电磁学的发展在哲学,思维方法,实验方法上各有什么启示
作者&投稿:申匡 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
在19世纪之前,人们基本上认为电与磁是两种不同现象,但人们也发现两者之间可能会存在某种联系,因为水手们不止一次看到,打雷时罗盘上的磁针会发生偏转。1820年7月,丹麦教授奥斯特通过实验证实了电与磁的相互作用,他指出磁针的指向同电流的方向有关。这说明自然界除了沿物体中心线起作用的力以外,还存在着旋转力,而这种旋转力是牛顿力学所无法解释的,这样,一门新学科??电磁学诞生了。
奥斯特的发现震动了物理学界,科学家们纷纷做各种实验,力求搞清电与磁的关系。法国的安培提出了电动力学理论。英国化学家、物理学家? ɡ 苡?831年总结出电磁感应定律,1845年他还发现了“磁光效应”,播下了电、磁、光统一理论的种子。但法拉弟的学说都是用直观的形式表达的,缺少精确的数学语言。后来,英国物理学家麦克斯韦克服了这一缺点,他于1865年根据库仑定律、安培力公式、电磁感应定律等经验规律,运用矢量分析的数学手段,提出了真空中的电磁场方程。以后,麦克斯韦又推导出电磁场的波动方程,还从波动方程中推论出电磁波的传播速度刚好等于光速,并预言光也是一种电磁波。这就把电、磁、光统一起来了,这是继牛顿力学以后又一次对自然规律的理论性概括和综合。
1888年,德国科学家赫兹证实了麦克斯韦电磁波的存在。利用赫兹的发现,意大利物理学家马可尼、俄国的波波夫先后分别实现了无线电的传播和接受,使有线电报逐渐发展成为无线电通讯。所有这些电器设备都需要大量的电,这远远不是微弱的电池所能提供的。1866年,第一台自激式发电机问世使电流强度大大提高。70年代,欧洲开始进入电力时代。80年代还建成了中心发电站,并解决了远距离输电问题。电力的广泛应用是继蒸汽机之后近代史上的第二次科技革命。电磁学的发展为这次科技革命提供了重要的理论准备。由于自然科学的新发现被迅速应用于生产,第二次工业革命在欧美国家蓬勃兴起。
19世纪,自然科学在多个领域取得了辉煌的成就。物理学中一切基本问题在牛顿力学的基础上都已基本上得到解决,科学家们给牛顿力学本来解释不了的电磁现象虚构了一个物质承担者--以太。把电磁现象归结为以太的机械运动,他们认为整个物理世界都可以归结为绝对不可分的原子和绝对禁止的以太这两种物质始原。
正当古典物理学达到顶峰,人们陶醉于“尽善尽美”的境界时,却出人意料发生了一系列震惊整个物理学界的重大事件。首先是迈克耳逊和莫雷为了寻找地球相对于绝对静止的以太运动进行了著名的以太漂移实验,但实验结果却同古典理论的预测相反;在对比热和热辐射的研究中又出现了“紫外灾难”等古典理论不可克服的矛盾。古典物理学再次受到严重的挑战,第三次面临重大的危机。
十九世纪未,德国物理学家伦琴发现了一种能穿透金属板使底片感光的X射线。不久,贝克勒尔发现了放射性现象。居里夫妇受贝克勒尔启发,发现了钋、镭的放射性,并在艰苦的条件下提炼出辐射强度比铀强200万倍的镭元素。1897年,汤姆生发现了电子,打破了原子不可分的传统观念,电子和元素放射性的发现,打开了原子的大门,使人们的认识得以深入到原子的内部,这就为量子论的创立奠定了基础。量子论是反映微观粒子结构及其运动规律的科学。与此同时,在对电磁效应和时空关系的研究中相对论产生了。相对论将力学和电磁学理论以及时间、空间和物质的运动联系了起来。这是继牛顿力学、麦克斯韦电磁学以后的又一次物理学史上的大综合。量子论和相对论是现代物理学的两大支柱,是促成20世纪科学技术飞跃发展的理论基础。
20世纪四五十年代,第三次科技革命兴起。电子计算机的发明和应用是科技发展史上一项划时代的成就。蒸汽时代和电气时代的技术发明大都是延长人的四肢与感官功能,解放人的体力,而电子计算机却是延长了人的脑的功能。它开始替代人的部分脑力劳动,在一定程度上物化并放大了人类的智力,极大地增强了人类认识和改造世界的能力,现在更是广泛渗透和影响到人类社会的各个领域。
当今时代,科技的发展日新月异,群体化、社会化、高速化的趋势和特征异常明显,我们随时可能面临新的危机,新的挑战,只要我们不断开拓、不断创新,科学的明天一定会更加美好。
利朱牛黄: 我国古代和古希腊,人类从生产实践和日常生活中便了解到电和磁的一些现象和知识.:春秋时代(公元前六百多年) 十三世纪前后.欧洲学术复兴.通过实验研究自然规律蔚然成风.当时得到磁学实验,发现了磁石有两极,并命名为N极和S极,并...
