第三百二十六章 奧利弗·亥維賽改良麥克斯韋方程組（電磁學(xué)）

　　1820年，丹麥科學(xué)家奧斯特通過偶然發(fā)現(xiàn)的磁針偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，提出電流存在磁效應(yīng)。

　　此后不久，畢奧和薩伐爾提出了著名的畢奧-薩伐爾定律，可以算出任意電流在空間中產(chǎn)生磁場的大小。

　　安培發(fā)現(xiàn)了一個更實用更簡單的計算電流周圍磁場的方式，這就是安培環(huán)路定理。

　　1831年，法拉第提出了電磁感應(yīng)定律。

　　1837年，法拉第引入了電場和磁場的概念。

　　1855年，麥克斯韋讀了法拉第的著作《電學(xué)實驗研究》，被書中各種各樣的電磁感應(yīng)實驗所吸引，正式開始研究電磁學(xué)。

　　威廉·霍普金斯對麥克斯韋說：“你看了法拉第的那么多的實驗，有沒有什么感觸?！?p>　　麥克斯韋說：“有，既然電與磁都可以看成一回事，那我們需要在數(shù)學(xué)上來統(tǒng)一描述才可以?！?p>　　威廉說：“那就免不了要找到很多新的概念了，我看到你建立了很多模型，我感覺你腦子里想的是正確的，但是難以把這樣的事情描述清楚。這在數(shù)學(xué)上已經(jīng)是一個問題?！?p>　　麥克斯韋試圖想用自己的大腦去思考這個最本質(zhì)的問題。

　　能想到的就是：

　　在磁鐵不運動的時候電場線與磁場線是相互垂直的。

　　電場線在不運動的情況下，包圍發(fā)生電場核心的凸包中穿透的電場線的數(shù)量是一定的。

　　在電荷移動的時候，就會產(chǎn)生磁場線。

　　磁場線是封閉沒有截止點的。

　　沒有磁單級。

　　麥克斯韋對威廉說：“這里最麻煩的，就莫過于要用微積分的方程來描述這些抽象的運動了。”

　　威廉說：“我知道你已經(jīng)練就了這方面的本領(lǐng)。你會完成這個工作。法拉第在這方面不如你?！?p>　　麥克斯韋說：“我要建立電磁之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，需要引進力線。我要正式提出位移電流的概念。我還有把電場和磁場結(jié)合成電磁場。除此以外，我還有思考電磁場的作用是一種電磁波?！?p>　　威廉說：“電磁波是什么？你要說它可以作用在電場和磁場上。那是如何運動，速度有多快？”

　　麥克斯韋說：“電場和磁場都是由電磁波產(chǎn)生的，是一種電波和磁波相互垂直的此消彼長的震蕩的一種東西，數(shù)學(xué)上很容易描述，就是不太好想，讓人不用一接受。速度的話，就是光速?！?p>　　威廉說：“你真的懷疑電磁場跟光是同一回事？”

　　麥克斯韋說：“一種感覺，電場、磁場和光子都是一種東西?！?p>　　威廉說：“你要是這么說的話，那我們就是拭目以待了?！?p>　　一直到他逝世的9年后，1888年，年輕的德國物理學(xué)家赫茲，通過實驗首次證實了電磁波的存在，才真正驗證了麥克斯韋理論的正確性。

　　奧利弗·亥維賽改良了麥克斯韋方程組，從20個方程化成4個。