Re: [問卦] 真的有人看懂電磁學嗎？

其實不用害怕電磁學，早在馬克士威爾提出之時，懂得人也沒幾個，現在大家是
站在他們的肩膀上...。


1832年3月12日，法拉第寫下電磁感應的假設，並封入一個時空膠囊、存入皇家學院的
櫃子內。直到1851年，一位天才打開了它...。

這位天才是誰，背景是電子、電機的鄉民應該都知道：

底下聊聊談這位天才的八掛，撇去多餘的物理理論與數學公式。


1831年6月13日，馬克士威爾出生於蘇格蘭的愛丁堡。九歲那年母親因肺病去世，於是
他與父親(職業為工程師，自小教授馬克士威爾〔幾何〕、〔代數〕)相依為命。
自小聰慧過人的他，十六歲即進入愛丁堡大學(University of Edinburgh)就讀。

一次上課，他突然舉手站起，指著黑板說：

「老師！你推導的一個公式有錯！」

這位大鬍子講師一看，眼前一個毛都沒長齊的傢伙竟然大放噘詞，於他也不客氣地說：

「公式不會有錯，肯定是你算錯了！」

馬克士威爾仍不死心，指出公式中一些不對的地方。

這下子，老師可被激怒了，大吼著：

當然啦，只是上個課，沒必要定生死、博性命嘛，

大鬍子老師於是改口：「馬克士威爾！要是你對了，我就叫它

！」

下課後，這位老師再仔細一算，果然是馬克士威爾對了。

「沒事ㄦ～沒事ㄦ，你可以回家啦！」


嘖嘖，愛丁堡大學實在容不下他這個天才，三年後，父親又把他轉到劍橋大學
(University of Cambridge)。在他23歲那一年，以數學優等第二名的成績自三一學院
(Trinity College)畢業，取得數學學位。這一年，他在學習法拉第

一書後，立即對電磁生成濃厚興趣。他覺得法拉第的電磁理論有獨到的見解，非常欣賞
法拉第的力線概念。

1855年，他發表了

。在這篇論文中
，馬克士威爾以數學形式說明了法拉第的力線思想，並由此推導出庫侖定律和高斯定律。

這篇論文很快地傳到法拉第的手裡。他迫不及待地逐字連標點都掃了個精光，順手
拿起筆就寫下

字。

☜ 成為你朋友中第一個說這篇論文讚的人。

23年了啊～他足足等了那麼長的一段時間，忍受這種發現的孤獨，現今終於有人理解
他的苦心，不禁老淚縱橫…。法拉第會這麼感動的原因在於，由於他從小失學，未受
正規學校訓練，最缺的就是數學，現在突然有人從數學角度來幫忙，真是如虎添翼。

這位陌生人將法拉第的力線概括為一個向量微分方程，可借助數學方法來描述。
這篇好論文，正是為他而寫的！

從這一天起他就打聽這位陌生的作者，但是就如這篇突然出現一樣，作者也突然消失，
法拉第只好再度望著天花板歎氣了。

，馬克士威爾到倫敦拜訪法拉第。
這是他們第一次相會。（

。）

這天早晨，一對男女自來到一棟宅第前面，恭敬地遞出名片給前來應門的僕人。

原以為又是老朋友前來拜訪，但法拉第疑惑地接過僕人交給他的名片，他扔下拐杖，
連忙自庭院衝到大門前。晨光自對方的背影灑了進來，法拉第的雙手因激動而顫抖不已。
他大喊著：「薩拉！薩拉！他來了！他終於來！」

薩拉，法拉第賢慧溫柔的妻子，她立即意識到幾十年前，在地下室，他也曾這樣
嚷嚷著，甚至像高潮般把桌子弄得咚咚響。現在老了，僅剩下一張嘴而已…。

法拉第一把抱住眼前的人：「我等你等得好苦！你終於來了。」

這位男子先是一驚，隨即和氣地說：「你可是法拉第先生？」

「是的，你可以叫我

法拉第。」

「我是寫論文談您的力線的馬克士威爾…。」

「我知道，我都知道…。」法拉第仍是不停地啜泣著，「你身體…力線…也很好…」

「咳～你抱的人是我的妻子，瑪莉。」

當法拉第張開眼睛證實他面前站的另一個人才是馬克士威爾時，他眼裡頓時放出光芒。
馬克士威爾也一下撲上去，兩人緊緊地擁抱在一起。

噹噹噹噹～

法拉第：
　　　　only you....
　　　　能伴我解電磁...
　　　　only you....
　　　　懂理論和算數...
　　　　only you
　　　　能保護我 叫電場和磁場無法擾我....
　　　　你本領最大.....就only you...

