發(fā)現(xiàn)了由磁生電的現(xiàn)象之后，法拉第又經(jīng)過二個(gè)月的奮戰(zhàn)，他找到了一種更為簡單的辦法，用一根第形磁鐵和一個(gè)閉合線圈，也可以獲得這種大小、方向不斷變化的電流。

    法拉第就在不斷重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，領(lǐng)悟到磁并不能產(chǎn)生電，只有運(yùn)動(dòng)的磁才能生電??！許多年來，那么多有才華的科學(xué)家孜孜不倦、苦心探索的問題，答案竟是如此簡單。他們之所以在電磁的大門外徘徊不前，原來是“靜電”和“靜磁”的框架束縛了他們的頭腦。這說怪也不怪，大凡人們?cè)谒伎紗栴}的時(shí)候，總喜歡按習(xí)慣的方法和現(xiàn)有的思想體系來進(jìn)行邏輯推理，這叫做思維定勢。到了這一步創(chuàng)造能力已被窒息，再要前進(jìn)就困難了。這時(shí)需要有膽識(shí)過人的科學(xué)家，敢于打破常規(guī)，另辟蹊徑，才能出奇制勝。法拉第的成功也正在于這一點(diǎn)，另外他的運(yùn)氣也挺不錯(cuò)，這也很重要，俗話說：“謀事在人，成事在天”！

    3．“嬰兒”的誕生預(yù)示著電氣化時(shí)代的到來

    再說法拉第發(fā)現(xiàn)了“動(dòng)磁生電”現(xiàn)象之后，很快總結(jié)它的規(guī)律。這一規(guī)律啟發(fā)了法拉第去研制一種發(fā)電機(jī)：使導(dǎo)體有規(guī)律地切割磁力線，從而產(chǎn)生一股持續(xù)的電流來。經(jīng)過幾天的琢磨，10月28日法拉第在他的日記本上畫出了他構(gòu)想的發(fā)電機(jī)草圖。

    一天法拉第在皇家學(xué)會(huì)表演他的發(fā)電機(jī)時(shí)，一位貴婦人冷冷地說：“這玩意兒有什么用呢？”法拉第機(jī)智地回答：“夫人，你不應(yīng)當(dāng)去問一個(gè)剛出生的嬰兒會(huì)有什么出息，誰也不能預(yù)料嬰兒長大成人之后會(huì)怎么樣？”

    4．不愛金錢愛科學(xué)

    法拉第從小就善于思考，經(jīng)常提出一些有意義的問題。有一天，他到一家訂戶送報(bào)，突然對(duì)花園的欄桿出了神，心想：如果我的頭伸進(jìn)欄桿里，而身子還在欄桿外，那么我究竟應(yīng)該算在欄桿的哪一邊呢？法拉第好提問題，以至別人這樣來形容他：他的頭“老是往前伸著，好象隨時(shí)準(zhǔn)備向別人提問題似的。”

    法拉第在書店學(xué)徒時(shí)，他不但博覽群書，而且用它們作指導(dǎo)，在宿舍里做了許多實(shí)驗(yàn)。他的工錢除了吃飯以外，幾乎全部花在買實(shí)驗(yàn)用品上。后來法拉第聽了戴維的講演，更下定了“獻(xiàn)身于科學(xué)”的決心。據(jù)說法拉第為了進(jìn)皇家學(xué)院室工作，戴維曾經(jīng)同他進(jìn)行過如下的談話，戴維一邊指著自己手上、臉上的傷疤，一邊對(duì)法拉第說：“牛頓說過：‘科學(xué)是個(gè)很厲害的女主人，對(duì)于為她獻(xiàn)身的人，只給予很少的報(bào)酬?！粌H吝嗇，有時(shí)候還很兇狠呢。你看，我為她效勞十幾年，她給我的就是這樣的獎(jiǎng)賞?！狈ɡ?jīng)堅(jiān)定地說：“我不怕這個(gè)！”戴維又說：“這里工資很低，或許還不如你當(dāng)訂書匠掙的錢多呢！”法拉第回答說：“錢多少我不在乎，只要有飯吃就行?！贝骶S追問一句：“你將來不會(huì)后悔吧？”法拉第頻頻點(diǎn)頭說：“我決不后悔！”就這樣，法拉第正式踏進(jìn)了科學(xué)的殿堂。

    法拉第在科學(xué)的征途上走過了半個(gè)多世紀(jì)，他始終如一地實(shí)踐了自己“獻(xiàn)身于科學(xué)”的諾言。由于法拉第在電學(xué)和化學(xué)研究上出了名，有一段時(shí)間，法院曾經(jīng)聘請(qǐng)他做專家作證的工作。在不到一年時(shí)間里，法拉第獲得了五千鎊的報(bào)酬。這時(shí)候，一位朋友勸法拉第辭去皇家學(xué)會(huì)的研究工作，告訴他“如果繼續(xù)干下去，每年可以穩(wěn)賺二萬五千鎊”。當(dāng)時(shí)皇家學(xué)會(huì)每年給法拉第的報(bào)酬只有五百鎊。愛科學(xué)不愛金錢的法拉第經(jīng)過鄭重考慮，為了專心進(jìn)行科學(xué)研究，毅然辭去了專家作證的工作。

    法拉第經(jīng)常不分晝夜地在實(shí)驗(yàn)室里工作，為了利用每一分鐘時(shí)間，凡是和實(shí)驗(yàn)無關(guān)的事情，他盡量推辭、謝絕；他不去朋友家吃飯；不上劇院看戲。他不停地做實(shí)驗(yàn)，記筆記。在他的實(shí)驗(yàn)日記上，記滿了“沒有效果”、“沒有反應(yīng)”、“不行”、“不成”等字樣。1855年出版的八卷《法拉第日記》就是他日夜辛勤工作的明證，他的一系列重大科學(xué)成果，就是他心血和汗水的結(jié)晶。法拉第退休以后還念念不忘皇家學(xué)院實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)常去那里掃地、擦桌子、整理儀器。

