钞票上的著名科学家(下)
原来,法拉第在完成了他的第一项重大发明——世界上第一台电动机(雏形)之后的1831年8月29日,还发现了作为发电机基础的电磁感应定律——他对人类做出的一项伟大的贡献。法拉第这项“磁生电”的发明,得益于对奥斯特“电生磁”的逆向思维,是运用这种科学方法的最精彩典范之一。为了解释电磁感应现象,法拉第提出了当时所有物理学家都认为是离经叛道的妄想——“力线”与“场”的概念。他认为空间是布满磁力线的“场”,这是牛顿以后物理基本概念最重要的发展。直到1858年,这两个“胆大包天”的概念,才被一个27岁的青年理论物理学家麦克斯韦首先接受。于是,麦克斯韦综合此前的众多电磁学成果,特别是利用法拉第的这两个概念,在1864年创立了电磁理论。
麦克斯韦方程组的优点,或者说它强大的威力,在于它的通用性:在经典物理学的任何情况下都可以应用,此前的所有电磁学定律都可以由它推导出来。
不但如此,麦克斯韦方程组还预言了电磁波的传播速度就是光的传播速度——光不过是波长在一定范围内的特殊电磁波。这样,光学、电学和磁学就融合为一体了!
于是,法拉第与麦克斯韦被并称为“经典电动力学之父”,以及《100人》把他俩接踵排在第28、第29位的高位,也就顺理成章了。
法拉第发现的电磁感应定律,使人类第一次看到实现用电池以外的其他方式来获得大功率电能的可能性。于是,人类进入电气时代就“只争朝夕”了。
“自从牛顿奠定理论物理学的基础以来,物理学公理基础的最伟大的变革,是由法拉第和麦克斯韦在电磁现象方面的工作所引起的。”在纪念麦克斯韦诞辰100周年的文集中,爱因斯坦写道:“这样一次伟大的变革是同法拉第、麦克斯韦和赫兹的名字永远联系在一起的。”
在英国于1970年发行的E系列20英镑纸币背面,是法拉第的肖像与他在皇家学会进行科学讲座(《蜡烛的故事》是他深受大家喜爱的“保留节目”)时的盛况。
15.“脚踩怪物的‘大力士’”阿贝尔
(1802~1829)
在挪威首都奥斯陆的皇家公园内,一座耸立着的雕像格外引人注目:一位赤身裸体的“大力士”,脚下踩着两个怪物……
“一个一般的5次代数方程没有统一的根式解。”这个数学家们花了300多年都没有得到的成果,是一个不起眼的“小青年”——挪威数学家阿贝尔发现并发表相关论文的。从此,我们知道:5次以下的一般代数方程都有统一的根式解,而不小于5次的一般代数方程没有统一的根式解。
当然,阿贝尔的数学成果远远不止于此。例如,创立椭圆函数理论等。以他的名字命名的数学名词达到20多个——阿贝尔积分、阿贝尔函数、阿贝尔群、阿贝尔级数……
于是,有人认为,上述脚下踩着的两个怪物,就是一元五次代数方程和椭圆函数理论;“大力士”就是阿贝尔。不过,这位“大力士”的命运极其悲惨——仅仅度过了27个“秋水长天,眼底流年”,就因为贫病(肺结核)交加、屈辱困厄、心力交瘁,无奈地辞别女友肯普而撒手人寰。
