理论分析

  早在1787年,拉普拉斯进行过把土星光环作为固体研究的计算。当时他曾确定,土星光环作为一个均匀的刚性环,它不会瓦解的原因要满足两个条件,一是它以一种使离心力与土星引力相平衡的速度运转,二是

  光环的密度与土星的密度之比超过临界值0.8,从而使环的内层与外层之间的引力超过在不同半径处离心力与万有引力之差。

  他之所以有如此推论,是因为,一个均匀环的运动在动力学上是不稳定的,任何轻微的破坏平衡的位移都会导致环的运动被破坏,使光环落向土星。

  拉普拉斯推测,土星光环是一个质量分布不规则的固体环。

  到了1855年,理论仍然停留在此,而这中间,人们又观测到了土星的一个新的暗环,和更进一步的分离现象,还有光环系统自从被发现以来二百年间整体尺度的缓慢变化。

  因此,一些科学家们提出了一个假说,来解释土星光环在动力学上的稳定性,这个假说是:土星光环是:由固体流体和大量并非相互密集的物质构成的。

  麦克斯韦就根据这一假说进行了论述。

  他首先着手的是拉普拉斯留下的固体环理论,并确定了一个任意形状环的稳定性条件。

  麦克斯韦依据环在土星中心造成的势,列出了运动方程式,获得了对匀速运动的势的一阶导数的两个限制,然后由泰勒展开式又得到关于稳定运动二阶导数的三个条件。

  麦克斯韦又把这些结果换成关于质量分布的傅立叶级数的前三个系数的条件。

  因而他证明了,除非有一种奇妙的特殊情形,几乎每个可以想象的环都是不稳定的。

  这种特殊的情形是指一个均匀环在一点上承载的质量介于剩余质量的4.43倍到4.67倍之间。

  但是这种特殊情况的固体环在不均匀的引力下会瓦解掉,所以固体环的理论假说是不能成立的。

光学

  麦克斯韦早在1849年在爱丁堡的福布斯实验室就开始了色混合实验。

  在那个时候,爱丁堡有许多研究颜色的学者,除了福布斯、威尔逊和布儒斯特外,还有一些对眼睛感兴趣的医生和科学家。

  实验主要就是在于观察一个快速旋转圆盘上的几个着色扇形所生成的颜色。

  麦克斯韦和福布斯首先做出的一个实验是使红、黄、蓝组合产生灰色。

  他们的实验失败了,而其中的主要原因是:蓝与黄混合并不象常规那样生成绿色,而是当两者都不占优势时产生一种淡红色,这种组合加上红色不可能产生任何灰色。

人物著作

婚姻生活

  1856年4月30日,詹姆斯·克拉克·麦克斯韦被任命为阿伯丁的马里沙尔学院自然哲学讲座教授。在阿伯丁,麦克斯韦认识了马沙尔学院院长的女儿凯瑟琳·玛丽·迪尤尔(KatherineMaryDewar),凯瑟琳年长麦克斯韦七岁,美丽,身材比他略高,明朗坦率。

  1858年2月18日,他写信给珍妮姨妈,把订婚的事情通知她说:亲爱的姨妈:这封信要告诉你,我就要有妻子了。

  我没有完全写出她的整个质量,我觉得不合适;但我要告诉你的是,我们彼此需要,而且比我见到过的任何一对伴侣更知心。

  不用担心;。

  她不是学数学的;但是数学以外还有很多别的事情,而她并不想以数学取胜所以,你现在知道她是谁了,她就是凯瑟琳·玛丽·迪尤尔(迄今为止叫这个名)。

  我听罗伯特舅舅谈到(间接地)她的那位院长父亲。

  她的母亲是一位上流社会夫人,安静而严谨,却总是以充满忍让的方式对待任何事物情况就是这样。

  我和她的事情已经定下来了,事事如意。

  这些都有保证,你会知道的。

  麦克斯韦用诗句抒发了自己对凯瑟琳的感情:。

你和我将长相厮守

在生机盎然的春潮里,

我的神灵已经

穿越如此广阔的寰宇?