    法拉第不計(jì)較名譽(yù)地位，更不計(jì)較錢財(cái)，他拒絕了制造商的高薪聘請(qǐng)，謝絕了大家提名他為皇家學(xué)會(huì)會(huì)長和維多利亞女皇授與他的爵位，終身在皇家學(xué)院實(shí)驗(yàn)室工作，甘原當(dāng)個(gè)平民，1867年8月25日，他在倫敦去世，盡管法拉第一生中獲得各國贈(zèng)給他的學(xué)位和頭銜多達(dá)94個(gè)，而遵照他的“一輩子當(dāng)個(gè)平凡的邁克爾·法拉第”的意原，他的遺體被安葬在海洛特公墓，墓碑上只刻著三行字：邁克爾·法拉第，生于1791年9月22日，歿于

    5．坐在椅子上平靜地離開了人間

    法拉第在研究電感應(yīng)和磁感應(yīng)傳播時(shí)，一時(shí)還不能完整地表述出自己的新思想，感到數(shù)學(xué)基礎(chǔ)也不夠，于是他把自己的想法先寫了下來，信中說：

    我傾向于把磁力從磁極向上散布，比作受擾動(dòng)的水面的振動(dòng)，或者比作聲音現(xiàn)象中空氣的振動(dòng)；也就是說，我傾向于認(rèn)為，振動(dòng)理論將適用于電和磁的現(xiàn)象，正像它適用聲音，同時(shí)又很可能適用于光那樣?！~·法拉第于皇家學(xué)院，1832年3月12日

    法拉第小心翼翼地將信封好，存放在皇家學(xué)院的保險(xiǎn)箱里，希望有一天自己的想法會(huì)有知音，并得到發(fā)展和證實(shí)。光陰荏苒，彈指整整23年過去了，還未見有人問津這個(gè)領(lǐng)域，此時(shí)法拉第已經(jīng)垂垂老矣。想到自己的理論也許再要過一百年才能人發(fā)現(xiàn)，心里不覺有點(diǎn)凄然，他感嘆說道：“那個(gè)時(shí)候我也許是看不見嘍！”且說那天法拉第正在嘆息不已時(shí)，突然，放在桌上新到專業(yè)期刊上一篇醒目的標(biāo)題跳入了他的眼簾：《論法拉第的力線》。法拉第一陣激動(dòng)，他如饑似渴地將論文讀了一遍，真是一篇好文章啊！文章把法拉第充滿力線的比作一種流體場，又借助了流體力學(xué)的研究成果，推導(dǎo)出一組矢量微分方程。法拉第想自己從小失學(xué)，最缺的就是數(shù)學(xué)，現(xiàn)在突然降下了這么一位理解自己思想，又長于數(shù)學(xué)和幫手，真是高興得樂不可支?！肮业睦碚摵罄^有人了！”法拉第感到無限的欣慰。

    幾年后，也就是1860年，70高齡的法拉第在自己的寓所里會(huì)見了比他年輕40歲的麥克斯韋，他高興地說：“當(dāng)我知道你用數(shù)學(xué)來構(gòu)造這一主題，起初我?guī)缀鯂槈牧?，我驚訝地看到，你處理得如此之好??！”“先生能給我指出論文的缺點(diǎn)嗎？”麥克斯韋靦腆地說，“這是一篇出色的文章，”法拉第想了想說：“可是你不應(yīng)當(dāng)停留于用數(shù)學(xué)來解釋我的觀點(diǎn)，而應(yīng)該突破它。”這句話鼓勵(lì)了麥克斯韋不懈地努力，去攀登經(jīng)典電磁理論的頂峰，他終于在1865年前建立起了完整的電磁場理論方程。

1867年8月25日幸運(yùn)的法拉第在看到了自己的理論后繼有人，經(jīng)典電磁學(xué)理論大廈完全竣工之后，坐在椅了上平靜地離開了人間。

吉爾伯特（返回頂端）

一、生平簡介       

吉爾伯特是(1540～1603)是英國醫(yī)生、物理學(xué)家。

吉爾伯特于1558年考入劍橋圣約翰學(xué)院，1569年獲醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。1575年前后在倫敦開業(yè)行醫(yī)。1581年進(jìn)入皇家醫(yī)學(xué)院工作，歷任學(xué)院司庫、學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)成員、院長。在英國，甚至在歐洲大陸，吉爾伯特是一個(gè)具有很大成就和聲譽(yù)的醫(yī)生。1601年應(yīng)召進(jìn)宮，任伊麗莎白女王的御醫(yī)。吉爾伯特起初研究過化學(xué)，后來花了二十年左右的時(shí)間，進(jìn)行了關(guān)于電和磁的實(shí)驗(yàn)。吉爾伯特在倫敦的時(shí)候，一直住在圣彼得山上的皇家實(shí)驗(yàn)室里，這兒也是科學(xué)家們集會(huì)的中心。       

吉爾伯特于1603年12月10日在英國倫敦去世，終年63歲。

二、科學(xué)成就

1、吉爾伯特在物理學(xué)中的貢獻(xiàn)是開創(chuàng)了電學(xué)和磁學(xué)的近代研究。1600年他發(fā)表了一部巨著《論磁》，系統(tǒng)地總結(jié)和闡述了他對(duì)磁的研究成果。使他在物理學(xué)史上留下了不朽的位置。

2、吉爾伯特對(duì)電也作過詳細(xì)研究。他用琥珀、金剛石、藍(lán)寶石、硫磺、明礬等做樣品，作了一系列實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過摩擦，它們都可以具有吸引輕小物體的性質(zhì)。他認(rèn)識(shí)到這是一種物質(zhì)普遍具有的現(xiàn)象，因此根據(jù)希臘文琥珀（ηλεκτορν）引入“電的”(electric)一詞，并且把象琥珀這樣經(jīng)過摩擦后能吸引輕小物體的物體稱做“帶電體”。吉爾伯特還發(fā)明了第一只驗(yàn)電器。

