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第二十章 法拉第、麥克斯韋和赫茲


  19世紀,在物理學中產生了許多革命性的進步,儘管這些進步——無論就其科學內容或思想內容來說——沒有哪一個像達爾文革命那樣產生過世界性的影響。19世紀物理學所取得的成功,包括新的能量學說及能量守恆定律,光的波動說,氣態運動論和統計力學,電流定律,磁學和電磁學理論,電動機和發電機原理,新的光譜(分光)學說,關於輻射和吸收熱量的發現,把輻射擴展到紅外線和紫外線輻射,以及其他許多諸如此類的進步等等。但是,多數物理學家以及現代物理學的新一代歷史學家一致認為,其中最深刻的一場革命——即使不是唯一的最深刻的革命——是以麥克斯韋的理論而著稱的革命——人們有時把這場革命歸功於麥克斯韋和邁克爾·法拉第,而且有時也被人們比較公正地歸功於法拉第,麥克斯韋和海因利希·赫茲三人。麥克斯韋革命的重要性在於,它不僅對電、電磁和光的理論作了根本的修正,而且是對牛頓的自然科學的思想體系的第一次大規模的修正。

  雖然這次革命的某些特點可以被所有讀者理解,但是,麥克斯韋思想的核心或精髓,甚至對於許多受過物理學訓練的歷史學家來說,也是難以把握的。這裡的一個主要問題是要弄清楚邁克爾·法拉第的思想與麥克斯韋所發展了的理論之間的聯繫。毫無疑問,法拉第的貢獻是極為重要的,其中包括他關於磁場是由力線組成的重要概念以及關於電磁感應的傳導並不是瞬間完成的而是需要時間的非凡的見識。不過,法拉第從根本上說是非定量的和非數學的系統表達並沒有產生他所說的傳導時間的一個數值。在他的《論法拉第的力線》一文中,麥克斯韋極力讚頌法拉第的含蓄的思想,並且更進一步說,「雖然完全清楚地知道空間、時間和電(磁)力的基本形式,但是,也許是為了科學的利益,法拉第並沒有成為一個職業數學家」。法拉第「用自然的非技術的語言」表述了他的思想,而且,——麥克斯韋說——「我寫作這篇論文主要是期望使這些思想成為一種數學方法的基礎」。所有研究過這一學科歷史的人們都告誡我們,如果把麥克斯韋的「貢獻僅僅看作是在闡釋方面的貢獻,那麼就會嚴重低估它的價值」(特裡克爾,1966,102)。正如M.普朗克曾經雄辯地指出的,「麥克斯韋具有豐富的想像力和數學見識。他遠遠超出了他曾對其觀點進行概括、歸納並使之更為準確的法拉第」。麥克斯韋「因此創造了一種理論,這種理論不僅可以與被公認為正確的電和磁的理論相比擬,而且最終完全超越了它們」(1931,57)。

  歷史學家以及具有歷史意識的科學家們一致認為,如果麥克斯韋在創立一種數學理論的過程中沒有對法拉第的思想進行深刻改造,法拉第的那些論文可能永遠不會引起一場革命——因此我們也可以稱麥克斯韋的數學理論為法拉第.麥克斯韋理論。麥克斯韋不僅把法拉第的思想改造成為具有數學形式的思想,而且發展了一種把靜電學和電磁學的基本原理與光速聯繫在一起的量的表達方式——這一成就使電磁理論的道理更為明晰,並且開闢了通過電磁波的實際生成而進行實驗檢測的可能性。承認法拉第在麥克斯韋思想形成和發展過程中的作用,強調了產生麥克斯韋的理論的創造性的轉變過程,但是決沒有減低或輕視麥克斯韋對麥克斯韋革命的重要貢獻。就威廉·湯姆森對這場革命的貢獻來說(見下文),這甚至是更為真實的,因為,「湯姆森非凡的才華產生的是有說服力的非系統的見識,而不是完滿的理論」(埃弗裡特1974,205)。通過運用湯姆森形象化地描述電的現象的方法以及湯姆森「把能量原理運用到電學之中」的結果,麥克斯韋才能夠認識到它們的重要性。

