世界3个最伟大理论物理学家之一--麦克斯韦的信仰故事

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第三十章 麦克斯韦
1879年11月5日),英国理论物理学家和数学家。经典电
动力学的创始人,统计物理学的奠基人之一。麦克斯韦被普
遍认为是对20世纪最有影响力的19世纪物理学家。他对
基础自然科学的贡献仅次于牛顿与爱因斯坦。世界三大伟
大理论物理学家中无疑有麦克斯韦。麦克斯韦1831年6月
13日生于英国爱丁堡,1847~1850年于爱丁堡大学学习。
1850~1854年进入剑桥三一学院攻读数学。1856~1860年
担任阿伯丁郡的马里查尔学院教授。1860~1865年在伦敦
英皇学院执教,并从事气体运动理论的研究。1860年成为英
国皇家学会院士。1871年任剑桥大学教授,创建并领导了英
国第一个专门的物理实验室卡文迪许实验室。麦克斯韦的主
要贡献是建立了麦克斯韦方程组,创立了经典电动力学,并
且预言了电磁波的存在,提出了光的电磁说。麦克斯韦是电
磁学理论的集大成者。他出生于电磁学理论奠基人法拉第提
出电磁感应定理的1831年,后来又与法拉第结成忘年之交,
共同构筑了电磁学理论的科学体系。物理学历史上认为牛顿
的经典力学打开了机械时代的大门,而麦克斯韦电磁学理论
则为电气时代奠定了基石。1931年,爱因斯坦在麦克斯韦百
年诞辰的纪念会上,评价其建树是“牛顿以来,物理学最深
刻和最富有成果的工作。”
韦建立的一组描述电场、磁场与电荷密度、电流密度之间关
系的偏微分方程。它由四个方程组成:描述电荷如何产生电
场的高斯定律、论述磁单极子不存在的高斯磁定律、描述电
流和时变电场怎样产生磁场的麦克斯韦-安培定律、描述时
变磁场如何产生电场的法拉第感应定律。从麦克斯韦方程组,
可以推论出光波是电磁波。麦克斯韦方程组是经典电磁学的
基础方程。从这些基础方程的相关理论,发展出现代的电力
科技与电子科技。有人这样描述他的生涯:麦克斯韦具备了
在理论物理学中做出革命性进展所必须的所有天赋—对物理
实在的深刻把握、伟大的数学能力,与最富创造性的想象力。
他还具备了发现自己天赋所在的恩赐—他用数学方法解释了
法拉第的电磁场理论。麦克斯韦方程组,是人类智能的杰出
成就之一。
而产生效用。”他说:“想一想上帝定意对那些向祂的公义
降服并愿意接受祂所赐予礼物(耶稣基督里永远的生命)者
所要成就的美事。他们将按照祂儿子的模样被塑造,而当这
一工作成就时,上帝看到他们已被改变成祂儿子的形象,再
也没有定罪。”
文的进化理论作何想法。事实上,他曾受邀去意大利里维埃
拉(Riviera)地区参加一个研讨科学最新发展与圣经的会议。
麦克斯韦却拒绝了邀请。他解释道:“很多自然科学假设改
变的速度在本质上远比释经变化的速度要快。因此圣经解释
如果是建立在这种假设的基础上,它倒反而可能使这个假设
存在地面上的时间,长于其早就该被深埋和遗忘。”
理论”,是关于宇宙起源的两大针锋相对的理论之一。稳态
理论的假设基本上是说你眼所见的一切以前一直存在着。
但到1965年这个假设就站不住脚了,因为彭西亚(Arno
Penzias)和威尔逊(Robert Wilson)观测到了宇宙微波背
景辐射(microwave background radiation) ,证实了宇宙
有起源的假说。如今,相信稳态理论假设的人就不多了。有
趣的是让我们回到1960年看看当时有些对创世记的注解,他
们试图解释稳态理论假设如何能够与创世记第一章的记载相
一致。而任何一个理性的人都可以看到创世记是讲一个从无
到有的开始(ex nihilo),所以要把创世和稳态理论假设调
和起来的解释是蛮有趣的。稳态理论假设大约在20年内会消
失,被人遗忘;而这些注解却大概还会存放在图书馆里,却
无人能够读懂。
“法拉第和麦克斯韦的宗教选择是粗俗不妥的,不过是他们
逃避社会问题的有效方式,这使得许多他们这个时代最卓越
的人的作品质量被影响和毁坏。”这句话的意思也许是因为
他们是基督徒,所以麦克斯韦和法拉第不酗酒不玩女人,也
不像他们能干的同事那样往上爬;因为他们伟大的科学发现
与贡献是举世公认、无可匹敌的。