早于赫茲見到過電磁波的人們
大概人們只知道是赫茲(1857—1894)發現了電磁波的存在,但對于早于赫茲之前就俘虜過電磁波的人們,就鮮為人知了。這是由于他們雖俘虜過電磁波,但遺憾的是,沒有審問清楚,就又仁慈地放走了它,以致于人們只知道發現電磁波的“哥倫布”是赫茲。
美國的約瑟夫·亨利1842年在進行電學實驗時,偶然發現指針被磁化了,追尋原因,才發現是由另一處產生的電火花所致。其實,這是由于電火花激起的電磁波傳播到指針上,而使指針磁化的。這就是電磁波的傳播現象。亨利雖然把這一現象與光的傳播進行了比較,但遺憾的是沒有進行更深入的探討。這樣,一次重大發現的機會在他的眼皮底下溜走了。
英國的湯姆生·W是十九世紀英國杰出的理論和實驗物理學家。1853年,他發表了“萊頓瓶的振蕩放電”的論文,他論述了不同匝數線圈感應系數的變化、一定距離內的電感作用和萊頓瓶與線圈形成回路放電時電流的振蕩特點,甚至推算出振蕩的頻率??上У氖?,他沒有進一步深刻剖析振蕩電流的空間效應,這個效應就是向空間幅射的電磁波。他錯過了發現電磁波的機會。
如果說亨利和湯姆生·W是在麥克斯韋沒有閘述電磁波理論之前,還處于對電磁波缺乏理論認識的話,那么在電磁波預言出現(1865年)之后又如何呢。
湯姆生·E在1871年,把一個通有脈動電流的振蕩線圈作為一個發射裝置,而把一個帶有兩個電極的接收裝置放在距振蕩線圈不同距離的位置上,都能發現接收裝置的電極間有電火花出現,甚至放在隔壁房間、樓上樓下,都可見到這種現象。這顯然是振蕩線圈產生的電磁波造成的,但遺憾的是,湯姆生并沒有把它與電磁波的理論聯系起來。
1879年,英國的休斯把一個線圈與電池和自動開關聯接為一個閉合回路,把一個次級線圈與麥克風相聯。當他接通線路后,發現接在次級線圈上的麥克風有“喀喀”的聲響。他把麥克風移到幾十米甚至幾百米以外的地方,仍有聲響。其實,這是由于自動開關的不斷開閉使線圈產生了振蕩,振蕩所引起的電磁波傳播到次級線圈上使麥克風發出了聲響。但由于他當時還沒有真正理解電磁波的理論,難于解釋這種現象。
顯然,對于某些偶然發現,如果發現者的頭腦中沒有必要的思想準備,或者不能從理論的高度上去認識和分析這些現象,往往會遺憾地錯過重大發現的機會。而赫茲是在充分理解了電磁波的理論之后,長期抱有尋找和驗證電磁波的志向,結果必然導致了電磁波的發現。
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