走进不科学 第二百六十章 电磁波是光？

电磁波的速度与光速近似。

随着小麦这句话的说出。

法拉第顿时为之一愣，旋即恍然的朝额头上一拍，发出了一道清脆的“啪”。

原来如此......

难怪自己感觉这个数字有些熟悉。

2.97969x10^8m/s，这不就和之前测算出的光速相差无几吗？！

可是......

为什么会这样呢？

要知道。

在眼下这个时代，科学界对于机械波已经有了比较明确的认知：

它是由扰动的传播所导致的在物质中动量和能量的传输。

同时呢，机械波又可以分成纵波与横波两类。

例如沿弦的波和声波等等，当然还有混合波。

而波与波之间除了类别不同，传播的速度也是各有差异。

例如声波的速度是每秒340米，测出这个数值的人叫做德罕姆，是个英国人。

他在1708年通过肉眼观测大炮，测出了在20摄氏度的情况下，声速大约在每秒343米左右。

至于水中声速的测算者则是科拉顿。

他在日内瓦——是地名的那个日内瓦哈，他在日内瓦湖上通过一个精密的小实验，计算出了水中声速为1435米/秒。

另外还有弦波乃至光波，这些数值目前都已经有了测算方式与结果。

在法拉第看来。

电磁波源自电场和磁场，其中电场的震荡频率先天性的就处在一个高位。

加上现象方面的对比，电磁波的波速自然不太可能是个低值。

但这个‘不太可能是个低值’的意思，顶了天就是一秒几十公里，比约翰·米歇尔在1760年猜测的地震波速度快一些罢了。

可眼下根据实测出来的结果，电磁波的速度居然接近光速？

以法拉第....或者说在场每个大佬的眼界，都能意识到这个相同点代表着什么。

物理学中这种量级的巧合基本上不存在，超高尺度上某些关键数值相近的物质，彼此之间必然有着某种关系。

见法拉第沉默不语，一旁的焦耳犹豫片刻，问道：

“罗峰同学，会不会是我们在测量环节上出现了误差？”

徐云看了他一眼。

作为后世来人，徐云对于焦耳的想法多少能有些理解。

在能够冲击自己三观的现象面前，心中会产生怀疑实属正常。

只见徐云轻轻摇了摇头，解释道：

“焦耳先生，刚才的检测环节您也看到了，我们一共收集了不下五十组的节距数据。”

“由此计算出来的数值虽然依旧可能存在偏差，但这种偏差至多导致小数点后几位的不同，在‘量级’这个概念上还是非常精确的。”

“另外就是......”

徐云一边说一边从桌上翻出了最早的那个经典波动方程，指着方程继续道：

“我们其实可以从波动方程入手，从纯数学的角度对电磁波的速度进行一次计算。”

法拉第等人闻言，连忙将视线转移到了方程上。

过了几秒钟。

一直没什么戏份的纽曼忽然打了个响指，拿着笔在μ0ε0上画了个圈：

“对啊，我们可以从方程角度把波速给逆推出来，哎呀，早该想到这点的！”

先前提及过。

电场的波动方程是▽2b=μ0ε0（?2b/?t2）。

磁场的波动方程是▽2e=μ0ε0（?2e/?t2）。

对比一下电场和磁场的波动方程，你会发现它们是形式是一模一样的——只不过就是把e和b互换了一下而已。

这说明二者存在的波在速度上完全一致，同时再对比一下经典波动方程的速度项，不难发现另一个情况：

电磁波的速度，可以从电磁场的波动方程中逆推出来。

也就是.....

