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图15:赫兹验证电磁波实验装置示意图
1888年,赫兹设计了一个谐振器以检测电磁波 。这个谐振器非常简单,就是把一个粗铜丝弯成环状,环的两端各连接一个小球 。左边的装置就是一个简单的电磁波发射器,当通电时感应线圈中产生震荡电流,在振子中间的两个金属小球间就会放电,形成电火花,而此时距离发射器几米之外的谐振器则会产生感应电流,在两个小球间也会生成电火花 。赫兹认为,这种电火花就是电磁波 。这个实验成功地表明,感应线圈上发出的能量,确实被辐射了出来,跨越空间并且被接收了下来 。

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图16:赫兹
但是,即使赫兹是最早证实了电磁波的人,他也从来没有想到电磁波能干什么或者有什么用处 。他更不会想到,未来的世界将是一个被电磁波包围的世界 。
在发现电磁波 7年后,意大利的马可尼(Guglielmo Marconi,1874-1937)和俄国的波波夫(Алекса?ндр Степа?нович Попо?в,1859-1906)各自独立实现了无线电信息的传递,随后无线电报很快投入实际使用 。其他利用电磁波原理的技术也像雨后春笋般相继问世,无线电广播、无线电导航、无线电话、电视、微波通讯、雷达,以及遥控、遥感、卫星通讯、射电天文学,等等,它们使整个世界面貌发生了深刻的变化 。人类文明与科技与电磁波紧紧的联系在了一起,电磁波变成我们生活中不可或缺的一部分 。
赫兹对人类社会做出贡献无疑是十分巨大且不可估量的 。但不幸的是,天妒英才,1894年1月1日赫兹因血液病而英年早逝,年仅36岁 。为了纪念他,人们把频率的单位称为赫兹 。
铭 记 与 传 承
国际单位制中电磁学中的10个计量单位到此就全部讲完了 。二百年间,正是这些我们耳熟能详的科学家们前仆后继,为电磁学理论大厦不断添砖加瓦,后来人才能更好地认识、理解和应用电磁波,使之为我们的现代化生活所服务 。这些电磁学的先驱,将值得我们永远铭记 。我们也正是以计量单位为他们命名这种最直接的方式向他们表示着敬意 。
21世纪的今天,如果我们回头梳理这些科学家的国籍,我们会发现,这些伟大的科学家竟无一例外全部来自当时的欧美等资本主义强国 。即使是算上高斯单位制中的科学家(高斯来自德国,麦克斯韦来自英国,奥斯特来自丹麦),也无一例外 。
德国(4个):欧姆、西门子、赫兹、韦伯
美国(2个):亨利、特斯拉
法国(2个):安培、库仑
英国(1个):法拉第
意大利(1个):伏特
在整个18、19世纪,西方一直在引领世界的科学技术发展方向,尤其是新兴的电磁学领域 。如果我们再认真考虑到整个名单里各国家人数的比例,又能从中看到当时科技中心的转移的趋势:从英法到德美 。
在17世纪及18世纪初,英法等国掀起了欧洲启蒙运动,率先完成第一次工业革命,成为了当时世界上最为先进的资本主义国家 。而在以电气时代为标志的第二次工业革命中,德、美等国迎头赶上,甚至超过了原来英法老牌科技强国 。德国、美国等新兴资本主义国家开始占据科技的中心,英法等老牌帝国开始衰落 。当然,这个衰落也是相对而言的,因为此时世界其他地区的多数国家都还处于落后的农业社会时代 。
10个人的名单中,德国和美国占据了多半壁江山(6个),正是大量优秀科学家的不断涌现才使得德、美等国迅速崛起 。此外,科学在一个国家内部也是有传承性的 。一个国家在产生了伟大的科学家后,会更有效和更深远地影响本国人才,从而有更多优秀的科学家踏着前辈的足迹继续探索,使得薪火相传,最后形成这个国家在这个领域大量科学家涌现的盛况 。
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