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写出这些符号的是上帝吗?

  • 日期:2009-08-12 08:53
  • 来源: 互联网
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 读者看到上面这一组方程一定想知道它是干什么用的,这些奇形怪状的符号足够让整个物理学界大吃一惊了,因为它概括了整个电磁学的一切现象!难怪当初玻尔兹曼在提到这些方程时引用了哥德的话:“写出这些符号的是上帝吗?”其实这正是麦克斯韦(生于1831年11月13日)在1864年建立的一组描述电磁场理论的一组方程式(最初,麦克斯韦写成八个方程式,人们把那八个方程式加以概括,合并后剩下这四个),它揭述了一切电磁现象,是电磁学研究的基础,每一位从事电磁研究的人都必须熟记这一组方程式。我们改写一下,还可以看到它所具有的完美对称性:
 这里我们已看到了电生磁、磁生电的过程:方程(5)告诉人们,变化的电场可以产生变化的磁场;方程(6)又告诉人们,变化的磁场又能在周围空间激发变化的电场。它反映了电场与磁场之间的相互转换过程,所以电流能产生磁效应,而变化的电场又能感应出电流(电磁感应)来,这正是麦克斯韦理论的必然结果。方程(7)和方程(8),分别是电荷激发电场与磁荷激发磁场的机制。
     不过到目前为此,人们还没有大在自然界中发现单磁荷的存在,所以方程(8)右边只能取零,这可以说是整个优美对称性中的破缺。科学家们正在自然界中寻找单磁荷——磁单极子,据说已取得了一定的进展。另外,根据这组方程,麦克斯韦还得出,变化的电磁场在空间中要形成电磁波,光就是一种电磁波,电磁波在真空中是以光速传播的。1888年,物理学家赫兹终于用实验证明电磁波的存在,从而证明麦克斯韦电磁场理论的正确性。

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