麦克斯韦方程是什么有什么应用

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单项选择题麦克斯韦方程组是把什么统一起来的()
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B、电、磁、力
C、电、磁、光
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麦克斯韦方程组能告诉我们些什么?已有20人参与
麦克斯韦方程组的重要性毋庸赘述,世界上绝大多数物理学家都认为这个方程组完美地统一了整个电磁场。据说有一个比较谦虚的评价是:“一般地,宇宙间的任何电磁现象,皆可由此方程组解释。”
但遗憾的是,麦克斯韦方程组并没有想象中的那么完美,它仅仅是个可以描述电磁现象的半成品,因为它虽然确实揭示出了电磁场的某些重要性质,但却并未告诉我们电场与磁场的真正内涵。电磁场就好比一个精灵,麦克斯韦方程组只是在告诉我们这个精灵有什么法术,但并未告诉我们这个精灵究竟是什么。
麦克斯韦方程组的表达方式是对电场E与磁场B分别求散度与旋度,如果我们真正明白电磁场这个精灵究竟是什么,那么麦克斯韦方程组就不应该是四个方程式,而应该是真正揭示出电场E与磁场B内涵的定义式,对电磁场的定义式分别求散度与旋度就可以正确推导出麦克斯韦方程组或者正确推导出能够包容麦克斯韦方程组的更深刻的东西,但是电磁场的传统定义并未揭示出电磁场这个精灵的本来面目,我们显然并不能通过电磁场的传统定义式推导出麦克斯韦方程组。
那么,我们有没有可能得到真正解释什么是电磁场的定义式呢?当然能够得到,既然世界上存在电与磁,而电与磁的性质又能够被(比如麦克斯韦方程组)正确描述,那么能够正确描述电与磁本质的关系式必然存在,既然必然存在这样的关系式,我们在条件成熟的情况下就应该能够发现它们。
但是,在传统思维框架下这是不可能的,如果在传统思维框架下能够得到,早就应该被科学家们发现了。也就是说,描述电与磁本质的关系式将引领我们走向另一个不同的世界观,由这个世界观出发,我们还应该能够发现更多的自然奥秘。
这就是能够真正解释究竟什么是电磁场的定义式。下面将证明对这两个定义式分别取散度与旋度,确实可以得到麦克斯韦方程组。但是请注意,千万不要用意识形态来评判对错,请用数学与逻辑来判断正确与否,因为前面说过,这不是传统思维框架中的东西。
详细的论文可以从这里得到:
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电磁场的定义式
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我去楼主博客浏览了几篇文章,大多数文章都是关于你对现有物理学理论的质疑,并提出你自己的见解甚至提出自认为更完善的修正理论,可是你的质疑和见解都是建立在你没有理解甚至是不懂的基础上。我没有时间给你一一指出,在此我仅指出你的几篇对相对论质疑的饽论。你修正后的“双生子佯谬”其实并不是相对论的矛盾,当然我肯定你很巧妙得排除了加速减速带来的影响以至于可以完全在狭义相对论的范围内讨论,但是结果仍然是统一的,没有矛盾:飞得更远的兄弟多飞出的距离在地球参考系看起来是比在飞船参考系看起来更远的,比如,俩人同飞往火星,在途经月球时老兄甲返回,而老弟乙继续飞往火星(假设各行星都是静止的),月球到火星的距离在地球参考系看来是固有长度,在飞船参考系看来,由于地球参考系相对飞船在高速运动从而收缩了,由于参考系的相对运动速度大小相对,所以地球上看乙比甲多飞了比如2年,而乙却只觉得多飞了1年,结果是乙比甲小一岁,这绝对不存在反过来看变成了甲比乙小一岁的矛盾。我觉得楼主最主要的误区是对“同时”的相对性不理解,或是忽略了,不要忘了在某一参考系对长度进行测量时必须是“同时”对被测物两端进行坐标记录,可是你在一个参考系的不同位置同时做出测量的行为&&在另一运动参考系看来并不是同时进行的。比如,你在对相对论提出的饽论(一)里,A、B垂直飞行,当地球向AB同时发出信号时AB离地球一样远,意思就是在地球参考系同时对飞船飞过的距离两端同时取坐标并同时发出信号,楼主认为A看到信号发出时离地球的距离由于尺缩效应而小于B离地球距离,可是楼主忽略了“同时”的相对性,实际上在A看来地球上的人先记录了此时此刻A的位置,过一段时间才能看到地球人对地球处的位置以及B的位置作记录并且发出信号,而此时由于这段时间差,A刚好飞到在A参考系上与B离地球一样远的位置,结果是AB同时返回到地球。