  麥克斯韋在1855—1856,1861-1862,1863,1864和1865年發表的一系列論文中發展了自己的思想,而且在1873年的《論電和磁》一文中,這些思想基本最終形成。但是,在此後幾年,這一革命性的新的學說仍然只是理論上的一場革命,而且,只是當海因利希·赫茲的工作證實電磁波之後,它才成為科學中的一場革命。由於這一原因,這場革命有時被人們稱為法拉第-麥克斯韋-赫茲革命;甚至那些探討麥克斯韋的革命性工作的人們也都指出,這場革命並不是麥克斯韋一個人所引起的革命。例如,阿爾伯特·愛因斯坦討論了「將永遠同法拉第、麥克斯韋和赫茲的名字聯繫在一起的偉大變革」(1953,161;1954,268)。但是,他又立刻補充說,「麥克斯韋對這場革命作出了最大最重要的貢獻」。在另外一個場合,他則無意中忽略了赫茲,而且只是提到「法拉第和麥克斯韋在電動力學和光學中所引起的革命」;他說,這場革命是「自牛頓以來,理論物理學中第一個偉大的重要的進步」(1953,154-155;1954,257)。但是,愛因斯坦在他的自傳中僅僅談到「麥克斯韋的理論」,並且說,在他還是一個學生的時候,這一理論就顯得是「革命性的」理論(希爾普,1949)。

  麥克斯韋對法拉第思想的改造

  這一改造過程可以在麥克斯韋著名的論文「論物理中的力線」中看到。在討論法拉第關於在某個存在磁力線的空間中必定存在某種應力的思想時,麥克斯韋實際上在開始提出了這樣一個問題:空間要展現法拉第的假設所需要的實際的應力分配,究竟需要哪一種傳導體呢?C.W.F.埃弗裡特追溯了麥克斯韋用以吸取蘇格蘭工程師W.J.M.蘭金的思想以及威廉·湯姆森(開爾文勳爵)的結論從而創立自己關於物理中的力線的理論的途徑。在這裡我們可以看到對科學思想作權威改造的過程的要素,這一改造產生出一種全新的思想,電可以「通過空間傳播」,而且不一定僅僅是「局限於導管的一種流體。麥克斯韋在他的論文的結論中談到人們所說的一個「驚人的發現」——這個新提出的導體的振動不僅將證明磁力線,而且也將具有與光同樣的性質」。麥克斯韋用斜體字的方式表達了他的結果與眾不同的特點。他寫道(1890,1:500),我們「幾乎不可能迴避這樣一個推論:光是一種介質中的橫向波動,這種介質也是電磁現象的起因。

  但是,甚至就此而言,麥克斯韋思想的萌芽也可以在法拉第的一篇值得注意的論文——載入1846年5月《哲學雜誌》中的一篇題為「對光線一振動的若干思考」的論文——中找到。在這篇論文中,法拉第提出,關於「輻射是力線中一種高級形式的振動」的大膽看法,是「一種思辨的影子」。在這篇論文中可能最使我們感興趣的是——正如西爾維納斯,P.湯普森在1900年(p.193)指出的——它沒有引起人們多大的注意,甚至比較早地為法拉第寫傳記的人也都沒有注意這篇論文。因為這些人是在麥克斯韋的光的電磁理論被普遍承認之前寫作傳記的,所以他們在其中還尚未認識到人們後來賦予它的重要性。約翰·廷德爾(1868)把法拉第的思索僅僅看作是「曾經由一位科學家所進行的最卓越的思辨之一」而不予考慮。亨利·本斯·瓊斯在1870年只是用半行字順便提到過它。約翰·霍爾·格拉德斯通在1872年甚至都沒有提及它。但是,麥克斯韋後來說,「橫向磁場干擾的傳播排斥正常磁場的看法顯然是法拉第教授在他的『對光線一振動的若干思考』(1890,1:535)中提出來的」。在麥克斯韋看來,「他[法拉第]提出的光的電磁理論,實質上與我在這篇論文中開始展開的理論是同一理論,只是在1846年沒有任何數據測算傳播的速度」。我同意C.W.F.埃弗裡特的看法,即對麥克斯韋對法拉第「對光線振動的若干思考」所作的評論要有所保留,因為,那篇論文的「任何直接的影響」在麥克斯韋思想的發展過程中都可以清楚地看出。「這些評論是在事後幾年作出的,而且是麥克斯韋堂吉河德式的慷慨的一個例證。他在那時與法拉第和湯姆森的信件中的評論並未表示出任何這樣的影響」。

