真没有想到,那个扔过怀表、追过马车的傻瓜,原来是这么的了不起

1820年8月,正在出访瑞士日内瓦的安培听到了奥斯特发现电流磁效应的消息,敏锐地感到了这一发现的重要性。

9月初安培赶回法国,4日在法国科学院例会上宣读了奥斯特的论文。随后他对重复奥斯特实验,并且通过研究发现了通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场非常相似,并且确定了通电螺线管的极性与电螺线管中电流方向之间的关系,也就是我们现在所熟知的“通电螺线管的右手螺旋定则”,也叫“安培定则”。

在这论文中,他首次把电流方向规定为正电荷定向移动方向,虽然我们现在知道在金属导体中实际形成电流的是自由电子(负电荷)的定向移动,但是前后只要一致并不影响结果,所以也就“将错就错”,沿用至今了。

随后,他又在9月25日的第二篇论文中,用实验证明了两条平行载流直导线之间的相互作用:电流相同时相互吸引,电流相反时相互排斥。

挥出这左、右两勾拳后,安培并未罢手。

又在10月9日的第三篇论文中提出了著名的“分子电流”假说。

他设想,既然通电的螺线管类似条形磁体,那么反过来想,条形磁体也应该类似通电螺线管。将一个条形磁体从中间断开后,总是会变成两个独立磁体;由于它设想磁体是由无数个非常小的分子磁体组成的。

螺线管则由许多个线圈组成的。那么,一个分子磁体相当于一个通电线圈。每个分子磁体都具有N、S极。当物体内的分子磁体杂乱无章地排列时,各个分子磁体的磁极指向紊乱,物体不显示磁性;当分子磁体有规律地排列时,相同的磁极指向同一方向,物体就具有了磁性。

而分子磁体具有磁性,则是因为每一个分子磁体内都有电流,就像线圈中的电流那样流动着。根据这一假说,他统一了电流磁和磁石磁,认为自然界磁的惟一来源是电流,即电荷的运动。

毫无疑问,这是一个非常大胆的假说,因为在当时人们还不知道原子的结构,更不知道电子的存在。

安培之所以能取得这些傲人的成绩,一方面得益于他从年少时就展现出的过人天赋,另一方面也有赖于他痴迷忘我的研究科学的精神。

下面两则关于安培的佚事或许能说明一二。

第一则是安培扔怀表的故事。

据说有一次,安培正慢慢地向他任教的学校走去,边走边思索着一个电学问题。经过塞纳河的时候,他随手拣起一块鹅卵石装进口袋。过一会儿,又从口袋里掏出来扔到河里。到学校后,他走进教室,习惯地掏怀表看时间,拿出来的却是一块鹅卵石。原来,怀表已被扔进了塞纳河。

第二则我们就比较熟悉了,是安培追马车的故事。

据说有一天,安培在街上散步。街上的行人、车辆来来往往,很热闹。可是安培好像什么也没有看见,什么也没有听见,只顾低着头朝前走。原来,他正在思考一道电学问题的计算方法。

开始他在心算,用手指头在自己衣襟上划呀划的,后来觉得需要找个地方来计算一下才行。说来也巧,他一抬头,发现前面的街道正中正好竖着一块“黑板”,好像特地为他准备的。太好了!安培高兴地走过去,从口袋里掏出粉笔,在“黑板”上演算起来。

算着算着,这块“黑板”动了起来,慢慢地向前移。安培忙说:“别动,别动,再等一会儿就得出结果了!”可是“黑板”还在向前移动,安培不由自主地跟着“黑板”走,继续聚精会神地演算着。

后来,那块“黑板”越走越快,安培觉得自己快追不上了。这时他才发现,那不是一块黑板,而是一辆马车车厢的后壁。

像安培这样的科学家,他们在处理日常生活问题上出现过许多的“傻事”,以世俗眼光来看,可笑之极。可是只要细想一下,就会发现这里面有一种值得我们学习的宝贵精神。这就是专心致志、废寝忘食、献身于科学的伟大精神。这些“傻事”趣闻,与其说是他们的可笑之处,不如说正是他们的可敬之处。

一样的安培定则,不一样的奇妙物语

你让我握紧螺线管,用我的右手

你说:“让四指指尖顺着电流方向走……”

我说:“你真牛(N)!”

[物理释义]奥斯特的发现震惊了科学界,许多人受到激励,把导线弯成各种形状来做进一步的研究。其中法国物理学家安培在这方面卓有成就,他不仅发现通电螺线管周围存在磁场,并且确定了通电螺线管的磁极性与电流方向的关系:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。这一判断方法也被称为安培定则。

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