楼主所误解的由于尺缩效应A觉得自己比B飞得近应该这样理解:在地球上测得(同时对长度的两端取坐标)A飞离地球的距离L时,A必须同时对这一特定长度的两端点在自己的参考系取坐标,只有这样才能准确测量本来属于地球参考系的固有长度在A参考系中的运动长度 ,结果是测量结果发现小于L(实际上由于在地球参考系中不同地点上同时做出的测量动作在A看来并不是同时发生的,我们不能死板的认为A参考系看来自己飞得比较近所以先返航)。楼主的其他关于相对论的饽论其实都犯了类似错误。
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Maxwell Equations 是非常简洁完美的,不需要进一步作出什么定义去追根究底,楼主的做法是把简洁完美的理论变得复杂丑陋(姑且不说对不对)。物理学理论是建立在少量基本假设的基础上对自然界客观存在进行适当近似处理从而构建理想模型并借助数学手段来描述自然现象的。基本假设是不需要&&也不能够论证的,也更不需要在背后进一步下什么定义的,只要是以此作出的相关推论结果符合人类对自然的实验观测就认为它是可靠的。Maxwell方程组显然够基本、够简洁、够完美。如果非得对一切概念下一个明确定义,那是不需要 也是不可能的,因为我们终究是在用一些其他概念去定义想要被定义的概念,如:a time is a period, a period is a time……一些最基本的假设,最基本的定律,最基本的公式背后的原因,我们不需要 也不可能揭示,如Newton's first law,难道你还要进一步追问一个为什么?不需要 也找不到原因,用公式来表达就是V(t)=V(0),难道你能在这个公式背后进一步下定义、找根源。对Maxwell方程也是一样,楼主应该到此为止,否则就会漫无边界永远找不到根,或者陷入“非此即彼,非彼即此”的循环困境。& & 另外,对于狭义相对论,楼主不应有什么质疑的了,百年来,无数实验从各种角度直接间接得检验着它的正确性,尤其是在高能物理的实验研究领域,硕果累累。并且至今为止没有发现违背“光速不变原理”这一假说的可靠事实,只要这一假说还站得住脚,洛伦兹变换及其推论、四维时空等等从逻辑上来讲,它们的推论过程也不存在任何问题。如果说发现什么矛盾的话,首先应该从自身的理解和忽略的因素等方面去找问题,而不是凭自我臆断随意否定历经百年考验的理论。如果你否定了,那么你否定的不只是Einstein,你同时否定了百年来五六代的世界千百著名物理学家,以及否定了成千上万学懂学会的人,难道只有你是对的,那么多牛人都是吃白饭的,都是傻子,难道世界是傻子主导的。
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你的第一个错误出在这里:
“没有矛盾:飞得更远的兄弟多飞出的距离在地球参考系看起来是比在飞船参考系看起来更远的”
这明显是不懂洛仑兹变换才会出现的低级错误。
建议你将洛仑兹变换推导一遍,不难的。... 我在评论中打了个比方:月球到火星的距离是那位兄弟比另一个兄弟多走的距离,不管是从地球参考系还是飞船参考系来看此飞船,他都是要从月球到火星的,然而这段距离对地球参考系是固有长度,对飞船参考系却是运动长度会出现尺缩效应,另外,不管从地球看飞船还是飞船看地球,都观测到对方以相对速度u远离自己,结果显然是后返回来的飞船上那位兄弟更年轻。& & 洛伦兹变换当然我是顺推倒推都很熟练的了,也能灵活准确运用,楼主可能并没领会变换背后的深刻含义,运用起来会出错。否则楼主自然就不会提出那一个个误解的饽论了,你觉得你那几个饽论能否定掉百年来历经万般考验的理论?你不从自身去找错误,你如果觉得那几个饽论还真能否定狭义相对论,那你是在侮辱百年来成千上万物理学家的智商。
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另外,你的这段话还是证明了你并不理解洛仑兹变换,不管你顺推倒推是否熟练,显然你并没有学会以不同参考系的视角去分析问题。
