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物理之美part2--狹義相對論下的麥克斯韋方程組

2018-09-13 23:05 作者:小大圣  | 我要投稿

引言

上回書說到,這個麥克斯韋列了一個方程組,能描述電磁學(xué)全部的現(xiàn)象,終結(jié)了整個經(jīng)典電磁學(xué)大廈的建造。并且,麥克斯韋預(yù)言光是一種電磁波,以≈3×10^8 m/s的速度傳播。但是呢,這就有一個問題了。當時人們的眼中啊,是伽利略時空觀。怎么說呢,就是變換參考系時,速度滿足疊加原理,而且,時間和空間本身是不變的。

所以說呢,光在哪個參考系下的速度是≈3×10^8 m/s呢?當時人們的眼中,只要是波就一定有介質(zhì)對吧,那就把電磁波的傳播介質(zhì)命名為以太(Ether)。那這個光速的問題就只能解釋成,存在一個特殊的參考系,在這個參考系下以太是靜止的。那就好辦了,我們測一下地球相對于以太的飛行速度,手段也好辦,一束光來回運動測來回的速度差就好了。人們設(shè)計了多種實驗,其中最有名的就是邁克爾遜-莫雷實驗了。1887年,邁克爾遜(Michelson)與莫雷(Morley)設(shè)計了著名的邁克爾遜干涉儀,測量兩個垂直方向上反射回來的光行程之差。但是出乎人們意料的是,實驗不僅得到了零結(jié)果,而且在不同地點、不同時間的很多次實驗,比如一年中疊加了不同方向的地球公轉(zhuǎn)速度之后,結(jié)果都是

于是,物理學(xué)家們開始思考是否是絕對時空論有問題。這便是19世紀物理學(xué)的兩朵烏云之一。

本章所需前置知識:線性代數(shù)(至少知道矩陣乘法就夠了),一些初等的復(fù)數(shù),沒有太多的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),當然知道群論之類的概念會更好。

part1.5(自然單位制):cv996034

part1(經(jīng)典麥克斯韋方程組):cv914657

那么麥克斯韋方程組也就完結(jié)了w本來預(yù)計兩個part的結(jié)果一個part寫下了,似乎有點長了hhh那么下一part寫什么呢。。。我能寫科普的應(yīng)該只有我完全掌握了的(所以盡管我是想科普漂亮的廣義相對論但是我還只是會一點而且廣相的數(shù)學(xué)太深了)有沒有好的推薦啊歡迎評論()

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