第37章完结（1/2）

中外科学家发明家丛书第37章完结

的结合：法拉第快活、和蔼，麦克斯韦严肃、机智。-比·奇?中-蚊-枉? /蕪,错.内\容`老师是一团温暖的火，

学生象一把锋利的剑。麦克斯韦不善于辞令，法拉第演讲起来却是娓娓动听。

一个不精通数学，另一个却对数学运用自如。两个人的科学方法也恰好相反：

法拉第主要是实验探索，麦克斯韦擅长理论概括。可以说，他们在许多方面 ① 麦克斯韦证明，在气体处于热动平衡的时候，虽然个别分子的速度一般都不相同，并且由于相互碰撞而 不断改变，但是平均说来，处在某一速度范围里的分子数在分子总数中所占的百分比总是一定的。这是分 子物理学里的一个重要定律。 是互相补充的；爱因斯坦曾经把他们称做一对，说他们就象伽利略和牛顿一 样，相辅相成。麦克斯韦自己也谈到过这一点：“因为人的心灵各有它不同 的类型，科学的真理也就应该用种种不同的形式表现，不管它是用具有生动 的物理学色彩的定性形式出现，还是用朴素无华的一种符号表示出现，它都 应该被当做是同样科学的。”这话自然是对的，字里行间流露出对法拉第的 尊敬。?微_趣~暁-税′ /更.鑫′罪¨哙.不过，不同的科学方法，发掘科学的深度却常常不同。法拉第用直观 而形象的方式表达的真理，麦克斯韦最后用惊人的数学才能把它总结出来， 并且提到理论的高度，所以他的认识就更深刻，更透入事物的本质，因此更 带有普遍性。

四年以前，法拉第曾经称赞过《论法拉第的力线》这篇论文，他没有料 到论文的作者竟这样年轻。当麦克斯韦征求他对论文的看法的时候，法拉第 说：“我不认为自己的学说一定是真理，但是你是真正理解它的人。”

“先生能给我指出论文的缺点吗？”麦克斯韦谦虚地说。

“这是一篇出色的论文。”法拉第沉思地说，“但是，你不应该停留在 用数学来解释我的观点，你应该突破它！”

法拉第的话象一盏明灯，照亮了青年物理学家麦克斯韦前进的道路。他 马上用最大的热情投入新的战斗。

他设计了一个理论模型，试图对法拉第的力线观念作进一步探讨。这个 模型完全建立在机械结构的类比上，有人称它是“以太模型”，现在看上去 既枯燥又很不好懂。\鸿*特·暁+税`惘+ !免+费*跃`独`一位英国现代科学史家，用了一整页篇幅也没有说清楚。 事实上，麦克斯韦在晚期的著作里也舍弃了这个模型。奇怪的是，麦克斯韦 竟把它当作跳板，成功地登上了真理的彼岸。

大厦建立起来了！

在讨论以太模型的时候，麦克斯韦对自己发现的一个重要事实引起了极 大的注意。他分析了法拉第对电介质的研究以后，确认在电场变化着的电介 质中，也存在电流，他把这称做“位移电流”。另外，他还计算出这种电流 的速度。麦克斯韦惊奇地发现：位移电流的速度恰好等于光速！

这是偶然的巧合吗？天下哪有这样的巧事。他兴奋得几天都没有睡好 觉，妻子帮他仔细核对了好几遍，数据确实没有差错。这意味着他计算出了 电磁波的传播速度同光速是相等的，这是个非常了不起的发现，尽管他当时 还没有完全意识到这一点。几天后，他写信给法拉第报告了这个结果。他在 信里说，他计算出的电磁波的传播速度是“每秒310740公里”，而“十二年 以前菲索（1819－1896）用直接实验测定的光速，却是每秒314858公里！” 信寄出的时间是1861年十月十九日。法拉第有没有给他回信，史料上没有记 载。但是毫无疑问，正是这个发现，促使麦克斯韦四年以后断定光就是电磁 波。

1862年，麦克斯韦在英国《哲学杂志》四卷二十三期上，发表了第二篇 电磁学论文《论物理学的力线》。文章一登出来，立刻引起了广泛的注意。 英国著名物理学家、电子的发现人约瑟夫·汤姆逊后来回忆说：“我到现在 还清晰地记得那篇论文。当时，我还是一个十八岁的孩子，一读到它，我就 兴奋极了！那是一篇非常长的文章，我竟把它全部抄下来了。”

这的确是一篇划时代的论文，它同1855年的《论法拉第的力线》相比， 有了质的飞跃。论文不再是法拉第观点的单纯数学翻译，而是作了重大的引 伸和发展。其中具有决定意义的一步，是引进了“位移电流”的概念。这以 前，包括法拉第在内，人们讨论电流产生磁场的时候，指的总是传导电流，