我这就将我的整个生命

导入这生机盎然的春潮,

将真正使三个自我

穿越这世界的广袤

  在这首诗中,麦克斯韦真挚地表达了自己的情爱。

  1858年7月4日麦克斯韦与凯瑟琳·马丽·迪尤尔(KatherineMaryDewar)(后来改为克拉克·麦克斯韦姓即改为麦克斯韦的姓,取名凯瑟琳·克拉克·麦克斯韦,他们结婚时,她34岁——在维多利亚时代已经是一个老处女了。

  )正式结婚,婚礼在阿伯丁举行。

人物评价

  1931年,爱因斯坦在麦克斯韦百年诞辰的纪念会上,评价其建树“是牛顿以来,物理学最深刻和最富有成果的工作。

  麦克斯韦在电磁学上取得的的成就被誉为继艾萨克·牛顿之后,“物理学的第二次大统一”。

  麦克斯韦被普遍认为是对二十世纪最有影响力的十九世纪物理学家。

  他对基础自然科学的贡献仅次于艾萨克·牛顿。

  科学史上,称牛顿把天上和地上的运动规律统一起来,是实现第一次大综合,麦克斯韦把电、光统一起来,是实现第二次大综合,因此应与牛顿齐名。

  《电磁学通论》是一部经典的电磁理论著作,可与牛顿的《数学原理》(力学)、达尔文的《物种起源》(生物学)相提并论。

  从安培、奥斯特,经法拉第、汤姆逊最后到麦克斯韦,通过几代人的不懈努力,电磁理论的宏伟大厦,终于建立起来。

  这本书的出版,理所当然地成了物理学界的一件大事,当时麦克斯韦只有42岁,已经回到剑桥任实验物理学的教授。

  人们早已通过他以前的几篇卓有见地的论文而熟识了他,他的朋友和学生以及科学界的人士对他的这本书更是期待已久,争相到各地书店去购买,以求先睹为快,所以书的第一版很快就被抢购一空。

人物影响

  2016年6月17日,NASA对外宣布,他们正在测试一款机翼独特的混合动力小型飞机,带有14个电动马达。

  NASA将其命名为X-57,也称为“麦克斯韦”(Maxwell)。

  Maxwell的名称来自19世纪苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(JamsClerkMaxwell)。

麦克斯韦是如何发现电磁场理论的?