你的问题出在这里:“不管从地球看飞船还是飞船看地球,都观测到对方以相对速度u远 ... 我在那边没有注册不能回复。
你还是先把相对论这个问题搞清楚吧,这是理解问题,麦克斯韦方程组在你这里是改造问题。
地球看飞船是以速度u离开自己,当然飞船看地球时是地球以速度u远离飞船,因为这是两个对称的惯性参考系,关键是飞船飞过的那段距离(月球到火星的距离,把他看成一根固定在地球参考系的直尺),地球人测的是原长,飞船测的是运动长(以飞船上的坐标来测,缩短了),但是不管是在哪个参考系飞船都是从月球到火星。
楼主(包括你的视频)主要错在忽略了测距离时两个事件的同时性,这个“同时性”是相对的。&&你在地球参考系测本参考系的固有长度时(同时在两端取坐标,当然由于是固定的你可以不同时测),即使你同时测两端坐标,可是在运动的飞船上观察到你取坐标的两个事件并不是同时发生的。
如果你理解不了不同地点的两个事件“同时”发生具有相对性,你可以这样想:飞船飞出之前所有人约定飞船要飞到火星并立马返航,地球上测得航程将会是L(不管什么时候测),可是飞船飞行过程中,如果飞船上有把超长直尺,直尺是随飞船一起运动的,用这把运动的直尺测地球离火星的距离,就必须是同时将地球在直尺上的坐标和火星在直尺上的坐标记录,记录的结果由于地球和火星一起在运动当然会发生尺缩效应,是小于L 。楼主在这里忽略了一个重要问题,那就是,地球人看到飞船上测量距离时并不是同时对两端取坐标,虽然由于尺缩效应地球上看飞船的直尺变短了(貌似用那把运动的直尺测地球到火星的距离会得到大于L的数值),但是地球将看到飞船上的人先对地球这一端在飞船直尺上取坐标,而过一段时间才对火星那一端取坐标,结果由于这段时间飞船和直尺往火星飞行了一段距离,导致取得的坐标差值小于L(实际上在飞船看来,这个值就是他同时对地球和火星在自己直尺上取坐标而测得的,这就是“同时”的相对性)。你用视频来展现的过程就在这里出了大错。
你的回复认为我错在把地球看飞船的速度 与飞船看地球的速度大小等同为u,这一点我完没有错误。因为这是两个惯性坐标系之间的相对速度,为了理解,你完全可以认为地球是个超大的飞船,而火星是固定在这个飞船上的一部分。只是楼主要注意区分一段长度对谁是固有不变的,对谁是运动长度。
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另外,你的这段话还是证明了你并不理解洛仑兹变换,不管你顺推倒推是否熟练,显然你并没有学会以不同参考系的视角去分析问题。
你的问题出在这里:“不管从地球看飞船还是飞船看地球,都观测到对方以相对速度u远 ... 如果你会在闵可夫斯基世界求事件的世界距离,会很容易解决各种悖论,你会发现,在狭义相对论范围内,你提出来的那些都是佯谬。可以说只要“狭义相对性原理”和“光速不变原理”这两个根基没有动摇,狭义相对论不存在任何逻辑矛盾,并且从实验上来说,它的正确性经历了百年考验,没发现任何可靠的证据有推翻它的嫌疑。你要是觉得它错了,先从自己的理解找问题,否则你是在侮辱一切已经理解了的人的智商。
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现在我并不是太喜欢讨论涉及相对论的问题,原因有二:
1、太多不懂相对论的人(指的是那些连最起码的光速不变原理、洛仑兹变换、同时的相对性等概念都没弄清楚的人)以为自己懂了,他们会无知无畏地出来反驳。令人 ... &按照洛仑兹变换,坐标系S与坐标系S‘之间并没有谁具有特殊性&,这句话是对的,但是楼主理解得太死板。
火星、月球 是和地球固定在同一参考系(不是和飞船),飞船自已独立于一个参考系,这就决定了在讨论飞机从地球飞往月球的过程中不能死板地完全对称分析。
在地球参考系火星离地球的距离是固有长度,在飞船参考系来看是运动长度,最起码这一点不能对称。
你只是死板得知道坐标系没有谁具有优劣势,但是你不要忘了在你从地球参考系换位思考到飞船参考系时,飞船要通过的那段距离已经不再是你的本征长度了,它永远都只对地球参考系是固有的。这就是在具体问题中的特殊性。
你可以质疑广义相对论,但是狭义相对论经过了无数实验的考验,你侮辱懂了的人的智商就算了,难道你能对它为人类所创造的成果视而不见?
