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在物理学中 有一座荣誉殿堂 里面是为物理作出重大贡献的人们 其中 有三尊神矗立在最高峰 第一位，不必多说，牛顿。 第二位，也没有争议，爱因斯坦。 那第三位呢？  有人说法拉第，有人说特斯拉，但是实际上在那里的人，叫做麦克斯韦。 等等，麦克斯韦是谁？
如果说牛顿是统一了天上和地上的力，那麦克斯韦就是统一了电学、磁学、光学的另一位集大成者。 当然，要说他的故事，就还得从他的前辈，同样伟大的法拉第说起。  - 法拉第之章 - Faraday's Chapter 贫穷使我理智
法拉第，何许人也？生于英国，铁匠家庭。 有人会觉得，这不是还可以吗？但是法拉第也很悲惨地拥有了一个特殊的背景——贫穷。  这一切还得拜牛顿和瓦特所赐。第一次工业革命轰轰烈烈的开启了机器大生产的时代，法拉第家的小作坊自然就成了工业革命的牺牲品，加上父亲体弱多病…… 所以法拉第只读了两年小学就辍学了。  辍了学的法拉第上了街，成了一个卖报的小行家。后来又去了书店成为了学徒。 一直以来，送快递的不能试用顾客的商品，但是卖报订书的却可以随时阅览。所以说，和图书打交道的职业，真的前途是远大啊！  就在书店学徒的期间，法拉第如饥似渴地阅读各类书籍，自学了许多自然科学知识。
要知道当时的英国，什么最走流量？不是演艺明星，而是科学家。 没错！科学家就是那个年代的英国网红。成为科学家就代表着地位、财富还有成千上万的追随者。而如果进入了皇家科学院，那恭喜你，你已经成为了全国人民的焦点。  不过法拉第的收入和地位是没有办法接近这些大师的。不过这时他的职业发挥了作用，他借送书的机会接触各界名流，总算得到了几张赠票。靠这来之不易的机会，他终于接触到了当时的皇家科学院院长——电解狂魔戴维。  戴维通过电解，发现了钾钙钠镁硼硅钡锶等元素 戴维被他整理的精良的听讲笔记震惊不已，决定招法拉第进入皇家科学院给他当助理。  在当助理打杂的时光里，法拉第做着助手和杂役应该做的事情，鞍前马后地服侍戴维。而他心之所向，还是电磁学。 天才助理和腹黑导师 1820年，奥斯特意外地发现了电流的磁效应——电流可以让磁针偏转。 安培在此基础发现了电生磁的安培右手螺旋定则。 之后研究就陷于停滞了。于是法拉第抖了个机灵，既然不知道怎么让磁针继续偏转，莫不如反过来，看看能不能让磁铁驱动电流运动。 于是法拉第做成了人类历史上第一台电动机 然而人生的大起大落来的太快，法拉第犯下了人生中最大的错误—— 瞒着老板 私发论文 这种“大逆不道”的行为触犯了科学界的潜规则。在这一刻，戴维接过了皇家科学院由胡克牛顿开创的内斗传统，腹黑地安排法拉第做光学玻璃研究，让他接触不到电磁学。 终于，皇天不负有心人，八年后—— 戴维让他回去了？ 不是，是戴维去世了……法拉第终于回到了电磁学的研究中。  在法拉第之前，人们怎么获得电？ 最早，人们只能用摩擦起电的原理获得电荷。后来，伏特发明了化学电池（伏打电堆），获得了稳定的电压。但是这些只能用于科学研究，根本不能普及大众。 奥斯特发现电能生磁后，许多科学家都想优先得到磁生电的原理，但是发现磁铁无论如何摆放，都没有电流产生。最终，这一层窗户纸还是由八年饮冰，难凉热血的法拉第捅破了。  最伟大的实验学家 1831年，法拉第首先把两条独立的电线绕在大铁环上，当给一条导线通电的时候，在通电和断电的瞬间，另一条导线出现了电流！ 然后，他让一块磁铁通过导体线圈，线圈中也产生了电流！ 法拉第的观念终于构建完成了！ 不是“磁场产生感应电流”，而是“变化的磁场在回路中产生感应电流”。 由此，电磁感应现象被发现了。后来他依照此规律，用铜盘在磁铁中转动，发明了人类第一台发电机，为第二次工业革命提供了最坚实的基础。  除此之外，他还提出了“场”的概念，并引入了电场线和磁场线用来描述。 更厉害的是，在化学上，他发现了电解定律，推广了阴极、阳极、离子等概念，发现了苯、电解饱和食盐水制氯气法等，被尊称为最伟大的实验学家。 那照你这么说，那应该是法拉第来做这个第三人啊. 别急，故事还没说完呢…… - 麦克斯韦之章 - Maxwell's Chapter 另一个传奇 就在法拉第发现电磁感应定律的同年，1831年，一个婴儿在苏格兰爱丁堡呱呱坠地，他被命名为麦克斯韦。 如果法拉第是靠奋斗自学成才，那相比他来说，麦克斯韦简直就是开挂般的人生了。 