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中外科学家发明家丛书_多人【完结】(41)

  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。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。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

  ①

  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。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,不能揭示事物的本质;理论不

  回到实践,不可能被证实和发挥巨大的作用,也不可能继续发展。正是这个

  原因,法拉第-麦克斯韦-赫兹的名字,永远和电磁理论联系在一起,光照史

  册! ① 衍射是波的特性。当波在传播方向上遇到迎面挡住的障碍物的时候,只要障碍物的尺寸比波长小或者相 近,波就会明显地绕到障碍物后面去继续前进,如果遇到近于或者小于波长的孔,那么以孔为中心,形成 环形波向前传播,这种现象叫波的衍射。

  电话发明家贝尔

  1844年,莫尔斯在美国首次进行了长途电报通信,人类通信史揭开了新 的一页。三十一年以后,世界上第一台电话机问世。这台电话机的发明人是 个苏格兰青年,名叫亚历山大·贝尔。

  语音学世家

  1847年三月三日,贝尔生在苏格兰的爱丁堡。他的父亲和祖父都是著名 的语音学家。他们在聋哑人中间工作过很多年,对人体发声器官的构造、功 能和人的听觉特点等都有深入的研究。贝尔的父亲还创造出一套借助手势、 口型来表达思想感情的“哑语”,给聋哑人带来很大的方便。贝尔生活在这 样的环境里,从小受到熏陶,对语音的传递产生了浓厚的兴趣。这为他后来 发明电话打下了很好的基础。


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