  1831年11月13日,刚好在法拉第发现电磁感应不久,麦克斯韦出生在苏格兰首府爱丁堡。

  跟出身寒微的法拉第不同,他家学渊博,祖上有不少名流学者。

  父亲在乡下有产业;职业是律师,兴趣却在科学技术上,他爱设计机器、爱科学、爱提问。

  麦克斯韦从小受到熏陶,上中学时已才华出众,第二年考入爱丁堡大学。

  三年后转入剑桥大学,以甲等数学第二名的优异成绩毕业。

  麦克斯韦受父亲的影响,对实际问题感兴趣。

  他的研究题目都是怎样运用数学解决物理学、天文学或工程问题。

  麦克斯韦从剑桥大学毕业后,族谨好最初研究光的色彩理论。

  不久他读到法拉第的电磁实验研究。

  用充满力线的场代替牛顿的真空,用力在场中以波的形式和有限的速度代替牛顿的超距作用,这不同凡响的大胆见解唤起了麦克斯韦的想象力,引起了他的共鸣。

  然而麦克斯韦也看到,法拉第的表述方法不够严格,有漏洞。

  正是在这里他可以大显身手,施展自己的数学才能。

  麦克斯韦在电磁学论文《论法拉第的力线》中,开宗名义,第一句话是:“关于电的科学,目前的状况对于思考特别不利。

  ”麦克斯韦要改进这种状况。

  他运用法拉第的力线思想,把法拉第发现的种种迥然不同的现象彼此之间的内在联系,清楚地展现在数学家、物理学家们面前。

  要做到这一点,必须具备两方面的条件:①要澄清物理概念,建立一个物理模型,以便类比借鉴;②要运用数学工具,给出精确的数量关系。

  法拉第对电流周围的磁力线所作的物理描述,被麦克斯韦概括为一个矢量微分方程。

  这是一个良好的开端,法拉第的物理直觉能力和麦克斯韦的数学分析技巧开始会合了。

  法拉第比麦克斯韦年长40岁,他们的出身、教育、性格、爱好截然不同。

  一个来自社会最低层,一个门第高贵。

  一个连小学也没毕业,一个是名牌大学的高才生。

  法拉第讲话娓娓动听,引人入胜;麦克斯韦才思敏捷,言辞锋利,却不管听的人懂不懂,只管自己发挥。

  一个是实验巨匠,一个是数学高手。

  一个善于运用直觉,把握住物理现象的本质,设计巧妙的实兆铅验、观察、记录、归纳;一个擅长建立物理模型运用数学技巧演绎、分析、提高。

  如果把他们两个人的特点集于一身,那就是一个理想的物理学家了。

  现在他们确实汇集在一起。

  他们坚信场的物质性,反对牛顿的超距作用;他们的目标是一致的——建立一个全新的、不从属于牛顿自然哲学体系的电磁学理论。

  在麦克斯韦建立他的电磁理论之前,诺埃曼、韦伯等德国物理学家继承了安培的超距作用观点,对电磁现象的研究做过不少贡献,形成了电动力学的所谓大陆学派。

  但是,他们企图在力学的框架内理解电磁现象,提出各种复杂的相互作用“势”来描述电磁过程,理论复杂而不自然,未能建立一个统一的理论体系。

  而麦克斯韦则继承了法拉第的近距离作用观念,取得了决定性的进展。

  麦克斯韦走了三大步才建立起电磁理论,前后历时10余年。他一开始就把注意力集中到法拉第的力线上。

  1856年,他发表了电磁理论方面的第一篇论文《论法拉第的力线》。

  在开尔文对热传导现象、流体运动和电磁力线的类比研究的基础上,首次试图将法拉第的力线概念表述成精确的数学形式。

  他在文中给出了电场的已知定律的微分关系式。

  1862年,他发表了第二篇论文《论物理的力线》。

  在这篇论文中,他提出一个分子涡流以太模型,通过数学计算可以得出电学和磁学中全部已知的基本定律。

  除此之外,麦克斯韦还在这个模型的基础上引入了“位移电流”的概念:变化电场引起介质电位移的变化,这种变化与传导电流一样在周围空间激发磁场。

  位移电流完全是麦克斯韦的独创(在没有任何实验提示的情况下,只是为了保证理论的自恰性——与电荷守恒定律兼容而大胆引入的)。

  因此,麦克斯韦电磁理论绝不仅仅是法拉第的思想的数学精确化。

  提出位移电流不但保证了理论的自恰性,而且使理论具有一种对移性:变化的电场在周围的空间激发涡旋磁场,变化的磁场在周围的空间激发涡旋电场,这就为脱离场源而交互变化的电场和磁场——电磁场的独立存在晌谨提供了依据。

  电磁场是一种新型的运动,以横波的形式在空间传播,形成所谓的电磁波。

  1865年,他发表了第三篇论文《电磁场的动力理论》。

  他不再用他过去提出的以太模型,而是通过数学解析方法,总结了以他的名字命名的电磁场基本方程——麦克斯韦方程组。

  由这个方程组,他推出电磁场所满足的波动方程,预言了电磁波的存在。

  由于算出的电磁波在真空中传播速度与真空的光速相同,麦克斯韦断言光就是频率在某一范围的电磁波,建立了光的电磁理论。

  这是理论和实验相结合的硕果。

  麦克斯韦扎实的数学基础为他的成功奠定了基础。

  数学作为物理研究的工具是极为重要的。

  麦克斯韦如果没有扎实的数学功底、严密的逻辑思维能力,就不可能得出麦氏关系,这一点是不容置疑的。

  还要说明的是:麦克斯韦先用以太模型导出新的方程组,然后又敢于舍弃原来的力学比拟,让电磁场理论从机械论框架中解脱出来,成为独立的对象,这就是麦克斯韦的伟大之处。

  有人曾这样比喻:对麦克斯韦来说,机械模型就好像建筑高楼大厦时的脚手架,楼房建好之后,脚手架就一点一点地被拆掉了。

  这一点和我们前面提到的安培形成鲜明的对比,安培完全被自己的理论框架囚禁了,从而失去了发现电磁感应的机会。

  这其实是创新思维在科学发展进程中重要作用的一个典型实例,对于我们今天在教与学的过程中要进行创新思维意识的培养具有一定的启发作用。

  麦克斯韦方程组被列入“改变世界面貌的10个公式”之一。

  当法拉第和麦克斯韦将电磁学的大厦建立起来以后,又出现了一位杰出的物理学家——赫兹。

  他用实验证实了电磁波的存在。

  之后不到6年时间,意大利的马可尼和俄国的波波夫就分别实现了无线电的长距离传播。

  无线电报、无线电广播、无线电话、电视、雷达,数不尽的无线电技术蓬勃发展起来,使人类的生活达到了空前的丰富多彩。

物理学家麦克斯韦的资料

    麦克斯韦是继法拉第之后,集电磁学大成的伟大科学家。

  他依据库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等前人的一系列发现和实验成果,建立了第一个完整的电磁理论体系,不仅科学地预言了电磁波的存在,而且揭示了光、电、磁现象的本质的统一性,完成了物理学的又一次大综合。

