第01章黄金时代 赫兹反而更加紧张了,他盯着那串电火花,还 有电火花旁边的空气,心里面想象了一幅又一幅的 图景。他不是要看这个装置如何产生火花短路,他 这个实验的目的,是为了求证那虚无飘渺的“电磁 波”的存在。那是一种什么样的东西啊,它看不见, 摸不着,到那时为止谁也没有见过,验证过它的存 在。可是,赫兹是坚信它的存在的,因为它是麦克 斯韦(Maxwell)理论的一个预言。而麦克斯韦理 论…哦,它在数学上简直完美得像一个奇迹!仿 佛是上帝的手写下的一首诗歌。这样的理论,很难 想象它是错误的。赫兹吸了一口气,又笑了:不管 理论怎样无懈可击,它毕竟还是要通过实验来验证 的呀。他站在那里看了一会儿,在心里面 又推想了几遍,终于确定自己的实验无误:如 果麦克斯韦是对的话,那么在两个铜球之间就应该 产生一个振荡的电场,同时引发一个向外传播的电 磁波。赫兹转过头去,在实验室的另一边,放着一 个开口的铜环,在开口处也各镶了一个小铜球。那 是电磁波的接收器,如果麦克斯韦的电磁波真的存 在的话,那么它就会穿越这个房间到达另外一端, 16/700
第 01 章 黄金时代 16 / 700 赫兹反而更加紧张了,他盯着那串电火花,还 有电火花旁边的空气,心里面想象了一幅又一幅的 图景。他不是要看这个装置如何产生火花短路,他 这个实验的目的,是为了求证那虚无飘渺的“电磁 波”的存在。那是一种什么样的东西啊,它看不见, 摸不着,到那时为止谁也没有见过,验证过它的存 在。可是,赫兹是坚信它的存在的,因为它是麦克 斯韦(Maxwell)理论的一个预言。而麦克斯韦理 论……哦,它在数学上简直完美得像一个奇迹!仿 佛是上帝的手写下的一首诗歌。这样的理论,很难 想象它是错误的。赫兹吸了一口气,又笑了:不管 理论怎样无懈可击,它毕竟还是要通过实验来验证 的呀。他站在那里看了一会儿,在心里面 又推想了几遍,终于确定自己的实验无误:如 果麦克斯韦是对的话,那么在两个铜球之间就应该 产生一个振荡的电场,同时引发一个向外传播的电 磁波。赫兹转过头去,在实验室的另一边,放着一 个开口的铜环,在开口处也各镶了一个小铜球。那 是电磁波的接收器,如果麦克斯韦的电磁波真的存 在的话,那么它就会穿越这个房间到达另外一端
第01章 黄金时代 在接收器那里感生一个振荡的电动势,从而在接收 器的开口处也激发出电火花来。 实验室里面静悄悄地,赫兹一动不动地站在那 里,仿佛他的眼睛已经看见那无形的电磁波在空间 穿越。铜环接受器突然显得有点异样,赫兹简直忍 不住要大叫一声,他把自己的鼻子凑到铜环的前面, 明明白白地看见似乎有微弱的火花在两个铜球之 间的空气里闪烁。赫兹飞快地跑到窗口,把所有的 窗帘都拉上,现在更清楚了:淡蓝色的电花在铜环 的缺口不断地绽开,而整个铜环却是一个隔离的系 统,既没有连接电池也没有任何的能量来源。赫兹 注视了足足有一分钟之久,在他眼里,那些蓝色的 火花显得如此地美丽。终于他揉了揉眼睛,直起腰 来:现在不用再怀疑了,电磁波真真实实地存在于 空间之中,正是它激发了接收器上的电火花。他胜 利了,成功地解决了这个8年前由柏林普鲁士科学 院提出悬赏的问题;同时,麦克斯韦的理论也胜利 了,物理学的一个新高峰一电磁理论终于被建立 起来。伟大的法拉第(Michael Faraday)为它 打下了地基,伟大的麦克斯韦建造了它的主体,而 17/700
第 01 章 黄金时代 17 / 700 在接收器那里感生一个振荡的电动势,从而在接收 器的开口处也激发出电火花来。 实验室里面静悄悄地,赫兹一动不动地站在那 里,仿佛他的眼睛已经看见那无形的电磁波在空间 穿越。铜环接受器突然显得有点异样,赫兹简直忍 不住要大叫一声,他把自己的鼻子凑到铜环的前面, 明明白白地看见似乎有微弱的火花在两个铜球之 间的空气里闪烁。赫兹飞快地跑到窗口,把所有的 窗帘都拉上,现在更清楚了:淡蓝色的电花在铜环 的缺口不断地绽开,而整个铜环却是一个隔离的系 统,既没有连接电池也没有任何的能量来源。赫兹 注视了足足有一分钟之久,在他眼里,那些蓝色的 火花显得如此地美丽。终于他揉了揉眼睛,直起腰 来:现在不用再怀疑了,电磁波真真实实地存在于 空间之中,正是它激发了接收器上的电火花。他胜 利了,成功地解决了这个8年前由柏林普鲁士科学 院提出悬赏的问题;同时,麦克斯韦的理论也胜利 了,物理学的一个新高峰——电磁理论终于被建立 起来。伟大的法拉第(Michael Faraday)为它 打下了地基,伟大的麦克斯韦建造了它的主体,而
