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第二百六十章 電磁波是光?

作者:新手釣魚人  分類: 科幻 | 超級科技 | 輕松 | 新手釣魚人 | 走進不科學 | 更多標簽...
 
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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。

2.97969x108m/s,這不就和之前測算出的光速相差無幾嗎?!

可是......

為什么會這樣呢?

要知道。

在眼下這個時代,科學界對于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。

至于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,其中電場的震蕩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么。

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系。

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?”

徐云看了他一眼。

作為后世來人,徐云對于焦耳的想法多少能有些理解。

在能夠沖擊自己三觀的現象面前,心中會產生懷疑實屬正常。

只見徐云輕輕搖了搖頭,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后幾位的不同,在‘量級’這個概念上還是非常精確的。”

“另外就是......”

徐云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。

一直沒什么戲份的紐曼忽然打了個響指,拿著筆在μ0e0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▽2bμ0e0。

磁場的波動方程是▽2eμ0e0。

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。

其中μ0是絕對介電常數,數值為4πx107m·kg/c2。

e0則是真空介電常數,數值為8.854187818x1012c2s2/kg·m3。

其中前者的單位可以所寫成n/a2,后者則可以表示成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年之所以會舉行這么一場大會,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,所以才用這么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,與明治維新有關系,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。

看到這里,可能有同學會問:

以1850年的科技水平,到底是怎么在真空下測算出那些數據的呢?

這其實和徐云上輩子寫的時候,一個讀者提出的‘1850年數值就可以那么精確了嗎’有些類似。

這兩個問題的根本原因還是在于固有的認知壁壘——很多人以為1850年仿佛和現在是兩個紀元,能算出10x10100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,很多領域并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于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,推算出光在真空里的速度?

1850年和2022年有著無法逾越的壁壘,這點毫無疑問。

但這并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v1/√ ̄μ0e0,那么接下來就很簡單了。

如此復雜的計算過程,自然也就又交給了小麥操刀:

“所以v√ ̄8.987552x1016m2/s2......”

“最后答案是2.9979x108m/s!”

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

法拉第重復著這個數字,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.....

隨后他深吸一口氣,看向徐云,問道:

“羅峰同學,如此看來,光和電磁波難道是一種東西了嗎?”

徐云果斷點了點頭,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。”

后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,屬于電磁波的真子集。

通俗地說就是某一個頻率...也就是波長范圍內的電磁波,我們稱之為光。

例如人類只是靈長目動物里面的一部分而已,如果把人類比喻成光,那么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,深入下去就很復雜了。

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,徐云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,這并不是一件好事。

所以徐云干脆學了個蕭何自污,給‘肥魚’套了個黑色的光環。

其實在此之前,徐云就考慮過這個問題。

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么大影響的實驗目標,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,實操環節該怎么樣還是怎么樣。

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云的說法產生懷疑了。

待光是電磁波的真相一被發現,想必屆時很多人都可以松一口氣:

哦,原來肥魚先生也會犯錯啊......

格局.jpg。

當然了。

此時的法拉第并不知曉徐云的想法。

在聽到徐云的這番話后,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。

隨后徐云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。

隨后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。

徐云在劍橋大學搞出的第一波騷操作,便正式被畫上了休止符。

想來從今以后,應該不會再遇到比這更刺激的事兒了.......

法拉第和焦耳基爾霍夫都出來了,徐云確實想不出還有什么比這陣仗更大的事情了.......

嗯,絕不可能!

如果有,他愿意當場再把那柄斧頭吃掉!

半小時后。

收拾好設備的徐云帶著小麥,重新回到了302宿舍。

剛一進屋。

徐云便將圍巾一解,仰躺在了床上。

實話實說。

這兩天的實驗看起來非常順利,但對于徐云來說,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。

而就在徐云仰躺之際。

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.....

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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