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电磁学实验学具的机理——麦克斯韦用类比的方法

关注次数:         发布时间:2015-06-16

电磁学的基本方程为麦克斯韦方程组,此方程组在经典力学的相对运动转换(伽利略变换)下形式会变,在伽里略变换下,光速在不同惯性坐标下会不同。保持麦克斯韦方程组形式不变的变换为洛伦兹变换,在此变换下,不同惯性坐标下光速恒定。把数学分析和实验研究联合使用所得到的物理知识,比之一个单纯实验人员或单纯的数学家能具有的知识更坚实,有益和巩固。

二十世纪初迈克耳孙-莫雷实验支持光速不变,光速不变亦成为爱因斯坦的狭义相对论的基石。取而代之,洛伦兹变换亦成为较伽利略变换更精密的惯性坐标转换方式。麦克斯韦用类比的方法,把力线看作不可压缩的流体的流线。由此他把力线、力管等与流体力学的理论做比较,如把正、负电荷比作流体的源和汇,电力线比作流管,电场强度比作流速等,引入一种新的矢量函数来描述电磁场。可以说把法拉第的物理翻译成了数学。


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