阿贝尔死后,肯普和她的丈夫在悼念他時发现,随着岁月的流逝,越来越多的人从世界各地赶到阿贝尔的墓地,而肯普夫妇俩只是这个队伍中的一对普通“朝圣”者……
法国数学家埃尔米特说:“阿贝尔留下的(丰富数学思想)可以让数学家们忙碌500年。”是的——人们在阿贝尔死后一直在“忙碌”,例如研究“阿贝尔群”的国际会议,至今依然定期召开。
还有一件必须“忙碌”的大事。2001年8月5日,挪威政府宣布从2003年起,每年6月3日前后在奥斯陆颁发阿贝尔奖。设立奖金为600万挪威克朗(约合100万美元)的阿贝尔奖,既纪念了阿贝尔诞生200周年,也弥补了菲尔兹奖的奖金少、获奖人数少与只限于纯粹数学的不足,真正成了能和诺贝尔奖媲美的科学界最高奖。
从1978年起,挪威发行了第五套纸币,其中1985年第三版的500挪威克朗那一枚的正面,就是阿贝尔的肖像。此外,挪威还在2002年8月5日发行了纪念阿贝尔诞辰200周年的铜币。
16.“海王星之父”勒维耶(1811~1877)
1781年3月13日晚上,原籍德国的英国天文学家弗里德里希·威廉·赫歇尔发现太阳系由内向外的第七颗大行星——天王星。之后,天文学家们掀起了在2.8天文单位(1天文单位=太阳与地球之间的平均距离≈1.5亿千米)附近搜索新行星的热潮。
1821年,法国天文学家布瓦尔发现天王星的实际位置与计算出来的星历表中的位置相比,有很小的一点异常。到了1830年前后和1845年,这种异常分别增大到20角秒与120角秒以上。显然,这种其他6颗大行星都没有的“天王星乱跑”,是天文学家们不能容忍的。
那么,这120角秒以上的位置异常是什么原因引起的呢?
法国天文学家、数学家勒维耶拿起了笔。经过计算,他推测是在天王星之外有一颗未知行星的引力干扰了天王星的运动轨道(天文学上叫“摄动”)。他还在1846年8月31日计算出这颗未知行星的轨道、位置与大小,然后在同年9月18日写信请他的朋友——德国柏林天文台的副台长(一说台长助理)约翰·戈特弗里德·伽勒帮助寻找:“请你把望远镜对准宝瓶星座中、黄经326度的那部分天空。你将看到,就在这附近1度的范围内,有一颗亮度为9等的星,它就是我们大家都在找的新行星。”1846年9月23 日上午,伽勒收到了勒维耶的来信,就立即请从1835年起就担任该台台长的约翰·弗朗茨·恩克组织搜寻。结果,伽勒与他的助手和学生海因里希·路易斯·达雷斯特在当天晚上只花了1小时,就在离勒维耶预言的位置52角分之处,发现了一颗新的行星,只不过亮度为更大的8等星。后来,这个“诞生在笔尖上的行星”被命名为海王星。
1868年和1876年,勒维耶荣获英国皇家天文学会金质奖章。他还因此成为埃菲尔铁塔上所刻的“七十二贤”之一。 (陈梅)
麦克斯韦方程组的优点,或者说它强大的威力,在于它的通用性:在经典物理学的任何情况下都可以应用,此前的所有电磁学定律都可以由它推导出来。
不但如此,麦克斯韦方程组还预言了电磁波的传播速度就是光的传播速度——光不过是波长在一定范围内的特殊电磁波。这样,光学、电学和磁学就融合为一体了!
