1883年,一位爱尔兰教授菲茨杰拉德(1851-1901)根据麦克斯韦的理 论作过一个推论:如果那个理论正确,莱顿瓶振荡放电的时候,就会产生电 磁波。¨5′0′2_t¨x^t\.,c\o·m/他得出这个推测,是由于曾经受到了威廉·汤姆生1853年那篇《瞬变 电流》的启发。威廉·汤姆生当时在文章中指出,莱顿瓶和其他电容器的放 电具有振荡的特性,电荷在衰减到零的时候就会上下起伏。因此菲茨杰拉德 认为,放电的莱顿瓶就是最理想的电磁波辐射源。他并且指出,波长越短的 电磁波,越容易被测出来。
莱顿瓶是最早的电容器,由于1745年在荷兰莱顿城最先试用而得名,从 富兰克林时代起就盛行了。人们常用它做各种静电试验,它的构造简单,使 用也很普遍。所以问题的关键就是:怎样检测出电磁波来。
赫兹经过反复试验,终于在1886年发明了一种电波环。
这是一个十分简单却又非常有效的电磁波探测器。他把一根粗铜线弯成 环状,环的两头分别连着金属小球,小球中间的距离可以调整。这样,电波 环就做成了。这种简单的仪器连十来岁的小孩子都会做,但是想到用它来探 测电磁波,却实在是天才!
赫兹用这种电波环进行了一系列实验。^0-0^小!税+罔* ¨无?错,内/容!终于在1888年发现了人们怀疑和 期待已久的电磁波。他起初把电波环放在放电的莱顿瓶附近,反复改变电波 环的尺寸和位置,只要尺寸和位置都合适,电波环两个小球中间就有电火花 闪现。正是莱顿瓶放电时候辐射的电磁波,被环路所截获而激发出电火花。 后来赫兹用火花隙发生器代替莱顿瓶,效果更加显著。赫兹不愧是一位聪明 而又巧夺天工的实验家,他紧接着用使人信服的实验,证明了电磁波射到大 型金属板上就发生反射,在通过用硬沥青或者松脂制成的三棱镜的时候就发
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生折射,并且具有衍射 、偏振等光波所具有的各种特性。于是,麦克斯韦天
才的预言,在二十六年以后终于被同样是天才的实验证实了。它比海王星的
发现更使人惊叹。
赫兹的实验公布以后,轰动了全世界的科学界。由法拉第开创、麦克斯
韦总结的电磁理论,到这时候才取得了决定性的胜利!一个历史的巧合是,
这年赫兹三十一岁,恰好同麦克斯韦预见电磁波时候的年龄一样。~墈^书~屋\ ?勉+废′粤′黩^可惜麦克
斯韦在九年以前已经去世了,他没有亲眼看到这一天。但是,这位巨匠的伟
大遗愿终于实现了。
1888年成了近代科学技术史的一座里程碑。赫兹的发现具有划时代的意
义,它不但证明了麦克斯韦发现的真理,更重要的是导致了无线电的诞生,
开辟了电子技术的新纪元。理论只能够解释世界,它只有回到实践中来才能
够改造世界。赫兹的不朽功绩,就在于他客观上促成了这个转变。
恩格斯说过:“在马克思看来,科学是一种在历史上起推动作用的、革
命的力量。”电磁波的发现所产生的巨大影响,连赫兹本人也没有料到。在
他发现电磁波的第二年,有人问他,电磁波是不是可以用做无线电通信,赫
兹不敢肯定。但是不到六年时间,意大利的马可尼(1874-1937)、俄国的
波波夫 (1859-1906)就分别实现了无线电传播,并且很快投入使用。其他
无线电技术,也象雨后春笋般地涌现出来。无线电报
(1894)、无线电广播(1906)、无线电导航(1911)、无线电话(1916)、
短波通信(1921)、无线电传真(1923)、电视(1929)、微波通信(1933)、
雷达(1935)以及遥控、遥测、卫星通信、射电天文学等,都是这个变革的
产物,整个物质世界的面貌发生了深远的变化。
如果把电磁理论比做一座雄伟的高楼,那么,是法拉第给它打下了坚实
的地基,麦克斯韦在地基上建成了大厦,最后是赫兹对这座大厦进行了内部
装修,使它能够被人们广泛利用。电磁理论创立的历史,生动地印证了“实
践-理论-实践”的真理。实践不上升到理论,不