3、吉爾伯特對(duì)近代物理學(xué)的重大貢獻(xiàn)還在于他提出了質(zhì)量、力等新概念。在《論磁》中，吉爾伯特說，一個(gè)均勻磁石的磁力強(qiáng)度與其質(zhì)量成正比，這大概是歷史上第一次獨(dú)立于重量而提到質(zhì)量，通過“磁力”這一特殊的力，吉爾伯特揭示了自然界中某種普遍的相互作用。

吉爾伯特用粉筆把小磁針排列的方向畫成一條條線，畫出了許多子午圈，與地球上的經(jīng)度線很相象。吉爾伯特畫的經(jīng)線交匯于兩個(gè)相反的端點(diǎn)，稱為“磁極”。小磁針在兩極垂直地指向球面，在兩極中間則平行于球面，因此吉爾伯特由此得出一個(gè)結(jié)論，認(rèn)為地球本身就是一個(gè)巨大的磁體，磁石指向南北的原因是地球本身，而許多磁現(xiàn)象與這大磁石有關(guān)，這樣很易解釋為什么磁針指北。他還提出了一個(gè)普通的原理：每一個(gè)磁體的磁北極吸引每個(gè)別的磁體的磁南極，而排斥它們的相應(yīng)的北極。為此，他給實(shí)驗(yàn)用的大磁石取名為“小地球”。

他還以這個(gè)理論為基礎(chǔ)，研究地球引力與行星運(yùn)動(dòng)的原因。他提出：小地球的力向四面八方延伸，每當(dāng)鐵或其他磁體在它影響所及的范圍內(nèi)出現(xiàn)時(shí)，就受到吸引，而且越靠近磁體，吸引力越大，這實(shí)際上已接近“場”的概念了。

以上的實(shí)驗(yàn)與結(jié)論都發(fā)表在他的著名的《論磁石》書中，這本書被譽(yù)為“充滿了有價(jià)值的事實(shí)與天才地論證了的實(shí)驗(yàn)”，是第一部研究磁現(xiàn)象的科學(xué)著作。

吉爾伯特對(duì)磁現(xiàn)象的研究中，還發(fā)現(xiàn)了磁感應(yīng)，他研究了使鐵和鋼磁化的各種方法，他利用地磁場使細(xì)鐵絲磁化。而且，他還發(fā)現(xiàn)了磁極不可分離的事實(shí)。

吉爾伯特對(duì)電現(xiàn)象也進(jìn)行了比較仔細(xì)的研究。他從琥珀經(jīng)摩擦后會(huì)吸引輕小物體的現(xiàn)象中受到啟發(fā)，有意識(shí)地收集了許多物質(zhì)，諸如金剛石、藍(lán)寶石、水品、硫磺、明礬、樹脂等，一一作摩擦實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)摩擦過后，它們都具有吸引輕小物體的能力，吉爾伯特把這種作用與磁作用加以區(qū)別，引入了一個(gè)詞“電的”——(Electric)作用。他通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到電現(xiàn)象也是物質(zhì)的一種普遍具備的現(xiàn)象，從而破除了人們對(duì)電的迷信。他把電與磁加以比較，發(fā)現(xiàn)它們有以下幾個(gè)截然不同的性質(zhì)：

第一，自然界中只有磁體才具有磁性，它是磁體本身具有的一種性質(zhì)，而電性是可以通過摩擦等手段來產(chǎn)生的。

第二，磁性有兩種：吸引和排斥；而電性僅僅有吸引作用(當(dāng)時(shí)還不知電也有排斥作用)。磁石只對(duì)可磁化的物質(zhì)才有力的作用，而帶電體可以吸引任何輕小物體。

第三，電吸引比磁吸引弱。

第四，磁體之間的作用不受中間的紙片、亞麻布等物體的影響，而帶電體之間的作用要受到中間這些紙片或布片的影響。當(dāng)帶電體浸在水中時(shí)，電力的作用就消失，而磁體的磁力不會(huì)消失。

吉爾伯特根據(jù)上述理由相應(yīng)地提出解釋電現(xiàn)象與磁性的理論，他認(rèn)為磁性與重力一樣，是由某種發(fā)自物體本來就有的力，而帶電卻是由于摩擦而從兩個(gè)物體的擠壓中流出的東西。他認(rèn)為帶電物質(zhì)在摩擦的作用下向周圍釋放出一種類似大氣的介質(zhì)，正是這種介質(zhì)氣起傳遞電的作用，不過這種氣體極為稀薄，它的放出、轉(zhuǎn)移，人們并不能覺察到。

吉爾伯特還制作了第一個(gè)實(shí)驗(yàn)用的驗(yàn)電器，他用一根極細(xì)的金屬棒，中心固定在支座上，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，由于金屬細(xì)棒極輕，因此當(dāng)摩擦后的帶電物體靠近它時(shí)，金屬棒會(huì)被吸引而轉(zhuǎn)向帶電體，由此可探測物體是否帶電。

吉爾伯特著重強(qiáng)調(diào)電與磁的本質(zhì)上的不同，給整個(gè)后來的電磁學(xué)的歷史留下了深刻的痕跡，在很長的一段時(shí)間中，人們都認(rèn)為電與磁是相互無關(guān)的兩種現(xiàn)象，分別進(jìn)行研究，直到法拉第和安培才找到了它們之間的本質(zhì)聯(lián)系。今天，人們?yōu)榱思o(jì)念他，把它的名字

安    培（返回頂端）

一、生平簡介

安培(André Marie Ampè 1775～1836年)，法國物理學(xué)家，對(duì)數(shù)學(xué)和化學(xué)也有貢獻(xiàn)。

二、科學(xué)成就

1．安培最主要的成就是1820～1827年對(duì)電磁作用的研究。

①發(fā)現(xiàn)了安培定則 奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，引起了安培注意，使他長期信奉庫侖關(guān)于電、磁沒有關(guān)系的信條受到極大震動(dòng)，他全部精力集中研究，兩周后就提出了磁針轉(zhuǎn)動(dòng)方向和電流方向的關(guān)系及從右手定則的報(bào)告，以后這個(gè)定則被命名為安培定則。