磁县13534879305: 电磁学发展史. - ?
利朱牛黄: 原发布者:lj499290960绪论一、电磁学发展史简述1概述早期,由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的,同时也由于磁学本身的发展和应用,如近代磁性材料和磁学技术的发展,新的磁效应和磁现象的发现和应用等等,使得磁学的内容不...
磁县13534879305: 对电磁学的发展,安培在实验和理论两方面的贡献是什么? - ?
利朱牛黄:[答案] 安培(André Marie Ampè 1775~1836年),法国物理学家,1775年1月22日生于里昂一个富商家庭. 在电磁学上的贡献: ①发现了安培定则 奥斯特发现电流磁效应的实验,引起了安培注意,使他长期信奉库仑关于电、磁没有关系的信条受到极大震...
磁县13534879305: 爱因斯坦所有理论我需要爱因斯坦所有的理论 知道的分条阐述下 、、、最好具体点谢谢、、、 - ?
利朱牛黄:[答案] 爱因斯坦与相对论 关于光的性质,还有很多谜,直到现在也无法用科学解释.光是怎样产生的?在空间如何传播?光怎样从... 关于相对性原理的思想,早在伽利略和牛顿时期就已经有了.电磁学的发展最初也是纳入牛顿力学的框架,但在解释运动物体...
磁县13534879305: 为什么说十九世纪是科学的世纪 - ?
利朱牛黄:[答案] 18世纪60年代,英国开始了工业革命,这也是近代以来的第一次技术革命.不过,在第一次工业革命期间,许多技术发明大... 电力的广泛应用是继蒸汽机之后近代史上的第二次科技革命.电磁学的发展为这次科技革命提供了重要的理论准备.由于自然科...
磁县13534879305: 法拉第的场的概念的提出有什么重大意义? - ?
利朱牛黄: 作为19世纪伟大实验物理学家的法拉第.他并不满足于现象的发现,还力求探索现象后面隐藏着的本质;他既十分重视实验研究,又格外重视理论思维的作用.1832年3月12日他写给皇家学会一封信,信封上写有“现在应当收藏在皇家学会档案...
磁县13534879305: 电磁学的特点是什么,与其它物理分支学科的区别 - ?
利朱牛黄: 电磁学是物理学的一个分支,起源于近代.广义的电磁学可以说是包含电学和磁学,但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科.主要研究电磁波,电磁场以及有关电荷,带电物体的动力学等等.拓展:物理简介 电磁学 电磁学是研究电...
磁县13534879305: 电磁感应现象的发现有什么意义? - ?
利朱牛黄: 19世纪20年代,奥斯特的发现及其他有关电磁方面的实验与理论研究成果传播到欧洲各国.英国著名杂志《哲学年鉴》1821年邀请化学家戴维撰写综述奥斯特发现一年来电磁学实验与理论的进展情况.戴维把此事交给了他的助手法拉第.在收...
磁县13534879305: 牛顿三大定律给近代科学带来的重大影响? - ?
利朱牛黄:[答案] 1687年,牛顿发表《自然哲学的数学原理》,系统论述了牛顿力学三定律(惯性定律、作用力反作用力定律、加速度定律)和万有引力定律.这些定律构成一个统一的体系,把天上的和地上的物体运动概括在一个理论之中.这是人类认识史上对自然规...
磁县13534879305: 爱因斯坦发现相对论时的故事100字, - ?
利朱牛黄:[答案] 爱因斯坦与相对论 ■狭义相对论的创立 早在16岁时,爱因斯坦就从书本上了解到光是以很快速度前进的电磁波,他产生了... 关于相对性原理的思想,早在伽利略和牛顿时期就已经有了.电磁学的发展最初也是纳入牛顿力学的框架,但在解释运动物体...