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| 中外科学家发明家丛书：法拉第 （十五） | 发布于:2014/07/16 | |
| 就这样，法拉第的场论思想诞生了。他突破了牛顿力学的势框，开创了 一项完全不同于以往思想的新的分支学科。牛顿认为，宇宙空间就是一无所 有的真空；法拉第却认为，宇宙空间内充满了场，其中有磁力线、电力线， 如果再考虑到光、热、引力……那场的性质就更加丰富了。牛顿认为，物质 只有一种形态——实物，而实物则是由无数个弹性小球式的粒子构成的；法 拉第则认为，所谓的实物粒子就是力场的中心奇点。牛顿认为，空间与物质 无关；法拉第却“把物质化为‘力的中心’，又把物质有运动倾向的方向性 质化为 ‘物理上实有的力线’。”牛顿学派认为，万有引力、电力、磁力都 是超距作用；法拉第则认为，这些力量以物场为中介，像波一般传递的。牛 顿学派认为，有一种力的存在，就会对应着一种物质，各种力之间没有关系； 法拉第却认为，各种力是统一的，电、磁、光、热、引力都相互联系，可以 在场中相互作用，相互转化。 如果把苍茫的宇宙比做一场戏，那么牛顿所描述的宇宙就是一场古代戏 剧，表演是在空荡荡的广场上进行的，物质在空间运动就如同演员在广场上表演，演员与广场彼此间不发生任何关系；而法拉第所描述的宇宙却是一场 近代戏剧，表演是在有背景与道具的舞台上进行的，物质在空间运动就像演 员在舞台上表演，演员的各种表演要与场景的变化交相呼应、融为一体。 然而，限于当时的科技发展水平与理论水平，法拉第关于“场”的许多 观念仍处在萌芽状态， 带有推断、猜测的性质，以致有错误的成分。法拉第 把磁力线、电力线当做实际存在的东西，这是正确的；但他没有突破机械论 的框框，把力线当做机械的、有弹性的细线，如同棉线那样，这就是错误的 了。他没有认识到除了实物这种实在以外，还可以有场的实在，因此完全不 必把场纳入机械式的实物范畴之中。法拉第认为，力的作用是以场为中介， 渐进地传递的，这是很正确的；然而他将场的现象看做一种假想的连续媒质 中的应力的表现，这就不正确了。他没有看到，场与实物一样，也是有质量、 能量与动量的，是和实物有同等地位的物质存在形态，而不必把场归结为某 种假想的实物的应力。 在一个新理论萌芽、发展的过程中，这些缺点和错误都是在所难免的， 是有待于后继者去进行改进、提高的。但是，有一点却是肯定的——法拉第 要求改变物理学中的不足，要求对牛顿的经典力学加以改进。这是具有划时 代意义的，是物理学史上的又一次伟大的革命。 在物理学史上，新思想、新理论不断出现。但能够称得上伟大的新思想、 新理论，而且这种思想的树立必须打破传统思想的统治，却是为数不多的。 法拉第关于场的思想，就是那为数不多的伟大思想之一。然而，恰恰由于它 的“新”，才遭到了来自传统思想的反对及各种冷嘲热讽。 的确，法拉第关于场和力线的概念还比较粗糙，由于他没有学过高等数 学，也就没有能力对这些概念进行数学的概括与分析，只能作出种种感性的 描述，而无法在理论上加以进一步提高。法拉第赋予力线和场的种种神奇的 性质，却没能指出严格的推导和证明。由于存在这些问题，对于牛顿学派那 些受到过严格数学训练的物理学家来说是无法接受的。 由于受当时条件和能力的制约，场论的最后胜利，还要靠后来人。 |
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