科学交响曲乐章12-1：麦克斯韦的智慧与马可尼的聪明

科学交响曲乐章12-1：麦克斯韦的智慧与马可尼的聪明

 

在无线电领域，

有一个史实示例，

可以说明科学与技术关系。

不少科学家认为：

无线电领域所做的一切，

真正功劳应归于麦克斯韦[1]。

他于1865年，

对电场与磁场，

进行了深入的理论计算。

在1873年，

他的一部专著出版,

其中再次列出了，

他的抽象的数学方程。

牛津大学的史密斯教授，

予以高度评价：

对于这部多卷的著作，

如果没有认识到，

它包含着一种新理论，

即充实了纯粹数学方法，

成为暂新的理论。

任何数学家，

都无法读懂这部著作。

在其后的15年间，

其他的科学发现，

补充了麦克斯韦的理论。

最后在1887和1888年，

一项未解决的科学难题，

即无线电信号载频电磁波的

接收、检测与显示的难题，

最终由柏林亥姆霍兹实验室，

物理学家赫兹解决了。

无论是麦克斯韦，

还是赫兹的科学研究，

都没有实际目标，

也都没有想到，

他们的研究工作的效用。

然而他们的理论，

被一位聪明的技术人员，

马可尼[2]紧紧抓住，

承接他们的电磁波理论，

发明了无线电报和电话，

实现了跨越大西洋的无线电通信。

马可尼既是实际意义上

又是法律意义上无线电通信的发明家。

如今这项发明在许多领域，

得到极其广泛的应用。

例如，当今人们都有手机，

随时随地的进行通信，

这就很说明问题，

它在军事、航天等方面的应用，

不必再加以述及。

应当着重指出，

赫兹和麦克斯韦，

是发现理论，

而未想到实用的天才，

做出有益于人类的伟大发现；

而马可尼是幸运的，

在技术上做出了伟大发明；

他们都有资格在科学史上留名。

 

这样的事例，

不胜枚举：

先有空气动力学，

才有飞机在蓝天飞行；

没有解剖学理论，

就没资格操刀给人动手术；

图论在指导通信

以及交通线路建设方面，

具有重要指导意义；

没有三基色原理

及其编码理论，

就不可能有彩色电视机；

眼前小巧的电脑；

体态庞然航天飞机；

都依赖于多种科学理论，

也是许多科学领域，

科学成果的结晶，

技术成果的应用。

 

许多科学结论或理论，

是从基本定律的推导而来，

受到实验室实验及

自然界的观察的检验，

得到数学和计算机建模的支持。

当某些结论已经过全面和深入的检验、

质疑和检查，

它们就获得了

充分确立的理论地位，

这就是客观事实。

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[1] 麦克斯韦的主要贡献是建立了麦克斯韦方程组，创立了经典电动力学，并且预言了电磁波的存在，提出了光的电磁说。麦克斯韦是电磁学理论的集大成者。他出生于电磁学理论奠基人法拉第提出电磁感应定理的1831年，后来又与法拉第结成忘年之交，共同构筑了电磁学理论的科学体系。物理学历史上认为牛顿的经典力学打开了机械时代的大门，而麦克斯韦电磁学理论则为电气时代奠定了基石。1931年，爱因斯坦在麦克斯韦百年诞辰的纪念会上，评价其建树“是牛顿以来，物理学最深刻和最富有成果的工作。

[2] 古列尔莫·马可尼（Guglielmo Marconi，1874年4月25日－1937年7月20日），意大利工程师，专门从事无线电设备的研制和改进；1909年诺贝尔物理学奖得主。

1895年春季利用电磁波作通信的试验，但是向意大利政府请求资助未果。1896年在英国进行了14.4公里的通讯试验成功，并取得专利。1897年起又进行了一系列的无线电通信实验，他在伦敦成立马可尼无线电报公司。1901年12月12日，马可尼的研究小组，在纽芬兰接收到从英国发送出来的第一个横跨大西洋的无线电信号。