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电磁通论:科学与工业的结盟与科学史的里程碑

时间:2023-08-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:《电磁通论》在科学史上的地位可以媲美牛顿的《自然哲学的数学原理》,我们可以把它看作是科学史的一个阶段性的总结,是一座里程碑。电磁学的发展也标志着科学与工业的结盟。首先是“应用科学”的兴起,科学开始成为“生产力”。[10]一方面是科学研究被有意识地应用于技术和工业,另一方面是工业方面的需求有意识地推动科学研究活动。

电磁通论:科学与工业的结盟与科学史的里程碑

法拉第数学上的缺陷很快就由麦克斯韦(公元1831年—1879年)填补了。

麦克斯韦1855年写出《论法拉第的力线》,开始系统地阐发并推进法拉第的电磁学思想;1864年发表《电磁场的动力理论》,给出了麦克斯韦方程,提出了电磁波的概念,提出了光的电磁理论;1873年出版的《电磁通论》,是电磁学的集大成之作。

《电磁通论》在科学史上的地位可以媲美牛顿的《自然哲学数学原理》,我们可以把它看作是科学史的一个阶段性的总结,是一座里程碑。

虽然牛顿力学标志着机械论世界观的成功,但当时的力学世界毕竟还不够完整,电、磁、热、化学等许多现象还没有被纳入力学的疆域。而到了19世纪末,随着化学原子论热力学和电磁学的相继建立,力学的世界终于得到了统一。物质、以太和能量能够解释一切现象。

电磁学的发展也标志着科学与工业的结盟。首先是“应用科学”的兴起,科学开始成为“生产力”。法拉第在1831年发现电磁感应现象,到1837年,惠斯通就根据电磁感应发明了电报机,加上同年发明的摩尔斯电码,电讯产业迅速兴起。1854年伦敦巴黎开通电报,1857—1858年铺设了横跨大西洋电缆,1861年电缆已经横穿美国东海岸到西海岸。[9]

麦克斯韦提出电磁波的理论之后,赫兹在1887年用实验证实了无线电的存在,马可尼在1894年听说之后,立刻就研制出通信的无线电系统并申请专利,1899年,无线电信号就跨越了英吉利海峡,1901年横跨大西洋。[10](www.xing528.com)

一方面是科学研究被有意识地应用于技术和工业,另一方面是工业方面的需求有意识地推动科学研究活动。这方面在化工行业更加明显,最早是由染色领域推动的,到19世纪后半叶,石油化工产业更是对应用科学有了大量需求。

大型公司直接与大学产生联系,派学员到大学进修,跟进最新的基础研究进展,聘用科学家乃至建立专门的实验室,在基础研究之上展开应用研究。大学和科学院之外,工业实验室成为科学家的新据点,许多大公司都竞相设立自己的实验室,如:

拜耳实验室(1874年)、爱迪生实验室(1876年)、标准石油公司(1880年)、通用电气公司(1901年)、杜邦公司(1902年)、帕克戴维斯公司(1902年)、康宁玻璃公司(1908年)、贝尔实验室(1911年)、柯达公司(1913年)、通用汽车公司(1919年)……[11]

大学本身也继续变革,大量理工大学兴起,传统的综合性大学也强化了理工类学科。

科学家的社会地位突显,一些旨在为科学家谋求利益的协会出现了,例如德国自然科学家协会(1822年)、英国科学促进会(1831年)、美国科学促进会(1847年)等,促进科学成为一项基本国策。

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