科学的求实精神(2)

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1、第第55讲讲科学的求实精神科学的求实精神(2)(2)梁昌洪2009.4.23上一讲我们初步讨论了科学的求实精神。开门见山，说明了科学的求实精神最简单，又是最难做到。我们身边的不求实现象随处可见。同时点明了：素质是科学求实的关键，科学家开普勒以高超的求实素质发现了行星的“椭圆”轨道。2.法拉第坚持求实发现“场”和“电磁感应”在近代物理史上，没有任何人比法拉第的求实精神更令人感动。法拉第(1791-1867).出身英国，自小家庭贫寒，父亲是一名铁匠。他仅上到小学二年级便辍学回家。12岁到伦敦布朗福街2号订书铺当学徒，也分送过报纸，正是订书铺的

2、工作使他如饥如渴的攫取人类的知识，提高自己素质。法拉第法拉第在晚年回忆订书铺的七年，犹如上了七年(社会)大学。可见逆境是相同的而人不同，因而会得出截然不同的结果。大家都说，机遇降临在有心人的身旁。突然来临法拉第身边的机遇是—著名大化学家戴维(SirHumphryDavy1778-1829)要在皇家学院作演讲。戴维当时才35岁，他已名扬四海。28岁创立电化学，拿破仑破例向他授了勋章。29岁那年采用电解法他发现了钾、钠元素。30岁又分离出钡、锶、镁、錋。轰动了世界化学界。1812年初秋，法拉第终于通过一位常来书铺买书的皇家学会会员的帮助，弄到

3、了四张戴维演讲会入场券，从而拉开了法拉第人生的另一大幕。小学二年级的法拉第没有其它办法吸引戴维的注意。除了他在Davy的四次讲演中非常用心听讲，并作出详尽的笔记，且回家重复每一个实验除外，法拉第采取了一个大胆而又幼稚的举动——他把Davy的讲演笔记艺术性地誊写了一遍。凡是可以发挥的地方，他都根据自己的体会给出了补充，为了说明文意，还精心绘制了许多图表，并说明Davy所进行的一些示范实验，然后寄给Davy。并写了一封充满激情的信。述说贫穷身世，要求Davy介绍工作。几天之后，Davy即要约见法拉第，并于1813年3月做了Davy的助手。戴维

4、的推荐意见是我们科学界的一个楷模。他写道：“迈克尔·法拉第，一个22岁青年，根据我的观察，这个人能够胜任工作。他的习惯很好，上进心强，举止和蔼，十分聪明。”Davy一生发现建树极多，但应该说，其最大的贡献是他发现了法拉第，并为法拉第创造了成为杰出科学家的最重要条件。法拉第得知学历、数学、物理等科班知识他是不具备的。他所唯一具备的是超群的求实素质,和对实践敏锐的眼光。也正是这一点，他做出了一般人根本做不出的成绩。法拉第发现了“场”(Field)。杨振宁博士把场的发现认为是20世纪物理学中非常重要的概念。他把电流的纸板上放上磁粉，很明显的磁力

5、线使他坚定了场的概念。场的出现使我们真正认识到了——波是可以离开源的，也就是说波是源的一种异化。IFarady由磁粉发现了力线和场关于法拉第“电磁感应”的发现，那一直是物理史中经久不息的趣闻佚事。它对于电磁对称性的研究起到了关键的作用。2.1电生磁的“第一次握手”历史上，电学和磁学的研究，很长一段时间是作为两个独立的分支。人们对于磁的认识似乎远要比电来得早，尽管西方学者总喜欢举出吉尔伯特(WilliamGilbert)《论磁》作为这方面的代表，但是，指南针作为古代四大发明之一始终是我们中华民族的骄傲，不论怎么说，地球本身存在着这固有的磁场

6、，是磁学初期发展的强大动因。电学的早期研究则可以列出摩擦起电，富兰克林(BenjaminFranklin)天电和地电的统一实验以及库仑(CharlceAugustedeCoulomb)定律。真正把电和磁首先联系起来的是丹麦学者奥斯特(HansChristianOersted)，他在1820年发现电流可以影响邻近的磁针。其所做的实验是直观且朴实的，也就是在电流线周围的小磁针发生了环形的偏转。这一工作的最杰出之点在于它揭开了电(或是电流I)能够产生磁，把两个原先独立的分支联系起来了，从而使电磁发展史揭开了新的一页。奥斯特本人也是首创了“电磁学

7、”(Electromagnetics)这一名词。在这一工作中有一个不应忽略的细节：奥斯特试验中所产生的磁实际是磁场，尽管他本人没有场的概念，奥斯特还用纸片阻隔在电流和磁针之间，磁针依然偏转。然而重要的场的概念重要与他擦肩而过。另外，还应该看到奥斯特实验之所以获得成功，除了他敏锐的洞察力而外，还在于当时的条件（即伏打电池所能产生的电流I）足以使其产生的磁场远超过地磁物而发生磁偏转。在物理史上，先进思想由于实验条件不足而无法证实的事例并不罕见。2.2Faraday的对称性思想关于法拉第（MichaelGaraday）发现的电磁感应现象，一直是

8、作为物理史上最优秀的范例之一而被人们津津乐道。自学成才的法拉第具有直观，简明和单刀直入的科学风格。他是物理史上提出力线和场观点的第一人，而且贯彻始终。众多的研究者都注意到：法拉第发现电磁感应的