2004年,英国的科学期刊《物理世界》举办了一个活动:
让读者选出科学史上最伟大的公式。(physics
world官网搜索the
ever就可以搜索到了,不过实际上是二十个,很多文章化简成了‘十大最伟大公式’)
结果麦克斯韦方程组力压质能方程、欧拉公式、牛顿第二定律、勾股定理、薛定谔方程等方程界的巨擘,高居榜首。
但另一方面。
某些程度上与老苏一样,麦克斯韦也是一个存在严重信息壁垒的人物。
出了学术界和历史界,很多普通人就比较懵圈了:
麦克斯韦方程组这玩意儿真的有那么猛吗?
怎么说呢
麦克斯韦方程组所以民间名气不够大,很大部分是吃了内容上的亏。
你看牛爵爷的三大定律,咱们中学的时候就能看懂。
公式的话说来说去,也就是围绕着“fa”转,非常简单。
爱神的“相对论”嘛
虽然很多人不明白具体内容,但它逼格高啊,动不动就是时间空间三维四维啥的。
公式的话,ec2,至少看起来简单好记。
可麦克斯韦的方程组呢?
看看它的积分内容吧:
上面这个还是经过天才物理学家奥利弗·亥维赛“改良”的版本,原版的麦克斯韦方程组有20个方程式,更要命。
比如随便解释一下第三个公式吧:
左边表示通过闭合曲面s的电通量,e是电场强度。
我们把面积为s的闭合曲面分割成许多小块,每一个小块用da表示,那么通过每一个小块面积的电通量就可以写成e·da。
套上一个积分符号就表示把所有小块的电通量累加起来,这样就得到了通过整个闭合曲面s的电通量。
右边那个带了enc下标的s就表示闭合曲面包含的电荷量,e0是个常数。
因为这个闭合曲面s是可以任何选取的,它可以大可以小,可以是球面也可以是各种乱七八糟的闭合曲面,由此引申出了散度。
进而将电场e在一个点上的散度,被定义为电场通过这个无穷小曲面的电通量除以体积
晕了没?
晕了就对了。
所以一般人完全不懂这玩意儿到底是啥意思,就更别提它的价值了。(真的想了解的同学推荐一本书,《图解直观数学译丛:麦克斯韦方程直观》,20块左右)
一旦某个人物或者内容无法出现在初中或者高中教材上,他的传播范围便会受到极大的局限性。
概括来说。
麦克斯韦的最大贡献,就是参与了电磁理论的奠基。
搞清了光、电、磁的真相,最终帮助人类驾驭了电磁波。
没有麦克斯韦,就没有电磁波的广泛应用或者说会晚很多年。
不会有手机、无线电、广播、微波炉、雷达、跳蛋、卫星、ct…
人类社会,将完全会是另外一番景象。
历史的发展,也会是另外一种结局。
总而言之。
在科学史上人们普遍认为,牛顿把天上和地上的运动规律统一起来,是“第一次”大统一。
而麦克斯韦把电学、磁学、光学统一起来,是“第二次”大统一,地位可见一斑。
另外再说个小彩蛋。
如果回顾麦克斯韦出生和逝世年月,你会发现两个惊人的巧合:
麦克斯韦出生的那一年,法拉第发现了电磁感应。
麦克斯韦去世的那一年,爱因斯坦出生。
有些时候命运是真挺神奇的
视线在回归原处。
总而言之。
如今随着徐云