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&&&麦克斯韦方程组的一般解及其应用
麦克斯韦方程组的一般解及其应用
<input type="hidden" class="share_summary"
value="本论文的研究内容包括两部分,第一部分是麦克斯韦方程组的一般解及其应用,第二部分是矢量介子和重子的相互作用。麦克斯韦方程组由四个基本方程组成,是研究电磁学的基础,其理论知识已经相当夯实。但是以前对于麦克斯韦方程组的求解都是从格林函数出发,得到的只是包含“源”的特解部分,而我们通过洛伦兹规范、库仑规范和哈密顿规范等三种规范条件得到了包含“波”的部分,这在以前是没有获得过的,二者共同构成了麦克斯韦方程组的一般解,这个一般解具有完备性。此外我们还对电磁场进行了重新的计算,得到了电磁场的一般解。通过对标势和矢势的一般解进行傅里叶展开,可以看出标势和矢势分别是自由电荷,电偶极子、磁偶极子和电四极子等多极子以及任意平面波产生的势的叠加。这说明一个小区域内的电荷体系和电流体系在远处产生的势可以看成是一系列多极子和任意平面波在远处的叠加,也即“源”和“波”产生的势的叠加,同样电磁场的一般解也是“源”和“波”产生的电磁场的叠加。  本文的创新之处在于更多的在数学上对麦克斯韦方程组和电磁场进行了最一般地求解和分析,这种一般解在数学上是严格和合理的。可以认为这是在数学形式上准确得展现了物理实验中所不易看到的整体性,而不是从物理公式或者物理规律中推导出的物理本质。在解麦克斯韦方程组时通过添加符合物理规律的任意项,把麦克斯韦方程组的解在数学形式上表现的更加完备和准确,实际上它表达的是一种数学上的物理存在。下一步需要对电磁场的一般解给出更多的应用和相应物理意义的解释,例如将其应用到加速粒子的辐射等。  手征幺正法是一种低能有效场理论,这种方法能够突破微扰论的局限性来解释介子-介子、介子-重子的一些散射以及共振态的产生。本文就将在隐藏定域对称(HLS)理论框架下采用手征幺正法来研究矢量介子和重子八重态之间的相互作用,这种相互作用是通过产生共振态来实现的。由于矢量介子和重子八重态都是多重态粒子,这样在反应过程中的耦合就会是多重的,不同的耦合便会产生不同的共振态。本文最后一章就是利用耦合道的Bethe-Salpeter(BS)方程来解决定域隐藏规范场中矢量介子和重子八重态相互作用的一些问题。"/>
本论文的研究内容包括两部分,第一部分是麦克斯韦方程组的一般解及其应用,第二部分是矢量介子和重子的相互作用。麦克斯韦方程组由四个基本方程组成,是研究电磁学的基础,其理论知识已经相当夯实。但是以前对于麦克斯韦方程组的求解都是从格林函数出发,得到的只是包含“源”的特解部分,而我们通过洛伦兹规范、库仑规范和哈密顿规范等三种规范条件得到了包含“波”的部分,这在以前是没有获得过的,二者共同构成了麦克斯韦方程组的一般解,这个一般解具有完备性。此外我们还对电磁场进行了重新的计算,得到了电磁场的一般解。通过对标势和矢势的一般解进行傅里叶展开,可以看出标势和矢势分别是自由电荷,电偶极子、磁偶极子和电四极子等多极子以及任意平面波产生的势的叠加。这说明一个小区域内的电荷体系和电流体系在远处产生的势可以看成是一系列多极子和任意平面波在远处的叠加,也即“源”和“波”产生的势的叠加,同样电磁场的一般解也是“源”和“波”产生的电磁场的叠加。  本文的创新之处在于更多的在数学上对麦克斯韦方程组和电磁场进行了最一般地求解和分析,这种一般解在数学上是严格和合理的。可以认为这是在数学形式上准确得展现了物理实验中所不易看到的整体性,而不是从物理公式或者物理规律中推导出的物理本质。在解麦克斯韦方程组时通过添加符合物理规律的任意项,把麦克斯韦方程组的解在数学形式上表现的更加完备和准确,实际上它表达的是一种数学上的物理存在。下一步需要对电磁场的一般解给出更多的应用和相应物理意义的解释,例如将其应用到加速粒子的辐射等。  