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近代物理学概述(引自他人材料,有删节)
[楼主] 作者:jqsphy  发表时间:2012/06/28 21:00
点击:701次

近代物理学概述(引自他人材料,有删节)

J Q Shen

  到目前为止,我们已经有如下一套电磁学方程组:
1)电的高斯定律(回忆数学表达式)
2)磁的高斯定律(回忆数学表达式)
3Faraday电磁感应定律(回忆数学表达式)
4)安培环路定律( 回忆数学表达式)
     
伟大的人物如库仑,高斯,奥斯特,安培,法拉第,楞次的工作都包含在此方程组了。

   
这是一首英雄的壮丽史诗,可歌可泣。

但是,这组方程还不足以让人感到神魂颠倒。原因在于它有一些很明显的瑕疵:如对于一个电路(带有电容器),安培环路定律在导线上成立,但在电容器内部却不成立;该方程组与电荷守恒定律相矛盾;我们还记得安培力不满足牛顿第三定律,等等。

    于是,天降Maxwell18311879)。

    Maxwell提出空间还存在位移电流displacement current)。 Maxwell将位移电流添加到安培环路定律中,这是神来之笔,具有画龙点睛之功效,把以上矛盾的问题都解决了,使得电磁学方程组自洽无矛盾,真是四两拨千斤。令人击掌感叹!

不但如此,位移电流的引入,把原来那套死方程变为了活方程,即:从Maxwell方程可以预言电磁波。这令人心潮澎湃!!

  
这还不算,由此还得到了一个伟大的副产物:Maxwell发现,他的电磁波的波速在数值上等于光速。这意味着光波可能就是一种电磁波,从而揭示了光的本质,将光学纳入到电磁学领域中来,把光、电、磁统一了起来。这再次令人心潮澎湃!!!
  
所以,现在这套完备的电磁学方程组(称为Maxwell方程组),真是一套令人神魂颠倒的方程组。

注意:关于电磁学方程组,除了位移电流是单纯思辩的产物,其他各项均是实验产物。思辩的产物有时起到这么大的作用。这印证了爱因斯坦的一句话:我认为,单纯的思维,足以认识世界。

Maxwell将光、电、磁统一了起来。物理学道路,就是统一的道路。
在历史上,物理学已经有六次统一,分别是:
第一次: 17世纪,牛顿引力定律,把天上与地下的规律统一起来;
第二次:1865年,Maxwell,把光、电、磁统一了起来;
第三次:19世纪,统计物理与热力学,把热与功,热与运动统一了起来;
第四次:1905年,爱因斯坦狭义相对论;1915年,广义相对论,将时间,空间,物质与运动统一了起来,令人荡气回肠;
第五次:19251926,量子力学,将微观与宏观,粒子与波动统一了起来,令人心潮起伏;
第六次: Glashow, Wenberg, Salam, 1961,1967,1968年,利用1954年提出的的杨振宁-Mills非阿贝尔规范理论,建立弱电统一理论,将弱相互作用(控制原子核衰变的力)与电磁力统一了起来,这是一件小巧玲珑的艺术珍宝,让人产生如怀春的女人胸中小鹿突突的感觉。

目前统一还在继续当中。1974年,提出了大统一理论,企图把弱作用,强作用,电磁力统一起来,预言质子的寿命为一千万亿亿亿年。但是来自印度一个废弃矿井里的实验,发现质子的寿命远比一千万亿亿亿年还要大。于是物理学家修改大统一理论,提出超大统一理论(即超对称)。

1980年代,1990年代,统一的征程还在继续,妄图把四种基本相互作用(弱作用,强作用,电磁力与引力)统一起来,提出了超引力,超弦理论。超弦理论,也称为万物的理论theory of everything,要把宇宙的一切用一个方程导出来.
这样的方程一旦出现,足以使得我们每人春心荡漾e^(n!)次。

这又是一组英雄的史诗。

逐鹿中原,

鹿死谁手?

我们拭目以待。

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 [2楼]  作者:tryb3929  发表时间: 2012/06/28 21:11 

沈大侠,不要讲那些了,先从初中物理讲起吧,从初中物理知识一点一点地开始讲
 [3楼]  作者:鹏翱九宵  发表时间: 2012/06/28 21:32 

1楼:你就别逼他了!他什么都不懂,他能讲个啥???
 [4楼]  作者:鹏翱九宵  发表时间: 2012/06/28 21:33 

2楼:你就别逼他了!他什么都不懂,他能讲个啥???

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