②發(fā)現(xiàn)電流的相互作用規(guī)律 接著他又提出了電流方向相同的兩條平行載流導(dǎo)線互相吸引，電流方向相反的兩條平行載流導(dǎo)線互相排斥。對(duì)兩個(gè)線圈之間的吸引和排斥也作了討論。

③發(fā)明了電流計(jì) 安培還發(fā)現(xiàn)，電流在線圈中流動(dòng)的時(shí)候表現(xiàn)出來的磁性和磁鐵相似，創(chuàng)制出第一個(gè)螺線管，在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)明了探測和量度電流的電流計(jì)。

④提出分子電流假說 他根據(jù)磁是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的這一觀點(diǎn)來說明地磁的成因和物質(zhì)的磁性。提出了著名的分子電流假說。安培認(rèn)為構(gòu)成磁體的分子內(nèi)部存在一種環(huán)形電流——分子電流。由于分子電流的存在，每個(gè)磁分子成為小磁體，兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無章的，它們產(chǎn)生的磁場互相抵消，對(duì)外不顯磁性。當(dāng)外界磁場作用后，分子電流的取向大致相同，分子間相鄰的電流作用抵消，而表面部分未抵消，它們的效果顯示出宏觀磁性。安培的分子電流假說在當(dāng)時(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)甚少的情況下無法證實(shí)，它帶有相當(dāng)大的臆測成分；在今天已經(jīng)了解到物質(zhì)由分子組成，而分子由原子組面，原子中有繞核運(yùn)動(dòng)的電子，安培的分子電流假說有了實(shí)在的內(nèi)容，已成為認(rèn)識(shí)物質(zhì)磁性的重要依據(jù)。

⑤總結(jié)了電流元之間的作用規(guī)律——安培定律 安培做了關(guān)于電流相互作用的四個(gè)精巧的實(shí)驗(yàn)，并運(yùn)用高度的數(shù)學(xué)技巧總結(jié)出電流元之間作用力的定律，描述兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對(duì)取向之間的關(guān)系。后來人們把這定律稱為安培定律。安培第一個(gè)把研究動(dòng)電的理論稱為“電動(dòng)力學(xué)”，1827年安培將他的電磁現(xiàn)象的研究綜合在《電動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論》一書中。這是電磁學(xué)史上一部重要的經(jīng)典論著。為了紀(jì)念他在電磁學(xué)上的杰出貢獻(xiàn)，電流的單位“安培”是以他的姓氏命名的。

他在數(shù)學(xué)和化學(xué)方面也有不少貢獻(xiàn)。他曾研究過概率論和積分偏微方程；他幾乎與H戴維同時(shí)認(rèn)識(shí)元素氯和碘，導(dǎo)出過阿伏伽德羅定律，論證過恒溫下體積和壓強(qiáng)之間的關(guān)系，還試圖尋找各種元素的分類和排列順序關(guān)系。

三、趣聞軼事

1．懷表變卵石 安培思考科學(xué)問題專心致志，據(jù)說有一次，安培正慢慢地向他任教的學(xué)校走去，邊走邊思索著一個(gè)電學(xué)問題。經(jīng)過塞納河的時(shí)候，他隨手揀起一塊鵝卵石裝進(jìn)口袋。過一會(huì)兒，又從口袋里掏出來扔到河里。到學(xué)校后，他走進(jìn)教室，習(xí)慣地掏懷表看時(shí)間，拿出來的卻是一塊鵝卵石。原來，懷表已被扔進(jìn)了塞納河。

2．馬車車廂做“黑板” 還有一次，安培在街上行走，走著走著，想出了一個(gè)電學(xué)問題的算式，正為沒有地方運(yùn)算而發(fā)愁。突然，他見到面前有一塊“黑板”，就拿出隨身攜帶的粉筆，在上面運(yùn)算起來。那“黑板”原來是一輛馬車的車廂背面。馬車走動(dòng)了，他也跟著走，邊走邊寫；馬車越來越快，他就跑了起來，一心一意要完成他的推導(dǎo)，直到他實(shí)在追不上馬車了才停下腳步。安培這個(gè)失常的行動(dòng)，使街上的人笑得前仰后合。

3．“電學(xué)中的牛頓” 安培將他的研究綜合在《電動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論》一書中，成為電磁學(xué)史上一部重要的經(jīng)典論著。麥克斯韋稱贊安培的工作是“科學(xué)上最光輝的成就之一，還把安培譽(yù)為“電學(xué)中的牛頓”。 安培在他的一生中，只有很短的時(shí)期從事物理工作，可是他卻能以獨(dú)特的、透徹的分析，論述帶電導(dǎo)線的磁效應(yīng)，因此我們稱他是電動(dòng)力學(xué)的先創(chuàng)者，他是當(dāng)之無愧的。

奧斯特（返回頂端）

一、生平簡介

    奧斯特(Hans Christian Oersted,1777～1851年)丹麥物理學(xué)家、化學(xué)家。

二、科學(xué)成就

    1．1820年發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)

    自從庫侖提出電和磁有本質(zhì)上的區(qū)別以來，很少有人再會(huì)去考慮它們之間的聯(lián)系。而安培和畢奧等物理學(xué)家認(rèn)為電和磁不會(huì)有任何聯(lián)系?？墒菉W斯特一直相信電、磁、光、熱等現(xiàn)象相互存在內(nèi)在的聯(lián)系，尤其是富蘭克林曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)萊頓瓶放電能使鋼針磁化，更堅(jiān)定了他的觀點(diǎn)。當(dāng)時(shí)，有些人做過實(shí)驗(yàn)，尋求電和磁的聯(lián)系，結(jié)果都失敗了。奧斯特分析這些實(shí)驗(yàn)后認(rèn)為：在電流方向上去找效應(yīng)，看來是不可能的，那么磁效應(yīng)的作用會(huì)不會(huì)是橫向的？       

