影響深遠
希望你們年輕的一代,也能像蠟燭為人照明那樣,有一分熱,發一分光,忠誠而腳踏實地地為人類偉大的事業貢獻自己的力量。
我們中國有句俗語:曲高和寡。世界上許多偉大的科學預言,在出現的最開始都被人當作奇談怪論,很少有人接受。
法拉第的新思想,由於缺乏嚴密的論證,起初也引起許多研究者的懷疑。但是有兩位年輕有為的英國物理學家,為法拉第的新穎觀點所吸引。
這兩位科學家一個是格拉斯哥的威廉·湯姆生,即後來著名的開爾文勳爵,另一個是劍橋大學的麥克斯韋。
湯姆生是一個神童,20歲大學畢業,首先選擇了電磁學當作進軍的目標,雖說熱力學也在他的視野範圍之內,然而自從法拉第在1831年發現電磁感應以後,湯姆生受到強烈的吸引。
湯姆生十分羨慕法拉第的成就,尤其是對法拉第關於電力線和磁力線的思想很感興趣。湯姆生掌握了數學工具之後,更覺得電磁學是個大有可為的領域,躍躍欲試。
1845年初夏,湯姆生從法國回到劍橋大學,參加了英國科學協會的會議,出席這次會議的都是著名學者,包括法拉第、焦耳這樣一些世界第一流的大科學家。
會上,湯姆生正好和法拉第坐在一起,並進行了交談。當時,法拉第從皮包裏取出自己寫的一本電學專著《電學實驗研究》遞給湯姆生,建議他抽空一讀。
湯姆生當時很想提出來同法拉第合作,他猶豫了一下,沒說出自己的想法。
法拉第那時已54歲,久病初愈,剛恢複研究工作。他雖然賞識湯姆生的才能,但也沒有想到這個21歲的後生是最理想的助手。所以,盡管他們探索的目標是共同的,特別是湯姆生又精通數學,卻失之交臂,沒有能夠攜起手來,想來是十分遺憾的。
以後,湯姆生有好幾次想把自己對電磁的研究總結成理論性的東西,但都沒有成功,1846年11月他擔任教授職務後還悉心研究電學,並很有進展,還用數學方法對電磁力的性質作了有益的探討。
湯姆生還試圖用數學公式把電力和磁力統一起來,這的確是一個天才的設想。實際上,他已經走到了電磁理論的邊緣,隻要再向前邁一步,就能夠發現真理。
可惜的是,湯姆生後來沒有把這個研究進行到底,因而建立電磁理論的桂冠,就隻好讓麥克斯韋來戴了。
麥克斯韋出生於1831年11月13日。1854年,23歲的麥克斯韋大學畢業,留在母校劍橋大學任教。
不久,麥克斯韋讀到了法拉第的《電學實驗研究》,馬上被書中的新穎的實驗和見解吸引住了。
當時,學術界對法拉第的學說看法不一致,有不少非議。主要原因是“超距作用”的傳統觀念影響還很深,牛頓力學的大廈動搖了,但是並沒有倒塌。
同時,也因為法拉第的學說在理論上還不夠嚴謹。
作為實驗大師,法拉第是舉世無雙的,但是由於沒有受過正規的高等教育,唯獨數學功夫不夠。
法拉第的創見都是用直觀的形式表達的,一般的理論物理學家都不承認法拉第的學說,認為它不過是一些實驗記錄。
然而麥克斯韋受到湯姆生的影響,相信法拉第學說中包含著真理。他在認真研究了法拉第的著作以後,省悟出力線思想的寶貴價值,也看到了法拉第定性表達的弱點。
這個初出茅廬的青年科學家決心用數學來彌補這一點。
一年之後,24歲的麥克斯韋發表了《論法拉第的力線》,這是第一篇關於電磁學的論文。
這位後起之秀接過了偉大先驅者法拉第手中的火炬,開始向電磁領域的製高點挺進。
這時已經距離法拉第最初提出這個思想已經整整23年,此時法拉第已經垂垂老矣,他想到自己的理論也許再要過一百年才能人發現,心裏不覺有點淒然,他感歎說道:“那個時候我也許是看不見嘍!”
且說那天法拉第正在歎息不已時,突然,放在桌上新到專業期刊上一篇醒目的標題跳入了他的眼簾:《論法拉第的力線》。
法拉第一陣激動,他如饑似渴地將論文讀了一遍,真是一篇好文章啊!
在論文中,麥克斯韋通過數學方法,把電流周圍存在力線這一現象,概括成一個高等數學裏的矢量偏微分方程。