  在關於麥克斯韋對物理學的貢獻的一篇評論(1896,204205)中,R.T.格萊茲布魯克提請人們注意麥克斯韋理論的五個基本特點並且「承認,在麥克斯韋所處的時代,沒有多少關於它們的直接證據」。麥克斯韋所作的最大膽的設想之一就是,維持光波的同一種介質必定能夠成為電磁場中的介質。他斷言,在空間中必定存在電磁波.而且,作為空間分析方面的一位先驅,麥克斯韋指出,把電的單位即靜電單位和電磁單位的兩種系統聯結在一起的因素是一種速率,而已事實上有一個非常接近光速的數值、這意味著,光本身就是一種電磁現象,是一連串的電磁波。麥克斯韋在1864年想說、數字的結果似乎「揭示了光和磁是同一種物質的作用,而且,光是一種根據電磁規律通過場傳播的電磁干擾。」

  馬克斯·普朗克(1931,57)在這個見識中看到了對「評價一種理論的標準」的最可行的說明和例證。「它真正解釋了除那些它以此為基礎的現象之外的其他現象」。普朗克沒想,無論是法拉第還是麥克斯韋「最初都沒有聯繫他們對電磁學基本定律的考察來考慮成研究光學」,但是,「一百多年來激起來自力學方面的抨擊的整個光學領域卻被麥克斯韋的《電磁場的動力學理論》一舉證服了」,所以,「從那時以來,每一種光學現象都可被直接視為一個電磁學的問題」。對普朗克來說、「在任何時候,這都將是人類理智的努力的最偉大的凱旋」之一。

  海因利希·赫茲的貢獻

  因而這裡是一個檢驗——不僅要看看電磁波是否可以產生出來,而且要弄清楚它們是否有光的速度。這樣,我們就可以理解海因利希·赫茲在直到1888年的那些歲月裡所進行的一系列實驗的重要性;他的這些實驗最終證實了麥克斯韋理論的預言。赫茲不僅生產出了電磁波,並且(通過測量已知頻率的駐波的波長)發現廣電磁波的速度;他通過實驗表明,這些電磁波在反射、折射和極化等特點方面與光相似,而且,它們是可以被聚焦的。赫茲本人把這一理論看作是「麥克斯韋在法拉第觀點的基礎上創立的並且我們稱其為法拉第-麥克斯韋理論的一種理論」(1893,19)。

  赫茲的貢獻並不僅僅是計劃並實施了一個機敏的實驗,雖然這個實驗的成就是巨大的。他還表明,他的實驗作為「對一個假定的遠距離活動的有限傳播的第一個證明」是多麼重要。(麥科馬克,1972,345)。因此,他的實驗的作用在於使物理學家們關於電磁學的觀點實現了從「遠距離的瞬間活動」向「麥克斯韋關於電磁過程是在電介體中發生的,以及一種電磁以太包含著比較古老的發光的以太的功能的看法」的根本轉變(同上)。但是,要完成這一革命,赫茲還必須清楚地闡明,「當物理學家們自稱麥克斯韋的追隨者時」,「他們所贊成的是什麼理論」。(關於這一點,可參見麥科馬克在第346頁上所作的精彩概括,尤其是關於赫茲對麥克斯韋的「向量電勢」的論述的探討。)最後,他除去了這一理論的某些「不必要地使形式主義複雜化」的物理學的特點(1893,21),並且(在他的《電波》一作的導言中)斷言,「麥克斯韋的理論」不過是「麥克斯韋的方程式體系」。由於對麥克斯韋理論的接受,尤其是在歐洲大陸對這一理論的採納,都是遵循赫茲提出的思路,所以我們就可以理解,為什麼愛因斯坦和其他一些人在討論這場革命時把赫茲的大名也包括在內。