    在1820年4月，有一次晚上講座，奧斯特演示了電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)伽伐尼電池與鉑絲相連時(shí)，靠近鉑絲的小磁針擺動(dòng)了。這一不顯眼的現(xiàn)象沒有引起聽眾的注意，而奧斯特非常興奮，他接連三個(gè)月深入地研究，在

    奧斯特將導(dǎo)線的一端和伽伐尼電池正極連接，導(dǎo)線沿南北方向平行地放在小磁針的上方，當(dāng)導(dǎo)線另一端連到負(fù)極時(shí)，磁針立即指向東西方向。把玻璃板、木片、石塊等非磁性物體插在導(dǎo)線和磁針之間，甚至把小磁針浸在盛水的銅盒子里，磁針照樣偏轉(zhuǎn)。

    奧斯特認(rèn)為在通電導(dǎo)線的周圍，發(fā)生一種“電流沖擊”。這種沖擊只能作用在磁性粒子上，對(duì)非磁性物體是可以穿過的。磁性物質(zhì)或磁性粒子受到這些沖擊時(shí)，阻礙它穿過，于是就被帶動(dòng)，發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

    導(dǎo)線放在磁針的下面，小磁針就向相反方向偏轉(zhuǎn)；如果導(dǎo)線水平地沿東西方向放置，這時(shí)不論將導(dǎo)線放在磁針的上面還是下面，磁針始終保持靜止。

    他認(rèn)為電流沖擊是沿著以導(dǎo)線為軸線的螺旋線方向傳播，螺紋方向與軸線保持垂直。這就是形象的橫向效應(yīng)的描述。

    奧斯特對(duì)磁效應(yīng)的解釋，雖然不完全正確，但并不影響這一實(shí)驗(yàn)的重大意義，它證明了電和磁能相互轉(zhuǎn)化，這為電磁學(xué)的發(fā)展打下基礎(chǔ)。

    2．其它方面的成就

    奧斯特曾經(jīng)對(duì)化學(xué)親合力等作了研究。1822年他精密地測定了水的壓縮系數(shù)值，論證了水的可壓縮性。1823年他還對(duì)溫差電作出了成功的研究。他對(duì)庫侖扭秤也作了一些重要的改進(jìn)。

    奧斯特在1825年最早提煉出鋁，但純度不高，以致這項(xiàng)成就在冶金史上歸屬于德國化學(xué)家F.維勒(1827)。他最后一項(xiàng)研究是40年代末期對(duì)抗磁體的研究，試圖用反極性的反感應(yīng)效應(yīng)來解釋物質(zhì)的抗磁性。同一時(shí)期M.法拉第在這方面的成就超過了奧斯特及其法國的同輩。法拉第證明不存在所謂的反磁極。并用磁導(dǎo)率和磁力線的概念統(tǒng)一解釋了磁性和抗磁性。不過，奧斯特研究抗磁體的方法仍具有很深的影響。

    3．出版了《奧斯特科學(xué)論文》集

他的重要論文在1920年整理出版，書名是《奧斯特科學(xué)論文》。

三、趣聞軼事

    1．磁針的跳動(dòng)，使他激動(dòng)得摔了一跤

    奧斯特受康德哲學(xué)思想的影響，一直堅(jiān)信電和磁之間一定有某種關(guān)系，電一定可以轉(zhuǎn)化為磁。當(dāng)務(wù)之急是怎樣找到實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的條件。奧斯特仔細(xì)地審查了庫侖的論斷，發(fā)現(xiàn)庫侖研究的對(duì)象全是靜電和靜磁，確實(shí)不可能轉(zhuǎn)化。他猜測，非靜電、非靜磁可能是轉(zhuǎn)化的條件，應(yīng)該把注意力集中到電流和磁體有沒有相互作用的課題上去。他決心用實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行探索。

    1819年上半年到1820年下半年，奧斯特一面擔(dān)任電、磁學(xué)講座的主講，一面繼續(xù)研究電、磁關(guān)系。1820年4月，在一次講演快結(jié)束的時(shí)候，奧斯特抱著試試看的心情又作了一次實(shí)驗(yàn)。他把一條非常細(xì)的鉑導(dǎo)線放在一根用玻璃罩罩著的小磁針上方，接通電源的瞬間，發(fā)現(xiàn)磁針跳動(dòng)了一下。這一跳，使有心的奧斯特喜出望外，竟激動(dòng)得在講臺(tái)上摔了一跤。但是因?yàn)槠D(zhuǎn)角度很小，而且不很規(guī)則，這一跳并沒有引起聽眾注意。以后，奧斯特花了三個(gè)月，作了許多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)磁針在電流周圍都會(huì)偏轉(zhuǎn)。在導(dǎo)線的上方和導(dǎo)線的下方，磁針偏轉(zhuǎn)方向相反。在導(dǎo)體和磁針之間放置非磁性物質(zhì)，比如木頭、玻璃、水、松香等，不會(huì)影響磁針的偏轉(zhuǎn)。1820年7月21日，奧斯特寫成《論磁針的電流撞擊實(shí)驗(yàn)》的論文，正式向?qū)W術(shù)界宣告發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)。

    2．設(shè)立奧斯特獎(jiǎng)?wù)?/span>

奧斯特的功績受到了學(xué)術(shù)界的公認(rèn)，為了紀(jì)念他，國際上從1934年起命名磁場強(qiáng)度的單位為奧斯特，簡稱“奧”。1937年美國物理教師協(xié)會(huì)還專門設(shè)立了奧斯特獎(jiǎng)?wù)?，來?jiǎng)勵(lì)教學(xué)有成績的優(yōu)秀物理教師。

