麥克斯韋統一了電和磁,爲何一直排在牛頓和愛因斯坦之後?

刁博 2021-01-10 00:42:28

如果按偉大程度給物理學家排位次,大多數情況下是牛頓占據第一的位置,愛因斯坦有時候也能坐第一把交椅,他們二位能夠穩居前兩位。牛頓是經典力學的主要創建者,在天文學、光學領域也有基礎性的貢獻,另外他還是一位偉大的數學家。愛因斯坦創立了相對論,參與建立了量子力學。

提到偉大的物理學家,除了牛頓和愛因斯坦之外還有不得不提的一位,那就是麥克斯韋。在物理學家的排名中,麥克斯韋一直穩居第三的位置。他是電磁學理論的集大成者,他給出的麥克斯韋方程組將電、磁、光統一了起來。麥克斯韋方程組是物理學史上最偉大、最輝煌燦爛的成就之一,足以和牛頓的引力理論、愛因斯坦的相對論相提並論。另外,麥克斯韋還在統計物理領域有重大的、開創性的研究。問題來了,千年老三麥克斯韋爲何從未排在牛頓、愛因斯坦的前面?

這個問題,楊振甯曾經回答過。物理學家施郁教授有一次問楊振甯爲什麽認爲愛因斯坦是僅次于牛頓的偉大物理學家,楊振甯給出了如下回答:

值得一提的是,楊振甯是非常推崇麥克斯韋的。楊振甯的最重要學術貢獻是規範場理論,規範場理論的建立與麥克斯韋方程組有著很密切的淵源。楊振甯多次在他的學術報告中重點談起麥克斯韋方程組。從現在的視角看,麥克斯韋給出了麥克斯韋方程組,但是他沒有看到其中的優美幾何。楊振甯看出了其中的優美幾何,並給出了規範場理論。規範場理論的建立以及後來取得的巨大成功也讓人們更加認識到麥克斯韋方程組的優美及重要。事實上麥克斯韋方程組的價值就是一步一步地逐步被人類認識到的,也許以後還能繼續發掘出其中的價值。

麥克斯韋最初給出的方程組多達十幾個方程式,並且十分晦澀。1879年48歲的麥克斯韋去世,愛因斯坦就是在這一年出生。盡管在麥克斯韋去世前人們就認識到他是一位偉大的科學家,但當時對他偉大程度的認識還不夠。1919年愛因斯坦已是40歲,這一年愛丁頓公布了通過日全食檢測廣義相對論的結果,結果顯示觀測結果與理論預言非常吻合。盡管相對論已發表多年,愛因斯坦的真正名聲大振卻是從這時候開始的。當時德國的《柏林畫報》周刊上刊登了愛因斯坦的照片,並配上文字“世界曆史上的新偉人:阿爾伯特·愛因斯坦,他的研究完全顛覆了我們看待世界的方式,他的發現堪與哥白尼、開普勒、牛頓比肩。”這其中沒有提麥克斯韋,也許你會覺得哥白尼、開普勒、牛頓都是偉大的天文學家,可牛頓除了萬有引力的發現還給出了力學中的牛頓三定律。其實現在愛因斯坦的廣義相對論和麥克斯韋的方程組,兩者完全可以比肩。當時沒有提麥克斯韋的名字,一個很可能的原因是當時對麥克斯韋的偉大認識不如現在強烈,用今天的眼光看100年前的事情會覺得有些反常。

麥克斯韋方程組也許還會釋放出新的能量,楊振甯的規範場理論呢?規範場理論也是有超前性的,包括楊振甯自身也沒有看出其中的一些優美。幾十年來人們沿著規範場的思路構建出很多具有突破性的重大成功理論。一百年後再看看麥克斯韋、楊振甯在科學殿堂中的位置,很可能變得和今天不一樣。

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评论列表
  • 2021-01-16 03:38

    爲什麽歐美趕走老色鬼?打壓西方偉人,擡高自己。

  • 2021-01-10 04:12

    這篇文章的真實意圖,楊才是最偉大的。

  • 2021-01-10 11:46

    將楊振甯放在這三人中不合適,就如同將一名中學生和三個大學教授放在起。

    UC網友22xxxx1273 回覆: 老五鳄魚
    等後世證明楊偉大的時候再談他偉大吧,沒證明之前就猜想未來的事不可笑嗎?多讀書楊就偉大了嗎,他就是再讀3個本科也比不上牛愛麥。
    老五鳄魚 回覆:
    讀書要認真,麥克斯韋和愛因斯坦都是在後續研究中逐漸奠定其偉大貢獻的,楊的貢獻也會隨後續研究而突出。你在評論當世最偉大的物理學家。你不覺得唐突嗎?
  • 2021-01-10 10:51

    這麽說吧 牛頓時代以研究天體運動和物質運動爲主 麥克斯韋時代以研究電磁爲主 愛因斯坦時代研究光爲主,本以爲宇宙運動已經研究完了 但是愛因斯坦把人類又拉到了另一個物理學另一個高度,時空觀 愛因斯坦研究宇宙和光粒子,牛頓研究天體運動和宏觀物體運動,麥克斯韋則研究另一種力電和磁 其它兩位有點內容偏哲學

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