第一百二十六章,劃時代的成果
“嗯,你說得對。可是要設計這樣的實驗可不容易。”麥克斯韋說,“你說這個問題會不會和以太的某種我們還不知道的特征有關呢?”
在人們發現了光的波動性之後,就開始考慮,傳播這種波動的介質是什麽,人們給這種未知的介質取了個名字叫做“以太”。但是在後來,當光波被證明是一種橫波,以及光速高達30萬公裏每秒之後,從理論上來說,以太就越來越怪異了。因為傳播這樣高速的波,這需要也太比金剛石還要堅硬許多倍,但是我們平時生活在以太的包圍中,卻從來沒有感到過被這樣堅硬的東西束縛。於是科學家們就開始設想,這種叫做以太的介質需要有哪些特殊的特性,以及如何通過實驗找到它。整個的十九世紀後期,到二十世紀前期,一大堆的優秀的物理學家的大把的精力都耗費在研究以太上麵了。
史高治學物理的那會兒,因為相對論的影響,以太什麽的早就被丟到垃圾堆了去了。所以史高治對於“以太”什麽的,了解程度就差了很多。而且他也覺得,現在還遠不是相對論這類的的東西冒出來的時候,物理學的實驗基礎還不足以支持它,同時,把這樣超前的東西搞出來,也不會帶來更多的利潤。要刷名望,麥克斯韋-麥克唐納方程已經很夠了。至於說大批的物理學家將要在一個錯誤的方向上亂轉,那關史高治什麽事?
“啊,麥克斯韋先生,您知道,我並不是一個純粹的科學家,說真的,我對‘以太’什麽的了解不多。恐怕很難提出什麽有意義的建議。而且我現在滿腦子都是如何證實電磁波的存在,並且在生活中運用它。”史高治擺出一副誠懇的樣子說。
相比正宗的那些科學家,史高治更注重應用。這個特點,麥克斯韋也是知道的。所以他也就沒有多說什麽,這是轉而和史高治討論起如何設計一個實驗來證明電磁波的存在了。
……
緩慢的“豪華快車”要走整整二十八個小時才能到達克利夫蘭。史高治覺得,這一趟旅行,幾乎是他這輩子最艱難的一趟旅行了,其艱難程度甚至超過了上次冒著風浪,坐著飛剪船一路吐到英國的那次旅行。因為一路上都必須不斷地和麥克斯韋討論那些讓人頭疼的問題。麥克斯韋提出來探討的哪些問題大多又刁鑽,又艱深。加上這家夥討論起來沒個完,而且幾乎完全不顧及別人受不受得了。那個感覺,就像是連續不斷的麵對高數考試一樣。史高治覺得自己的腦袋都在充血發脹,他甚至懷疑,如果繼續這樣討論下去,自己的腦袋會不會砰的一聲爆裂開來,紅的白的散得滿車廂都是(向爆頭狂魔路西恩致敬)。
好在有安娜在旁邊,她敏銳的發現了史高治已經快撐不住了,於是就不停的用各種理由來打斷他們一下,最後更是假穿聖旨,聲稱老麥克唐納先生有急事找史高治。才總算是將史高治救出了虎口。
“太謝謝你了,安娜。”史高治很沒風度的拍了拍胸口,“麥克斯韋先生太可怕了。不行,我得找個地方躲一躲,晚上可千萬別讓麥克斯韋先生找到我了。要不然,真是活不下去了。嗯,安娜,先扶我到你的包廂裏麵去躺一下,晚餐不用叫我了,我真的要好好休息一下。”
……
“麥克唐納先生,起來吃飯了!”一隻小手輕輕地推著史高治的胳膊。史高治睜開眼睛,看到安娜正坐在床邊,而在一旁的桌子上,放著一個托盤,上麵大概都是些好吃的吧。
“啊,現在什麽時候了?”史高治拉住安娜的手坐了起來,他注意到車廂裏已經點上蠟燭了。
“都七點半了。餓了吧?快起來吃吧。”安娜溫和的笑了笑。
“麥克斯韋先生沒有找我吧?”史高治還有點心有餘悸的問。
“麥克斯韋先生問起過你,我說你還有很多有關大學籌備的事情在忙。於是他就沒有再找你了。”安娜看著史高治那副樣子,強壓住笑意,低下頭回答說。
“太好了!”史高治歡呼了起來,他一把抱住了安娜,“謝謝你,安娜!謝謝!”
安娜輕輕的掙紮了一下,不過並沒能掙紮開——史高治抱得很緊的。於是她小聲的說:“還不快點吃東西,都要冷了!”
吃完了東西,安娜默默地收拾好了餐具,端了出去。過了一會兒,她回到自己的包廂,看到史高治還歪在包廂裏的**。於是她走過去,坐在史高治的身邊,伸出手去撫摸著史高治的頭發:“好些了吧?還是很累嗎?”
