物理光年玄月蝕日,物理學(xué)家小朋友們?cè)贒elta星球玩捉迷藏游戲。愛(ài)因斯坦小朋友蒙上眼睛喊道:“一、二、三…”,其他物理學(xué)家小朋友趕緊各自找個(gè)黑洞躲了起來(lái)。等他一睜眼,卻發(fā)現(xiàn)牛頓小朋友正若無(wú)其事地看著他。“抓到你了,我抓到牛頓了!”愛(ài)因斯坦憨厚地笑了。狡黠的牛頓卻辯解道:“不,你抓的不是牛頓,而是帕斯卡!”他指向腳下那塊一平米見(jiàn)方的木板,因?yàn)橐粋€(gè)牛頓站在一平方米上就等于一個(gè)帕斯卡。愛(ài)因斯坦小朋友很無(wú)辜,只好悻悻鉆進(jìn)時(shí)空飛車(chē)去找帕斯卡做他的接替人了。以上故事純屬虛構(gòu),如有雷同,皆屬波函數(shù)坍縮所致。牛頓在故事中詭辯的奧秘在于:牛頓和帕斯卡即是人名,也是物理單位名。牛頓本人當(dāng)然不能變身為帕斯卡,但一牛頓力和一平方米面積相除就可以得到一帕斯卡壓強(qiáng),這就是用人名做單位的有趣之處。科學(xué)史上,有很多用人名命名的公式、定理、單位、材料、天體、生物體和元素名稱(chēng)等等。物理學(xué)中也會(huì)用人名作為單位以紀(jì)念該科學(xué)家偉大貢獻(xiàn),這種情況在電磁學(xué)領(lǐng)域最為盛行,下面我們就來(lái)翻閱一下這些化作物理單位的物理學(xué)家們。
庫(kù)侖(Charlse Coulomb,1736~1806,法國(guó)物理學(xué)家)。[百度百科;維基百科] 庫(kù)侖對(duì)電磁學(xué)最大的貢獻(xiàn)在于靜電力和靜磁力的精確測(cè)量。他發(fā)明了庫(kù)侖扭秤用于測(cè)量靜電力,用一根細(xì)如頭發(fā)絲的金屬絲線(xiàn)懸吊測(cè)量金屬球,細(xì)絲的扭力矩將和扭轉(zhuǎn)角度成比例關(guān)系,通過(guò)測(cè)量不同電荷在不同距離下相互作用時(shí)細(xì)絲的扭轉(zhuǎn)角度就可以比較電荷作用力的大小。據(jù)此,庫(kù)侖總結(jié)出了靜電相互作用定律也即庫(kù)侖定律:真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷之間的作用力與這兩個(gè)電荷所帶電量的乘積成正比,和它們距離的平方成反比,作用力的方向沿著這兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線(xiàn),同種名電荷相斥,異種電荷相吸(異種電荷相互作用關(guān)系是通過(guò)電擺實(shí)驗(yàn)確定的)。后來(lái),庫(kù)侖還將靜電力公式推廣到磁相互作用,描述了兩個(gè)磁極之間的相互作用形式。庫(kù)侖定律是經(jīng)典電磁學(xué)的基礎(chǔ),為電磁場(chǎng)理論的建立開(kāi)拓了道路。庫(kù)侖在科學(xué)上的貢獻(xiàn)不僅局限于靜電磁學(xué)方面,他還在工程力學(xué)做出了杰出的工作。庫(kù)侖出身在一個(gè)富庶家庭,畢業(yè)于巴黎軍事工程學(xué)院并在西印度馬提尼克皇家工程公司工作了八年,然后到部隊(duì)服役。在軍隊(duì)里,庫(kù)侖做了許多關(guān)于建筑力學(xué)方面的研究,他提出了計(jì)算物體應(yīng)力和應(yīng)力分布的方法。庫(kù)侖還對(duì)摩擦力進(jìn)行了研究,提出了有關(guān)潤(rùn)滑劑的理論,表述出摩擦定律、滾動(dòng)定律和滑動(dòng)定律。為了紀(jì)念庫(kù)侖的偉大貢獻(xiàn),人們將電量的單位稱(chēng)為“庫(kù)侖”,符號(hào)為C,1庫(kù)侖=1安培?秒。
