三、经典物理的两朵乌云
到这里,科学史也将进入高潮。我们先按个暂停键,来做个简单的总结。
话说前面出现了这么多科学家,如果按照他们的贡献来分类,无非就是这几类:
就好比各门各派的武林高手——
而要论谁最有资格问鼎武林,那就得是靠一己之力,统一了几大门派的绝世高手。
比如统一了天和地的牛顿。
又比如统一了电和磁的麦克斯韦。
如果要讨论物理学家的历史地位,牛顿和麦克斯韦都是武林盟主级的。
可谁都没想到,差了两百多岁的两位大佬,竟然跨越时空,来了一场巅峰对决。
天黑请闭眼……
欢迎来到——
物理学狼人杀!
一、1号发言陈述:麦克斯韦
韦仔,苏格兰人,在律师父亲的调教下,从小就对数学产生了浓厚的兴趣。
长大后被送到当地有名的少年班——爱丁堡公学。年少有为,十六岁就当上了大学生,学习成绩一直名列前茅,典型的别人家的学霸。
从前有棵树,叫高数……
旁边有座坟,叫微积分……
后来,他把目光聚焦在了电磁学,并用数学的方法,总结了一套规律,算出了电和磁之间的关系。
这就是令人闻风丧胆的——
这个方程被誉为最美的公式,它是如此清晰,好比那一汪清泉河;它是如此优美……好吧,我编不下去了。
稳住!别急!
如果混子哥告诉你,你也能搞懂这个方程组,你信不?
来,我们来听个故事。
话说,世界上有一种东西叫电荷。
甭管它在干啥,它的周围都有一种神秘的物质,叫——
因为电场的存在,电荷才会表现出吸引力等特点。
而电荷一旦跑起来,形成了电流,就会形成另一种神秘的物质——
如果我们让电流也变化起来……
神奇的连锁反应就发生了。根据电磁感应理论,
而因为所有东西一直在变,
恭喜你!一不小心就搞懂了麦克斯韦方程组的实际含义。
更天才的是,根据上面的推理,韦仔做出了一个大胆的预测:如果变化的磁场能生成新电场,变化的新电场又能生成新磁场,这么循环往复……
这就是传说中的电磁波。
就这样,麦克斯韦用数学推演做预测,抽到了电磁波这个盲盒。
不过更神奇的还在后头,韦仔不仅预言了电磁波,还顺手计算出了它的速度。
他通过一种方法(说了你也不明白就干脆不说),得出电磁波在真空中的速度,竟然是一个常量!
而且这个常量,和当时测出的光速,是惊人地一致!
真相只有一个——
光就是一种电磁波!
这就是麦克斯韦的第二个预言。这条微博一出,立马上了热门话题榜。
各路物理学家,纷纷点赞转发。
可惜韦仔没活到预言被证实的那天。他死后没多久,一个德国小青年就通过实验,证实了电磁波的存在。
这个小青年就是赫兹。后来,为了纪念他的贡献,就把赫兹定为频率的单位。
大家发现,麦克斯韦太神了,吹的牛居然都成真了,所以对他留下的理论,大伙都深信不疑,并纷纷开始进一步研究。
可研究着研究着,就发现了不对劲,貌似韦仔的理论背后,还藏着一个异常可怕的预言。到底多可怕呢?
二、2号发言陈述:牛顿
牛顿,三观不正,五官还行,不仅物理能力顶天,数学能力更是逆天。
从前有棵树,叫高数……
旁边有座坟,叫微积分……
当然关于微积分是谁发明的,牛顿和莱布尼茨吵了十来年没有定论。现在的说法是,这哥儿俩都是微积分的发明者。
作为站在物理界鄙视链顶端的男人,在牛哥心中,其他物理学家排第四,自己呢?排在第三……
……第二,还有第一……
这就是传说中的牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
总之在他的世界观中,世界上除了自己绝对厉害之外,只有两个东西是绝对的:
大致意思就是:时间的流速、空间的形状不会随着物质运动状态的改变而发生改变。
这就是牛顿的绝对时空论。
牛顿用三大定律和万有引力定律亲手搭建了经典物理学的大厦,称霸武林两百多年,大家都奉为真理,无人可以撼动。
而麦克斯韦方程组的出现,补充了牛顿理论原本缺失的部分。牛哥的理论和韦仔的理论共同构成了经典物理学的地基。
在经典物理学当中,辐射电磁波的能量是连续变化的,可无限分割,能取任意的值。
而牛哥和韦仔没想到的是,电磁波的发现,勾起了大伙儿的兴趣,针对电磁波的两个问题展开了研究,还得出了结论。
后面我们就接着讲
爱因斯坦与相对论。
天黑请闭眼……
女巫请睁眼。
你有一瓶毒药要用吗?