電磁波的速度與光速近似。
隨著小麥這句話的說出。
法拉第頓時為之一愣,旋即恍然的朝額頭上一拍,發出了一道清脆的“啪”。
原來如此......
難怪自己感覺這個數字有些熟悉。s,這不就和之前測算出的光速相差無幾嗎?!
可是......
為什麼會這樣呢?
要知道。
在眼下這個時代,科學界對於機械波已經有了比較明確的認知:
它是由擾動的傳播所導致的在物質中動量和能量的傳輸。
同時呢,機械波又可以分成縱波與橫波兩類。
例如沿弦的波和聲波等等,當然還有混合波。
而波與波之間除了類彆不同,傳播的速度也是各有差異。
例如聲波的速度是每秒340米,測出這個數值的人叫做德罕姆,是個英國人。
他在1708年通過肉眼觀測大炮,測出了在20攝氏度的情況下,聲速大約在每秒343米左右。
至於水中聲速的測算者則是科拉頓。
他在日內瓦——是地名的那個日內瓦哈,他在日內瓦湖上通過一個精密的小實驗,計算出了水中聲速為1435米秒。
另外還有弦波乃至光波,這些數值目前都已經有了測算方式與結果。
在法拉第看來。
電磁波源自電場和磁場,其中電場的震蕩頻率先天性的就處在一個高位。
加上現象方麵的對比,電磁波的波速自然不太可能是個低值。
但這個‘不太可能是個低值’的意思,頂了天就是一秒幾十公裡,比約翰·米歇爾在1760年猜測的地震波速度快一些罷了。
可眼下根據實測出來的結果,電磁波的速度居然接近光速?
以法拉第....或者說在場每個大佬的眼界,都能意識到這個相同點代表著什麼。
物理學中這種量級的巧合基本上不存在,超高尺度上某些關鍵數值相近的物質,彼此之間必然有著某種關係。
見法拉第沉默不語,一旁的焦耳猶豫片刻,問道:
“羅峰同學,會不會是我們在測量環節上出現了誤差?”
徐雲看了他一眼。
作為後世來人,徐雲對於焦耳的想法多少能有些理解。
在能夠衝擊自己三觀的現象麵前,心中會產生懷疑實屬正常。
隻見徐雲輕輕搖了搖頭,解釋道:
“焦耳先生,剛才的檢測環節您也看到了,我們一共收集了不下五十組的節距數據。”
“由此計算出來的數值雖然依舊可能存在偏差,但這種偏差至多導致小數點後幾位的不同,在‘量級’這個概念上還是非常精確的。”
“另外就是......”
徐雲一邊說一邊從桌上翻出了最早的那個經典波動方程,指著方程繼續道:
“我們其實可以從波動方程入手,從純數學的角度對電磁波的速度進行一次計算。”
法拉第等人聞言,連忙將視線轉移到了方程上。
過了幾秒鐘。
一直沒什麼戲份的紐曼忽然打了個響指,拿著筆在μ0e0上畫了個圈:
“對啊,我們可以從方程角度把波速給逆推出來,哎呀,早該想到這點的!”
先前提及過。
電場的波動方程是▽??b=μ0e0????b??t??)。
磁場的波動方程是▽??e=μ0e0????e??t??)。
對比一下電場和磁場的波動方程,你會發現它們是形式是一模一樣的——隻不過就是把e和b互換了一下而已。
這說明二者存在的波在速度上完全一致,同時再對比一下經典波動方程的速度項,不難發現另一個情況:
電磁波的速度,可以從電磁場的波動方程中逆推出來。
也就是.....
v=1√ ̄μ0e0。·kgc??。
e0則是真空介電常數,數值為8.854187818x1012c??s??kg·??。
其中前者的單位可以所寫成na??,後者則可以表示成f。
隻是按照正常曆史。
法拉也好,安培也罷。
這些單位要到1881年的國際電學大會上,才會被正式做出定義。
但和之前的旋度一樣。
1850年的科學界早就對這個概念有所認知了,隻是表達形式上暫時還是c??s??kg·??而已。
就像電容量的單位庫倫,它也是1881年的國際電學大會上定義的數值,但在此之前早都被用的爛大街了。
1881年之所以會舉行這麼一場大會,主要還是因為美洲以及亞洲國家在這方麵沒有完備的體係,所以才用這麼一場正式化的會議對單位進行了定性。
其中亞洲的國家主要是指霓虹,與明治維新有關係,此處就不贅述了。
順便一提。
那場會議上定義了七個電學計量單位,分彆是:
庫倫、安培、伏特、歐姆、法拉、亨利和西門子。
當然了。
看到這裡,可能有同學會問:
以1850年的科技水平,到底是怎麼在真空下測算出那些數據的呢?
這其實和徐雲上輩子寫小說的時候,一個讀者提出的‘1850年數值就可以那麼精確了嗎’有些類似。
這兩個問題的根本原因還是在於固有的認知壁壘——很多人以為1850年仿佛和現在是兩個紀元,能算出10x10=100就很了不起了。
這其實是個非常嚴重的錯誤。
實際上。
1850年已經可以算是近代科學的臨近節點了。
在這個節點內,很多領域並不像大家認為的那樣原始。
例如真空測量。
其實早在1643年,伽利略的學生托裡切利就做出了世界上第一個衡量氣體壓強的裝置。汞柱的壓強...也就是7.6x104pa,開創了定量測量真空程度的先河。
在現在1850之前,波登——也就是鼓搗出波登管的那位大佬,更是把形變真空計都給發明出來了。
要不然你以為小麥為啥能在麥克斯韋方程組中,推算出光在真空裡的速度?
1850年和2022年有著無法逾越的壁壘,這點毫無疑問。
但這並不代表那個時代就是純純的原始社會,沒有任何亮點。
這就和如今的網文小說一樣,2022年出了不止一本的10萬均訂作品,這在2012年是想都不敢想的事情——那時候頭部的均訂也就一萬多兩萬罷了。
可你能說2012年的網文作品就毫無亮點嗎?