伏特(Alessandro Volta,1745~1827,意大利物理學(xué)家)。[百度百科;維基百科] 伏特出身于一個(gè)富有的天主教家庭,從小就過(guò)著悠閑舒適的生活,他對(duì)詩(shī)歌和自然科學(xué)同樣具有濃厚的興趣。年青時(shí)的伏特就喜歡做一些科學(xué)實(shí)驗(yàn),并經(jīng)常和當(dāng)時(shí)知名的科學(xué)家寫(xiě)信交流思想。伏特的第一個(gè)重要發(fā)明是靜電起電盤(pán)——把一塊導(dǎo)電板放在一個(gè)樹(shù)脂圓盤(pán)上端,然后用一個(gè)絕緣柄與金屬板接觸,使它接地,再把它舉起來(lái),通過(guò)摩擦起電就把金屬板充電到高電勢(shì),這個(gè)方法可以用來(lái)使萊頓瓶持續(xù)不斷地充電。他還據(jù)此設(shè)計(jì)了一種相對(duì)靜電計(jì)用于測(cè)量電勢(shì)差。憑借靜電盤(pán)的發(fā)明,29歲的伏特成為了科莫皇家學(xué)校教授,并在1779年起任帕維亞大學(xué)物理學(xué)教授。隨后伏特開(kāi)始在瑞士等歐洲各國(guó)游歷,拜訪(fǎng)了伏爾泰、拉普拉斯和拉瓦錫等人。1791年伽伐尼實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)靜電會(huì)使青蛙的肌肉發(fā)生收縮,伏特對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。他發(fā)現(xiàn)不同的金屬之間相互接觸會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差,而金屬和液體(電解質(zhì))之間接觸則沒(méi)有電勢(shì)差,于是他把泡在電解質(zhì)液中的不同金屬板堆積獲得了較高的電勢(shì)差,這個(gè)電堆能夠持續(xù)產(chǎn)生很強(qiáng)的電流。這便是人類(lèi)歷史上第一個(gè)電池——伏特電堆(又稱(chēng)伏打電堆),正是有了電堆提供的持續(xù)電源才使得后期的電學(xué)研究順利進(jìn)行。在電學(xué)研究以外,伏特還發(fā)現(xiàn)過(guò)沼氣并制作了沼氣燈。雖然出身天主教家庭,但伏特卻和一個(gè)歌女同居多年而在五十歲左右和另一個(gè)女人結(jié)了婚。伏特在巴黎時(shí)候在拿破侖面前表演了神奇的電堆,拿破侖非常賞識(shí)他并賜予他金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?,甚至到他要求退休時(shí),拿破侖沒(méi)有同意反而授予他伯爵稱(chēng)號(hào)并賞賜更多的榮譽(yù)和金錢(qián)。然而,拿破侖的倒臺(tái)對(duì)伏特的生活并沒(méi)有多大的影響,因?yàn)樗魂P(guān)心自己的科學(xué)研究而對(duì)政治漠然的態(tài)度贏得了大家的尊敬。1827年,隱居八年之久的伏特在別墅去世,為紀(jì)念他在電學(xué)上的成就,人們將電動(dòng)勢(shì)的單位取名為伏特,符號(hào)為V。
安培(Andr -Marie Amp re,1775~1836,法國(guó)物理學(xué)和化學(xué)家)。[百度百科;維基百科] 安培出生于富商家庭,他父親深受盧梭教育理論的影響,從小就給他設(shè)立了一個(gè)私人圖書(shū)館,記憶力超群、數(shù)學(xué)天賦出眾的安培也因此得到了非常優(yōu)秀的教育。從中學(xué)教師到大學(xué)教授,到帝國(guó)大學(xué)總監(jiān),再到法國(guó)科學(xué)院院士,安培的學(xué)術(shù)之路可謂順風(fēng)順?biāo)R舱侨绱?,安培在自然科學(xué)方面做出了一系列貢獻(xiàn)。1820年,奧斯特發(fā)現(xiàn)電流使得磁針偏轉(zhuǎn),激起了物理學(xué)界關(guān)于電和磁關(guān)系問(wèn)題研究的熱潮。安培在得知奧斯特實(shí)驗(yàn)結(jié)果后第一時(shí)間重復(fù)了奧斯特的實(shí)驗(yàn),并更加深入地研究了電流和磁、電流和電流之間的相互作用。他明確指出磁針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向關(guān)系符合右手定則,兩條互不接觸的平行載流導(dǎo)線(xiàn)之間存相互作用。安培總結(jié)了兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對(duì)取向之間的關(guān)系,后來(lái)人們稱(chēng)之為安培定律。安培還發(fā)現(xiàn)電流在線(xiàn)圈中流動(dòng)的時(shí)候表現(xiàn)出的磁性并制出了第一個(gè)螺線(xiàn)管,在此基礎(chǔ)上發(fā)明了度量電流的電流計(jì)。