手征幺正法是一种低能有效场理论,这种方法能够突破微扰论的局限性来解释介子-介子、介子-重子的一些散射以及共振态的产生。本文就将在隐藏定域对称(HLS)理论框架下采用手征幺正法来研究矢量介子和重子八重态之间的相互作用,这种相互作用是通过产生共振态来实现的。由于矢量介子和重子八重态都是多重态粒子,这样在反应过程中的耦合就会是多重的,不同的耦合便会产生不同的共振态。本文最后一章就是利用耦合道的Bethe-Salpeter(BS)方程来解决定域隐藏规范场中矢量介子和重子八重态相互作用的一些问题。
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一年后麦克斯韦正式发表他这个激进的新理论。那时候整套理论还显得很冗长,后来是他的追随者把这个理论精炼到了四个如今著名的方程式。无论如何,把这些方程是称为麦克斯韦方程组还是有道理的。所以我们今天要来庆祝它们152岁的生日。1820年以前,科学家相信电和磁是截然不同的两种现象。后来汉施·克里斯蒂安·奥斯特(Hans
Oersted)报告了一个引人注目的结果:当他把磁化的指南针放到通电导线附近时,指南针移动到了和导线垂直的角度。各处的科学家都惊呆了,立即着手研究电和磁的关联。其中就有麦克·法拉第(Michael
Faraday)。法拉第是个伦敦铁匠的儿子,自学成材。29岁的时候,他在皇家研究所汉弗莱·戴维(Humphry Davy)手下工作。作为一个分析化学家,他竖立了机智灵敏又可靠的好口碑。只有其他事情一做完,他就开始实验电流和磁。他并不懂数学,所以至少表面看来,他比起那些同时代的接受过完好教育的人来有所欠缺。但反过来说,这种缺失却成了他的优势,他比别人更能自由地思考。他问了很多别人都没有考虑过的问题,设计了别人没有想到过的实验,看到了别人错过的机会。与他同时代的安德烈·玛丽·安培(André
Ampère)以惊人的速度重复了奥斯特的实验。没几个月就发展出了一整套数学理论。他说,任何一个电流环都会产生贯穿过这个环的磁力。安培的理论,就像此前的库伦,是基于牛顿的万有引力理论的。库伦认为,在点电荷和磁极之间会即时产生直线状的电力和磁力。这些力和距离的平方成反比。安培计算了把通电导线看作是无限小的电流分段串在一起,把每个无限小的电流分段当作是一个点来处理,从而计算通电导线产生的磁力。要算通电导线产生的磁力,只要把所有电流分段的效应在数学上简单相加。在法拉第看来,若要说奥斯特实验中指南针是被一组直线引力以及它和导线之间排斥力驱动,那是不对的。他觉得,应该是通电导线在它的周围空间引起了一种环形的力。他涉及了一个聪明而简单的实验,验证这个想法。法拉第将一条磁铁竖直固定在一个小脸盆中央,并将水银倒入脸盆中,直到只有磁铁的顶端露出来。然后他把一根导线伸到水银中。当他通上电,导线和水银就是电路的一部分了。与水银接触的导线的顶端围绕磁铁快速转动。他制造了这个世界上第一个电动机。安培已经演示过如何从电产生磁——那么从磁里产生电当然应该有可能啦。然而十年来科学家屡试屡败。然后到了1831年,法拉第发现了这个目标难以企及的原因:要想在导线里产生电流,你必须改变导线周围空间里的磁场态。你只要在电路周围移动一个磁铁(或者反过来),那么电路就有电流了。然而空间的磁场态确切来说到底是什么呢?法拉第想起了白纸上磁铁周围铁屑的分布,他确信磁铁不只是一块带着有趣特性的铁,它是整个磁力曲线在空间分布的中心,磁力线实际存在。而且,这种现象不仅铁磁有:在导电电路的周围也有相似的磁力线。法拉第得出进一步结论。通过测试,他总结说每个带电物体都是电力线的源头,在空间里也会弯曲。和连续成环状的磁力线不同(它们不终止于磁铁,而是穿过磁铁),电力线总是从一处的正电荷物体到另一处的负电荷物体。所以每个正电荷都和别处一个负电荷有一个平衡。他同时观察到,无论是磁效应还是电效应,都不是即时的,都要一段时间来产生作用。照他的理解,这是系统要建立起这些电力、磁力线所需要花费的时间。法拉第和其他科学家的思维方式很不一样。通常科学家仍然认为电力和磁力是由一段距离内的实质物体相互作用,而空间的作用是消极的。皇家天文学家乔治比德尔艾利(George