  由於許多原因,麥克斯韋的理論是難以接受和理解的。第一,它在概念上是創新的,擁有諸如「位移電流」這樣一些激進的概念。第二,麥克斯卡不只是把這一理論看作是對新的原理的數學上的精煉或推敲,而且也是根據物理學的型式提出來的。首先,這些新的原理體現在諸如嵌齒輪和滑車等機械裝置中;他的真誠的追慕者格萊茲布魯克禁不住把一個「多少有些粗俗的看法」引入到這些裝置之中(1896,166),儘管他確實強調這些裝置對於它們的創造者來說只是「一個型式」。麥克斯韋從未完全放棄旋轉的電子管和以太的渦旋。在他的《電和磁》中(2:&831;1881,2:428),他寫道,「磁力是渦旋的離心力的作用」,而「電動勢」則是「加於起聯結作用的結構的應力」的結果。法國數學家亨利·彭加勒對於麥克斯韋的理論持有鮮明的態度(見下文)。他禁不住介紹了一本書,即《麥克斯韋理論和光的電磁理論講演錄》(1890,V),目的在於表明,當「一位法國讀者第一次打開麥克斯韋的書的時候」,一種不安甚至通常是疑惑的感覺如何與他的讚美交織在一起。在另一部著作(1899;英譯本1904,2)中,彭加勒承認,麥克斯韋歸之於以太的「複雜結構」「使他的體系古怪而又枯燥乏味」。彭加勒認為,事實上,人們「似乎是在閱讀對有傳動裝置、有傳導運動並且在作用力之下彎曲的拉桿,有輪子、傳動帶和節速器的工場的描述」。而且,彭加勒認為,它體現了「英國人對這種概念的偏好;這些概念的出現正是迎合了英國人的心意」。但是,他也注意到,麥克斯韋本人「首先放棄了他自己的離奇的理論」,而且,「它並不是出現在他的完整著作中」。這裡所說的「完整著作」可能是指麥克斯韋的那一系列論文。彭加勒立刻補充說,我們決不能懊惱「麥克斯韋的智慧追尋了這一僻徑,因為它因此導致了最重要的發現」,而且彭加勒堅持認為(p.12)「麥克斯韋著作中永恆的要素」在於這樣一個事:「它獨立於一切特殊的解釋」。

  赫茲在德國偉大的物理學家亥姆霍茲的建議下所進行的實驗證實了麥克斯韋的預言。在歐洲大陸,尤其是在德國,(高斯,韋伯等人)傾向於——正如普朗克所解釋的(普朗克,1931,58-59)——「根據位勢理論——這是高斯從牛頓的遠距離作用的定律為靜電磁場推演出來的,而且由此產生了很高的數學成就」——專門探求「電動力學的成就」。法拉第-麥克斯韋關於不存在任何這樣的「直接的遠距離作用」以及力場具有「一種獨立的物理實在」的見解,是如此令人不可思議和如此難以理解,以致普朗克認為,這種新的理論「在德國找不到任何立足點,而月.甚至幾乎引不起人們的注意」。亥姆霍茲提出了他自己的一種理論,在這種理論中,他試圖保持瞬時作用的程式,而且仍然包含著麥克斯韋的方程式。他鼓勵赫茲進行實驗,不僅是為了發現電磁波是否存在或是否能夠被產出(因為這兩者都是他的理論和麥克斯韋的理論所需要的),而且是為了在兩種不同看法之間作出選擇,因為這兩種看法都導致了關於電磁波的物理特性的非常困難的預言。(關於亥姆霍茲與麥克斯韋之間理論差別的簡潔說明,請參見特納1972,251—252。)