安培并不滿(mǎn)足這些實(shí)驗(yàn)研究成果,而是更進(jìn)一步提出了分子電流假說(shuō)。他認(rèn)為磁體的分子周?chē)嬖诃h(huán)形的分子電流,使得磁體分子像一個(gè)個(gè)小磁極,磁極的有序排列使得磁體整體呈現(xiàn)磁性。在當(dāng)時(shí)人們還不認(rèn)識(shí)原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下,安培的分子電流假說(shuō)是非常有前瞻性的,也為后來(lái)人們對(duì)磁性起源的認(rèn)識(shí)提供了一些線(xiàn)索(電子的磁性來(lái)自于軌道磁矩和自旋磁矩,材料的磁性主要是電子磁矩的有序排列形成的)。安培除了電學(xué)上的偉大成就,他還研究過(guò)概率論和積分偏微分方程等高深的數(shù)學(xué)問(wèn)題,他幾乎和戴維同時(shí)發(fā)現(xiàn)氯和碘,比阿伏伽德羅晚三年但獨(dú)立導(dǎo)出了阿伏伽德羅定律,論證過(guò)恒溫下體積和壓強(qiáng)的關(guān)系,還試圖尋找各類(lèi)元素分類(lèi)和排序的規(guī)律。安培的逸聞趣事也有不少,有一次安培在塞納河邊他邊走路邊思考問(wèn)題,沿途揀鵝卵石并扔出去玩,然而等到了學(xué)校卻發(fā)現(xiàn)兜里的懷表變成了鵝卵石,原來(lái)懷表被不幸扔進(jìn)了塞納河;又有一次,他在逛街途中想起了一個(gè)科學(xué)問(wèn)題,于是拿起隨身的粉筆就在街頭的一塊“黑板”上演算起來(lái),沒(méi)想到“黑板”開(kāi)始動(dòng)了并越跑越遠(yuǎn),安培卻拿著粉筆滿(mǎn)大街追起了“黑板”,直到實(shí)在追不上了才停下,原來(lái)黑板是一輛馬車(chē)的車(chē)廂后板。1836年安培在法國(guó)馬賽逝世,享年61歲。為紀(jì)念安培在電學(xué)上的巨大貢獻(xiàn),人們將電流強(qiáng)度的單位取為安培,符號(hào)為A。
奧斯特(Hans Oersted,1777~1851,丹麥物理學(xué)家)。[百度百科; 維基百科] 如果非要在電磁學(xué)領(lǐng)域找第一人的話(huà),那就非奧斯特莫屬。1820年,奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)并發(fā)表《論磁針的電流撞擊實(shí)驗(yàn)》一篇短論文,引發(fā)了歐洲物理界對(duì)電和磁動(dòng)力學(xué)關(guān)系的一系列研究,并因此逐步建立了電磁學(xué)。奧斯特深受康德和謝林哲學(xué)的影響,為此他深信電和磁之間必然存在某種聯(lián)系。通過(guò)仔細(xì)研究庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,奧斯特認(rèn)識(shí)到靜電和靜磁確實(shí)不能相互轉(zhuǎn)化,于是開(kāi)始思考運(yùn)動(dòng)的電荷即電流與磁的關(guān)系。一次物理講演中,奧斯特意外發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)在通電的瞬間使得旁邊的磁針發(fā)生了跳動(dòng),激動(dòng)萬(wàn)分的他緊緊抓住這個(gè)現(xiàn)象深入研究。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn),奧斯特發(fā)現(xiàn)閉合回路中電流確實(shí)能夠使磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),并且偏轉(zhuǎn)方向與電流和磁針的相對(duì)位形有關(guān)系,同時(shí)他也確認(rèn)電流不能與非磁性物質(zhì)發(fā)生相互作用。除了電磁學(xué)以外,奧斯特還對(duì)化學(xué)親和力、溫差電效應(yīng)、提煉金屬鋁、抗磁性等方面進(jìn)行了研究。他是一名熱情洋溢且非常注重實(shí)驗(yàn)科研的科學(xué)家,也是一位卓越的演說(shuō)家和科普家,在他的倡議下創(chuàng)建了丹麥第一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)室。