  这一理论自然科学的成果,奠定了歼陪现代的电力工业、电子工业和无线电工业的基础。

    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知识。

  16岁进入爱丁堡大学学习物理,三年后,他转学到剑桥大学三一学院。

  在剑桥学习时,打下了扎实的数学基础,为他尔后把数学分析和实验研究紧密结合创造了条件。

  他阅读了W.汤姆生的科学著作,他十分赞同法拉第提出的新观点,并且精心研究法拉第的《电学的实验研究》一书。

  他以法拉第的力线概念为指导,透过这些似乎杂乱无章的实验记录,看出了它们之间实际上贯穿着一些简单的规律。

  于是,他发表了第一篇电磁学论文《论法拉第的力线》。

  在这篇论文中,法拉第的力线概念获得了精确的数学表述,并且由此导出了库仑定律和高斯定律。

  这篇文章还只是限于把法拉第的思想翻译成数学语言,还没有引导到新的结果。

  1862年他发表了第二篇论文《论物理力线》,不但进一步发展了法拉第的思想,扩充到磁场变化产生电场,而且得橘改旁到了新的结果:电场变化产生磁场,由此预言了电磁波的存在,并证明了这种波的速度等于光速,揭示了光的电磁本质。

  这篇文章包括了麦克斯韦研究电磁理论达到的主要结果。

  1864年他的第三篇论文《电磁场的动力学理论》,从几个基本实验事实出发,运用场论的观点,以演绎法建立了系统的电磁理论。

  1873年出版的《电学和磁学论》一书是集电磁学大成的划时代著作,全面地总结了19世纪中叶以前对电磁现象的研究成果,建立了完整的电磁理论体系。

  这是一部可以同牛顿的《自然哲学的数学原理》、达尔文的《物种起源》和赖尔的《地质学原理》相媲美的里程碑式的著作。

    麦克斯韦在总结前人工作的基础上,引入位移电流的概念,建立了一组微分方程。

  这方程组确定电荷、电流(运动的电荷)、电场、磁场之间的普遍联系,是电磁学的基本方程,麦克斯韦方程组表明,空间某处只要有变化的磁场就能激发出涡旋电场,而变化的电场又能激发涡旋磁场。

  交变的电场和磁场互相激发就形成了连续不断的电磁振荡即电磁波。

  麦克斯韦方程还说明,电磁波的速度只随介质的电和磁的性质而变化,由此式可证明电微波在以太(即真空)中传播的速度,等于光在真空中传播的速度。

  这不是偶然的巧合,而是由于光和电磁波在本质上是相同的。

  光是一定波长的电磁波,这就是麦克斯韦创立的光的电磁学说。

    麦克斯韦被大多数近代物理学家看作是19世纪的科学家,但他对20世纪的物理学影响很大,他与牛顿和爱因斯坦齐名。

  1931年爱因斯坦在麦克斯韦生辰百年纪念会上曾指出:麦克斯韦的工作“是牛顿以来,物理学最深刻和最富有成果的工作”,从而使物理现实的概念得到了改变。

  麦克斯韦提出的电磁辐射的概念和他的场方程组,是根据法拉第的电力线和磁力线的实验观察提出来的,从而引出了爱因斯坦的狭义相对论,并建立了质量和能量的等效性原理。

  使麦克斯韦成为历史上最伟大的科学家之一的工作是他关于电磁学的研究,麦克斯韦说,他最重要的工作是把法拉第圆橡的物理观点用数学表达出来。

  麦克斯韦曾表示电磁波是能在实验室内产生的,这种可能性首先由赫兹在1887年实现了,这时麦克斯韦以去世8年。

  所以,具有广泛应用价值的无线电工业实际上来源于麦克斯韦的著述。

  在电磁理论以外,麦克斯韦在物理学其他领域中也有重大贡献。

  20多岁时麦克斯韦曾写过一篇有关土星的论文证实土星外围的那些换都是由一块块不相粘附的物质组成的,100多年以后当一架“航行者”太空推测器到达土星周围时,证实了这一理论。

  1871年麦克斯韦被推选为卡文迪什讲座教授。

  他设计了卡文迪什实验室,而且亲自监督施工。

    麦克斯韦的主要科学贡献在电磁学方面,同时在天体物理学、气体分子运动论、热力学、统计物理学等方面,都作出了卓越的成绩。

  正如量子论的创立者普朗克(MaxPlankl858—1947)指出的:“麦克斯韦的光辉名字将永远镌刻在经典物理学家的门扉上,永放光芒。

  从生地来说,他属于爱丁堡;从个性来说,他属于剑桥大学;从功绩来说,他属于全世界”。

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