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第二百六十章 電磁波是光?(第1/2页)
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    電磁波的速度與光速近似。

    隨着小麥這句話的說出。

    法拉第頓時爲之一愣,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......

    爲什麼會這樣呢?

    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,計算出了水中聲速爲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着什麼。

    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,彼此之間必然有着某種關係。

    見法拉第沉默不語,一旁的焦耳猶豫片刻,問道:

    “羅峯同學,會不會是我們在測量環節上出現了誤差?”

    徐雲看了他一眼。

    作爲後世來人,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,剛纔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,指着方程繼續道:

    “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,拿着筆在m0e0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▽?0?5B=m0e0(?6?8?0?5B/?6?8t?0?5)。

    磁場的波動方程是▽?0?5E=m0e0(?6?8?0?5E/?6?8t?0?5)。

    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/√ ̄m0e0。

    其中m0是絕對介電常數,數值爲4πx10^-7m·kg/C?0?5。

    e0則是真空介電常數,數值爲8.854187818x10^-12C?0?5s?0?5/kg·m?0?6。

    其中前者的單位可以所寫成N/A?0?5,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,纔會被正式做出定義。

    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C?0?5s?0?5/kg·m?0?6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,主要還是因爲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。

    看到這裏,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——很多人以爲1850年彷彿和現在是兩個紀元,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爲的那樣原始。

    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。

    要不然你以爲小麥爲啥能在麥克斯韋方程組中,推算出光在真空裏的速度?

    1850年和2022年有着無法逾越的壁壘,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。


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