奧斯特還和小他28歲的丹麥童話(huà)作家安徒生有著親密的友誼,安徒生經(jīng)常是奧斯特家的座上賓,每個(gè)圣誕節(jié)都給他家里裝飾圣誕樹(shù)并寫(xiě)詩(shī)在圣誕禮物上。奧斯特曾是安徒生報(bào)考哥本哈根大學(xué)時(shí)的主考官,兩人由師生關(guān)系演化成了朋友關(guān)系。安徒生甚至一度暗戀奧斯特的小女兒,而他的童話(huà)《兩兄弟》正是以?shī)W斯特他們兩兄弟為原型的。奧斯特給安徒生講述的科學(xué)哲學(xué)觀影響了他的童話(huà),而安徒生的文學(xué)氣質(zhì)也感染了奧斯特寫(xiě)詩(shī)歌和散文,兩人的友誼可謂是自然科學(xué)與人文科學(xué)碰撞中閃亮的火花。1851年3月9日奧斯特在哥本哈根逝世,享年74歲。1908年,丹麥設(shè)立“奧斯特獎(jiǎng)?wù)隆币员碚米龀鲋卮筘暙I(xiàn)的物理學(xué)家。1937年美國(guó)物理教師協(xié)會(huì)設(shè)立“奧斯特獎(jiǎng)?wù)隆?,用以?jiǎng)勵(lì)在物理教學(xué)上做出貢獻(xiàn)的物理教師。1934年,人們?cè)诟咚箚挝恢浦胁捎谩皧W斯特”作為磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位,符號(hào)為Oe,以紀(jì)念這位偉大的物理學(xué)家。
高斯(Johann Carl Gauss,1777~1855,德國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家)。[百度百科;維基百科] “數(shù)學(xué)王子”從小就展露出他神奇的數(shù)學(xué)天賦,盡管貧寒的工匠家庭,但因他聰敏過(guò)人的頭腦而得到了一些貴族的資助進(jìn)了學(xué)校受教育。高斯先后在Carolinum學(xué)院和哥廷根大學(xué)學(xué)習(xí),在他20歲以前就有了許多令人驚嘆的數(shù)學(xué)成就。高斯的母親是個(gè)文盲,父親只是個(gè)小工匠,據(jù)說(shuō)三歲的高斯就能幫助父親糾正一些賬目的錯(cuò)誤。還有個(gè)故事是說(shuō)在高斯9歲的時(shí)候,老師出了一道自然數(shù)從1到100的求和題,高斯用極短的時(shí)間就給出了正確的結(jié)果5050。根據(jù)史書(shū)記載,實(shí)際上那個(gè)求和的等差數(shù)列要更為復(fù)雜,是81297+81495+......+100899(公差198,項(xiàng)數(shù)100),這恐怕是中學(xué)生都要為此抓耳撓腮半天的題目,而高斯則能夠在頭腦中進(jìn)行快速?gòu)?fù)雜的運(yùn)算得出正確結(jié)論。高斯在數(shù)學(xué)上的貢獻(xiàn)有很多:15歲的高斯獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了二項(xiàng)式定理的一般形式和數(shù)論上的“二次互反律”;18歲的高斯發(fā)現(xiàn)了質(zhì)數(shù)分布定理和最小二乘法;針對(duì)多次測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果分布,高斯得到一個(gè)概率性質(zhì)分布函數(shù)——標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布也稱(chēng)“高斯分布”;19歲的高斯僅用直尺和圓規(guī)便做出了規(guī)則的正十七邊形,超越了阿基米德和牛頓。5年后,高斯又證明了形如"Fermat素?cái)?shù)"邊數(shù)的正多邊形可以由尺規(guī)作圖完成;他證明了n階的代數(shù)方程必有n個(gè)復(fù)數(shù)解(即代數(shù)基本定理或“高斯定理”),導(dǎo)出了三角形全等定理的概念。在天體物理研究上,為了計(jì)算谷神星的軌道,他引進(jìn)或證明了諸多數(shù)學(xué)定理,天文學(xué)家在他預(yù)測(cè)的軌道上發(fā)現(xiàn)了這顆小行星,從此高斯聲名鵲起。1818年至1826年,高斯主導(dǎo)了漢諾威公國(guó)的大地測(cè)量工作。