第01章黄金时代 今天,他一一伟大的赫兹一为这座大厦封了顶。 赫兹小心地把接受器移到不同的位置,电磁波的表 现和理论预测的丝毫不爽。根据实验数据,赫兹得 出了电磁波的波长,把它乘以电路的振荡频率,就 可以计算出电磁波的前进速度。这个数值精确地等 于30万公里/秒,也就是光速。麦克斯韦惊人的预 言得到了证实:原来电磁波一点都不神秘,我们平 时见到的光就是电磁波的一种,只不过它的频率限 定在某一个范围内,而能够为我们所见到罢了。 无论从哪一个意义上来说,这都是一个了不起 的发现。古老的光学终于可以被完全包容于新兴的 电磁学里面,而“光是电磁波的一种”的论断,也 终于为争论已久的光本性的问题下了一个似乎是 不可推翻的定论(我们马上就要去看看这场旷日持 久的精彩大战)。电磁波的反射、衍射和干涉实验 很快就做出来了,这些实验进一步地证实了电磁波 和光波的一致性,无疑是电磁理论的一个巨大成就。 18/700
第 01 章 黄金时代 18 / 700 今天,他——伟大的赫兹——为这座大厦封了顶。 赫兹小心地把接受器移到不同的位置,电磁波的表 现和理论预测的丝毫不爽。根据实验数据,赫兹得 出了电磁波的波长,把它乘以电路的振荡频率,就 可以计算出电磁波的前进速度。这个数值精确地等 于30万公里/秒,也就是光速。麦克斯韦惊人的预 言得到了证实:原来电磁波一点都不神秘,我们平 时见到的光就是电磁波的一种,只不过它的频率限 定在某一个范围内,而能够为我们所见到罢了。 无论从哪一个意义上来说,这都是一个了不起 的发现。古老的光学终于可以被完全包容于新兴的 电磁学里面,而“光是电磁波的一种”的论断,也 终于为争论已久的光本性的问题下了一个似乎是 不可推翻的定论(我们马上就要去看看这场旷日持 久的精彩大战)。电磁波的反射、衍射和干涉实验 很快就做出来了,这些实验进一步地证实了电磁波 和光波的一致性,无疑是电磁理论的一个巨大成就
第01章黄金时代 5 chleiereacher1901.转s引舟】.Bryant1994 ①电感线周 ②电池 大们球 ③发生器 M36 小朝球 ④⑤ 接受器 图1.1(b)赫兹的实验简图 19/700
第 01 章 黄金时代 19 / 700 图1.1(b) 赫兹的实验简图
第01章黄金时代 赫兹的名字终于可以被闪光地镌刻在科学史 的名人堂里,可是,作为一个纯粹的严肃的科学家, 赫兹当时却没有想到他的发现里面所蕴藏的巨大 的商亚意义。在卡尔斯鲁厄大学的那间实验室里, 他想的只是如何可以更加靠近大自然的终极奥秘, 根本没有料到他的实验会带来一场怎么样的时代 革命。赫兹英年早逝,还不到37岁就离开了这个 他为之醉心的世界。然而,就在那一年,一位在伦 巴底度假的20岁意大利青年读到了他的关于电磁 波的论文;两年后,这个青年已经在公开场合进行 了无线电的通讯表演,不久他的公司成立,并成功 地拿到了专利证。到了1901年,赫兹死后的第7 年,无线电报已经可以穿越大西洋,实现两地的实 时通讯了。这个来自意大利的年轻人就是古格列尔 莫·马可尼(Guglielmo Marconi),与此同时俄 国的波波夫(Aleksandr Popov)也在无线通讯 领域做了同样的贡献。他们掀起了一场革命的风暴, 把整个人类带进了一个崭新的“信息时代”。不知 赫兹如果身后有知,又会做何感想? 但仍然觉得赫兹只会对此置之一笑。他是那种 20/700
第 01 章 黄金时代 20 / 700 赫兹的名字终于可以被闪光地镌刻在科学史 的名人堂里,可是,作为一个纯粹的严肃的科学家, 赫兹当时却没有想到他的发现里面所蕴藏的巨大 的商业意义。在卡尔斯鲁厄大学的那间实验室里, 他想的只是如何可以更加靠近大自然的终极奥秘, 根本没有料到他的实验会带来一场怎么样的时代 革命。赫兹英年早逝,还不到37岁就离开了这个 他为之醉心的世界。然而,就在那一年,一位在伦 巴底度假的20岁意大利青年读到了他的关于电磁 波的论文;两年后,这个青年已经在公开场合进行 了无线电的通讯表演,不久他的公司成立,并成功 地拿到了专利证。到了1901年,赫兹死后的第7 年,无线电报已经可以穿越大西洋,实现两地的实 时通讯了。这个来自意大利的年轻人就是古格列尔 莫•马可尼(Guglielmo Marconi), 与此同时俄 国的波波夫(Aleksandr Popov)也在无线通讯 领域做了同样的贡献。他们掀起了一场革命的风暴, 把整个人类带进了一个崭新的“信息时代”。不知 赫兹如果身后有知,又会做何感想? 但仍然觉得赫兹只会对此置之一笑。他是那种