中国的物理学从 x 光开始
已有 152 次阅读2016-11-2 09:04
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物理学, 中国
著名物理学家开尔文说:“19世纪已经将物理大厦全部建成,今后物理学家只是修饰和完美这所大厦。”
但这种固步自封的思想很快被打破。19世纪末物理学的三大发现(X射线1895年、放射线1896年、电子1897年),揭开了物理学革命的序幕,它标志着物理学的研究由宏观进入到微观,标志着现代物理学的产生。
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中国的物理学其实是从 x 射线开始的,实验物理学的哥们- 胡刚复,本身是学医的,他的导师 杜安 是实验物理学的老大。
后来吴有训就跟康普顿混 (那时候中国人不是以理论见长)
康普顿以前在卡文迪许实验室学习过。
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从麦克斯韦到卢瑟福,是卡文迪许实验室的原子物理的黄金时期。麦克斯韦和瑞利建立起实验室的框架,将科学家的个人研究转变为单位研究,以促进科学家间的合作,从而适应现代物理所需要的专业化趋势。可以说,从这个时候起个人实验室时代基本终结,拥有主流科学实验成果的科学家们几乎都隶属于某个机构。
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150年前,麦克斯韦发表题为《电磁场的动力学理论》的论文,提出麦克斯韦方程组,标志着经典电动力学的建立。这是从库仑、奥斯特、高斯、安培直到法拉第等人所从事的电学和磁学研究的伟大综合、发展和完成。至此,麦克斯韦将电学、磁学和光学统一为自身逻辑自洽的电磁理论。
麦克斯韦继承了法拉第局域相互作用的物理思想,力图用慎密的逻辑和模型去理解和重现法拉第的力线,得到力线的几何模型,使力线能同时指示在任意点处力的方向和强度。为此麦克斯韦发展了汤姆孙类比方法,将法拉第力线视为充满不可压缩流体的流管的流线,希望找到法拉第的“电紧张态”的数学定义
这种思想是属于法拉第的,然而在麦克斯韦那里,这种思想采用了新的形式,并且成为能够从实验上证实场的实在性的理论基础。
在这种理论中,电磁场用微分方程描述,这些方程概括了奥斯特、安培和法拉第的发现,即线圈相对于磁场运动时要在它里面激起电流。在麦克斯韦的理论中,这个线圈缩小为一点。这样我们就得到了把在给定点的电场和磁场的变化联系在一起的真正的规律
把电场的力线缩小为一点就使得用偏微分方程描述场的结构成为可能。相应的,把由奥斯特所发现的磁力线也缩小为一点,这个概念也使得用同样形式的微分方程描述磁场和电场的依存关系成为可能。 麦克斯韦方程决非就是把法拉第的思想翻译成数学语言的结果,这些方程中还包含某种新的东西
在麦克斯韦的理论中,电场和磁场强度是最基本的变量。这两个变量是四个独立变量,即三个空间坐标和一个时间坐标的函数//这是近二百年前法拉第,麦克斯韦 的划时代工作.