物理学是一场没有尽头的远征: 理论的不完整就是探索的方向

以这种方式解决电磁学的不完整性导致了经典电磁学的完整理论,该理论由麦克斯韦方程组所描述,至今仍在使用。光是一种电磁波,具有与光传播方向垂直的同相振荡电场和磁场。波长越短,光子的能量就越大,但越容易受到光通过介质时速度变化的影响。图源:And1mu/WikimediaCommons而因为有了麦克斯韦方程组,又推动了另一...

回眸|麦克斯韦的电磁世界

这一创新性的想法，使得电场和磁场不再是孤立的现象，而是相互联系、相互影响的统一体。在前人成就的基础上，麦克斯韦对整个电磁现象作了进一步系统、全面的研究，接连发表了电磁场理论的三篇论文：《论法拉第的力线》《论物理的力线》《电磁场的动力学理论》。他将电磁场理论用简洁、对称、...

广义对称性:联结高能理论、凝聚态理论与数学的新概念

最终麦克斯韦总结了后以他命名的方程组,为经典电磁学奠定了理论基础(此处“经典”是与量子对立的概念)。经典电磁理论的一个重要推论是电磁波的存在,例如可见光、微波等。电磁波在真空中的传播速度是恒定的,即光速。在经典电磁场理论中,所有相互作用都是局域的。也就是说,物质只能影响其附近的事物,而电磁相互作用的...

电磁学四大基本定律被证伪?警惕“颠覆成熟经典理论的研究”

而天文观测还发现，木卫进出木星阴影的时间，会随着木星远离地球而逐渐滞后。如果坚持引力理论，就可以推断“光速有限”，定量计算光速，与基于麦克斯韦方程推算（又是另一个故事）的电磁波速度对照，猜想出“光是一种电磁波”。至此我们可以体会到，牛顿的万有引力定律能够解释已知事实、能够得到验证、能够作出预测，这是...

理解王中林院士“拓展的麦克斯韦方程组”

笔者的理解，王院士对麦克斯韦方程组的拓展之一是用运动的场线的观点讨论运动介质中的麦克斯韦方程组，对照用惯性参考系之间各种场量和时空坐标的变换来讨论，相当于认为电磁场是一个不随参考系改变而变换的标量。Accordingtoauthor’sunderstanding，oneofthekeypointsforacademicianWang’sexpandedMaxwell...

??磁悬浮∣2021年亚洲物理奥赛理论第三题

“碰瓷”麦克斯韦:伽利略协变和洛伦兹协变电磁场论趣谈热点:运动介质洛伦兹协变电磁理论2021年《物理与工程》优秀论文、优秀审稿专家、优秀青年学者名单王青教授:源自苏格拉底的问题驱动式教育——在互动中共同学习和成长读后感:教育中的现实和远方王青教授:昨晚(6月9日),清华电动力学期末考试朱邦芬院士:“减负”误区及...

深入解析普朗克定律:从电磁波到量子革命的跨越

黑体辐射指的是黑体(一种能够完全吸收并重新辐射所有照射在其上的电磁辐射的理想物体)在不同温度下发出的辐射。在19世纪末,物理学家们发现,黑体辐射的强度与波长之间的关系并非简单连续,而是存在一种分布规律。然而,当时主流的电磁理论——麦克斯韦方程组却无法解释这一规律。

一个历史上被远远低估的电气工程师、物理学家、数学家

很难想象麦克斯韦是如何从这一堆方程中预言到电磁波的存在的。Heaviside通过长期对这些方程的钻研和理解,在1884年独立得到了电磁场能量运动公式,也就是波印廷定理。由于远离科学团体,他对外界的相关工作并不了解,到了1885年才了解到具有剑桥学术背景的物理学家波印廷的工作。认识到电场和磁场在解决电磁场能量传播的重要...

迈克尔逊-莫雷实验——压垮“以太”学说的最后一根稻草

麦克斯韦的电磁学理论说明了移动的电场和磁场可以相互转换,各自通过波动的形式转变为另一种形态。通过计算,麦克斯韦发现波的移动速度就是光速,随后他宣称“电磁波就是光”,而这可能是19世纪最具有划时代意义的一句话。但是,一个更大的问题随之而来:什么是波?光可以在真空中传播,但由于真空的定义是“无”,而波动需要...

盘点对电磁学做出贡献的 5 位神级科学家

麦克斯韦给了世界相信电磁波的理论上的理由,但通过实验证实电磁波存在的却是德国物理学家赫兹。赫兹对麦克斯韦方程组着迷。他发现它们暗示了整个电磁频率频谱,比人眼可以看到的一小部分更短和更长,他开始捕捉这些频谱波。他使用感应线圈(与法拉第线圈不同)来产生电磁波,并在两个黄铜球体之间建立火花隙来检测电磁波。