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1 # 艾伯史密斯
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2 # 悟心鬼Sky
準確來說是麥克斯韋方程組,在三維空間的電場和磁場總共6個自由度,透過4組微分方程和兩個物態方程最後可以解出來給定初始狀態下電場和時間的關係,題主給的是麥克斯韋方程組積分形式,它還有個等價的微分形式,
這組方程是麥克斯韋總結前人發現的規律,麥克斯韋方程組中每個方程都是前人發現的一條物理規律,只是表述方式不一樣,他透過總結別人發現的物理規律,透過數學推導,從而預言新的物理規律,光也是一種電磁波,因為透過計算得到光的速度和電場的速度很接近,在物理上對光的本質的研究是一個很重要的問題,聖經裡就提到過光
答:麥克斯韋方程是描述“電和磁”的一組方程,該方程組的通用形式,包含了四個方程,一切電和磁的宏觀現象,都包含在該方程當中,甚至把相對論的基本原理都蘊含在其中。
在19世紀以前,電和磁是兩個獨立的東西,科學家們逐漸發現,電可以產生磁場,然後磁也可以激發出電場,分別得到奧斯特電流磁效應和法拉第電磁感應定律。
直到19世紀末,英國大科學家麥克斯韋,把“電學”和“磁學”透過一組方程統一到了一起,麥克斯韋最先的方程包含20個變數和等式,我們現在看到的形式,是利用新的數學工具簡化描述的。
該方程的提出太偉大了,一切電和磁的宏觀現象,都被描述在其中,該方程組直接推匯出光速,並預言了電磁波的存在,而且麥克斯韋還大膽預言“可見光”是電磁波的一種。
該方程涉及的數學知識比較深,其中每個方程都代表了一個定理:
第一個:高斯定律,描述電場線開始於正電荷,止於負電荷,同時描述了電荷激發的電場在空間中的分佈;
第二個:高斯磁定律,磁單極不存在;
第三個:法拉第感應定律,磁生電的方程描述;
第四個:麥克斯韋-安培定律,電生磁的方程描述;
四個一起構成了麥克斯韋方程組,打開了資訊科技的大門。
電磁學可以說是繼牛頓力學後,經典力學的最大成就,也是經典力學大夏的封頂之作。
其實,光速的推導,暗示著光速不變原理,這也是狹義相對論對的基礎!