【大型强子对撞机】走进超级烧脑公式,灵魂的冲击,感慨电磁理论创建人开挂般的人生( 三 )


麦克斯韦方程组长这样:
或许 , 并不是每一个人都能看懂这个公式 , 但任何一个能把公式看懂的人 , 都一定会感到背后有股凉风 。 它将高斯定律、磁高斯定律、法拉第定律、安培定律 , 完美地呈现了电场和磁场相互转化所产生的对称性 , 并统一了电磁场 。 和麦克斯韦性格一样 , 这组方程低调、谦卑、内敛 , 却蕴含丰富 , 成为了“世界上最伟大的方程式” 。 他突破了自然律 , 让黑暗彻底消失 。
这套完美、和谐又对称的方程堪称一个精美的杰作 , 它与牛顿力学方程式、爱因斯坦引力场方程、薛定谔方程、狄拉克方程一起 , 把物理学推向了最高境界 , 以最浓缩、最简洁的数学语言 , 包含了最丰富的内容 , 揭示了物理世界的基本结构 , 成为物理学中最壮丽的诗篇 。
麦克斯韦方程组的物理意义是:1.电场从电荷向外发散 , 体现了库仑力的作用;2.单磁极是不存在的;3.变化的磁场产生电场;4.变化的电场、电流产生涡旋磁场 。 麦克斯韦的理论后来被德国物理学家赫兹的实验所验证 。
麦克斯韦的思想远远地超越了他所生活的时代 , 当时的人们不相信有电磁波的存在 , 也不相信他的理论 。 他的短暂一生 , 始终处于不为人理解之中 。 中学时代 , 他的服饰不为人所理解 , 大学时代 , 他的语言不被听者理解 , 到了后来 , 他的学说很长时间也难觅知音 。 他生前的荣誉远不如法拉第 , 直到死后多年 , 1888年 , 德国物理学家赫兹用麦克斯韦的理论在实验中验证了电磁波的存在 , 再由马可尼和特斯拉发明了无线电 , 无线信号传输的历史正式开始 。 人们才意识到 , 他是自牛顿以来 , 首位最伟大的物理和数学家 。
麦克斯韦的伟大之处在于 , 他把电与磁做了有机的统一 , 是经典物理学的终结者 。 提出了将电、磁、光统归为电磁场中现象的麦克斯韦方程组 。 从他之后 , 物理学就将踏入量子时代和相对论时代 。 其在电磁学领域的功绩实现了物理学自艾萨克·牛顿后的第二次统一 。
麦克斯韦1859年首先用概率论方法建立了气体分子速度的分布律 , 后由路德维希·玻尔兹曼(1844-1906)推广到气体分子能量的分布 , 称之为“麦克斯韦-玻尔兹曼分布律” 。 这一分布律成为研究分子运动的三大分布律之一 , 在量子效应不明显的系统中与实验符合的很好 。
麦克斯韦在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 。 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 。 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 。
1879年11月5日 , 麦克斯韦因肺癌过早地去世 。 年仅48岁 。 他用不长的一生 , 为后世的物理学家树立了一座仰之弥高的丰碑 。
在被冷落了近一个世纪之后 , 在千禧年到来之际的1999年底 , 英国《物理世界》杂志评选出有史以来最伟大的10位物理学家 , 他的名字在爱因斯坦和牛顿之后 , 成为第三人 。
【【大型强子对撞机】走进超级烧脑公式,灵魂的冲击,感慨电磁理论创建人开挂般的人生】麦克斯韦被普遍认为是十九世纪物理学家中 , 对于二十世纪初物理学的巨大进展影响最为巨大的一位 。 他的科学工作为狭义相对论和量子力学打下理论基础 , 是现代物理学的先声 。 有观点认为 , 他对物理学的发展做出的贡献仅次于艾萨克·牛顿和阿尔伯特·爱因斯坦 。 在麦克斯韦百年诞辰时 , 爱因斯坦本人盛赞了麦克斯韦 , 称其对于物理学做出了“自牛顿时代以来的一次最深刻、最富有成效的变革” 。