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为什么说琴弦震动了世界?

来源:现代易武汉学派公众号作者:武汉赵向阳(原创时间:2020-09-18 10:46浏览次数:

                           
                          布鲁克·泰勒(1685年~1731年)
 
现代科学技术在欧洲,是如何一步又一步发展起来的呢?
令人不可思议的是,这一切都源自一把小提琴的琴弦!
1714年,英国数学家布鲁克·泰勒(Brook Taylor)发表了小提琴弦的振动基频与弦的长度、张力和密度关系的论文。
1746年,法国人让·勒朗·达朗贝尔(Jean Le Rond d' Alembert)证明了琴弦震动波的瞬时形状可以是任何形态。
1748年瑞士数学家莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler)就琴弦建立了“波动方程”。
 
                          
                     莱昂哈德·欧拉(1707年~1783年)
 
10年后,欧拉又导出了一个波动方程,用以描述鼓面波动。
物理解释是:一小片鼓面的加速度与所有邻近部分鼓面作用于其上的平均张力成正比。它看上去很像琴弦的一维方程,但现在除了有时间变化率外,在两个独立方面上,还有空间(二阶)变化率。
很快,波动方程离开了音乐领域,成为数学物理学绝对中心特征,并进入各个领域,如流体力学的水波,声学中的声波,电磁学中的电磁波,光学中的光波。
1864年,詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell)把英国物理学家法拉第的磁力线思想,用磁场和电场数学方程表达出来,解释为磁体和电荷在空间的分布。不久又优化为一组4个微分方程。

                           
               詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(1831年〜1879年)
 
1886年德国物理学家海因里希·赫兹(Heinrich Hertz)检测了电磁波。
1895年小提琴琴弦引发的故事,达到了高潮,
古列尔莫·马可尼(Gugliemo Marconi)成功地拍发了第一份无线电报,并于1901年成功地传送和接收了第一个跨越大西洋的无线电信号。
这之后,就是我们现在所熟悉的东西出现了,收音机、电话、雷达、声纳、超声波检测、核磁共震、电视、录像带、光盘、大哥大、BB机……
法拉第(Michael Faraday)证明了磁和电是同一样东西的两个不同的方面。

                      
             迈克尔·法拉第( 1791 
1867年 )    威廉四世(1765年~1837年)

他被英王请入宫中做实验,威廉四世(Willam lv)大惑不解地问法拉第,这些摆样子的科学把戏到底有什么用?
法拉第回答说:“我不知道,陛下,但我确实知道有朝一日,英国将对它们征税。”
然而,同一时期的中国人没有听到这句话,也不知道这里所发生的一切!
他们中间最优秀的一批知识份子,为躲避文字狱,不得不在故纸堆里搞考证,史称“朴学”!
 九年后鸦片战争爆发!4000名手持新式火器的撒克逊人,打败了有四亿人口的大清国!
大清国赔款2100万银元,并租让了香港!



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