赫兹实验 

赫兹于1857222日出生于德国的汉堡。他从当律师和市议员的父亲身上继承了对人文科学的热爱,还跟父亲学会了多种语言。在12岁生日时,父母给他的生日礼物是一条刨木头的长板凳和一套木工工具。他利用这套工具独立地做起了小凳子、小桌子、小柜子。赫兹从小就培养起对科学的热爱,并表现出了未来实验物理大师的才华。麦克斯韦曾设想,辐射应当由电振荡产生,并以光通过空间自由传播。赫兹正是以麦克斯韦的设想为出发点,开始了他的实验。经过不断努力,他发现了电磁效应可以通过空间传播;他还测量了这种传播的速度和电波的波长;他还用反射、折射偏振实验证明了电波的横波性。就这样,他完美地证实了光的电磁特性与麦克斯韦的理论是一致的。赫兹的成功不仅导致了通信工业的发展,更重要的是给出了有关光的波动本性的更清楚的图像,证实了麦克斯韦的伟大预言。

18869月底,赫兹开始了高速电振荡实验。他采用了变压器中的高交变电压,把它们放在两根两端带金属球的导线上。当他使这两根导线相互靠近时,金属之间就有火花跳过。赫兹发现,传递不需要导体的连接。振荡电路通过空间蔓延到第二个振荡电路上。穿过空间的这种东西就是电波。18861113日,他成功地把他的电波跨越1.5米的距离传递到第二个“振荡电路”上去。这样,他就首次设计了电波发射机和电波接收机。更重要的是,该实验证实了电波的真实存在。今天,我们无线所使用的电报及无线电技术就是赫兹实验的“最重要的收获”。为了纪念赫兹的重要贡献,他的名字被人们用作波的频率单位。

189411日,37岁的赫兹早年英逝。赫尔曼·封·赫尔姆霍茨在感人肺腑的悼词中这样说:“他被神的嫉妒所杀害。”在近代史上,人们注意到一个有趣的事:牛顿生于伽利略死的那年(1642年),牛顿完成了伽利略开创的力学体系。牛顿的自然观受到法拉第的挑战,从此开始塌陷。麦克斯韦生于法拉第发现电磁感应的那一年(1831年),麦克斯韦完成了法拉第开始的电磁学理论。1879年是麦克斯韦逝世的一年,这一年爱因斯坦诞生,而爱因斯坦的狭义相对论又恰恰是在麦克斯韦的基础上提出来的,并使电磁学更加完美。科技不断发展,随着人们对世界的认识不断加深,爱因斯坦提出的相对论也一定会被新的理论所取代,而物理学也会进入一个全新的发展时期。

电磁的世界,是一个摸不着、看不见的世界,但又真切地存在于我们的周围。这是从机械体系向非机械体系转变的伟大时期,人们的观念又发生了重大的转变。但与以前相比,不再那么痛苦,更多的是轻松、愉快和激动。因为人类已经依靠科学的进步让自己成熟起来,在未来,我们还惧怕什么不可思议的事情发生的呢?至少不会因为“不可思议”而阻止新生事物的诞生。

在电磁领域这一系列激动人心的重要发现,都是一些年龄在3040岁左右的年青人的杰出贡献。是学术的迅速交流、传播保证了他们在短时间里前赴后继,以惊人的速度将这一学科推向高潮,为现在文明铸造了宏伟而坚实的基石。世界最著名的学术杂志《SCIENCE》(《科学》,美国)和《NATURE》(《自然》,英国)都是周刊,即以每周一期的惊人速度发布全世界一流的研究成果,有的新发现只需一两周的时间就可以向全世界发表。