玻爾（返回頂端）

一、生平簡介

玻爾，N．(Niels Henrik David Bohr 1885～1962)  丹麥物理學(xué)家，哥本哈根學(xué)派的創(chuàng)始人。1885年10月7日生于哥本哈根，1903年入哥本哈根大學(xué)數(shù)學(xué)和自然科學(xué)系，主修物理學(xué)。1907年以有關(guān)水的表面張力的論文獲得丹麥皇家科學(xué)文學(xué)院的金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?，并先后?/span>1909年和1911年分別以關(guān)于金屬電子論的論文獲得哥本哈根大學(xué)的科學(xué)碩士和哲學(xué)博士學(xué)位。隨后去英國學(xué)習(xí)，先在劍橋J．J．湯姆孫主持的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，幾個(gè)月后轉(zhuǎn)赴曼徹斯特，參加了以E．盧瑟福為首的科學(xué)集體，從此和盧瑟福建立了長期的密切關(guān)系。

1913年玻爾任曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)助教，1916年任哥本哈根大學(xué)物理學(xué)教授，1917年當(dāng)選為丹麥皇家科學(xué)院院士。1920年創(chuàng)建哥本哈根理論物理研究所，任所長。1922年玻爾榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1923年接受英國曼徹斯特大學(xué)和劍橋大學(xué)名譽(yù)博士學(xué)位。1937年5、6月間，玻爾曾經(jīng)到過我國訪問和講學(xué)。1939年任丹麥皇家科學(xué)院院長。第二次世界大戰(zhàn)開始，丹麥被德國法西斯占領(lǐng)。1943年玻爾為躲避納粹的迫害，逃往瑞典。1944年玻爾在美國參加了和原子彈有關(guān)的理論研究。1947年丹麥政府為了表彰玻爾的功績，封他為“騎象勛爵”。1952年玻爾倡議建立歐洲原子核研究中心(CERN)，并且自任主席。1955年他參加創(chuàng)建北歐理論原子物理學(xué)研究所，擔(dān)任管委會(huì)主任。同年丹麥成立原子能委員會(huì)，玻爾被任命為主席。

二、科學(xué)成就

玻爾從1905年開始他的科學(xué)生涯，一生從事科學(xué)研究，整整達(dá)57年之久。他的研究工作開始于原子結(jié)構(gòu)未知的年代，結(jié)束于原子科學(xué)已趨成熟，原子核物理已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的時(shí)代。他對(duì)原子科學(xué)的貢獻(xiàn)使他無疑地成了20世紀(jì)上半葉與愛因斯坦并駕齊驅(qū)的、最偉大的物理學(xué)家之一。

1．原子結(jié)構(gòu)理論

在1913年發(fā)表的長篇論文《論原子構(gòu)造和分子構(gòu)造》中創(chuàng)立了原子結(jié)構(gòu)理論，為20世紀(jì)原子物理學(xué)開劈了道路。

2．創(chuàng)建著名的“哥本哈根學(xué)派”

1921年，在玻爾的倡議下成立了哥本哈根大學(xué)理論物理學(xué)研究所。玻爾領(lǐng)導(dǎo)這一研究所先后達(dá)40年之久。這一研究所培養(yǎng)了大量的杰出物理學(xué)家，在量子力學(xué)的興起時(shí)期曾經(jīng)成為全世界最重要、最活躍的學(xué)術(shù)中心，而且至今仍有很高的國際地位。        3．創(chuàng)立互補(bǔ)原理        1928年玻爾首次提出了互補(bǔ)性觀點(diǎn)，試圖回答當(dāng)時(shí)關(guān)于物理學(xué)研究和一些哲學(xué)問題。其基本思想是，任何事物都有許多不同的側(cè)面，對(duì)于同一研究對(duì)象，一方面承認(rèn)了它的一些側(cè)面就不得不放棄其另一些側(cè)面，在這種意義上它們是“互斥”的；另一方面，那些另一些側(cè)面卻又不可完全廢除的，因?yàn)樵谶m當(dāng)?shù)臈l件下，人們還必須用到它們，在這種意義上說二者又是“互補(bǔ)”的。

按照玻爾的看法，追究既互斥又互補(bǔ)的兩個(gè)方面中哪一個(gè)更“根本”，是毫無意義的；人們只有而且必須把所有的方面連同有關(guān)的條件全都考慮在內(nèi)，才能而且必能（或者說“就自是”）得到事物的完備描述。

玻爾認(rèn)為他的互補(bǔ)原理是一條無限廣闊的哲學(xué)原理。在他看來，為了容納和排比“我們的經(jīng)驗(yàn)”，因果性概念已經(jīng)不敷應(yīng)用了，必須用互補(bǔ)性概念這一“更加寬廣的思維構(gòu)架”來代替它。因此他說，互補(bǔ)性是因果性的“合理推廣”。尤其是在他的晚年，他用這種觀點(diǎn)論述了物理科學(xué)、生物科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和哲學(xué)中的無數(shù)問題，對(duì)西方學(xué)術(shù)界產(chǎn)生了相當(dāng)重要的影響。

玻爾的互補(bǔ)哲學(xué)受到了許許多多有影響的學(xué)者們的擁護(hù)，但也受到另一些同樣有影響的學(xué)者們的反對(duì)。圍繞著這樣一些問題，爆發(fā)了歷史上很少有先例的學(xué)術(shù)大論戰(zhàn)，這場論戰(zhàn)已經(jīng)進(jìn)行了好幾十年，至今并無最后的結(jié)論，而且看來離結(jié)束還很遙遠(yuǎn)。

4．在原子核物理方面的成就

作為盧瑟福的學(xué)生，玻爾除了研究原子物理學(xué)和有關(guān)量子力學(xué)的哲學(xué)問題以外，對(duì)原子核問題也是一直很關(guān)心的。從20世紀(jì)30年代開始，他的研究所花在原子核物理學(xué)方面的力量更大了。他在30年代中期提出了核的液滴模型，認(rèn)為核中的粒子有點(diǎn)像液滴中的分子，它們的能量服從某種統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，粒子在“表面”附近的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致“表面張力”的出現(xiàn)，如此等等。這種模型能夠解釋某些實(shí)驗(yàn)事實(shí)，是歷史上第一種相對(duì)正確的核模型。在這樣的基礎(chǔ)上，他又于1936年提出了復(fù)合核的概念，認(rèn)為低能中子在進(jìn)入原子核內(nèi)以后將和許多核子發(fā)生相互作用而使它們被激發(fā)，結(jié)果就導(dǎo)致核的蛻變。這種頗為簡單的關(guān)于核反應(yīng)機(jī)制的圖像至今也還有它的用處。

