在整個(gè)發(fā)展過(guò)程中經(jīng)歷了推測(cè),反復(fù)實(shí)驗(yàn)求證,討論,對(duì)稱等過(guò)程
在19世紀(jì)之前,人們基本上覺(jué)得電與磁是兩種不同現(xiàn)象,但人們也發(fā)覺(jué)二者之間可能會(huì)存在某種聯(lián)系,由于水手們不止一次聽(tīng)到,打雷時(shí)羅盤上的n極會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。1820年7月,法國(guó)院士奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)否認(rèn)了電與磁的互相作用,他強(qiáng)調(diào)n極的指向同電壓的方向有關(guān)。這說(shuō)明自然界不僅沿物體中心線起作用的力以外,還存在著旋轉(zhuǎn)力,而這些旋轉(zhuǎn)力是牛頓熱學(xué)所難以解釋的,這樣,一門新學(xué)科??電磁學(xué)誕生了。
奧斯特的發(fā)覺(jué)振動(dòng)了數(shù)學(xué)學(xué)界,科學(xué)家們紛紛做各類實(shí)驗(yàn),力求厘清電與磁的關(guān)系。日本的安培提出了電動(dòng)熱學(xué)理論。日本物理家、物理學(xué)家?ɡ苡?831年總結(jié)出電磁感應(yīng)定理,1845年他還發(fā)覺(jué)了“磁光效應(yīng)”,播下了電、磁、光統(tǒng)一理論的種子。但法拉弟的學(xué)說(shuō)都是用直觀的方式抒發(fā)的,缺乏精確的物理語(yǔ)言。后來(lái),西班牙數(shù)學(xué)學(xué)家麥克斯韋克服了這一缺點(diǎn),他于1865年按照庫(kù)侖定理、安培力公式、電磁感應(yīng)定理等經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,運(yùn)用矢量剖析的物理手段,提出了真空中的電磁場(chǎng)多項(xiàng)式。之后,麥克斯韋又推導(dǎo)入電磁場(chǎng)的波動(dòng)多項(xiàng)式,還從波動(dòng)多項(xiàng)式中推測(cè)出電磁波的傳播速率正好等于光速,并預(yù)言光也是一種電磁波。這就把電、磁、光統(tǒng)一上去了,這是繼牛頓熱學(xué)之后又一次對(duì)自然規(guī)律的理論性概括和綜合。

1888年什么是物理學(xué)史,美國(guó)科學(xué)家赫茲否認(rèn)了麥克斯韋電磁波的存在。借助赫茲的發(fā)覺(jué),日本化學(xué)學(xué)家馬可尼、俄國(guó)的波波夫先后分別實(shí)現(xiàn)了無(wú)線電的傳播和接受,使有線電報(bào)逐步發(fā)展成為無(wú)線電通信。所有那些家電設(shè)備都須要大量的電,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是微弱的電瓶所能提供的。1866年,第一臺(tái)推挽式發(fā)電機(jī)問(wèn)世使電壓硬度大大增強(qiáng)。70年代,法國(guó)開(kāi)始步入電力時(shí)代。80年代還建成了中心發(fā)電廠,并解決了遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題。電力的廣泛應(yīng)用是繼蒸氣機(jī)以后近代史上的第二次科技革命。電磁學(xué)的發(fā)展為此次科技革命提供了重要的理論打算。因?yàn)樽匀豢茖W(xué)的新發(fā)覺(jué)被迅速應(yīng)用于生產(chǎn),第二次工業(yè)革命在歐日本家蓬勃盛行。
19世紀(jì),自然科學(xué)在多個(gè)領(lǐng)域取得了輝煌的成就。化學(xué)學(xué)中一切基本問(wèn)題在牛頓熱學(xué)的基礎(chǔ)上都已基本上得到解決,科學(xué)家們給牛頓熱學(xué)原本解釋不了的電磁現(xiàn)象虛構(gòu)了一個(gè)物質(zhì)承當(dāng)者--以太。把電磁現(xiàn)象歸結(jié)為以太的機(jī)械運(yùn)動(dòng),她們覺(jué)得整個(gè)數(shù)學(xué)世界都可以歸結(jié)為絕對(duì)不可分的原子和絕對(duì)嚴(yán)禁的以太這兩種物質(zhì)始原。
正當(dāng)古典數(shù)學(xué)學(xué)達(dá)到頂峰,人們迷醉于“盡善盡美”的境界時(shí),卻出人預(yù)料發(fā)生了一系列轟動(dòng)整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)界的重大風(fēng)波。首先是邁克耳遜和莫雷為了找尋月球相對(duì)于絕對(duì)靜止的以太運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了知名的以太甩尾實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻同古典理論的預(yù)測(cè)相反;在對(duì)比熱和熱幅射的研究中又出現(xiàn)了“紫外災(zāi)難”等古典理論不可克服的矛盾。古典數(shù)學(xué)學(xué)再度遭到嚴(yán)重的挑戰(zhàn),第三次面臨重大的危機(jī)。

十九世紀(jì)未,日本化學(xué)學(xué)家倫琴發(fā)覺(jué)了一種能穿透金屬板使底片感光的X射線。不久,貝克勒爾發(fā)覺(jué)了放射性現(xiàn)象。居里夫妻受貝克勒爾啟發(fā),發(fā)覺(jué)了釙、鐳的放射性,并在堅(jiān)苦的條件下提煉出幅射硬度比鈾強(qiáng)200萬(wàn)倍的鐳元素。1897年,湯姆生發(fā)覺(jué)了電子,打破了原子不可分的傳統(tǒng)觀念,電子和元素放射性的發(fā)覺(jué),打開(kāi)了原子的房門,使人們的認(rèn)識(shí)得以深入到原子的內(nèi)部,這就為量子論的成立奠定了基礎(chǔ)。量子論是反映微觀粒子結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。與此同時(shí),在對(duì)電磁效應(yīng)和時(shí)空關(guān)系的研究中相對(duì)論形成了。相對(duì)論將熱學(xué)和電磁學(xué)理論以及時(shí)間、空間和物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系了上去。這是繼牛頓熱學(xué)、麥克斯韋電磁學(xué)之后的又一次數(shù)學(xué)學(xué)史上的大綜合。量子論和相對(duì)論是現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)的兩大支柱,是促使20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)飛越發(fā)展的理論基礎(chǔ)。
20世紀(jì)四五十年代,第三次科技革命盛行。電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用是科技發(fā)展史上一項(xiàng)劃時(shí)代的成就。蒸氣時(shí)代和電氣時(shí)代的技術(shù)發(fā)明大都是延長(zhǎng)人的手臂與感官功能,解放人的體力什么是物理學(xué)史,而電子計(jì)算機(jī)卻是延長(zhǎng)了人的腦的功能。它開(kāi)始代替人的部份腦力勞動(dòng),在一定程度上物化并放大了人類的智力,極大地提高了人類認(rèn)識(shí)和改建世界的能力,如今更是廣泛滲透和影響到人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。
現(xiàn)今時(shí)代,科技的發(fā)展日新月異,群體化、社會(huì)化、高速化的趨勢(shì)和特點(diǎn)異常顯著,我們隨時(shí)可能面臨新的危機(jī),新的挑戰(zhàn),只要我們不斷開(kāi)拓、不斷創(chuàng)新,科學(xué)的今天一定會(huì)愈加美好。