馬克士威爾：唉…ㄟ

法拉第：
　　　　oo..oo..only you.....
　　　　別怪我滴咕....
　　　　拿起筆和紙...
　　　　別怕死 別顫抖....
　　　　名利我收 被婊你去...
　　　　拼全力為眾生...
　　　　犧牲也值得...
　　　　喃無..觀世Impreza～


馬克士威爾：「法拉第先生，你就別oh~oh~了，我有很多時間！」

法拉第擦掉淚水緩緩地說：「但我老了...希望時間還來得及...。」

會這麼說的原因是因為法拉第想到

一見如故的他們一起談力線、場、電磁現象和定律，他們堪稱天造地設的一對也不為過！
法拉第和藹，馬克士威爾嚴肅機智；法拉第演講動聽，馬克士威爾不善辭令；法拉第
善於實驗，馬克士威爾精於數學。

1862年，馬克士威爾發表了電磁研究的第二篇論文

。他證明變化的磁場可以生成電場，變化的
電場又可生成磁場，電場與磁場互相轉化，並創造性的提出了

的概念，
並

，指出電磁波是一種以光速在空間傳播的波，光也是電磁波的一種。

1864年，馬克士威爾發表第三篇論文

。在這篇文章中，他運用場論的觀點，建立了一套
有系統的電磁理論。

法拉第畢竟比第谷是幸運的。他看到自己理論的完善，看到了自己的接班人。

在電磁理論確立後的第三年—1867年，這位電磁學的祖師爺滿意地離開了人世。

1871年，馬克士威爾受聘為劍橋大學物理學教授，同時負責籌建該校第一所物理實驗室
─

實驗室，且於1874起擔任第一任主任。

1873年，馬克士威爾出版

這是一本集電磁學大成的劃時代著作，建立了一套完整的電磁理論體系，是一部足以和
牛頓1687年出版的

與1859年達爾文在進化論上的成果

相媲美的里程碑式的著作。物理學經過186年的艱難攀登，終於又躍上了
第二高峰。

《電磁學通論》第一版幾天之內銷售一空，正所謂洛陽紙貴！換個現代一點的說法是

雖然如此，讀懂它的人卻不多。而且在馬克士威宣布他的理論後，一直沒有人能發現並
證明電磁波的存在。此時，馬克士威爾仍在學校開設講座，講解他的電磁理論。
但是他的理論太高深了，曲高和寡，聽講的人越來越少。

1879年，一如往常，他走進寬大的階梯教室，只有前排坐著兩名學生，教室空蕩蕩的。
他問坐在前排的兩名學生：「你們為什麼不走呢？」

這兩名中有一個就是後來發明了

的

，英國物理學家和電氣工程師。

弗萊明恭敬地站起來說：「過去有人說，

，但先生的理論
太完美和諧了，簡直是一門自然美學，更是真理。」接著，他頓了下，繼續說：
「真理是不能按照掌握並理解它的人數多少來加以判定。」

馬克士威爾笑著點點頭。

另一名學生說：「還沒有人用實驗找到電磁波，所以也就不相信了。」


馬克士威爾目光如炬，表情嚴肅而莊重，彷彿不是在向這兩名學生而是向世界說著：

「會發現的！理論總是要超前一步的。我相信電磁波的發現不會再等一百多年了！」


他的預言也沒有錯，這時在和英國一海之隔的德國，已經給他準備了一個二十二歲的
接班人，而且在未來，

1879年11月5日，馬克士威爾因病去世，年僅48歲。

註：如下，電磁學的歷史~

西元前475: 發現磁能吸鐵指南；
1820，厄斯特發現電變磁；
1825，斯特詹發明電磁鐵；
1831，法拉第發現磁變電；
1864，麥克斯韋建立電磁理論；

1888，赫茲 證實電磁波的存在。

馬克士威爾的電磁理論

，成為
現在理工科的學生都要修的電磁學。

簡單的說來，電磁學核心只有四個部份：

、

、

與

，並且順序也一定如此。

很多學生懂得這四組公式，卻不了解它的背景。公式的來由，可以說是與前述
電磁學的歷史發展平行！!


Reference:
1.科學五千年(六)。
2.科學發明演義(下)。
3.改變人類命運的科學家們（之2）

--

對流血一週仍然不死的生物千萬不能大意……。


--