當(dāng)L．邁特納和O．R．弗里施根據(jù)O．哈恩等人的實(shí)驗(yàn)提出了重核裂變的想法時(shí)，玻爾等人立即理解了這種想法并對(duì)裂變過程進(jìn)行了更詳細(xì)的研究，玻爾并且預(yù)言了由慢中子引起裂變的是鈾-235而不是鈾-238。他和J．A．惠勒于1939年在《物理評(píng)論》上發(fā)表的論文，被認(rèn)為是這一期間核物理學(xué)方面的重要成就。眾所周知，這方面的研究導(dǎo)致了核能的大規(guī)模釋放

泊松（返回頂端）

（Poisson S.-D,B.,1781.6.21~1840.4.25）是法國數(shù)學(xué)家，曾任過歐洲許多國家科學(xué)院的院士，在積分理論、微分方程、概率論、級(jí)數(shù)理論等方面都有過較大的貢獻(xiàn)。

    據(jù)說泊松在青年時(shí)代研究過一個(gè)有趣的數(shù)學(xué)游戲：

    某人有12品脫啤酒一瓶（品脫是英容量單位，1品脫=0.568升），想從中倒出6品脫。但是他沒有6品脫的容器，只有一個(gè)8品脫的容器和一個(gè)5品脫的容器。怎樣的倒法才能使5品脫的容器中恰好裝好了6品脫啤酒？

不容易想到的是，對(duì)這個(gè)數(shù)學(xué)游戲的研究竟決定了泊松一生的道路。從此，他決心要當(dāng)一位數(shù)學(xué)家。由于他的刻苦努力，他終于實(shí)現(xiàn)了自己的愿望。

富蘭克林（返回頂端）

一、生平簡介       

富蘭克林(Benjamin Franklin,1706～1790)是美國著名的科學(xué)家、社會(huì)活動(dòng)家。

富蘭克林8歲上小學(xué)，聰明、好學(xué)，成績突出。因?yàn)榧揖池毨В?/span>10歲就退學(xué)，跟著父親學(xué)做肥皂和蠟燭。12歲的時(shí)候，到哥哥詹姆士的廠里當(dāng)印刷工。在這期間，他博覽了許多有名的著作，不僅獲得了豐富的科學(xué)文化知識(shí)，而且養(yǎng)成了良好的自學(xué)習(xí)慣。15歲已能寫得一手好文章。1723年離開波士頓，到費(fèi)城一家印刷廠當(dāng)工人。后來去英國學(xué)藝，回國后制造成北美第一臺(tái)銅版印刷機(jī)。1727年富蘭克林組織了青年自學(xué)團(tuán)體“共讀社”，在這個(gè)基礎(chǔ)上，于1731年創(chuàng)辦了北美第一座圖書館。1743年富蘭克林在費(fèi)城創(chuàng)建了美國第一個(gè)科學(xué)團(tuán)體“北美增進(jìn)有用知識(shí)哲學(xué)會(huì)”。1746年富蘭克林開始走上了研究電學(xué)的道路。1748年他出賣了他的印刷所，把全部時(shí)間致力于電的實(shí)驗(yàn)。1753年富蘭克林發(fā)明了避雷針。同年，因?yàn)樗陔妼W(xué)方面的出色成果，榮獲英國倫敦皇家學(xué)會(huì)授予的科普利金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)隆?/span>1754年富蘭克林取得美國麻省坎布里奇大學(xué)(現(xiàn)在的哈佛大學(xué))文學(xué)碩士學(xué)位。1756年富蘭克林被選為英國倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。在美國獨(dú)立戰(zhàn)爭期間，富蘭克林積極參加反英斗爭，參與1776年美國《獨(dú)立宣言》的起草工作。1769年當(dāng)選為美利堅(jiān)哲學(xué)會(huì)會(huì)長，一直連任到他去世之日。1772年他還當(dāng)選為法蘭西科學(xué)院的外國院士。1776到1785年出使法國，促成1778年法美同盟的締結(jié)。1787年被選為制憲會(huì)議代表，極力主張廢除農(nóng)奴制度，為解放黑奴作出了很大貢獻(xiàn)。

1790年4月17日，富蘭克林病逝于費(fèi)城。

二、科學(xué)成就

富蘭克林對(duì)物理學(xué)的貢獻(xiàn)主要在電學(xué)方面，是探索電學(xué)的先驅(qū)者之一。

1．說明各種電現(xiàn)象的理論，最早提出電荷守恒定律。

就在一個(gè)簡單的放電實(shí)驗(yàn)中，富蘭克林取得了第一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)。他讓A、B兩人分別站在木箱上，用萊頓瓶分別使他們帶上玻璃電和松香電，又讓A、B向站在地上的第三個(gè)人C放電，結(jié)果都有火花閃現(xiàn)。但是如果A、B帶電后先互相握手，再向C放電，結(jié)果都沒有火花閃現(xiàn)。富蘭克林由此發(fā)現(xiàn)玻璃電和松香電可以互相抵消，于是總結(jié)出電荷有兩類，他把玻璃電叫做正電，把松香電叫做負(fù)電，分別用“