  在關於「麥克斯韋的理論和赫茲的動搖」的一部通俗的——也就是說,非數學的——著作(1899;英譯本,19O4,第7章)中,彭加勒解釋了赫茲的實驗如何在麥克斯韋的理論與它的對手之間提出了「實驗難題」。這兩種理論都一致同意許多被證實的預言(例如,電干擾沿一導線傳播的速度與光速相同,電磁干擾通過空間傳導),它們就這些作用在空間中傳播的時間則有不同意見。假若不存在麥克斯韋的「位移電流」,那麼傳播就應當是瞬間的。但是,根據麥克斯韋的理論,在空氣或真空中的傳播速度,應當與沿導線傳播的速度為同一速度——也就是說,它應當與光速相同。因此.彭加勒提出了這樣一個問題:「因而,這裡是一個實驗難題:我們必須測定,電磁干擾以什麼速度依靠感應通過空氣傳播。如果這個速度是無窮大的,那麼我們就必須遵循舊的理論;假如它與光速相等,那我們就必須接受麥克斯韋的理論。」赫茲最初的實驗並沒有提供一個容易的答案。實驗的結果「似乎無可否認地駁斥了舊的電動力學理論」,但是,「又似乎譴責了麥克斯韋的理論」。在1899年的著作中,彭加勒說,「這個失敗仍然不能獲得令人滿意的解釋」。他推測,赫茲用了一面「對於波長來說過於小的」反射鏡,所以,「折射反而擾亂了所觀察的現象」。無論怎樣,後來的實驗(首先是薩拉森和德拉裡夫進行的實驗)無可辯駁地證明,麥克斯韋的理論是正確的。這標誌著以遠距離瞬時作用為基礎的理論的終結,並且表明,人們開始普遍接受麥克斯韋範式中場的理論,以及與光速相等的有限的傳播速度。因此,法拉第-麥克斯韋理論上的革命轉變成為法拉第-麥克斯韋-赫茲科學中的革命。

  對這次革命的證明

  在1888年,赫茲把他關於電波的實驗的最後結果通知了亥姆霍茲。在這一年所作的一個演講中,亥姆霍茲(1907,3)談到「法拉第-麥克斯韋的思想」在理論物理學(「以太的理論物理學」)中所引起的一場「完全的革命」(eine vollstandige Umwalzung)。然後,亥姆霍茲(p.4)用類似庫恩的語言,討論了電學理論很可能要首先經歷的「危機」(「eine Krisis,die erst durchgemacht werden muss」)。但是,亥姆霍茲所說的「危機」和「革命」與庫恩所說的「危機」和「革命」之間的區別在於,亥姆霍茲似乎已經看到了從「革命」中出現的「危機」,而且所處的條件也與從前不同了。

  關於「革命」的一個比較謹嚴的表述見於1894年奧古斯特·福普爾的教科書《麥克斯韋電學理論入門》。愛因斯坦在蘇黎世做學生時,正是從這本教科書中學到了麥克斯韋的理論。(霍爾頓在1973年的著作中(205-212)對福普爾在愛因斯坦思想發展中的重要作用作了探討。)在該教科書的序言中,福普爾強調赫茲如何不僅證明了電磁波的存在(和速度),而且在理論上確立了一個「轉折點」,它強有力地使物理學家們擺脫了以遠距離作用量為基礎的(韋伯和其他人的)舊理論。赫茲的發現使「輿論產生了轉變」(「Umschwung der Meinungen」),導致了「輿論的逆轉」[即顛倒;而且可能是一場革命性的變革〕(iii,iv)。

