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物理學家證實電磁波存在

生活更新时间:2024-11-29 23:42:20

物理學家證實電磁波存在（是點燃人類文明的那束電火花）1

電磁波的誕生，是點燃人類文明的那束電火花，通信技術服務人類社會由此起步。

科技日報社、世界5G大會、未來移動通信論壇奉上的我國首檔通信領域科普節目《通個信》首期，中國科學院物理研究所研究員曹則賢串燒了一段有趣的曆史故事。

電和磁這兩種現象是怎樣被發現的？

靜電的發現源自于古希臘的貴婦人穿着綢緞衣服在家吸貓。1600年前後，威廉·吉爾伯特創造了電（Electricity）這個詞，他的磁學研究“德馬格内特”，首次合理解釋了指南針的神秘能力，揭示了地球本身就是一個大磁場。

磁的發現則應歸功今天的叙利亞一帶的一個放羊娃，當他拄着底端包鐵皮的棍子滿山攆羊時，發現這根棍戳到有些石頭拔起來費勁。

1831年，邁克爾·法拉第驗證了“電磁感應現象”後，人們認識到電和磁是一家，電能産生磁，磁也能産生電。

那一年，詹姆斯·克拉克·麥克斯韋帶着曆史使命出生，他所建立的電磁場理論，将電學、磁學、光學統一起來。造福于人類的無線電技術，就是以電磁場理論為基礎發展起來的。

抱着給法拉第的理論“提供數學方法基礎”的初衷，麥克斯韋列出了表達電磁基本定律的四元方程組，把混亂紛纭的現象歸納為統一完整的學說。此後，英國科學家泰特将并不簡單的麥克斯韋方程組簡化，就成了我們在教科書上見到的樣子。

1865年，麥克斯韋預言了電磁波的存在，推導出電磁波的傳播速度等于光速，并得出結論：光是電磁波的一種形式，揭示了光現象和電磁現象之間的聯系。

1887年，大神級天才海因裡希·魯道夫·赫茲做了一個實驗，一條金屬絲連起兩端的鋅金屬小球，按下開關，金屬球啪啪打火，遠處，同樣的裝置也隔空打火。

曹則賢說：“這個簡單的電路，就是我們近代物理的出發點。”

1888年，赫茲公布了驗證電磁波存在的實驗。由法拉第開創，麥克斯韋總結的電磁理論，至此取得決定性的勝利。

如曹則賢所言，“科學的發現将産生怎樣的重大成果，有時候就差一層窗戶紙，得有人把它捅破。”

實驗成功後，赫茲的助手曾問他：“您這個實驗好像影響很大，它有什麼意義？還有什麼用？”

赫茲說：“可能真沒什麼用。證明麥克斯韋很偉大就是這個實驗的意義。”

而在阿爾卑斯山旅遊的小男孩伽利爾摩·馬可尼聽到這個實驗結果的消息時，估計心裡咯噔了一下，他意識到這個實驗的落地價值，電磁波可以傳遞信息，産生電火花的開關，就是電報機的雛形。

幾年後，馬可尼證明了這些不可見光波可用于無線電通訊，無線電随之問世。

本文來自：科技日報數字報

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