Pgluan2010's Blog

2010/06/06

麥斯威爾不只是咖啡:宇宙的四個神奇方程式—Maxwell 方程組

分類: 物理與數學, 教育與人生 — pgluan2010 @ 4:53 下午
寫於 5/12/06 1:43:28 am  

我相信喝過「麥斯威爾咖啡」(Maxwell coffee)的人,一定比知道「麥斯威爾方程組」(Maxwell’s Equations)的人多。或許,這是由於咖啡與人的生活息息相關,而方程式卻難如外星文,能讓大部份不是學科學的人望之卻步。

其實,在我們這個沒有電力就活不下去、沒有手機就不知所措的時代,一般大眾實在應該對麥斯威爾先生(James Clerk Maxwell)有更多的認識才對。理工科的大學生,對「麥斯威爾方程組」並不陌生,因為那是一門重要的必修科目「電磁學」的主要內容。非理工背景的網友,不妨泡杯咖啡,看一看 Maxwell 先生的豐功偉業。

十九世紀英國物理學家馬克斯威爾(James Clerk Maxwell, 1831-1879)一般公認是物理領域中唯一能與牛頓、愛因斯坦兩位巨擘相提並論的人。費曼在他的《物理學講義(The Feynman Lectures on Physics)》裡就說如果以比較長的眼光看人類歷史,例如於一萬年後回頭看,十九世紀中最重要的事件,毫無疑問是馬克斯威爾發現了電動力學方程式。費曼還以他一貫戲劇化的方式刻意地說,在同一年代的美國,南北戰爭與這麼重要的科學發現相比,只是無足輕重的地方性事件而已(見《物理學講義》第二冊第一章最後一節)。

想近一步瞭解 Maxwell 的人可以看: 馬克斯威爾.

從物質文明的角度看,費曼一點也沒有誇張。人類自馬克斯威爾之後才理解光就是一種電磁波,能掌握光的本質當然是文明的一大躍進。愛因斯坦也曾說馬克斯威爾的電磁學理論(尤其是場的觀念)是「自牛頓以來物理最豐富最深奧的進展」。愛因斯坦自己最清楚,他的相對論完全是奠基於馬克斯威爾理論之上。(摘自 臺大物理系 高涌泉 教授 所著《另一種鼓聲》中的文章:馬克斯威爾的小惡魔

就是上面這四個神奇方程式,使我們能瞭解宇宙中所有的電磁現象,並大大促進了文明的發展。我個人認為這些方程式的重要性高過相對論。沒有這些方程式,人類的文明可能會倒退幾十年。

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