v=1/√￣μ0ε0。

其中μ0是绝对介电常数，数值为4π×10^-7m·kg/c2。

ε0则是真空介电常数，数值为8.854187818×10^-12c2s2/kg·m3。

其中前者的单位可以所写成n/a2，后者则可以表示成f/m。

只是按照正常历史。

法拉也好，安培也罢。

这些单位要到1881年的国际电学大会上，才会被正式做出定义。

但和之前的旋度一样。

1850年的科学界早就对这个概念有所认知了，只是表达形式上暂时还是c2s2/kg·m3而已。

就像电容量的单位库伦，它也是1881年的国际电学大会上定义的数值，但在此之前早都被用的烂大街了。

1881年之所以会举行这么一场大会，主要还是因为美洲以及亚洲国家在这方面没有完备的体系，所以才用这么一场正式化的会议对单位进行了定性。

其中亚洲的国家主要是指霓虹，与明治维新有关系，此处就不赘述了。

顺便一提。

那场会议上定义了七个电学计量单位，分别是：

库伦、安培、伏特、欧姆、法拉、亨利和西门子。

当然了。

看到这里，可能有同学会问：

以1850年的科技水平，到底是怎么在真空下测算出那些数据的呢？

这其实和徐云上辈子写小说的时候，一个读者提出的‘1850年数值就可以那么精确了吗’有些类似。

这两个问题的根本原因还是在于固有的认知壁垒——很多人以为1850年仿佛和现在是两个纪元，能算出10x10=100就很了不起了。

这其实是个非常严重的错误。

实际上。

1850年已经可以算是近代科学的临近节点了。

在这个节点内，很多领域并不像大家认为的那样原始。

例如真空测量。

其实早在1643年，伽利略的学生托里切利就做出了世界上第一个衡量气体压强的装置。

他靠实验证实了大气压相当于760mm汞柱的压强...也就是7.6×104pa，开创了定量测量真空程度的先河。

在现在1850之前，波登——也就是鼓捣出波登管的那位大佬，更是把形变真空计都给发明出来了。

要不然你以为小麦为啥能在麦克斯韦方程组中，推算出光在真空里的速度？

1850年和2022年有着无法逾越的壁垒，这点毫无疑问。

但这并不代表那个时代就是纯纯的原始社会，没有任何亮点。

这就和如今的网文小说一样，2022年出了不止一本的10万均订作品，这在2012年是想都不敢想的事情——那时候头部的均订也就一万多两万罢了。

可你能说2012年的网文作品就毫无亮点吗？

显然不是的。

《遮天》《吞噬》《永生》《凡人》这些作品，哪怕以2022年的眼光去看都依旧堪称经典。

每个时代都有各自的局限性，但也同样有它的闪光点。

视线再回归现实。

想到了v=1/√￣μ0ε0，那么接下来就很简单了。

“v=1/√￣4π×10^-7m·kg/c2x8.854187818×10^-12c2s2/kg·m3.......”

如此复杂的计算过程，自然也就又交给了小麦操刀：

“所以v=√￣8.987552x10^16m2/s2......”

“最后答案是2.9979x10^8m/s！”

小麦计算出的数值是真空中的光速，加上徐云等人测量多多少少都有些误差，因此在小数点后有些不同是非常正常的。

“2.9979x10^8m/s......”

法拉第重复着这个数字，心中感慨不已的同时，还鬼使神差的冒出了另一个想法：

如果自己想要在剑桥大学长期任教，估计要定期向阿尔伯特亲王讨要一些硝酸甘油了.....

随后他深吸一口气，看向徐云，问道：

“罗峰同学，如此看来，光和电磁波难道是一种东西了吗？”

徐云果断点了点头，刚想说某些话，将出口时却生生止住了。

刹那之间。

他的心中掠过了很多想法。

只见他迟疑片刻，本应出口的内容换成了另一句话：

“是的，法拉第先生，根据当年肥鱼先祖的研究，他最终得出了一个结论。”

“那就是电磁波，是一种特殊频率的光。”

后世学过高二物理的朋友应该都知道。

光其实是电磁波的一种，属于电磁波的真子集。

通俗地说就是某一个频率...也就是波长范围内的电磁波，我们称之为光。

例如人类只是灵长目动物里面的一部分而已，如果把人类比喻成光，那么电磁波就是所有灵长目动物。

当然了。

这只是比较基础的一些概念，深入下去就很复杂了。

比如电磁波可以说不需要介质传播，也可以说以时空为介质传播，譬如时空波动就是弦论中的开弦。

所以引力引起的时空曲率变化可以影响光，甚至有些人认为人们曾经寻找的以太其实就是时空本身等等.....