2．揭開雷電現(xiàn)象的秘密，制作了避雷針

在1749年到1751年間，富蘭克林仔細(xì)觀察和研究了雷、閃電和云的形成，提出了云中的閃電和摩擦所產(chǎn)生的電性質(zhì)相同的推測。1752年他在費(fèi)城進(jìn)行了震動(dòng)世界的電風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)：在雷電交加的情況下，利用風(fēng)箏將大氣電收集到萊頓瓶中，使其充電，由此證明了他所提出的“閃電和靜電的同一性”的設(shè)想。根據(jù)這一理論和他對(duì)尖端接地導(dǎo)體放電現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，1750年提出了關(guān)于避雷針的建議。這一建議首先于1852年在法國馬利大學(xué)得到應(yīng)用。避雷針的發(fā)明不僅可以防止閃電所招致的嚴(yán)重危害，同時(shí)也破除了迷信，揭示了自然力的真實(shí)性質(zhì)。

3．在工藝制作等方面的成就

富蘭克林還發(fā)明了雙光眼鏡、賓夕法尼亞火爐(一種節(jié)約木材的爐子)、電輪(電動(dòng)機(jī)的雛型)等等。

高斯（返回頂端）

一、生平簡介       

高斯(Carl Friedrich Gauss，1777～1855)德國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家，1777年4月30日出生于德國不倫瑞克的一個(gè)貧苦農(nóng)民家庭。幼時(shí)家境貧苦，聰敏異常，受一貴族資助才進(jìn)入學(xué)校受教育。

二、科學(xué)成就

高斯長期從事于數(shù)學(xué)并將數(shù)學(xué)應(yīng)用于物理、天文學(xué)和大地測得學(xué)等領(lǐng)域的研究，著述豐富，成就甚多。他一生中共發(fā)表323篇（種）著作，提出404項(xiàng)科學(xué)創(chuàng)見（發(fā)表178項(xiàng)），完成4項(xiàng)意義重大的發(fā)明：（日光）、回照器(1820)、光度計(jì)(1821)、電報(bào)(1832)和磁強(qiáng)計(jì)(1837)。在各領(lǐng)域的主要成就有：1．物理學(xué)和地磁學(xué)中，關(guān)于靜電學(xué)（如高斯定理）、溫差電和摩擦電的研究、利用絕對(duì)單位（長度、質(zhì)量和時(shí)間）法則量度非力學(xué)量（如磁場強(qiáng)度）以及地磁場分布的理論研究（如把地面上任一點(diǎn)的磁勢進(jìn)行球諧分析）。

赫茲（返回頂端）

一、生平簡介     

赫茲，H．R．(Heinrich Rudolf Hertz  1857～1894)  德國物理學(xué)家。

二、科學(xué)成就

1．赫茲的主要貢獻(xiàn)是用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，并測出電磁波傳播的速度跟光速相同，還進(jìn)一步觀察到電磁波具有聚焦、直進(jìn)性、反射、折射和偏振等性質(zhì)。

(1)赫茲證明電磁波存在的實(shí)驗(yàn)

赫茲是亥姆霍茲的學(xué)生，在老師的影響和要求下，他深入研究了電磁理論。1879年，德國柏林科學(xué)院懸獎(jiǎng)?wù)鹘?，向?dāng)時(shí)科學(xué)界征求對(duì)麥克斯韋電磁理論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，促使年輕的赫茲萌發(fā)了進(jìn)行電磁波實(shí)驗(yàn)的雄心壯志。

赫茲的實(shí)驗(yàn)裝置一部分如。AA′是兩塊

再取2毫米粗的銅棒做成圓環(huán)，半徑為

 (2)赫茲測出電磁波速度

赫茲最有說服力的實(shí)驗(yàn)是直接測出電磁波的傳播速度。他用的裝置如下：導(dǎo)體AA′（赫茲稱之為原導(dǎo)體）在感應(yīng)圈的激勵(lì)下產(chǎn)生電磁波。AA′平面與地板垂直，在圖中赫茲標(biāo)了一條基線rs，下面是距離標(biāo)記從離AA′中心點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)在一間15×14米的大教室進(jìn)行，在基線的

根據(jù)麥克斯韋理論，已經(jīng)知道這個(gè)速度大概是每秒3萬公里，要直接測這樣的速度是十分困難的。赫茲想起了20年前他的老師昆特(Kundt)用駐波測聲速的方法，巧妙地設(shè)計(jì)了一個(gè)方案。

他在教室的墻壁上貼了一張4米高，

赫茲沿基線rs移動(dòng)探測線圈，果然在不同的位置上火花隙的長度不一樣。有的地方最強(qiáng)，這是波腹；有的地方最弱，甚至沒有火花，這是波節(jié)。

根據(jù)電容器的振蕩理論赫茲算得電磁振蕩的周期。從光速就是電磁波的速度的假設(shè)和測得的波長也可算出周期，兩者相差大約10%，赫茲證實(shí)了電磁波的速度就是光速。

 (3)觀察到電磁波有聚焦、直進(jìn)、反射、折射和偏振現(xiàn)象

為了進(jìn)一步考察電磁波的性質(zhì)，赫茲又設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)，其中有聚焦、直進(jìn)性、反射、折射和偏振。

他用2米長的鋅板彎成拋物柱面形，，柱面的焦距大約為

赫茲還用1.5米高重

在1888年12月13日向柏林科學(xué)院作了題為《論電輻射》的報(bào)告，他以充分的實(shí)驗(yàn)證據(jù)全面證實(shí)了電磁波和光波的同一性。他寫道：“我認(rèn)為這些實(shí)驗(yàn)有力地鏟除了對(duì)光、輻射熱和電磁波動(dòng)之間的同一性的任何懷疑”。

2．發(fā)現(xiàn)電子與原子的碰撞規(guī)律赫茲科學(xué)研究中最出色的工作是他與弗蘭克合作的著名實(shí)驗(yàn)，通過這一實(shí)驗(yàn)證明了當(dāng)原子受到電子的沖擊激發(fā)而發(fā)射譜線時(shí)，所需要的能量是分立的。這一先驅(qū)性的工作，給玻爾的原子量子化模型以決定性的支持。因這一重要發(fā)現(xiàn)，赫茲與弗蘭克共獲1925年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

卡文迪許（返回頂端）

一、生平簡介      

卡文迪許(Henry Cavendish,1731～1810年)英國化學(xué)家、物理學(xué)家。