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走進不科學

第二百六十章 電磁波是光?

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走進不科學:第二百六十章 電磁波是光?

    電磁波的速度與光速近似。

    隨著小麥這句話的說出。

    法拉第頓時為之一愣,旋即恍然的朝額頭上一拍,發出了一道清脆的「啪」。

    原來如此

    難怪自己感覺這個數字有些熟悉。

    2.97969x10^8m/s,這不就和之前測算出的光速相差無幾嗎?!

    可是

    為什麼會這樣呢?

    要知道。

    在眼下這個時代,科學界對於機械波已經有了比較明確的認知:

    它是由擾動的傳播所導致的在物質中動量和能量的傳輸。

    同時呢,機械波又可以分成縱波與橫波兩類。

    例如沿弦的波和聲波等等,當然還有混合波。

    而波與波之間除了類別不同,傳播的速度也是各有差異。

    例如聲波的速度是每秒340米,測出這個數值的人叫做德罕姆,是個英國人。

    他在1708年通過肉眼觀測大炮,測出了在20攝氏度的情況下,聲速大約在每秒343米左右。

    至於水中聲速的測算者則是科拉頓。

    他在日內瓦是地名的那個日內瓦哈,他在日內瓦湖上通過一個精密的小實驗,計算出了水中聲速為1435米/秒。

    另外還有弦波乃至光波,這些數值目前都已經有了測算方式與結果。

    在法拉第看來。

    電磁波源自電場和磁場,其中電場的震盪頻率先天性的就處在一個高位。

    加上現象方面的對比,電磁波的波速自然不太可能是個低值。

    但這個『不太可能是個低值』的意思,頂了天就是一秒幾十公里,比約翰·米歇爾在1760年猜測的地震波速度快一些罷了。

    可眼下根據實測出來的結果,電磁波的速度居然接近光速?

    以法拉第或者說在場每個大佬的眼界,都能意識到這個相同點代表著什麼。

    物理學中這種量級的巧合基本上不存在,超高尺度上某些關鍵數值相近的物質,彼此之間必然有著某種關係。

    見法拉第沉默不語,一旁的焦耳猶豫片刻,問道:

    「羅峰同學,會不會是我們在測量環節上出現了誤差?」

    徐雲看了他一眼。

    作為後世來人,徐雲對於焦耳的想法多少能有些理解。

    在能夠衝擊自己三觀的現象面前,心中會產生懷疑實屬正常。

    只見徐雲輕輕搖了搖頭,解釋道:

    「焦耳先生,剛才的檢測環節您也看到了,我們一共收集了不下五十組的節距數據。」

    「由此計算出來的數值雖然依舊可能存在偏差,但這種偏差至多導致小數點後幾位的不同,在『量級』這個概念上還是非常精確的。」

    「另外就是」

    徐雲一邊說一邊從桌上翻出了最早的那個經典波動方程,指著方程繼續道:

    「我們其實可以從波動方程入手,從純數學的角度對電磁波的速度進行一次計算。」

    法拉第等人聞言,連忙將視線轉移到了方程上。

    過了幾秒鐘。

    一直沒什麼戲份的紐曼忽然打了個響指,拿著筆在0e0上畫了個圈:

    「對啊,我們可以從方程角度把波速給逆推出來,哎呀,早該想到這點的!」

    先前提及過。

    電場的波動方程是▽2b=0e0(?2b/?t2)。

    磁場的波動方程是▽2e=0e0(?2e/?t2)。

    對比一下電場和磁場的波動方程,你會發現它們是形式是一模一樣的只不過就是把e和b互換了一下而已。

    這說明二者存在的波在速度上完全一致,同時再對比一下經典波動方程的速度項,不難發現另一個情況:

