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中外科学家发明家丛书_多人【完结】(20)

  但是事实恰好相反,法拉第一生最重要的贡献,就是在这个时期完成的。 年龄并不是科学发明的决定因素,关键在于永远保持旺盛的斗志和孜孜不倦 的探索精神。

  法拉第克服了体力日衰的困难,继续顽强地攀登着。他很早就抱定一种 想法,认为光和电磁现象有内在联系。当时电磁理论还没有建立起来,能够 有这样天才的设想,实在叫人惊异。这大概要归功于他的科学信念和哲学思 想。他相信世界是统一的,无论是磁、光、热还是引力,都应当有密切的联 系。电磁的统一已经证实,他决心寻找电磁现象和光的关系。

  法拉第采用的是他拿手的办法——实验。经过多次失败以后,他把一块

  ①

  玻璃放在电磁铁的两极间,然后用一束偏振光 沿着磁力作用的方向透过玻

  璃,光线在磁力的作用下,它的振动面果然偏转了一个角度,磁力越强,偏

  转角度越大。这就是有名的磁致旋光效应,是法拉第对电磁学的又一个大功

  劳。法拉第满怀着胜利的喜悦,兴奋地在日记里写着:“这样一来,磁力和

  光有相互关系就得到了证明!”这个发现的时间是1845年,也就是法拉第恢

  复研究工作的同一年。

  这个成功对法拉第很有启发,他又杀了个回马枪,把几年以前研究过的

  各种介质放进两个磁极之间,做同样的实验。他的设想是:可能其他物质也

  应该和玻璃有相同的反应。他使用的是一个比以前强大得多的电磁铁。意想

  不到的是,在实验过程中,法拉第发现了一个新奇的现象。他把一根玻璃棒

  放进磁铁两极间,玻璃棒居然表现出对磁力作用的反抗,停在同磁力垂直的

  方向上。这就是说:磁不但对磁性金属有作用,对其他材料也有作用,不同

  的只是前者顺着磁力方向,后者恰恰相反。

  法拉第又惊又喜,他马上换成一根铜棒进行实验,铜棒也停在同磁力垂

  直的方向上,傲然不动。他又用木块代替铜棒,结果一样。这是多么奇妙的

  发现啊!他把身边所有的东西都放进两个磁极之间,一一进行试验,发现全

  部物质对磁力都有反应,其中大多数都表现出抗磁性。

  法拉第全神贯注地做着实验,连吃晚饭的时间也忘掉了。他妻子只好把

  晚饭给他送到实验室来。她推开实验室的门,发现法拉第正埋头在一堆乱物

  中忙着,眼里不由流露出温和的责备,催促他赶快吃饭。法拉第见她从篮子

  里拿出一块面包和牛排,十分高兴。做妻子的还没有反应过来,法拉第已经

  把面包用一根细线悬挂起来,放进两个磁极之间。面包象受过训练那样,一

  动不动地停立在磁力交叉的方向上。法拉第朝着妻子眨眨眼睛,笑了笑,又

  用牛排做试验,取得同样的结果。法拉第夫人看着他的表演,简直哭笑不得。

  实际上根据法拉第当时的心情,如果不是因为磁铁不够大,恐怕连他夫人也

  会被吊起来,送进磁极之间去检验一番,因为他确信人体也是反磁体。

  磁致旋光效应和反磁体的发现,给法拉第很大的启示。一个崭新的思想

  终于脱颖而出!

  当时,“超距作用”的观念很流行。牛顿(1642-1727)曾经为超距观

  念苦恼过,但是最终他还是采用了超距的说法。一百多年来,牛顿力学成了

  物理学的主宰。“超距作用”观念不但支配了天体力学,也影响到电磁学。

  人们普遍认为,力的传递 (包括电力和磁力)是即时而超距的,也就是不管

  传递多远都不需要时间,一个电荷或者磁极周围的空间,除了距离以外,一

  无所有。法拉第不随波逐流,他从大量的实验事实出发,对“超距观念”提

  出了怀疑。他相信“物质到处存在,没有不被物质占有的中空地带”,因此

  电力和磁力不能凭空传递。这个思想,法拉第酝酿了十几年,在没有找到充

  分的实验证据以前,他不愿意匆忙宣布自己的科学假设。摧毁旧学说,需要

  新的武器。法拉第终于找到了这种武器,那就是杰出的“力线”概念。

  法拉第把铁粉撒在磁铁周围,铁粉立刻呈现出有规则的曲线,从一个磁

  极到另一个磁极,连续不断。法拉第把这种曲线称做力线。他进一步用实验

  证明,这种力线不只是几何性质的,它同时具有物理性质,导线里感应电流

  的大小,完全取决于导线截割磁力线的数目,而同导线的移动位置无关。换 ① 光是一种电磁波,是横波,波的振动面限于某一固定方向的光,称做偏振光。 句话说,磁力线越密的地方,磁的强度越大。

  用这种全新的眼光来观察,电荷或者磁极周围的空间不再是一无所有, 而是布满了向各个方向散发出去的力线,电荷或者磁极就是力线的起点。从 这一事实出发,法拉第在物理学上首次提出了“场”的概念。他把布满磁力 线的空间称做磁场,而磁力就是通过连续的场传递的。牛顿力学“超距作用” 的神圣殿堂就这样被动摇了!


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