电气时代：法拉第与麦克斯韦奠基

18世纪50年代开始

英国发生了一场

由机器生产取代手工劳动的革命

改变了整个社会生产方式

1831年10月17日，法拉第发现了电磁感应现象。

1855年麦克斯韦提出麦克韦斯方程组来解释整个电磁理论，这为电磁学的创立奠定了基础。

18世纪下半叶起，英国工业革命迅速发展，蒸汽动力已经得到广泛应用，但是还想提高效率，那就需要新的动力。

于是，人们就把目光转向了电，但是怎么产生电流呢？

1820年，有个叫奥斯特的人发现了电流可以让磁针发生偏转，既然电和磁互相有联系，磁能不能产生电呢？但是磁针不管怎么摆都没有电流产生。

这时候一个叫法拉第的人打破了这个瓶颈。

法拉第出生于英国的一个贫穷的铁匠家庭，读了两年书就去书店当学徒了，知识都是自学的。

其中一位老主顾被法拉第好学的精神所打动，带他去听了皇家科学院院长戴维的讲座。他抓住机会，把厚厚的演讲记录笔记送给戴维。戴维看了也感动不已，把他招进来当起了助理。

伯乐遇上了千里马的故事成真了，可谁能想到，接下来却是“师徒反目”。

法拉第（左）戴维（右），戴维更大的成就在化学领域

戴维经常带着法拉第外出拜访学界大咖，但法拉第就像是他的仆人，随时帮拎包，刷洗衣服，法拉第彻夜为导师准备学术资料，但吃饭都不被允许同桌，所以他的心里其实也是痛苦的。

一次偶然的实验激发了师徒二人的矛盾。

那时科学界没有人知道怎么用磁针产生电流。但法拉第误打误撞，在一次试验中发现了变化的磁场才能产生电流，发现了电磁感应现象。

但当时科学界有个不成文的规定，如果某学术大佬已经在从事某领域的研究，那其他下层的人就不能进入相同领域研究。

所以法拉第明白戴维是不会让他研究电与磁的。

可当时各国在电与磁的研究上竞争激烈，法拉第也禁不住朋友劝说，来不及等到导师回来汇报，就急急忙忙发了论文。

私发论文放在现在也是“大逆不道”，何况法拉第当时只是跟了戴维两年的小跟班呢？

法拉第做电学实验的演示

当时不少人都不相信，还批评他抄袭。但清楚他能耐的导师戴维正在气头上，并没有出来帮忙解释，反而还搞小动作，在法拉第被推选入选皇家学会的时候，投了反对票。

不仅如此，他还让法拉第做光学玻璃研究，再也接触不到电磁学。直到后来戴维去世，法拉第才重回电磁领域。

但戴维临终前留下一句名言：“我最大的发现是法拉第”，或许了结了这对师徒的恩怨吧。

在法拉第发现电磁感应的同一年，就是1831年，另外一个传奇人物麦克斯韦在苏格兰诞生了。

跟法拉第自学成才的人生不同，麦克斯韦是一个学霸的开挂人生。他16岁就考上大学，19岁顺利进入剑桥大学，23岁就毕业后看了法拉第的论文，对电磁学产生了浓厚兴趣。

当时法拉第提出一个概念，即电磁力是通过一个叫做“场”的物质发生作用的，众人哗然。

法拉第提出的概念

当时牛顿力学在学界已经很有地位了，而牛顿认为力的相互作用不需要距离，法拉第的发现相当于是动摇了牛顿力学的理论，不少人认为法拉第是胡扯。

法拉第做实验一流，但吃亏就吃在数学不怎么好，语言太直白，论证起来好像不够科学，直到麦克斯韦对法拉第的理论进行了严谨的数学描述和总结。

1855年，麦克斯韦发表了第一篇论文《论法拉第的力线》，法拉第看了之后喜出望外，心想终于有人理解了我的理论。

五年后，两人终于见面，69岁法拉第鼓励29岁的麦克斯韦要突破数学解释的范畴，其实这两人的交往也体现了一种趋势，第一次工业革命那种实验为主的进程，转变为了以理论为基础。

此次长谈让麦克斯韦醍醐灌顶，潜心研究后他发表了《电磁学的动力学理论》，搞了个方程组来解释整个电磁理论。

在法拉第的引导下，麦克斯韦整合了电磁学理论，标志了电磁学的创立。

麦克斯韦建立了英国第一个专门的物理学实验室，《电磁学通论》发表之时，他只有16岁

1888年，赫兹证实了麦克斯韦设想的电磁波的存在。

麦克斯韦和法拉第的研究成果为电气时代拉开了序幕——第二次工业革命即将来临。

编辑说明

文字 / 敬敬

封面 / 塔塔

排版 / 亦一