于是,法拉第与麦克斯韦被并称为“经典电动力学之父”,以及《100人》把他俩接踵排在第28、第29位的高位,也就顺理成章了。
法拉第发现的电磁感应定律,使人类第一次看到实现用电池以外的其他方式来获得大功率电能的可能性。于是,人类进入电气时代就“只争朝夕”了。
“自从牛顿奠定理论物理学的基础以来,物理学公理基础的最伟大的变革,是由法拉第和麦克斯韦在电磁现象方面的工作所引起的。”在纪念麦克斯韦诞辰100周年的文集中,爱因斯坦写道:“这样一次伟大的变革是同法拉第、麦克斯韦和赫兹的名字永远联系在一起的。”
在英国于1970年发行的E系列20英镑纸币背面,是法拉第的肖像与他在皇家学会进行科学讲座(《蜡烛的故事》是他深受大家喜爱的“保留节目”)时的盛况。
15.“脚踩怪物的‘大力士’”阿贝尔
(1802~1829)
在挪威首都奥斯陆的皇家公园内,一座耸立着的雕像格外引人注目:一位赤身裸体的“大力士”,脚下踩着两个怪物……
“一个一般的5次代数方程没有统一的根式解。”这个数学家们花了300多年都没有得到的成果,是一个不起眼的“小青年”——挪威数学家阿贝尔发现并发表相关论文的。从此,我们知道:5次以下的一般代数方程都有统一的根式解,而不小于5次的一般代数方程没有统一的根式解。
当然,阿贝尔的数学成果远远不止于此。例如,创立椭圆函数理论等。以他的名字命名的数学名词达到20多个——阿贝尔积分、阿贝尔函数、阿贝尔群、阿贝尔级数……
于是,有人认为,上述脚下踩着的两个怪物,就是一元五次代数方程和椭圆函数理论;“大力士”就是阿贝尔。不过,这位“大力士”的命运极其悲惨——仅仅度过了27个“秋水长天,眼底流年”,就因为贫病(肺结核)交加、屈辱困厄、心力交瘁,无奈地辞别女友肯普而撒手人寰。
阿贝尔死后,肯普和她的丈夫在悼念他時发现,随着岁月的流逝,越来越多的人从世界各地赶到阿贝尔的墓地,而肯普夫妇俩只是这个队伍中的一对普通“朝圣”者……
法国数学家埃尔米特说:“阿贝尔留下的(丰富数学思想)可以让数学家们忙碌500年。”是的——人们在阿贝尔死后一直在“忙碌”,例如研究“阿贝尔群”的国际会议,至今依然定期召开。
还有一件必须“忙碌”的大事。2001年8月5日,挪威政府宣布从2003年起,每年6月3日前后在奥斯陆颁发阿贝尔奖。设立奖金为600万挪威克朗(约合100万美元)的阿贝尔奖,既纪念了阿贝尔诞生200周年,也弥补了菲尔兹奖的奖金少、获奖人数少与只限于纯粹数学的不足,真正成了能和诺贝尔奖媲美的科学界最高奖。
从1978年起,挪威发行了第五套纸币,其中1985年第三版的500挪威克朗那一枚的正面,就是阿贝尔的肖像。此外,挪威还在2002年8月5日发行了纪念阿贝尔诞辰200周年的铜币。
16.“海王星之父”勒维耶(1811~1877)
1781年3月13日晚上,原籍德国的英国天文学家弗里德里希·威廉·赫歇尔发现太阳系由内向外的第七颗大行星——天王星。之后,天文学家们掀起了在2.8天文单位(1天文单位=太阳与地球之间的平均距离≈1.5亿千米)附近搜索新行星的热潮。
1821年,法国天文学家布瓦尔发现天王星的实际位置与计算出来的星历表中的位置相比,有很小的一点异常。到了1830年前后和1845年,这种异常分别增大到20角秒与120角秒以上。显然,这种其他6颗大行星都没有的“天王星乱跑”,是天文学家们不能容忍的。
那么,这120角秒以上的位置异常是什么原因引起的呢?
法国天文学家、数学家勒维耶拿起了笔。经过计算,他推测是在天王星之外有一颗未知行星的引力干扰了天王星的运动轨道(天文学上叫“摄动”)。他还在1846年8月31日计算出这颗未知行星的轨道、位置与大小,然后在同年9月18日写信请他的朋友——德国柏林天文台的副台长(一说台长助理)约翰·戈特弗里德·伽勒帮助寻找:“请你把望远镜对准宝瓶星座中、黄经326度的那部分天空。你将看到,就在这附近1度的范围内,有一颗亮度为9等的星,它就是我们大家都在找的新行星。”1846年9月23 日上午,伽勒收到了勒维耶的来信,就立即请从1835年起就担任该台台长的约翰·弗朗茨·恩克组织搜寻。结果,伽勒与他的助手和学生海因里希·路易斯·达雷斯特在当天晚上只花了1小时,就在离勒维耶预言的位置52角分之处,发现了一颗新的行星,只不过亮度为更大的8等星。后来,这个“诞生在笔尖上的行星”被命名为海王星。
1868年和1876年,勒维耶荣获英国皇家天文学会金质奖章。他还因此成为埃菲尔铁塔上所刻的“七十二贤”之一。 (陈梅)