通過(guò)他發(fā)明的以最小二乘法為基礎(chǔ)的測(cè)量平差的方法和求解線(xiàn)性方程組的方法,顯著的提高了測(cè)量的精度,并因此還發(fā)明了日光反射儀,可以將光束反射至大約450公里外的地方。為了用橢圓在球面上的正形投影理論以解決大地測(cè)量中出現(xiàn)的問(wèn)題,高斯發(fā)展了曲面和投影的理論,并因此他成為了微分幾何的重要始祖人物之一。他還獨(dú)立地提出了不能證明歐氏幾何的平行公設(shè)具有“物理的”必然性,但他的非歐幾何理論并未發(fā)表。19世紀(jì)初的電磁學(xué)熱潮也吸引了這位數(shù)學(xué)天才,50多歲的高斯發(fā)明的磁強(qiáng)計(jì),現(xiàn)在被稱(chēng)為“高斯計(jì)”。他和比他小27歲的韋伯一起進(jìn)行電磁學(xué)的研究,他們制作了第一個(gè)電話(huà)電報(bào)系統(tǒng),從理論上畫(huà)出了第一張地磁場(chǎng)圖并給出了地磁南極和地磁北極的位置,在次年被美國(guó)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)觀測(cè)證實(shí)。63歲高齡的高斯甚至決定開(kāi)始學(xué)習(xí)俄語(yǔ),并且他迅速掌握了這門(mén)外語(yǔ)。高斯喜歡隨時(shí)做筆記,但他只把成熟的理論付諸發(fā)表,在他去世后人們發(fā)現(xiàn)了20多部筆記,據(jù)說(shuō)這也只是高斯筆記的一部分而已。1855年2月23日清晨,一代數(shù)學(xué)巨星高斯隕落。為了紀(jì)念高斯在科學(xué)上的貢獻(xiàn),人們?nèi)〈鸥袘?yīng)強(qiáng)度單位為高斯,符號(hào)為G。在電磁學(xué)單位制中,形成了一套標(biāo)準(zhǔn)單位制稱(chēng)為“高斯制”(CGS制),它和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位制(SI制)的換算關(guān)系比較復(fù)雜,其中磁感應(yīng)強(qiáng)度的換算關(guān)系是:10000 高斯=1特斯拉,磁場(chǎng)強(qiáng)度換算關(guān)系是1000 安培/米=4 奧斯特。
歐姆(Georg Simon Ohm,1787~1854,德國(guó)物理學(xué)家)。[百度百科;維基百科] 歐姆的父親是一個(gè)自學(xué)數(shù)學(xué)物理知識(shí)的鎖匠,這位父親教育出了一名著名物理學(xué)家喬治.歐姆和一名著名數(shù)學(xué)家馬丁.歐姆。16歲的歐姆便到埃爾蘭根大學(xué),然而卻因?yàn)榧彝ダщy而輟學(xué),一直到他26歲才完成博士學(xué)業(yè)。歐姆的職業(yè)生涯有很長(zhǎng)的一段都是中學(xué)教師,缺乏實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,但這并不磨滅他對(duì)科學(xué)的熱情,為了進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)他經(jīng)常親手制作儀器。根據(jù)奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng)和庫(kù)侖發(fā)明的靜電扭秤,他制作了一個(gè)電流扭秤用以測(cè)量電流大小。為了避免伏特電堆的電動(dòng)勢(shì)不穩(wěn)定性,他采用溫差電池做電源,測(cè)量了不同長(zhǎng)度導(dǎo)線(xiàn)在相同電壓下的導(dǎo)電電流大小,得出了歐姆定律(具體故事請(qǐng)參考[水煮物理] (21):電荷的“買(mǎi)路財(cái)”)。歐姆定律及其公式的發(fā)現(xiàn),給電學(xué)的計(jì)算帶來(lái)了很大的方便。人們?yōu)榧o(jì)念他,將電阻的單位定為歐姆,簡(jiǎn)稱(chēng)“歐”,符號(hào)為 (歐米伽)。 法拉第(Michael Faraday,1791~1867,英國(guó)物理學(xué)家)。