  不久,法國哲學家、科學家皮埃爾·迪昂也提出了類似的看法。迪昂的探討是更為有趣的,因為,他不僅是一位著名的科學家和卓越的哲學家,而且還是一位知名的科學史學家。他聲稱他的著作對麥克斯韋的電理論進行了「歷史的和批判的研究」。在描述麥克斯韋著作的影響時,迪昂(1902,5)接連用了兩個術語:『bouleverser』(使動盪,使震驚)和『revolution』(革命)——這正是我們在後來恩格斯《反杜林論》法文版中由德文『Umwalzung』(革命)迻譯過來的相同的兩個詞。迪昂直率地說,「這場革命是一位蘇格蘭物理學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋努力的結果」(1902,5)。在一段關於歷史的題外話中,迪昂特別指出,「麥克斯韋推翻了理論物理學據以發展的自然秩序;但是,在他的有生之年,他沒有未得及看見赫茲的發現使他的大膽假設轉變成為一個先知者的預言」(p.8)。在對麥克斯韋的第一篇論文的討論中,迪昂比較了電現象與一種流體在阻抗介質中的運動。與此同時,他發現,麥克斯韋的語言似乎表明,「使物理學的這一學科革命化」根本就不是「他的意圖」(p.55)。迪昂還高度讚揚路德維希·玻爾茲曼在1891年和1893年發表的著作。在這些著作(論文)中,玻爾茲曼試圖「用全新的概念,建構一個在其中可以合乎邏輯地把麥克斯韋的方程式聯繫在一起的體系」,而且迪昂認為,這個體系是排除在麥克斯韋本人提出他的不同方程式的過程中的一個主要問題的途徑。迪昂發現,在麥克斯韋的那一系列方程式中,充滿「矛盾和謬誤」(pp.223-224)。

  在迪昂討論麥克斯韋和革命一年之後,約翰·西奧多·默茨出版了其《19世紀歐洲思想史》的第2卷(1903年)。在這一卷中,他把麥克斯韋關於電磁理論的論文看作是一套「革命的叢書」,並且指出,「麥克斯韋的思想對科學的——不但如此,甚至公眾的——思想的發展產生了相當大的影響」(pp.77-78,88)。

  我已經提到愛因斯坦連續用革命的術語談論麥克斯韋。在1920年的一次談話中(莫斯科夫斯基1921,60),愛因斯坦對麥克斯韋的革命作了如下概括:

  經典力學把所有電的和力學的現象歸之為粒子相互間的直接作用,而不考慮它們彼此間的距離。對這種最簡單的定律牛頓是這樣表述的:「引力等於質量的乘積除以距離的平方」(引力與兩物質粒子的質量乘積成正比,而與它們之間距離的平方成反比)。與此截然不同,法拉第和麥克斯韋引入了一種全新的物理實在,即力場。這些新的實在的引入,給予我們以極大的助益,以致於與我們的日常經驗相違背的遠距離作用的概念首先變得不必要了,因為,場從一個點到另一個點附著於整個空間之中,沒有任何中斷或間隔。其次,場的定律,尤其是就電而言,呈現為一種比在不設想任何場的存在的條件下要簡單得多的形式,而且只有質量和運動才被看作是實在。

  在他的「自傳筆記」中(希爾1949,32-33),愛因斯坦詳盡闡述了這個主題:

  在我的學生時代,最迷人的主題就是麥克斯韋的理論。由遠距離的力向作為基本的量值(參量)的場的轉變使它看來好像是一種革命的理論。把光學結合到電磁理論之中,這一理論所確立的光速與絕對靜電和電磁單位系統之間的聯繫,折射指數與介電常數的聯繫,以及一個物體的反射率和金屬傳導率之間的質的聯繫——它就像是一個天啟。

