Descoperirea undelor electromagnetice este un exemplu minunat de interacțiune dintre experiment și teorie. Aceasta arată cum fizica combină proprietăți eterogene aparent - electricitate și magnetism - prin descoperirea în ele a diferitelor aspecte ale aceluiași fenomen fizic - interacțiunea electromagnetică. Până în prezent, aceasta este una dintre cele patru interacțiuni fizice fundamentale cunoscute, incluzând interacțiunile nucleare puternice și slabe și gravitatea. Teoria interacțiunii electroweak a fost deja construită, care descrie forțele nucleare electromagnetice și slabe dintr-o poziție unificată. Există, de asemenea, următoarea teorie unificatoare - cromodinamica cuantică - care acoperă interacțiunile electroweak și puternice, dar acuratețea acesteia este ceva mai mică. Nu este încă posibil să se descrie toate interacțiunile fundamentale cu pozițiile unificate, deși cercetările intensive se desfășoară în această direcție în cadrul unor direcții de fizică cum ar fi teoria corzilor și gravitatea cuantică.
Șocat rezultatul, Maxwell scrie William Thomson (Lord Kelvin, care, în special, a introdus o scală absolută de temperatură): „Rata de oscilație undei transversale în mediul nostru ipotetic calculat din experimentele electromagnetice Kohlrausch și Weber coincid atât de precis cu viteza luminii calculată de la Fizeau experimente optice, cu greu putem refuza concluzia că lumina este format din vibrațiile transversale ale aceluiași mediu, care este cauza fenomenelor electrice și magnetice. " Și apoi, într-o scrisoare: „Am primit ecuația, care trăiesc în provincie, și conștienți de proximitatea mi-a găsit viteza de propagare a efectelor magnetice ale vitezei luminii, deci cred că am toate motivele să creadă mediul magnetic și luminos ca unul și același mediu . "
ecuațiile lui Maxwell sunt mult dincolo de curs de fizica școală, dar ele sunt atât de frumoase și laconică, că acestea ar trebui să fie plasate într-un loc proeminent în studiul fizicii, pentru ca cel mai important pentru natura individuală a fenomenelor pot fi descrise cu doar câteva linii de ecuații. Deci, informațiile sunt comprimate, atunci când faptele unificate anterior sunt combinate. Iată unul dintre tipurile de ecuații lui Maxwell în reprezentarea diferențială. Admirați.
încărcăturile magnetice nu există în natură
Legea Ampere, cu curentul de deplasare Maxwell (al doilea termen pe partea dreaptă)
Aș dori să subliniez faptul că calculele de Maxwell avansat efect descurajant: oscilații ale câmpurilor electrice și magnetice - crucea (care a pus accent tot timpul). Și vibrațiile transversale se propagă numai în solide, dar nu în lichide și gaze. Până în acel moment a fost evaluată în mod fiabil, că viteza vibrațiilor transversale în solide (viteza sunetului pur și simplu), cu atât mai mare este de aproximativ mai greu medie (mai mare decât modulul lui Young și scade densitatea), și se poate ajunge la câțiva kilometri pe secundă. Viteza undelor electromagnetice transversale a fost de aproape o sută de mii de ori mai mare decât viteza sunetului în solide. Și trebuie remarcat faptul că caracteristica de rigiditate intră în ecuația de viteză a sunetului într-un solid sub rădăcină. Sa dovedit că mediul prin care merg valurile electromagnetice (și lumina) are caracteristici monstruoase de elasticitate. A existat o întrebare extrem de dificilă: „? Cum poate un astfel de mediu solid prin intermediul altor organisme sunt în mișcare și nu-l simt“ mediu Ipotetic numit - eter, atribuindu-l atât de ciudat și, în general vorbind, proprietăți reciproc exclusive - o mare elasticitate și o luminozitate extraordinară.
Lucrarea lui Maxwell a provocat un șoc printre oamenii de știință contemporani. Faraday însuși a scris în uimire: „La început am fost speriat când am văzut astfel de forță de matematică, aplicată la problema, dar apoi am fost surprins văzând că întrebarea aceasta stă atât de bine.“ În ciuda faptului că punctele de vedere ale Maxwell rasturnat toate cunoscute la momentul depunerii propagarea undelor transversale și unde, în general, vizionar, oamenii de stiinta a dat seama că coincidență de viteza luminii și a undelor electromagnetice - rezultatul fundamental, care spune că a fost aici că fizicienii se așteaptă un progres major.
Din păcate, Maxwell a murit devreme și nu a trăit la confirmarea experimentală sigură a calculelor sale. avizul științific internațional sa schimbat ca rezultat al experimentelor lui Heinrich Hertz, care în 20 de ani (1886-89) într-o serie de experimente au demonstrat generarea și recepția undelor electromagnetice. Hertz nu este numai în tăcerea laboratorului a primit rezultatul corect, dar cu pasiune și cu obstinație a apărat punctele de vedere ale Maxwell. Mai mult decât atât, nu se limitează dovezi experimentale existența undelor electromagnetice, dar, de asemenea, investigate proprietățile lor de bază (de reflecție din oglindă, refracție în prisme, difracție, interferență, și așa mai departe. D.), care menționează identitatea completă cu lumina undelor electromagnetice.
Henry Hertz a rezumat rezultatele experimentelor sale: "Experimentele descrise, cel puțin, mi se pare, elimină îndoielile cu privire la identitatea luminii, a radiației căldurii și a mișcării electrodinamice a undelor".
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: