下一位出场的是来自英国的帅哥法拉第(迈克尔•法拉第,Michael Faraday,1791-1867)先生。法拉第自幼家境贫寒,没有受过系统正规的教育,但却十分刻苦学习。特别是1810年2月到1812年的4月间,他在十六次自然哲学与科学讲座的熏陶下,燃起了进行科学研究的愿望。
1821年在读过奥斯特关于电流磁效应的论文后,法拉第被这一新兴的学科领域深深吸引,并在不久的实验中取得了一个重大的科学成果──发现通电流的导线能绕磁铁旋转。从此,他跻身著名电学家的行列。通过奥斯特实验,他认为电与磁是一对和谐的对称现象。既然电能生磁,他坚信磁亦能生电。经过10年探索,历经多次失败后,1831年8月26日奥斯特终于获得了成功。这次实验因为是用伏打电池 在给一组像弹簧一样缠绕的金属线圈通电(或断电)的瞬间,在另一组线圈获得的感生电流,他称之为“伏打电感应”。同年10月17日,法拉第完成了在磁体与闭合线圈相对运动时在闭合线圈中激发电流的实验,他称之为“磁电感应”。经过大量实验后,他终于实现了“磁生电”的夙愿,宣告了电气时代的到来。
与此同时,法拉第的脑海中已经孕育着电磁波的存在以及光是一种电磁振动的杰出思想,尽管还带有一定的模糊性。为解释电磁感应现象,他对比电力线的画法,提出 “磁感线”这一新概念,形象地对磁的作用方向进行了描述。同时他对当时盛行的超距作用说产生了强烈的怀疑:“一个物体可以穿过真空超距地作用于另一个物体,不要任何一种东西的中间参与,就把作用和力从一个物体传递到另一个物体,这种说法对我来说,尤其荒谬。凡是在哲学方面有思考能力的人,决不会陷人这种谬论之中”。
1833年,他总结了前人与自己的大量研究成果,证实当时所知摩擦电、伏打电、电磁感应电、温差电和动物电等五种不同来源的电,其实是电家族的五个小兄弟。四年后的1837年,他又发现电介质对静电过程的影响,提出了以近距“邻接”作用为基础的静电感应理论。不久以后,他又进一步发现了抗磁性这一新现象。在这些研究工作的基础上,法拉第形成了“电和磁作用通过中间介质、从一个物体传到另一个物体的思想。”于是,介质成了“场”的场所,而他也正式将“场”这一具有历史性的概念创立出来。
开创历史的不仅仅是法拉第,还有生他养他的那片土地。1840年,当电磁场的概念已经被人们接受的时候,西方各国也终于撬开了东方古国的大门,送进来的不是科学技术,却是火炮洋枪。他们送给了中国人另外一个“场”——战场。有人说,那时的中国注定了要被侵略,因为抛弃了科学的发展,自然要承载着愚昧所换来的巨大代价。还好,中国人终于开始明白了,依靠科学,才能让这个民族真正强大起来。而电磁学的发展,因为法拉第这位帅才而进入了新的历史高度。
正如阿尔伯特•爱因斯坦所说,引入场的概念,是法拉第的最富有独创性的思想,是艾萨克•牛顿以来最重要的发现。牛顿及其他学者的空间,被视作物体与电荷的容器;而法拉第的空间,是现象的容器,它参与了现象。所以我们说法拉第是电磁场学说的创始人。
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