    電磁波的速度,可以從電磁場的波動方程中逆推出來。

    也就是

    v=1/√ ̄0e0。

    其中0是絕對介電常數,數值為4πx10^-7m·kg/c2。

    e0則是真空介電常數,數值為8.854187818x10^-12c2s2/kg·m3。

    其中前者的單位可以所寫成n/a2,後者則可以表示成f/m。

    只是按照正常歷史。

    法拉也好,安培也罷。

    這些單位要到1881年的國際電學大會上,才會被正式做出定義。

    但和之前的旋度一樣。

    1850年的科學界早就對這個概念有所認知了,只是表達形式上暫時還是c2s2/kg·m3而已。

    就像電容量的單位庫倫,它也是1881年的國際電學大會上定義的數值,但在此之前早都被用的爛大街了。

    1881年之所以會舉行這麼一場大會,主要還是因為美洲以及亞洲國家在這方面沒有完備的體系,所以才用這麼一場正式化的會議對單位進行了定性。

    其中亞洲的國家主要是指霓虹,與明治維新有關係,此處就不贅述了。

    順便一提。

    那場會議上定義了七個電學計量單位,分別是:

    庫倫、安培、伏特、歐姆、法拉、亨利和西門子。

    當然了。

    看到這裡,可能有同學會問:

    以1850年的科技水平,到底是怎麼在真空下測算出那些數據的呢?

    這其實和徐雲上輩子寫小說的時候,一個讀者提出的『1850年數值就可以那麼精確了嗎』有些類似。

    這兩個問題的根本原因還是在於固有的認知壁壘很多人以為1850年仿佛和現在是兩個紀元,能算出10x10=100就很了不起了。

    這其實是個非常嚴重的錯誤。

    實際上。

    1850年已經可以算是近代科學的臨近節點了。

    在這個節點內,很多領域並不像大家認為的那樣原始。

    例如真空測量。

    其實早在1643年,伽利略的學生托里切利就做出了世界上第一個衡量氣體壓強的裝置。

    他靠實驗證實了大氣壓相當於760mm汞柱的壓強也就是7.6x104pa,開創了定量測量真空程度的先河。

    在現在1850之前,波登也就是鼓搗出波登管的那位大佬,更是把形變真空計都給發明出來了。

    要不然你以為小麥為啥能在麥克斯韋方程組中,推算出光在真空裡的速度?

    1850年和2022年有著無法逾越的壁壘,這點毫無疑問。

    但這並不代表那個時代就是純純的原始社會,沒有任何亮點。

    這就和如今的網文小說一樣,2022年出了不止一本的10萬均訂作品,這在2012年是想都不敢想的事情那時候頭部的均訂也就一萬多兩萬罷了。

    可你能說2012年的網文作品就毫無亮點嗎?


    顯然不是的。

    《遮天》《吞噬》《永生》《凡人》這些作品,哪怕以2022年的眼光去看都依舊堪稱經典。

    每個時代都有各自的局限性,但也同樣有它的閃光點。

    視線再回歸現實。

    想到了v=1/√ ̄0e0,那麼接下來就很簡單了。

    「v=1/√ ̄4πx10^-7m·kg/c2x8.854187818x10^-12c2s2/kg·m3」

    如此複雜的計算過程,自然也就又交給了小麥操刀:

    「所以v=√ ̄8.987552x10^16m2/s2」

    「最後答案是2.9979x10^8m/s!」

    小麥計算出的數值是真空中的光速,加上徐雲等人測量多多少少都有些誤差,因此在小數點後有些不同是非常正常的。

    「2.9979x10^8m/s」

    法拉第重複著這個數字,心中感慨不已的同時,還鬼使神差的冒出了另一個想法:

    如果自己想要在劍橋大學長期任教,估計要定期向阿爾伯特親王討要一些硝酸甘油了

    隨後他深吸一口氣,看向徐雲,問道:

    「羅峰同學,如此看來,光和電磁波難道是一種東西了嗎?」

    徐雲果斷點了點頭,剛想說某些話,將出口時卻生生止住了。

    剎那之間。

    他的心中掠過了很多想法。

    只見他遲疑片刻,本應出口的內容換成了另一句話:

    「是的,法拉第先生,根據當年肥魚先祖的研究,他最終得出了一個結論。」

    「那就是電磁波,是一種特殊頻率的光。」

    後世學過高二物理的朋友應該都知道。

    光其實是電磁波的一種,屬於電磁波的真子集。

    通俗地說就是某一個頻率也就是波長範圍內的電磁波,我們稱之為光。

    例如人類只是靈長目動物裡面的一部分而已,如果把人類比喻成光,那麼電磁波就是所有靈長目動物。

    當然了。

    這只是比較基礎的一些概念,深入下去就很複雜了。

    比如電磁波可以說不需要介質傳播,也可以說以時空為介質傳播,譬如時空波動就是弦論中的開弦。

    所以引力引起的時空曲率變化可以影響光,甚至有些人認為人們曾經尋找的以太其實就是時空本身等等

    尤其是一些民科,酷愛在這方面提出一些稀奇古怪的看法。

    據說去年還有人發郵件到科院,表示希望能進托卡馬克觀測一番

    別人是朝聞道夕死可矣,這位是朝聞道秒死可矣

    總而言之。

    無論更深層次的理論哪個正確,光是電磁波的真子集這個概念還是沒問題的。

    但是思索再三,徐雲還是決定提出一個相反的說法:

    電磁波是一種光。

    畢竟就目前的情況來說,『肥魚』的人設實在是有些太完美了。

    歷史上無數的例子告訴我們,一個完美無缺的『神』是不存在的,也是會出問題的。

    任何一個人都會犯過錯,甚至有被人詬病的黑點。

    長久以往,這並不是一件好事。

    所以徐雲乾脆學了個蕭何自污,給『肥魚』套了個黑色的光環。

    其實在此之前,徐雲就考慮過這個問題。

    奈何想要找一個可以作為黑點、但同時又對科學史發展沒那麼大影響的實驗目標,篩選起來確實有些困難。

    而可巧不巧的,電磁波便是一個很不錯的選擇。

    電磁波和光的屬性紛爭始終都維持在理論領域,實操環節該怎麼樣還是怎麼樣。

    甚至你說光和電磁波都是另外一種不存在的東西比如說都叫做『釣魚娘』,在實操環節也不會有太大影響。

    同時在過幾年。

    等到jj湯姆遜從實驗中發現了陰極射線,科學界多半便會對徐雲的說法產生懷疑了。

    待光是電磁波的真相一被發現,想必屆時很多人都可以鬆一口氣:

    哦,原來肥魚先生也會犯錯啊

    格局.jpg。

    當然了。

    此時的法拉第並不知曉徐雲的想法。

    在聽到徐雲的這番話後,他的心中只是閃過了一絲微不可查的怪異感,便很快接受了這個解釋。

    畢竟從目前掌握的現象來看,光和電磁波確實找不出太明顯的區別。

    隨後徐雲又與法拉第等人用偏振片之類的設備驗證了電磁波的特性,發現它同樣具備有折射、反射以及偏振的特性。

    到了這一步,剩下的就是收尾環節了。

    只見法拉第取出一張羊皮紙,在上頭寫下了最終結論:

    【經驗證,電磁波是一種特殊的光】。

    隨後法拉第等人又歸納了一遍實驗結果,準備將相關內容在下一次學術會議上正式公布。

    至此。

    徐雲在劍橋大學搞出的第一波騷操作,便正式被畫上了休止符。

    想來從今以後,應該不會再遇到比這更刺激的事兒了

    吧?

    法拉第和焦耳基爾霍夫都出來了,徐雲確實想不出還有什麼比這陣仗更大的事情了

    嗯,絕不可能!

    如果有,他願意當場再把那柄斧頭吃掉!

    半小時後。

    收拾好設備的徐雲帶著小麥,重新回到了302宿舍。

    剛一進屋。

    徐雲便將圍巾一解,仰躺在了床上。

    實話實說。

    這兩天的實驗看起來非常順利,但對於徐雲來說,肩膀上的壓力卻也著實不小。

    畢竟整個環節中哪怕有一個細節出錯,都可能對結果造成不可逆的影響。

    好在靠著自己上輩子勤奮更新積累下的人品,這一關算是順利度過了。

    而就在徐雲仰躺之際。

    他的面前久違的浮現出了一道光幕。

    【檢測到面壁者第一環任務已完成,任務評價及第二環任務生成中】

    註:

    高考出成績了,有同學報一下分數嗎?

    ------題外話------

    今天做了針灸,手不敢動太厲害,章節有點短,25號1.5萬字!



  
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