  在赫茲用實驗證實電磁波的預言大約半個世紀以後,愛因斯坦對一場麥克斯韋革命的感覺敏銳的評價,在卡爾·波普爾對科學革命的清晰而鮮明的概括中又重新得到表述(1975,89)。他說,「法拉第和麥克斯韋的革命,從一種科學的觀點看,正像哥白尼的革命一樣偉大」,因為「它推翻了牛頓的主要教條——向心力的教條」。

  許多評論家指出,麥克斯韋的理論在英國比在歐洲大陸獲得了更普遍的支持。但是,仍然存在不同意見。開爾文勳爵就是其中之一。在1884年於約翰斯·霍普金斯大學所作的《巴爾的摩講演》中,他直率地說:「如果我知道什麼是光的電磁理論,那麼,我也許就能夠聯繫光的波理論的基本原理來思考它」。此外,「我也許可以說,在我看來,關於它的一個似乎可以理解的唯一正合需要的東西,我認為是不可接受的」。在分析1875年到1908年間英國的狀況時,阿瑟·舒斯特爵士說,在英國,沒有人進行實驗以證實麥克斯韋的預言,因為「我們也許過於自信麥克斯韋的看法固有的真理和單純」。既然我們「考慮到支持電磁理論的間接證據,所以認為不值得進行一個『廣泛展開的實驗研究」』,那麼,為什麼還要進行這樣一個「肯定將佔用和耗費大量時間和勞動」的實驗研究呢?實際上,進行這樣一個實驗似乎並無多大意義,因為看來顯而易見的是,實驗的「結果」將是「一個定論」。但是,舒斯特說,卡文迪什實驗室的年輕人「錯了」,因為他們「忘記了,在國外,而且在某種程度上說在這個國家中,絕大部分科學思想並無興致甚至捨不得放棄一種靈活多變的有實體的非常有用的以太,轉而接受一種其性質並不像任何已知物體的性質的介質」。

  麥克斯韋的革命與我們前面一直在討論的那些革命多少有些不同;那些革命可以比較容易地與像拉瓦錫或達爾文這樣的單個人的科學思想聯繫起來。這場已經進行了長達半個多世紀之久的革命需要三個顯著的貢獻,即法拉第廢克斯韋和赫茲三個人分別作出的貢獻。對於這三位偉大的物理學家的重要作用,存在不同的看法。麥克斯韋的革命這個稱呼也許源於這樣一個事實:電磁理論集中體現在麥克斯韋的方程式中,這可能就是愛因斯坦認為麥克斯韋在這場革命中「發揮了最大作用」的原因。但是,愛因斯坦同樣尊敬法拉第,而且在他的研究中對兩者都作了生動的描述。這場革命看來似乎像人們歸功於哥白尼的革命。在哥白尼的革命中,開普勒改造了哥白尼的概念,然後,牛頓又發展了這些概念。然而,兩者之間仍然有一個根本的差別,因為開普勒基本放棄了哥白尼的原理,而麥克斯韋則在自己的理論中把法拉第置於一個非常重要的地位,給予法拉第的概念以新的精確性和重要性,並且在牛頓以開普勒思想為基礎進行創建的意義上發展了法拉第的思想。

  麥克斯韋對一種新物理學的貢獻並不限於他的電磁學理論。它們還包含其他許多論題,其中有分子物理學、熱力學和氣態運動論。他使科學家們意識到量綱分析的重要性,並且在物理理論中傳播了模式的概念,這個概念已經成為我們時代物理學的一個重要特點。我們已經看到,麥克斯韋的電磁理論順利通過了三次革命的檢驗:親眼目睹者的證明,歷史學家的評判,科學家們的看法。第四次檢驗——物理學思想的記錄——表明,麥克斯韋的革命(或者說,法拉第、麥克斯韋利赫茲的革命)是由18世紀和19世紀的經典物理學向2世紀新的相對論物理學和量子論轉變過程中的一個重要因素。像牛頓革命以及採用和推廣了理解外部世界現象的新方法的科學中的其他革命一樣,它也是人類思想中的一場偉大革命。

  
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