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詹姆斯

云知道詹姆斯

麥克斯韋明明統(tǒng)一了電磁學，為什么看起來卻低了牛頓、愛因斯坦一檔？

詹姆斯


客觀地說，僅僅從成就來看，牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋三人應該是并駕齊驅的，是理論物理學史上毫無爭議的第一梯隊的存在，而且第一梯隊有且只有這三位而已 ?？晌覀儠l(fā)現，在很多人眼里麥克斯韋的地位似乎遠不如牛頓、愛因斯坦，甚至都不如伽利略 。不僅如此，很多人對牛頓、愛因斯坦的生平了解的很多，但很少人了解麥克斯韋的生平 。
那問題就來了，為什么我們說單從成就上看，麥克斯韋并不亞于牛頓和愛因斯坦？又為什么，麥克斯韋并不如牛頓、愛因斯坦為人所知？理論物理學家的夢想我們來先來解決第一個問題 。其實，從古至今，理論物理學家都有一個夢想，這個夢想就是提出大一統(tǒng)理論 。那為什么是大一統(tǒng)理論呢？說白了就是用一套理論解釋所有的物理學現象 。這個夢想不僅牛頓有，愛因斯坦也有，而且兩人晚年都為此付出了許多的努力，但都沒有任何結果 。
不過，從這個方面，我們也能了解到，就像古代帝王喜歡統(tǒng)一，理論物理學家也喜歡統(tǒng)一 。而凡是能僅憑一人之力或者說單打獨斗，就完成部分統(tǒng)一的理論物理學家都可以躋身到理論物理學史上第一梯隊的行列當中 。而在這個梯隊中，有且僅有三位實現了部分的統(tǒng)一：牛頓提出了牛頓力學，萬有引力定律，統(tǒng)一了“天上”和“地上”的物理學；（在此之前，亞里士多德世界觀中，天上和地上遵循兩套完全不同的規(guī)律 。
）麥克斯韋提出了麥克斯韋方程，統(tǒng)一了“電”和“磁”，并且預言了電磁波的存在，同時光就是一種電磁波 。（后來，他的理論被赫茲所證明 。）愛因斯坦提出了相對論，在狹義相對論部分，他統(tǒng)一了“時間”和“空間”，“能量”和質量 。在廣義相對論部分，他給出了引力本質的詮釋 。而諸如量子力學和近現代的粒子物理標準模型，實際上都是一群人一起努力的結果 。
量子力學前前后后經歷了多代物理學家，比如：第一代的普朗克、愛因斯坦；第二代的波爾、索末菲、波恩；第三代的海森堡、薛定諤、狄拉克等 。至于粒子物理學標準模型也是這樣，有楊振寧、溫伯格、希格斯、費曼、蓋爾曼等等幾十位甚至是上百的科學家共同努力得以完善 。因此，這才使得牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦擁有如此崇高的歷史地位 。
麥克斯韋為什么不為人所知？實際上，如果經常到學校里轉轉，我們確實能夠看到麥克斯韋的畫像 。但即使是這樣，麥克斯韋的名聲還遠不及牛頓、愛因斯坦 。各種原因，我覺得和學生時代的知識結構有關 。我們了解牛頓，是因為我們初中、高中都會接觸到物理學，而其中最核心的牛頓力學，也是學生們主要學的 。雖然也會學一些電磁學理論，但如果仔細去看的話，我們會發(fā)現學的這些電磁學理論都是經過簡化的 。
【詹姆斯】所謂的安倍定則，歐姆定律，楞次定律等等，就是沒有接觸到麥克斯韋方程 。因此，你很難感受得到麥克斯韋方程如何統(tǒng)一了電磁學 。實際上，初高中學的這些電磁學理論都是在某種假定條件下得到的，只是麥克斯韋方程理論的一部分而已 。如果真的讓學生們去學麥克斯韋方程，估計掛科率肯定是止不住了 。也因此，我們上高中物理課時，根本不會接觸到麥克斯韋這個人，也就無法知道他到底有多厲害 。
而相對論雖然很多人都不懂，但是相對論的名氣要遠遠大于麥克斯韋方程 。平時沒事談相對論和量子力學都會讓人覺得你特別有學識，但你見過誰會沒事跟你說，我們來聊一聊麥克斯韋方程？而且像相對論中的質能方程，以及量子力學中的薛定諤的貓其實都已經成為了時下的流行用法 。因此，也使得這兩個理論成為了大家耳熟能詳的理論 。（當然，其實大多數人都搞不懂這兩個理論到底說了啥 。

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