麦克 斯韦 15岁 向爱丁堡皇家学院递交科研论文 16岁 考上大学 19岁 转入剑桥大学 23岁 毕业留校 25岁 担任教授 30岁 被选为英国皇家学会会员 要知道牛顿也是29岁入选皇家学会的…… 1854年，23岁，刚从剑桥毕业几星期的麦克斯韦读到了法拉第的《电学实验研究》，便立刻被其吸引。 在法拉第发现电磁感应现象后的二十年间，他提出了一个概念，认为电磁力是通过一种名叫“场”的物质作用的。这直接动摇了牛顿力学的基础（牛顿认为力的作用不需要距离，即“超距作用”）。法拉第为了解释他的场，提出了电场线、磁场线等概念。但是人们依然在非议，甚至认为法拉第亵渎了牛顿。 法拉第也想证明他是对的，但是…… 他没怎么上过学啊！！！！ 数学孱弱的法拉第对此毫无办法，他甚至对他所有的成果都只能用直观的方式描述。 好在这时，麦克斯韦接过了法拉第的接力棒，开始新一轮的奔跑。 历史性的会面 1855年，麦克斯韦发表了他的第一篇电磁学论文《论法拉第的力线》，对法拉第的理论进行了一些数学描述。 法拉第在见到这篇文章之后，大喜过望，自己的想法终于有人实现了。他日思夜想，等着和那篇论文的作者相见的那一刻。 终于，五年后，他等到了。 1860年，麦克斯韦前往伦敦拜访法拉第，二人相见如故。 尽管法拉第69岁，麦克斯韦29岁，一个年近古稀，一个正值壮年。 但我们仍会感叹二人的互补竟然这么美妙。 法拉第不懂数学，麦克斯韦精通数学； 法拉第善于实验探究，麦克斯韦善于理论总结； 法拉第阳光、健谈，麦克斯韦内敛、不善交流。 而他们对于物质世界的认知是完美契合的。 我没想到《论法拉第的力线》的作者竟然这么年轻。 老师，请您指出我这篇论文的缺点吧。 不，未来是你的，你一定会超越我。所以，请不要只停留在解释我的层面，你需要的，是突破它！我等你的好消息，年轻人！ 完美的数学证明 这番交谈，让麦克斯韦的前路一下子就豁然开朗了。 怎么突破法拉第的理论？电能生磁，磁能生电，电有电场，磁有磁场。既然相互产生，性质这么接近，它们会不会是一种东西？ 麦克斯韦经过五年的潜心研究和推导，发表了《电磁场的动力学理论》，终于给出了的完美证明。 简洁、对称、完美的结论诞生了！ 麦克斯韦方程组 （因为绝大部分人都看不懂，所以就不放它的公式形式了） （略o(*￣︶￣*)o） 只需知道，它由以下四个部分构成： 论述磁单极子不存在的高斯磁定律 描述变化磁场产生电场的法拉第电磁感应定律 描述电流和变化电场产生磁场的麦克斯韦-安培定律 描述电荷如何产生电场的高斯定律 怎么样，是不是很厉害？ 当然能看懂的，都会在这一刻惊呼—— 麦克斯韦立功了！！！ 库仑、高斯、欧姆、安培、法拉第在这一刻灵魂附体。麦克斯韦他一个人，代表了电磁学悠久的历史和传统， 在这一刻，他不是一个人在战斗！！！ 他不是一个人！！！！！啊啊啊啊！！ 预言家实锤 麦克斯韦方程组在电磁学中的地位，就和牛顿运动定律在力学中的地位一样，任何电磁定理都可以用它来解释。 靠着麦克斯韦方程组，法拉第的“场”的观点终于得到了认可，牛顿的“超距作用”观点被打破。带着这个美丽的结果，法拉第在两年后含笑去世。 永不止步的麦克斯韦继续前行，又于1873年将毕生所得汇总在了《电磁学通论》中，把人类在电磁学的几代探索轨迹进行了系统的总结，进一步优化了麦克斯韦方程，建立了完整的电磁学理论，它与牛顿的《自然哲学的数学原理》、达尔文的《物种起源》并列，建立起了科学的宏伟大厦。而此时的麦克斯韦，年仅42岁。 麦克斯韦通过自己的方程组，还得到了一个大胆的预言—— 1 电磁相互作用是统一的 2 变化的电场和磁场相互产生，空间中存在电磁波 3 电磁波的传播速度是光速 4 光是一种电磁波 这是一种超越时代的理解。可惜麦克斯韦还没来得及亲自发现电磁波，就被天妒英才了。 1879年，麦克斯韦去世。年仅48岁。 最终于1888年，德国物理学家赫兹用麦克斯韦的理论在实验中验证了电磁波的存在，再由马可尼和特斯拉发明了无线电，无线信号传输的历史正式开始。 尾声 法拉第不但是一个自学典范，更是一个道德楷模。 麦克斯韦则是天才般的继承了他的伟大，为电磁学赋予了严谨的富有想象力的数学形式，造就了人类历史上最伟大的科学进步之一。 这两个人的伟大接力，成为了科学史上的著名佳话，值得传颂。 科学家之间的相互欣赏和惺惺相惜，更值得所有人学习。 没错，说的就是胡克和牛顿你俩！ （完） 文：原创 图：原创 如涉及版权问题，请及时联系删除！ 你身边的｜ 高考专家 学而思高中 政策解读丨志愿指导 学习方法丨家庭教育 |
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