偉大的理論物理學(xué)家-麥克斯韋的故事
麥克斯韋被普遍認為是對物理學(xué)最有影響力的物理學(xué)家之一。沒有電磁學(xué)就沒有現(xiàn)代電工學(xué)，也就不可能有現(xiàn)代文明。下面由yjbys小編為大家精心收集的偉大的理論物理學(xué)家-麥克斯韋的故事，供大家參考與借鑒~
詹姆斯·克拉克·麥克斯韋是偉大的英國物理學(xué)家，他由于列出了表達電磁基本定律的四元方程組而聞名于世。在麥克斯韋以前的許多年間，人們就對電和磁這兩個領(lǐng)域進行了廣泛的研究，人們都知道這兩者是密切相關(guān)的。適用于特定場合的各種電磁定律已被發(fā)現(xiàn)，但是在麥克斯韋之前卻沒有形成完整、統(tǒng)一的學(xué)說。麥克斯韋用列出的簡短四元方程組(但卻非常復(fù)雜)，就可以準(zhǔn)確地描繪出電磁場的特性及其相互作用的關(guān)系。這樣他就把混亂紛紜的現(xiàn)象歸納成為一種統(tǒng)一完整的學(xué)說。麥克斯韋方程在理論和應(yīng)用科學(xué)上都已經(jīng)廣泛應(yīng)用一個世紀(jì)了。
麥克斯韋方程的最大優(yōu)點在于它的通用性，它在任何情況下都可以應(yīng)用。在此以前所有的電磁定律都可由麥克斯韋方程推導(dǎo)出來，許多從前沒能解決的未知數(shù)也能從方程推導(dǎo)過程中尋出答案。
這些新成果中最重要的是由麥克斯韋自己推導(dǎo)出來的。根據(jù)他的方程可以證明出電磁場的周期振蕩的存在。這種振蕩叫電磁波，一旦發(fā)出就會通過空間向外傳播。根據(jù)方程，麥克斯韋就可以表達出電磁波的速度接近300000公里(186000英里)/秒，麥克斯韋認識到這同所測到的光速是一樣的'。由此他得出光本身是由電磁波構(gòu)成的這一正確結(jié)論。
因此，麥克斯韋方程不僅是電磁學(xué)的基本定律，也是光學(xué)的基本定律。的確如此，所有先前已知的光學(xué)定律可以由方程導(dǎo)出，許多先前未發(fā)現(xiàn)的事實和關(guān)系也可由方程導(dǎo)出。
可見光并不是唯一的一種電磁幅射。麥克斯韋方程表明與可見光的波長和頻率不同的其它電磁波也可能存在。這些從理論上得出的結(jié)論后來被海因利茨·赫茲公開演示證明了。赫茲不僅生產(chǎn)出而且檢驗出了麥克斯韋預(yù)言存在的不可見光波。幾年以后，伽格利耶爾摩·馬可尼證明這些不可見光波可以用于無線電通訊，無線電隨之問世。今天我們也用不可見光為電視通訊。X線、γ線、紅外線、紫外線都是電磁波幅射的其它一些例子。所有這些射線都可以用麥克斯韋方程來加以研究。
雖然麥克斯韋成名主要是在于他對電磁學(xué)和光學(xué)做出的巨大貢獻，但是他對許多其它學(xué)科也做出了重要的貢獻，其中包括天文學(xué)和熱力學(xué)。他的特殊興趣之一是氣體運動學(xué)。麥克斯韋認識到并非所有的氣體分子都按同一速度運動。有些分子運動慢，有些分子運動快，有些以極高速度運動。麥克斯韋推導(dǎo)出了求已知氣體中的分子按某一速度運動的百分比公式，這個公式叫做“麥克斯韋分布式”，是應(yīng)用最廣泛的科學(xué)公式之一，在許多物理分支中起著重要的作用。
麥克斯韋1831年生于蘇格蘭愛丁堡。他的智力發(fā)育格外早，年僅十五歲時，就向愛丁堡皇家學(xué)院遞交了一份科研論文。他就讀于愛丁堡大學(xué)，畢業(yè)于劍橋大學(xué)。他成年時期的大部分時光是在大學(xué)里當(dāng)教授，最后是在劍橋大學(xué)任教。他結(jié)過婚，但沒有孩子。一般認為麥克斯韋是從牛頓到愛因斯坦這一整個階段中最偉大的理論物理學(xué)家。1879年他在臨近48歲生日之際因病與世長辭。他光輝的生涯就這樣過早地結(jié)束了。
麥克斯韋從小就有很強的求知欲和想象力，愛思考，好提問。據(jù)說還在他兩歲多的時候，有一次爸爸領(lǐng)他上街，看見一輛馬車停在路旁，他就問：“爸爸，那馬車為什么不走呢?”父親說：“它在休息。”麥克斯韋又問：“它為什么要休息呢?”父親隨口說了一句：“大概是累了吧?”“不，”麥克斯韋認真地說，“它是肚子疼!”
還有一次，姨媽給麥克斯韋帶來一籃蘋果，他一個勁地問：“這蘋果為什么是紅的?”姨媽不知道怎么回答，就叫他去玩吹肥皂泡。誰知他吹肥皂泡的時候，看到肥皂泡上五彩繽紛的顏色，提的問題反而更多了。
上中學(xué)的時候，他還提過象“死甲蟲為什么不導(dǎo)電”，“活貓和活狗摩擦?xí)妴?rdquo;等問題。父親很早就教麥克斯韋學(xué)幾何和代數(shù)。上中學(xué)以后，課本上的數(shù)學(xué)知識麥克斯韋差不多都會了，因此父親經(jīng)常給他開“小灶”，讓他帶一些難題到學(xué)校里去做。每當(dāng)同學(xué)們歡蹦亂跳地玩的時候，麥克斯韋卻進入了數(shù)學(xué)的樂園，他常常一個人躲在教室的角落里，或者獨自坐在樹蔭下，入迷地思考和演算著數(shù)學(xué)難題。
麥克斯韋主要從事電磁理論、分子物理學(xué)、統(tǒng)計物理學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、彈性理論方面的研究。尤其是他建立的電磁場理論，將電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)統(tǒng)一起來，是19世紀(jì)物理學(xué)發(fā)展的最光輝的成果，是科學(xué)史上最偉大的綜合之一。
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