第二百六十章 電磁波是光？

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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。

2.97969x10^8m/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別不同，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年透過肉眼觀測大炮，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，他在日內瓦湖上透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，其中電場的震盪頻率先天性的就處在一個高位。

加上現象方面的對比，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里，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面前，心中會產生懷疑實屬正常。

只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資料。”

“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▽2b=μ0e0。

磁場的波動方程是▽2e=μ0e0。

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——只不過就是把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。

其中μ0是絕對介電常數，數值為4πx10^-7m·kg/c2。

e0則是真空介電常數，數值為8.854187818x10^-12c2s2/kg·m3。

其中前者的單位可以所寫成n/a2，後者則可以表示成f/m。

只是按照正常歷史。

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，只是表達形式上暫時還是c2s2/kg·m3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面沒有完備的體系，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，分別是：

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資料的呢？

這其實和徐雲上輩子寫的時候，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年彷彿和現在是兩個紀元，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，伽利略的學生托里切利就做出了世界上第一個衡量氣體壓強的裝置。

他靠實驗證實了大氣壓相當於760mm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？

顯然不是的。

《遮天》《吞噬》《永生》《凡人》這些作品，哪怕以2022年的眼光去看都依舊堪稱經典。

每個時代都有各自的侷限性，但也同樣有它的閃光點。

視線再回歸現實。

想到了v=1/√￣μ0e0，那麼接下來就很簡單了。

“v=1/√￣4πx10^-7m·kg/c2x8.854187818x10^-12c2s2/kg·m3.......”

如此複雜的計算過程，自然也就又交給了小麥操刀：

“所以v=√￣8.987552x10^16m2/s2......”

“最後答案是2.9979x10^8m/s！”

小麥計算出的數值是真空中的光速，加上徐雲等人測量多多少少都有些誤差，因此在小數點後有些不同是非常正常的。

“2.9979x10^8m/s......”

法拉第重複著這個數字，心中感慨不已的同時，還鬼使神差的冒出了另一個想法：

如果自己想要在劍橋大學長期任教，估計要定期向阿爾伯特親王討要一些硝酸甘油了.....

隨後他深吸一口氣，看向徐雲，問道：

“羅峰同學，如此看來，光和電磁波難道是一種東西了嗎？”

徐雲果斷點了點頭，剛想說某些話，將出口時卻生生止住了。

剎那之間。

他的心中掠過了很多想法。

只見他遲疑片刻，本應出口的內容換成了另一句話：

“是的，法拉第先生，根據當年肥魚先祖的研究，他最終得出了一個結論。”

“那就是電磁波，是一種特殊頻率的光。”

後世學過高二物理的朋友應該都知道。

光其實是電磁波的一種，屬於電磁波的真子集。

通俗地說就是某一個頻率...也就是波長範圍內的電磁波，我們稱之為光。

例如人類只是靈長目動物裡面的一部分而已，如果把人類比喻成光，那麼電磁波就是所有靈長目動物。

當然了。

這只是比較基礎的一些概念，深入下去就很複雜了。

比如電磁波可以說不需要介質傳播，也可以說以時空為介質傳播，譬如時空波動就是弦論中的開弦。

所以引力引起的時空曲率變化可以影響光，甚至有些人認為人們曾經尋找的以太其實就是時空本身等等.....

尤其是一些民科，酷愛在這方面提出一些稀奇古怪的看法。

據說去年還有人發郵件到科院，表示希望能進託卡馬克觀測一番......

別人是朝聞道夕死可矣，這位是朝聞道秒死可矣......

總而言之。

無論更深層次的理論哪個正確，光是電磁波的真子集這個概念還是沒問題的。

但是思索再三，徐雲還是決定提出一個相反的說法：

電磁波是一種光。

畢竟就目前的情況來說，‘肥魚’的人設實在是有些太完美了。

歷史上無數的例子告訴我們，一個完美無缺的‘神’是不存在的，也是會出問題的。

任何一個人都會犯過錯，甚至有被人詬病的黑點。

長久以往，這並不是一件好事。

所以徐雲乾脆學了個蕭何自汙，給‘肥魚’套了個黑色的光環。

其實在此之前，徐雲就考慮過這個問題。

奈何想要找一個可以作為黑點、但同時又對科學史發展沒那麼大影響的實驗目標，篩選起來確實有些困難。

而可巧不巧的，電磁波便是一個很不錯的選擇。

電磁波和光的屬性紛爭始終都維持在理論領域，實操環節該怎麼樣還是怎麼樣。

甚至你說光和電磁波都是另外一種不存在的東西——比如說都叫做‘釣魚娘’，在實操環節也不會有太大影響。

同時在過幾年。

等到jj湯姆遜從實驗中發現了陰極射線，科學界多半便會對徐雲的說法產生懷疑了。

待光是電磁波的真相一被發現，想必屆時很多人都可以鬆一口氣：

哦，原來肥魚先生也會犯錯啊......

格局.jpg。

當然了。

此時的法拉第並不知曉徐雲的想法。

在聽到徐雲的這番話後，他的心中只是閃過了一絲微不可查的怪異感，便很快接受了這個解釋。

畢竟從目前掌握的現象來看，光和電磁波確實找不出太明顯的區別。

隨後徐雲又與法拉第等人用偏振片之類的裝置驗證了電磁波的特性，發現它同樣具備有折射、反射以及偏振的特性。

到了這一步，剩下的就是收尾環節了。

只見法拉第取出一張羊皮紙，在上頭寫下了最終結論：

【經驗證，電磁波是一種特殊的光】。

隨後法拉第等人又歸納了一遍實驗結果，準備將相關內容在下一次學術會議上正式公佈。

至此。

徐雲在劍橋大學搞出的第一波騷操作，便正式被畫上了休止符。

想來從今以後，應該不會再遇到比這更刺激的事兒了.......

吧？

法拉第和焦耳基爾霍夫都出來了，徐雲確實想不出還有什麼比這陣仗更大的事情了.......

嗯，絕不可能！

如果有，他願意當場再把那柄斧頭吃掉！

半小時後。

收拾好裝置的徐雲帶著小麥，重新回到了302宿舍。

剛一進屋。

徐雲便將圍巾一解，仰躺在了床上。

實話實說。

這兩天的實驗看起來非常順利，但對於徐雲來說，肩膀上的壓力卻也著實不小。

畢竟整個環節中哪怕有一個細節出錯，都可能對結果造成不可逆的影響。

好在靠著自己上輩子勤奮更新積累下的人品，這一關算是順利度過了。

而就在徐雲仰躺之際。

他的面前久違的浮現出了一道光幕。

【檢測到面壁者第一環任務已完成，任務評價及第二環任務生成中.....】

........

注：

高考出成績了，有同學報一下分數嗎？

－－－－－－題外話－－－－－－

今天做了針灸，手不敢動太厲害，章節有點短，25號1.5萬字！