Airy)爵士评价法拉第的电力磁力线是“模糊和变化的”,他代表了当时很多人的意见。这也好理解。他们通常的远距作用理论有一个明确的公式,而法拉第的理论却没有提供任何公式。虽然他们尊敬法拉第,认为他是一位超凡的实验家,但大多数科学家觉得他不懂数学,因而缺乏理论基础。法拉第了解他们的这些意见,所以在发表电力磁力线理论的时候格外谨慎。只有一次他做了一次冒险。那是在1846年,
他的一个同事查尔斯·威特斯通(Charles
Wheatstone)要在皇家学院演讲他的发明,但临阵怯场。于是,法拉第决定自己来做个演讲。他在给定时间结束前开始讲预告之外的内容。他卸下心理防备,把自己最私密的想法说了出来。他向听众们讲述了有着惊人预见的关于光的电磁理论。他推测,全部空间都充满着电力线和磁力线。这些线横向振动,当受到干扰时,就会沿着线的方向以很快但有限的速度发射能量波。他说,光很可能就是光线振动的一种体现。现在我们知道,他已经很接近真相了。但在法拉第的那些科学家同事看来,光线振动就像奇幻传说一样荒唐。以至于法拉第的支持者都感到尴尬,法拉第本人也后悔松懈了思想防备。他把他同时代的人远远地甩在了后头,一直等到四十年以后才有人能揭示法拉第真正的伟大。这个人有着同样思想高度,和法拉第能力上的有着互补。这个人就是詹姆士·克勒克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell)。麦克斯韦最伟大的工作是关于电场和磁场麦克斯韦职业生涯惊人而又短暂(他死时48岁)。他在他从事的每个物理分领域都做出了根本性的发现。但他最伟大的工作是关于电场和磁场,这点像法拉第。麦克斯韦出生于一个高贵的苏格兰家庭,他进了爱丁堡最好的中学,然后去了爱丁堡大学和剑桥大学。他在剑桥大学得到了数学荣誉学位考试的第二名,获得了学士学位。这之后,他就开始阅读有关法拉第的电学实验。麦克斯韦一下子被法拉第的坦诚吸引了:这个伟人公开他的成功以及失败,表达他成熟以及粗略的想法。再读下去,麦克斯韦看到这项工作真正的力量:在寻找探究明白前,思想就有伟大飞跃。在麦克斯韦看来,线这个概念在空间上是有道理的,虽然法拉第表达起来都是用文字的,但本质上这是可以用数学表述的。他开始用数学的力量承载起法拉第的想法。九年里,他跨越了三次令人惊叹的阶段,成功了。麦克斯韦非常善于发现自然界不同领域的相似性。1856年,他开始用虚拟的不可压缩的匀速流体来类比电力线和磁力线:在空间区域的流体速度和方向代表了力线的密度和方向。如此,他就证明了静态电力和磁力可以从传统的距离之间的作用理论推导出来。这是个了不起的成就。但当时,麦克斯韦不知道如何处理变化的力线。依照他惯有的方式,他去干别的工作了,但这些想法一致在他脑中酝酿。六年后,他有了一个新模型。他想象空间里充满着小球,这些小球可以旋转,它们被更小的粒子在空间上间隔开。那些小粒子就像是钢珠轴承。麦克斯韦假设这些小球质量很小但有限,并有一定的弹性。如此一来,就可以把电力线和磁力线和机械系统作类比。因而任何一个小球的变化都会引起了其他小球的变化。这个杰出的模型导出了所有著名的电磁方程,它预言电磁波的传播速度只由电磁基本性质决定。这个速度和实验测到的光速只相差1.5%。这是个惊人的结果,但科学家却都没对此表态。他们相信,任何物理分领域,都是以认清自然真实规律为目标的。他们觉得麦克斯韦的模型并没有原创性,用这个模型尝试对电磁和光作解释是有缺陷的。所有人都预计麦克斯韦下一步就是要完善这个模型。但他没有,他把模型放到一边,只运用动力原理,从头开始搭建这个理论。两年后,研究成果被发表在“电磁场的动力理论”这篇论文中。在这个模型里,无处不在的媒介取代了此前模型中的旋转粒子。