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全面解析最美物理公式 麦克斯韦方程组详解( 三 )



最后，麦克斯韦写出了第四个方程:

左边的等号代表磁场沿任意路径的路径积分，右边的零代表真空磁导率，I代表电流和沿该路径的封闭电场通量 。这个方程表明，电流和变化的电场都能产生磁场 。
麦克斯韦的预测麦克斯韦方程组是人类历史上最美的物理方程组，具有很强的对称性和自洽性 。它告诉我们，电场和磁场不是单独存在的，而是统一在电磁场中的 。
不仅如此，麦克斯韦还通过计算证明:如果真空中存在振荡电场，那么在振荡电场的周围会产生一个磁场，这个磁场会进一步产生一个电场...如此往复，电磁场可以传播很远，形成电磁波 。

麦克斯韦计算了电磁波的速度，发现真空中电磁波的速度刚好等于光速，于是大胆预言光是电磁波 。
至此，经典物理达到了极致，物理学家的信心极度膨胀 。结果1900年物理学家聚会时，开尔文爵士自豪地宣称，物理学的大厦已经基本建成，后人只需要做一些修修补补 。
可惜麦克斯韦没有亲自证实预言的电磁波 。1879年，麦克斯韦去世，享年48岁 。同年，现代物理学最伟大的科学家爱因斯坦刚刚诞生 。
在麦克斯韦之前，最伟大的物理学家是牛顿，因为他的万有引力定律统一了天地，他证明了月亮和苹果满足同样的物理定律 。麦克斯韦之后最伟大的物理学家是爱因斯坦，因为他的狭义相对论和广义相对论统一了时间和空，使人们认识到世界其实存在于统一的时间空 。在牛顿和爱因斯坦之间，最伟大的物理学家是麦克斯韦，他的方程组统一了电场和磁场，他预言的电磁波成为近代最重要的通信方式 。即使是爱因斯坦的相对论，部分也是为了处理麦克斯韦方程组的协变性 。
有些人虽然活不长，但他们的光辉思想却永远留在人间 。
麦克斯韦


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