[百度百科;維基百科]鐵匠的兒子法拉第靠自學(xué)成才,成為了一代科學(xué)巨匠,最高任職英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員和英國(guó)皇家實(shí)驗(yàn)室主任。法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明不僅電可以產(chǎn)生磁,磁也可以產(chǎn)生電。在庫(kù)侖的靜電和靜磁研究之后,有了動(dòng)電和動(dòng)磁學(xué)研究,這些詳盡的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為麥克斯韋建立電磁學(xué)大廈的理論提供了必要的基石。有關(guān)法拉第的故事,讀者可以參考[水煮物理](22): 學(xué)電磁三俠、闖物理江湖。人們?yōu)榱思o(jì)念法拉第的科學(xué)貢獻(xiàn),取電容單位為法拉第,符號(hào)為F。
亨利(Joseph Henry,1797~1878,美國(guó)物理學(xué)家)。[百度百科;維基百科] 亨利也是個(gè)自學(xué)成才的物理學(xué)家,他僅讀過(guò)小學(xué)和初中,但靠勤奮自學(xué)考進(jìn)了紐約州奧爾巴尼學(xué)院,并準(zhǔn)備做一名醫(yī)生。畢業(yè)后他留校任教,教的卻是自然科學(xué)和數(shù)學(xué),直到他50歲左右才結(jié)束教師生涯去新成立的斯密森研究所就任秘書(shū)和第一任所長(zhǎng),主要研究氣象學(xué)。然而亨利的大部分科學(xué)貢獻(xiàn)都是在物理學(xué)領(lǐng)域:1829年,亨利改進(jìn)了威廉?史特京發(fā)明的電磁鐵,即讓組成線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)彼此絕緣,這一改進(jìn)使得小小的電磁鐵可以吸起數(shù)百公斤甚至上噸重的鐵塊,這為將來(lái)電磁起重機(jī)的發(fā)明奠定了基礎(chǔ);1830年,在法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的前一年,亨利實(shí)際上就觀察到了繞在軟鐵棒上導(dǎo)線(xiàn)回路中存在電磁感應(yīng)現(xiàn)象,遺憾的是因?yàn)楣珓?wù)和教學(xué)的繁忙他當(dāng)時(shí)并沒(méi)有公布實(shí)驗(yàn)結(jié)果;1832年,亨利發(fā)現(xiàn)通有電流的線(xiàn)圈在斷路的時(shí)候有電火花產(chǎn)生并發(fā)表《在長(zhǎng)螺旋線(xiàn)中的電自感》一文,宣布發(fā)現(xiàn)了電自感現(xiàn)象;其實(shí)亨利早在赫茲實(shí)驗(yàn)40年前就在實(shí)驗(yàn)中觀察到了電磁波傳播現(xiàn)象,只是受當(dāng)時(shí)認(rèn)識(shí)局限并沒(méi)有意識(shí)到該發(fā)現(xiàn)的重要性;亨利甚至在莫爾斯之前發(fā)明了電報(bào),他也發(fā)明過(guò)電動(dòng)機(jī)的原始模型,然而淡薄名利的他并沒(méi)有去為此申請(qǐng)專(zhuān)利。盡管如此,亨利仍然不失為公認(rèn)的著名電學(xué)家,為了紀(jì)念亨利的貢獻(xiàn),電自感系數(shù)和互感系數(shù)的國(guó)際單位以亨利命名,符號(hào)為H。
韋伯(Wilhelm Eduard Weber,1804~1891,德國(guó)物理學(xué)家)。[百度百科;維基百科] 韋伯出生于知識(shí)分子家庭,他在哈雷大學(xué)主要研究的是聲學(xué)并撰寫(xiě)了關(guān)于簧風(fēng)琴管的理論。1831年起,韋伯任哥廷根大學(xué)教授并和高斯成為摯友,兩人在有線(xiàn)電報(bào)、地磁場(chǎng)測(cè)量等多個(gè)方面開(kāi)展了廣泛的合作,且因此發(fā)展出了多種靈敏的磁強(qiáng)計(jì)和其他磁學(xué)儀器,并電磁學(xué)的單位制——高斯制。韋伯測(cè)定了電量的電磁單位和靜電單位的比值接近于光速,這是麥克斯韋認(rèn)為光也是電磁波的重要實(shí)驗(yàn)依據(jù)。