尤其是一些民科，酷爱在这方面提出一些稀奇古怪的看法。

据说去年还有人发邮件到科院，表示希望能进托卡马克观测一番......

别人是朝闻道夕死可矣，这位是朝闻道秒死可矣......

总而言之。

无论更深层次的理论哪个正确，光是电磁波的真子集这个概念还是没问题的。

但是思索再三，徐云还是决定提出一个相反的说法：

电磁波是一种光。

毕竟就目前的情况来说，‘肥鱼’的人设实在是有些太完美了。

历史上无数的例子告诉我们，一个完美无缺的‘神’是不存在的，也是会出问题的。

任何一个人都会犯过错，甚至有被人诟病的黑点。

长久以往，这并不是一件好事。

所以徐云干脆学了个萧何自污，给‘肥鱼’套了个黑色的光环。

其实在此之前，徐云就考虑过这个问题。

奈何想要找一个可以作为黑点、但同时又对科学史发展没那么大影响的实验目标，筛选起来确实有些困难。

而可巧不巧的，电磁波便是一个很不错的选择。

电磁波和光的属性纷争始终都维持在理论领域，实操环节该怎么样还是怎么样。

甚至你说光和电磁波都是另外一种不存在的东西——比如说都叫做‘钓鱼娘’，在实操环节也不会有太大影响。

同时在过几年。

等到jj汤姆逊从实验中发现了阴极射线，科学界多半便会对徐云的说法产生怀疑了。

待光是电磁波的真相一被发现，想必届时很多人都可以松一口气：

哦，原来肥鱼先生也会犯错啊......

格局.jpg。

当然了。

此时的法拉第并不知晓徐云的想法。

在听到徐云的这番话后，他的心中只是闪过了一丝微不可查的怪异感，便很快接受了这个解释。

毕竟从目前掌握的现象来看，光和电磁波确实找不出太明显的区别。

随后徐云又与法拉第等人用偏振片之类的设备验证了电磁波的特性，发现它同样具备有折射、反射以及偏振的特性。

到了这一步，剩下的就是收尾环节了。

只见法拉第取出一张羊皮纸，在上头写下了最终结论：

【经验证，电磁波是一种特殊的光】。

随后法拉第等人又归纳了一遍实验结果，准备将相关内容在下一次学术会议上正式公布。

至此。

徐云在剑桥大学搞出的第一波骚操作，便正式被画上了休止符。

想来从今以后，应该不会再遇到比这更刺激的事儿了.......

吧？

法拉第和焦耳基尔霍夫都出来了，徐云确实想不出还有什么比这阵仗更大的事情了.......

嗯，绝不可能！

如果有，他愿意当场再把那柄斧头吃掉！

半小时后。

收拾好设备的徐云带着小麦，重新回到了302宿舍。

刚一进屋。

徐云便将围巾一解，仰躺在了床上。

实话实说。

这两天的实验看起来非常顺利，但对于徐云来说，肩膀上的压力却也着实不小。

毕竟整个环节中哪怕有一个细节出错，都可能对结果造成不可逆的影响。

好在靠着自己上辈子勤奋更新积累下的人品，这一关算是顺利度过了。

而就在徐云仰躺之际。

他的面前久违的浮现出了一道光幕。

【检测到面壁者第一环任务已完成，任务评价及第二环任务生成中.....】

........

注：

高考出成绩了，有同学报一下分数吗？

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今天做了针灸，手不敢动太厉害，章节有点短，25号1.5万字！