“睡了一覺已經全好了。”史高治伸出手撫摸著安娜的手笑笑說。
“那要不要我送你回去,麥克斯韋先生應該不會再來打擾你了。”安娜望著史高治,在蠟燭微黃的光暈下,她的眼睛也隨著燭光一閃一閃的。
“我不去,不怕一萬,就怕萬一。今晚我就留在這裏。”史高治嘟努著,就像一個小孩子一樣。
“那怎麽行呢?老麥克唐納先生就住在那邊的包廂裏呢。”安娜說。
“不怕,我爸爸睡覺的時候,打雷都打不醒。”史高治說,“我爸爸打呼嚕那麽響,我媽媽都睡得著。沒事的。”
“這……這不……”安娜很是猶豫。不過史高治卻沒有再給她更多的猶豫的時間,他抓著他的手,隻一拉,安娜一聲輕呼,就倒入了他的懷中。
“蠟燭……蠟燭……”安娜急促而又低聲的叫道……
……
第二天中午,火車到了克利夫蘭車站,一行人下了車,然後換上馬車,又花了兩個小時,終於來到了此行的目的地——克利夫蘭大學。
克裏弗蘭大學建在靠近伊利湖的一片丘陵上,沿著緩緩起伏的丘陵,錯落的布置著各種校舍,有教室,有圖書館,有餐廳,有宿舍,還有最讓麥克斯韋牽腸掛肚的大實驗室。
跟著來的學者們大部分都跑去了兩個地方,有些人去了圖書館,有些人則跑去了實驗室。不過所有的人對這座還在繼續建設中的大學都相當滿意。尤其是麥克斯韋,在看到大實驗室裏的那些以前很難找到的設備之後,恨不得立刻就讓助手們和他一起來完成此前積壓下來的一些實驗。
史高治也有一個實驗準備在這裏完成。事實上,這個實驗,史高治自己早就做過了,如今隻是想要乘著麥克斯韋等人都來了的機會,將它拋出來。一來,克裏弗蘭大學還沒有正式開學,就取得了劃時代的成果,這必然能大大提高這所大學的聲望。二來,有了這個實驗做基礎,用不了多久,他就能名正言順的把無線電通訊的玩意兒搞出來賺錢了。
這個實驗就是著名的赫茲實驗。在原本的曆史上,赫茲根據電容器經由電火花隙會產生振**原理,設計了一套電磁波發生器,他將一感應線圈的兩端接於產生器二銅棒上。當感應線圈的電流突然中斷時,其感應高電壓使電火花隙之間產生火花。瞬間後,電荷便經由電火花隙在鋅板間振**,頻率高達數百萬周。由麥克斯韋的理論,此火花應產生電磁波,於是赫茲設計了一簡單的檢波器來探測此電磁波。他將一小段導線彎成圓形,線的兩端點間留有小電火花隙。因電磁波應在此小線圈上產生感應電壓,而使電火花隙產生火花。所以他坐在一暗室內,檢波器距振**器10米遠,結果他發現檢波器的電火花隙間確有小火花產生。赫茲在暗室遠端的牆壁上覆有可反射電波的鋅板,入射波與反射波重疊應產生駐波,他也以檢波器在距振**器不同距離處偵測加以證實。赫茲先求出振**器的頻率,又以檢波器量得駐波的波長,二者乘積即電磁波的傳播速度。正如麥克斯韋預測的一樣。電磁波傳播的速度等於光速。
現在,史高治要做的,就是複製這個實驗,這個實驗對於設備的要求並不高,在原本的曆史上,赫茲在完成這個實驗的時候,所用的實驗器材甚至都是自己動手製作的。
史高治告訴麥克斯韋,經過昨天一夜的思考(安娜看著史高治麵不改色的說瞎話,差點笑出了聲,必過隨之又不知道想起了什麽,一下子紅了臉),他想出了一個可以用來證明電磁波的存在的實驗方案。他將這個竊取自後來的赫茲的方案和麥克斯韋商量了一下,麥克斯韋立刻就想明白了他的思路,不由得由衷的稱讚他是天才。
到了第二天,實驗設備也準備好了。兩個人在大實驗室裏開始了這座實驗室的第一次科學實驗。實驗的結果完美的證明了從麥克斯韋—麥克唐納公式中推導出來的東西:電磁波的存在被證明了,電磁波的速度等於光速也被證明了。
麥克斯韋將這幾天取得的成果寫成了一篇叫做《電磁場的動力學理論》的論文,在給史高治過目後,他在論文的著作人的位置上寫下了兩個名字:詹姆斯?克拉克?麥克斯韋,史高治?麥克唐納。