媒介具有惯性和弹性,但他对其机械特性没有详述。就像变戏法,他运用了约瑟夫·路易斯·拉格朗日(Joseph Louis Lagrange)的方法,把动力系统看成一个“黑箱”:只要描述了这个系统的一些通常特征,就可以在不知道具体机理的情况下,通过输入推导出输出。如此,他就有了电磁场方程组,一共有20个方程。1864年10月,他在皇家学会讲述他的这篇论文,听众们简直不知道该拿它如何是好。一个理论建立在奇怪的模型上已经够糟糕了,而一个理论不以任何模型为基础,那就根本无法让人理解。直到1879年麦克斯韦过世,又过了数年,他的理论都没有人能够真正理解,就好似在玻璃箱中的展示,广受仰慕却无人能够接近。后来是自学成才做过电报员的奥利弗·亥维赛(Oliver
Heaviside )让这套理论变得可以亲近。1885年,他把这套理论总结为我们现在所知的四个麦克斯韦方程这里 E 和 H 分别是空间任意点电场力和磁场力的矢量, ε 和 μ 分别电和磁的基本常量,ρ 是电荷密度, J 是电流密度矢量。头两个方程简洁表述了电和磁的平方反比定律。第三、四个方程定义了电和磁之间的关系,说明电磁波存在并以1/√(με) 的速度传播。亥维赛运用矢量分析大大简化了方程的表达。三维矢量用一个字母表示,把电势和磁矢势都推到幕后。1888年,海因里希·赫兹(Heinrich Hertz)发现电磁波极大地推动了人们对电磁理论的兴趣。人们求助于亥维赛的精炼版本,而非麦克斯韦最初的表述。要把故事讲完整,还要加上三点内容。第一,麦克斯维其实很容易就可以把理论简化压缩,但是他觉得最好还是保持一定的开放性。许多年后,他的智慧显现了:理查德·费曼和其他人发展量子电动力学,就是利用了被亥维赛剔除的原始状态下的势能量;第二,是麦克斯韦命名了运算符号,比如散度和旋度;第三,麦克斯韦事实上在他的《关于电和磁的论文》一文中已经用了矢量,只不过他把矢量表达看作是一种额外的选择。他的矢量是从威廉·罗万·哈密顿(William
Rowan Hamilton)复杂的四元数推导而来。大多数人都不想用这么复杂的矢量系统,直到亥维赛推出简便许多的系统他们才开始接受。最后想想这点:虽然麦克斯韦从来没有刻意去追求,但他的方程组揭示了光速是1/√(με),和观察者、光源的相对速度都没有关系。这引导出了爱因斯坦的狭义相对论,E
= mc。 所以说,或许这个世界上最著名的公式就应该是 E = m/με。这样才能体现爱因斯坦和麦克斯韦共同的贡献。环球科学全新改版升级!让你不只是了解更要享受科技带来的改变!扫描下面二维码关注我们哦!麦克斯韦方程组究竟给我们带来了什么(相关篇)科学意义  (一)经典场论是19世纪后期麦克斯韦在总结电磁学三大实验定律并把它与力学模型进行类比的基础上创立起来的.但麦克斯韦的主要功绩恰恰是他能够...5绪言电现象与磁现象很早就被人们所发现,但是电和磁的本质以及它们之间的关系直到19世纪麦克斯韦方程组产生后才真正为人们所了解,麦克斯韦方程组建...看过此文的人还找过:麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组公式麦克斯韦方程组的推导麦克斯韦方程组的意义麦克斯韦方程组 知乎麦克斯韦方程组的解释麦克斯韦方程组表达式麦克斯韦方程组推导麦克斯韦方程组的解
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8月4日,美国向联合国递交文书,正式表达退出气候变化《巴黎协定》的意愿。在6月1日特朗普总统做出退出决定后的这两个月,美国国内和国际社会批评声音不断,许多人期待他能从善如流,收回退出决定,但特朗普却是“铁了心”,为了其眼中的“美国利益”不惜“丢掉国家脸面”。商人重利轻义,本是商人出身的特朗普总统有许。...
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