麥克斯韋明明統一了電磁學,為什麼看起來卻低了牛頓 愛因斯坦一檔

時間 2021-08-31 07:49:34

1樓:簡簡單單動漫

麥克斯韋明明統一了電磁學,為什麼感覺不如牛頓、愛因斯坦?

2樓:星球上的科學

麥克斯韋在電磁理論,分子物理學、統計物理學、光學、力學等等領域都有很深的造詣,不過在他的學術領域中,最為突出貢獻的是他所建立起的電磁場理論。

在物理學界,作為經典電動力學的創始人,統計物理學的奠基人之一,可以說麥克斯韋的成就是無與倫比的。

偉大的科學家有很多,比如牛頓統一了經典物理學,愛因斯坦是統一了空間和時間、能量和質量,還有很多的科學家在此就不一一列舉了。

今天的主人公麥克斯韋統一了電和磁,但是我們都發現牛頓和愛因斯坦在很多人心裡都是天才一樣的存在,而麥克斯韋卻被很少的人知道,明明三個人的貢獻可以說是不分上下。

那為什麼麥克斯韋卻低牛頓、愛因斯坦一級呢?

物理學研究世間萬物,其中就有電學和磁學,電和磁與人類社會的發展息息相關,比如我們使用的電能、電磁波、微電子產品等等,而恰恰是麥克斯韋統一了電和磁。麥克斯韋建立的電磁場理論,將電學、磁學、光學統一起來,被譽為是19世紀物理學發展的最光輝的成果,也是科學史上最偉大的綜合之一。

麥克斯韋方程式,描述了電場、磁場與電荷密度、電流密度之間關係的偏微分方程。毫無疑問麥克斯韋方程是19世紀最偉大的綜合方程之一,麥克斯韋也是從這套方程組裡面推出了電磁波,大家肯定都知道電磁波的作用,電磁波的發現讓人類社會進入了無線電時代,這些都說明了麥克斯韋對整個社會的貢獻。

現在我們來了解一下經典物理學的牛頓和近代物理學的愛因斯坦,牛頓作是物理學的第一個探索者,他的偉大著作《自然哲學的數學原理》開創了出了物理學,為後來的物理學發展奠定了基礎;

愛因斯坦把狹義相對論推廣為廣義相對論,把引力場的區域性用加速運動的慣性系代替完成了廣義相對論場方程的推導,形成了狹義相對論的基礎,統一了混合的時空觀。

可以發現三位科學家各有千秋,而偉大的科學家有很多,只不過愛因斯坦和牛頓在一定程度上被人們廣為稱道而已。

3樓:黑

其實論科學的成就,麥克斯韋一點都不輸牛頓、愛因斯坦,那為什麼麥克斯韋卻鮮有名氣呢?

一、電磁學具現化了,力學和相對論還沒研究透

電磁學的從奧斯特、法拉第和麥克斯韋一系列科學家的努力下,從理論到實踐,讓“電”這個抽象的物理概念在現實中實現了。電的發明無疑對人類近代文明的發展有著非常深遠的意義。

但科學家們對力學和相對論的研究還在繼續當中,在研究的過程中,牛頓以及愛因斯坦的理論起到了很大的作用,所以科學們還在繼續推崇他們。

這個跟明星走紅一樣,麥克斯韋的電磁學已經有點過氣了,就是不紅了,而牛頓、愛因斯坦還是當紅的明星。這只是受到的關注度不同而已,實際上並不影響他們實質上對科學的貢獻。

二、相對來說,牛頓和愛因斯坦的創造性更強一點

大家都知道無論是牛頓建立的的經典力學、還是愛因斯坦的相對論,都是從無到有研究出來的,就是從一個概念性的想法到,形成一套系統的理論,這一點也是起了奠基人的作用。就是說,如果沒有了牛頓和愛因斯坦的大膽想法,那麼很可能經典力學和相對論的概念會推遲幾十年或是幾百年才會出現。

所以,在牛頓和愛因斯坦身上,多了一個創造力的品質在。而麥克斯韋是在眾多前輩的基礎上,再進行深入一層創造、統合和整合於一體。

三人的成就:

麥克斯韋

麥克斯韋是繼法拉第之後,集電磁學大成的偉大科學家。他依據庫侖、高斯、歐姆、安培、畢奧、薩伐爾、法拉第等前人的一系列發現和實驗成果,建立了第一個完整的電磁理論體系,不僅科學地預言了電磁波的存在,而且揭示了光、電、磁現象的本質的統一性,完成了物理學的又一次大綜合。

牛頓牛頓在伽利略等人工作的基礎上進行深入研究,總結出了物體運動的三個基本定律(牛頓三定律):①任何物體在不受外力或所受外力的合力為零時,保持原有的運動狀態不變,即原來靜止的繼續靜止,原來運動的繼續作勻速直線運動。②任何物體在外力作用下,運動狀態發生改變,其動量隨時間的變化率與所受的合外力成正比。

通常可表述為:物體的加速度與所受的合外力成正比,與物體的質量成反比,加速度的方向與合外力的方向一致。③當物體甲給物體乙一個作用力時,物體乙必然同時給物體甲一個反作用力,作用力和反作用力大小相等,方向相反,而且在同一直線上。

這三個非常簡單的物體運動定律,為力學奠定了堅實的基礎,並對其他學科的發展產生了巨大影響。第一定律的內容伽利略曾提出過,後來r.笛卡兒作過形式上的改進,伽利略也曾非正式地提到第二定律的內容。

第三定律的內容則是牛頓在總結c·雷恩、j·沃利斯和c·惠更斯等人的結果之後得出的。

牛頓是萬有引力定律的發現者。他在1665~2023年開始考慮這個問題。2023年,r·胡克在寫給他的信中提出,引力應與距離平方成反比,地球高處拋體的軌道為橢圓,假設地球有縫,拋體將回到原處,而不是像牛頓所設想的軌道是趨向地心的螺旋線。

牛頓沒有回信,但採用了胡克的見解。在開普勒行星運動定律以及其他人的研究成果上,他用數學方法匯出了萬有引力定律。

牛頓把地球上物體的力學和天體力學統一到一個基本的力學體系中,創立了經典力學理論體系。正確地反映了巨集觀物體低速運動的巨集觀運動規律,實現了自然科學的第一次大統一。這是人類對自然界認識的一次飛躍。

愛因斯坦

他一生中開創了物理學的四個領域:狹義相對論、廣義相對論、宇宙學和統一場論。他是量子理論的主要建立者之一,在分子運動論和量子統計理論等方面也做出了重大貢獻。

愛因斯坦於2023年發表了《論動體的電動力學》的**,提出了狹義相對性原理和光速不變原理,建立了狹義相對論。據此他進一步得出質量和能量相當的質能公式e=mc2 。狹義相對論揭示了作為物質的存在形式的空間和時間的統一性,力**動和電磁運動學上的統一性,進一步揭示了物質和運動的統一性,為原子能的利用奠定了理論基礎。

2023年愛因斯坦建立了廣義相對論,進一步揭示了四維空間時間物質的關係。根據廣義相對論的引力論,他推斷光處於引力場中不沿直線而是沿著曲線傳播,2023年這種預見在英國天文學家觀察日蝕中得到證實。2023年愛因斯坦在廣義相對論的運動問題上獲得重大進展,從場方程推匯出物體運動方程,由此進一步揭示了時空、物質、運動和引力的統一性。

愛因斯坦在量子論方面做出了巨大貢獻。2023年他提出能量在空間分佈不是連續的假設,認為光速的能量在傳播,吸收和產生過程中具有量子性,並圓滿地揭示了光電效應。這是人類認識自然過程中,歷史上首次揭示了輻射的波動性和粒子性的統一。

2023年愛因斯坦在關於輻射的量子論的**中,提出了受激輻射的理論,為今天的鐳射技術打下了理論基礎。

廣義相對論之後,愛因斯坦在宇宙與引力和電磁的統一場論兩方面進行探索。為了證明天體在空間中靜止的分佈,以引力場為根據,提出了一個有限無邊的靜止的宇宙模型,該模型是不穩定的。從引力場方程可預見星系分離運動,後來的天文觀測到這種星系分離運動。

