5.知心朋友

5.知心朋友

法拉第在提出了诸如场、力线、力线的振动这些自然哲学的命题之后,许多有数学修养的物理学家一直说他是异想天开,对此不屑一顾,唯独有两位年轻的数学物理学家,给了法拉第以极大的支持。一个是格拉斯哥大学的自然哲学教授威廉·汤姆生(1824—1907),另一个就是麦克斯韦。

1845年,21岁的汤姆生见到了法拉第。汤姆生十分敬仰年过半百的实验大师法拉第,专程来向他请教。这是法拉第有生以来第一次遇到知音——一位对他的发现——力线情有独钟的人。法拉第和汤姆生一见面,就有种相见恨晚的感觉。

说来也巧,前不久,法拉第收到意大利物理学家阿伏伽德罗寄来的一篇电学论文。在这篇论文中,阿伏伽德罗应用了许多高深的数学理论。法拉第由于数学不好,看不懂,就把论文寄给了汤姆生,请他帮助处理。

1845年8月6日,汤姆生给法拉第回了一封信。在信中,他不但概括论述了阿伏伽德罗的论文观点,而且还向法拉第汇报了自己的研究方向,在信的结尾,汤姆生谈了一些自己的想法:

根据力线的概念,有3个问题是值得研究的。我想,第三个从来没有研究过的问题,是关于透明电介质对偏振光的作用……

法拉第看过信后,下意识地感到,汤姆生说这是从来没有研究过的问题,这是不对的。其实,在1822年,法拉第就曾研究过这个问题,遗憾的是当时没有得出结果,所以没有发表。

相隔23年后,法拉第又重新与光、电结缘,继续寻找二者之间的必然联系,不能不说是受了汤姆生的启发。不同的是,这次法拉第获得了成功,发现了磁致旋光效应和抗磁性现象。

年轻有为的汤姆生数学基础是很好的,后来他发表了《瞬变电流》论文,指出了莱顿瓶放电的性质之后,又发表了几篇关于电磁问题的论文。应该说汤姆生找到了自己正确的研究方向和道路,从而完成了创建电磁场理论的大业。然而,这位10岁进大学,22岁当教授的科学家,因为爱好太多,终究没有成为电磁场研究的专家。

在科学史上,用数学语言表述法拉第的物理思想,建立完整的电磁场理论的光荣任务,就落到了数学家麦克斯韦肩上。