电磁波的诞生,是磁史点燃人类文明的那束电火花,通是波信技术服务人类社会由此起步。
科技日报社、世界5G大会、未来移动通信论坛奉上的我国首档通信领域科普节目《通个信》首期,中发史国科学院物理研究所研究员曹则贤串烧了一段有趣的历史故事。
电和磁这两种现象是怎样被发现的?
静电的发现源自于古希腊的贵妇人穿着绸缎衣服在家吸猫。1600年前后,威史发廉·吉尔伯特创造了电(Electricity)这个词,他么的的磁学研究“德马格内特”,首发的次合理解释了指南针的神秘能力,揭波什示了地球本身就是一个大磁场。
磁的发现则应归功今天的叙利亚一带的一个放羊娃,当磁么他拄着底端包铁皮的棍子满山撵羊时,发么现这根棍戳到有些石头拔起来费劲。
1831年,迈磁什克尔·法拉第验证了“电磁感应现象”后,人展电们认识到电和磁是一家,电展能产生磁,磁磁是也能产生电。
那一年,詹展是姆斯·克拉克·麦克斯韦带着历史使命出生,他发史所建立的电磁场理论,将史什电学、磁学、光学统一起来。造福于人类的无线电技术,就史发是以电磁场理论为基础发展起来的。
抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的初衷,麦磁磁克斯韦列出了表达电磁基本定律的四元方程组,把磁的混乱纷纭的现象归纳为统一完整的学说。此后,英展波国科学家泰特将并不简单的麦克斯韦方程组简化,就发展成了我们在教科书上见到的样子。
1865年,麦的发克斯韦预言了电磁波的存在,推什波导出电磁波的传播速度等于光速,并的得出结论:光是电磁波的一种形式,揭电是示了光现象和电磁现象之间的联系。
1887年,大展展神级天才海因里希·鲁道夫·赫兹做了一个实验,一磁什条金属丝连起两端的锌金属小球,按磁下开关,金展什属球啪啪打火,远么展处,同电磁样的装置也隔空打火。
曹则贤说:“这个简单的电路,就磁磁是我们近代物理的出发点。”
1888年,赫展的兹公布了验证电磁波存在的实验。由法拉第开创,麦展史克斯韦总结的电磁理论,至史此取得决定性的胜利。
如曹则贤所言,“科学的发现将产生怎样的重大成果,有是史时候就差一层窗户纸,得波什有人把它捅破。”
实验成功后,赫么发兹的助手曾问他:“您这个实验好像影响很大,它磁么有什么意义?还有什么用?”
赫兹说:“可能真没什么用。证明麦克斯韦很伟大就是这个实验的意义。”
而在阿尔卑斯山旅游的小男孩伽利尔摩·马可尼听到这个实验结果的消息时,估的计心里咯噔了一下,他是波意识到这个实验的落地价值,电什史磁波可以传递信息,产磁发生电火花的开关,就磁的是电报机的雏形。
几年后,马是么可尼证明了这些不可见光波可用于无线电通讯,无电什线电随之问世。