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第二十章 法拉第、麦克斯韦和赫兹
此令人不可思议和如此难以理解,以致普朗克认为,这种新的理论quot;在德国找不到任何立足点,而月.甚至几乎引不起人们的注意quot;。亥姆霍兹提出了他自己的一种理论,在这种理论中,他试图保持瞬时作用的程式,而且仍然包含着麦克斯韦的方程式。他鼓励赫兹进行实验,不仅是为了发现电磁波是否存在或是否能够被产出(因为这两者都是他的理论和麦克斯韦的理论所需要的),而且是为了在两种不同看法之间作出选择,因为这两种看法都导致了关于电磁波的物理特性的非常困难的预言。(关于亥姆霍兹与麦克斯韦之间理论差别的简洁说明,请参见特纳1972,251-252。)

    在关于quot;麦克斯韦的理论和赫兹的动摇quot;的一部通俗的——也就是说,非数学的——著作(1899;英译本,19O4,第7章)中,彭加勒解释了赫兹的实验如何在麦克斯韦的理论与它的对手之间提出了quot;实验难题quot;。这两种理论都一致同意许多被证实的预言(例如,电干扰沿一导线传播的速度与光速相同,电磁干扰通过空间传导),它们就这些作用在空间中传播的时间则有不同意见。假若不存在麦克斯韦的quot;位移电流quot;,那么传播就应当是瞬间的。但是,根据麦克斯韦的理论,在空气或真空中的传播速度,应当与沿导线传播的速度为同一速度——也就是说,它应当与光速相同。因此.彭加勒提出了这样一个问题:quot;因而,这里是一个实验难题:我们必须测定,电磁干扰以什么速度依靠感应通过空气传播。如果这个速度是无穷大的,那么我们就必须遵循旧的理论;假如它与光速相等,那我们就必须接受麦克斯韦的理论。quot;赫兹最初的实验并没有提供一个容易的答案。实验的结果quot;似乎无可否认地驳斥了旧的电动力学理论quot;,但是,quot;又似乎谴责了麦克斯韦的理论quot;。在1899年的著作中,彭加勒说,quot;这个失败仍然不能获得令人满意的解释quot;。他推测,赫兹用了一面quot;对于波长来说过于小的quot;反射镜,所以,quot;折射反而扰乱了所观察的现象quot;。无论怎样,后来的实验(首先是萨拉森和德拉里夫进行的实验)无可辩驳地证明,麦克斯韦的理论是正确的。这标志着以远距离瞬时作用为基础的理论的终结,并且表明,人们开始普遍接受麦克斯韦范式中场的理论,以及与光速相等的有限的传播速度。因此,法拉第-麦克斯韦理论上的革命转变成为法拉第-麦克斯韦-赫兹科学中的革命。

    对这次革命的证明

    在1888年,赫兹把他关于电波的实验的最后结果通知了亥姆霍兹。在这一年所作的一个演讲中,亥姆霍兹(1907,3)谈到quot;法拉第-麦克斯韦的思想quot;在理论物理学(quot;以太的理论物理学quot;)中所引起的一场quot;完全的革命quot;(eine vollstandige Um durc ;)。但是,亥姆霍兹所说的quot;危机quot;和quot;革命quot;与库恩所说的quot;危机quot;和quot;革命quot;之间的区别在于,亥姆霍兹似乎已经看到了从quot;革命quot;中出现的quot;危机quot;,而且所处的条件也与从前不同了。

    关于quot;革命quot;的一个比较谨严的表述见于1894年奥古斯特·福普尔的教科书《麦克斯韦电学理论入门》。爱因斯坦在苏黎世做学生时,正是从这本教科书中学到了麦克斯韦的理论。(霍尔顿在1973年的著作中(205-212)对福普尔在爱因斯坦思想发展中的重要作用作了探讨。)在该教科书的序言中,福普尔强调赫兹如何不仅证明了电磁波的存在
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