4樓:來自清涼山才比子鍵 的長頸鹿

麥克斯韋沒有看出電磁場方程與牛頓運動方程的不協調,與法拉弟一樣他對電磁場的客觀性認識存在缺陷但這隻能等到相對論之後才能澄清。麥克斯韋對於愛因斯坦如同伽利略對於牛頓一樣重要。不過麥克斯韋48歲也就是愛因斯坦出生那一年就去世了。

5樓:汽車小張家的老大

因為這個人的研究領域和牛頓愛因斯坦所研究的領域是沒有辦法相提並論的,不在一個層級之上。

6樓:朝陽追夢人

變化的電場產生磁場是麥克斯韋憑空想象的!!!

7樓:人馬座

我覺得是因為麥克斯韋的成就沒牛頓和愛因斯坦那樣讓人感到震撼,激發想象力,直達靈魂。牛頓的萬有引力,使人們終於明白了長久以來一直想探索,自己頭上日月星辰的執行規律,腦海中可以想象一副天體星辰執行圖。愛因斯坦的相對論使人們知道時間居然可以變慢,人們自然會去想象時間變慢,長命百歲的假設。

麥克斯韋的電磁理論,確實是很實用,但並沒有激發到每個人靈魂深處的扣問,因此在人們的心中印象自己不深。

8樓:曉月山河

因為這個科學家研究的理論並不屬於基礎物理的範疇,因此才有這個結果

物理系牛人,請教,關於電磁學,為什麼感覺麥克斯韋的電磁學不像牛頓引力定理那麼成一個體系?

9樓:morning科學資料分享

沒看懂你想問啥子,那四個公式不就是由高斯定理,安培環路定理推出來的,也就是,電場磁場,電荷,電流的轉換關係,如果不懂的話,看大物可能有用吧。

10樓:匿名使用者

麥克斯韋方程組是最嚴謹的關於電磁理論的體系,電磁學涉及的所有內容基本上都可以用麥克斯韋方程組來描述(不包括量子現象等)。建議,深刻理解麥克斯韋方程組所蘊含的物理意義。

11樓:懷秋梵正

真正看清楚麥克斯韋的理論要去學 電動力學,電磁學比較淺,基本不構成系統,主要是用公式來解釋基本現象。在電動力學裡會有很嚴謹的物理體系。另外也可以參考麥克斯韋的原著,電磁通論

大學物理裡面,力學,光學,電磁學,熱學這些都屬於基礎課程,物理學的嚴謹框架還要看四大力學:理論力學,電動力學,量子力學,熱力學與統計物理

麥克斯韋方程的非線性概括

麥克斯韋提出了兩個假設 變化的磁場可產生渦旋電場 變化的電場 位移電流 可產生磁場 一.位移電流 1.矛盾 a.導線中存在非穩恆的傳導電流 b.電容器兩極板間無傳導電流存在 迴路中傳導電流不連續 c.任取一環繞導線的閉合曲線l,以l 為邊界可以作s1和s2 兩個曲面 對s1曲面 對s2曲面 穩恆磁場...

電磁學的問題麥克斯韋電磁場理論

廣枋華 磁場的 源 有兩種,一種是電流,一種是變化電場 按專業術語來講,磁場是無源場,所以這裡的 源 要打引號 並不只是變化電場才產生磁場 見下圖 麥克斯韋方程組 中最後乙個式子,左邊是磁場強度的旋度,右邊的j是電流密度,另一項是電場的變化 如果電場磁場峰值相位差半個 也就是說電場最大時磁場為零,磁...

最概然速率的推導過程(依據麥克斯韋速率定理)

速率分佈曲線從座標原點出發,經過一極大值後,隨速率的增大而趨近於橫座標軸。這說明氣體分子的速率可以取0到 之間的一切數值 速率很大和很小的分子所佔的比率都很小,而具有中等速率的分子所佔的比率卻很大。由速率分佈函式的定義式f v dn ndv。可知,任一速率間隔v v dv內曲線下的狹條面積等於f v...