韋伯最重要的物理學(xué)貢獻(xiàn)在于提出了電作用的基本定律,基于運(yùn)動(dòng)電荷之間的基本相互作用力決定了各種電的和磁的作用這個(gè)物理思想,他將庫(kù)侖靜電定律、安培電動(dòng)力定律和法拉第電磁感應(yīng)力統(tǒng)一在了一個(gè)公式中。韋伯還用電流體和電粒子模型試圖解釋電阻和電導(dǎo)率,這為德魯特和洛倫茲發(fā)展電子論提供了理論基礎(chǔ),而后者則是愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論的搖籃。為了紀(jì)念韋伯對(duì)電磁學(xué)的貢獻(xiàn),人們?nèi)?guó)際單位制中磁通量單位為韋伯,符號(hào)為Wb。
赫茲(Heinrich Rudolf Hertz,1857~1894,德國(guó)物理學(xué)家)。[百度百科;維基百科] 赫茲對(duì)電磁學(xué)的主要貢獻(xiàn)在于用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在,從而使得麥克斯韋理論得到大家的認(rèn)可,完善了電磁學(xué)大廈。赫茲在柏林大學(xué)師從著名的亥姆霍茲教授,28歲的他就擔(dān)任卡爾魯厄大學(xué)物理學(xué)教授,并在四年后接替克勞修斯任波恩大學(xué)物理學(xué)教授。1886年至1888年,赫茲試驗(yàn)驗(yàn)證了無(wú)線(xiàn)電輻射具有波的所有特性,并發(fā)現(xiàn)電磁場(chǎng)方程可以用偏微分方程形式的波動(dòng)方程來(lái)表達(dá),進(jìn)一步完善了麥克斯韋方程組,得出了更加優(yōu)美、對(duì)稱(chēng)的麥克斯韋方程組現(xiàn)代形式。他發(fā)現(xiàn)電磁波與光有相同的速度,同時(shí)有反射、折射等現(xiàn)象,而且對(duì)電磁波的波長(zhǎng)、頻率做了定量的測(cè)定。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果,引發(fā)了關(guān)于光的 本質(zhì)的新一輪大討論。赫茲還通過(guò)研究紫外光對(duì)火花放電的影響,發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng),這一效應(yīng)直到愛(ài)因斯坦才給出理論解釋?zhuān)惨虼嗽杏肆孔恿W(xué)。赫茲也同時(shí)發(fā)展出電磁波發(fā)射、接收的方法,可謂是無(wú)線(xiàn)通訊的始祖。無(wú)線(xiàn)電的推廣和應(yīng)用使得十九世紀(jì)人們的生活起了翻天覆地的變化,無(wú)線(xiàn)電調(diào)音調(diào)頻廣播、雷達(dá)通訊、衛(wèi)星電話(huà)、調(diào)幅調(diào)頻電視、衛(wèi)星導(dǎo)航、微波加熱、射電天文學(xué)等等都是無(wú)線(xiàn)電的用武之地。赫茲一家可謂科學(xué)家家族,除物理學(xué)家海因里希?赫茲以外,他的侄子古斯塔夫?赫茲是諾貝爾獎(jiǎng)獲得者, 而古斯塔夫的兒子卡爾?赫茲則發(fā)明了超聲影像醫(yī)學(xué)(如B超等)。1894年,年僅37歲的赫茲因?yàn)閿⊙Y英年早逝。為了紀(jì)念赫茲的科學(xué)貢獻(xiàn),人們?nèi)☆l率的單位為赫茲,1赫茲=1/秒,符號(hào)為Hz。
特斯拉(Nikola Tesla,1856~1943,克羅地亞/塞爾維亞物理學(xué)家)。[百度百科;維基百科] 關(guān)于尼古拉.特斯拉的科學(xué)貢獻(xiàn),人們認(rèn)為他人類(lèi)有史以來(lái)繼里昂納多.達(dá)芬奇之后的“曠世奇才”。現(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)離不開(kāi)電的使用,而只要用到電的地方,幾乎都離不開(kāi)當(dāng)初特斯拉的科學(xué)貢獻(xiàn),特斯拉被譽(yù)為“創(chuàng)造出二十世紀(jì)的人”。1856年,特斯拉出生于一個(gè)普通的塞爾維亞小村莊,他一生可謂是神秘而傳奇。特斯拉似乎天生就不是一個(gè)“好學(xué)生”,他在格拉茲科技大學(xué)修讀電子工程,但只在大一上過(guò)一學(xué)期課,沒(méi)有畢業(yè);1878年,他離開(kāi)格拉