第450章 電磁波
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【有線電報和有線電話一個非常大的局限性就是它們必須依托於電線實現信息傳輸。
被電線所束縛,這兩項重要科技的應用場景就少了很多。
像在偏遠地區、山區要實現通信的成本非常大,島嶼和移動的船隻、火車上更是無法靠有線通信與外界聯係。
而比有線電報和有線電話更具革命性的科技,是無線電通訊。
這是一種具有高度可移動性,應用範圍極廣,依靠無形的電磁波實現遠距離通訊的極重要科技。
如果說第一次工業革命是蒸汽機,第二次工業革命是電力,那麽推動人類進行第三次工業革命邁入信息化時代的,正是這項至關重要的無線電通訊。
基於發射電磁波和接收電磁波實現通訊的無線電,正是未來的移動手機之所以能夠實現通話、發信息、看視頻,甚至是高頻率互傳信息進行網絡遊戲的基礎科技。
可以說人類如果沒有發現電磁波,沒有對電磁波進行深入了解和利用,那麽人類的未來就無法實現像今天這麽發達的信息化。
而電磁波究竟是什麽?又是如何讓人類擁有信息化那樣猶如天方夜譚的能力的?
此前提到,電生磁,磁生電,電的由來是電子的移動,而磁力的由來是所有像電子、質子等帶電粒子具備的特性。
當帶電粒子靜止不動時,它周圍的磁場不發生變化,當帶電粒子移動時,它周圍的磁場隨之移動,從而對周圍其它帶電粒子施加力的改變。
當大量帶電粒子對同一個方向施加作用力時,其宏觀體現就是磁力。
而磁力之所以能夠吸引鐵,而不能明顯吸引銅和木材、水等其它物質,是因為鐵的原子具有未成對電子,這些電子可被外磁力吸引向同一個方向排列,從而表現出非常明顯的磁性。
而銅、木材、水等這些物質,它們的帶電粒子往往呈對稱分布,整體磁效應相互抵消,所以不對外磁力表現出磁性。
而電磁波中的波是怎麽產生的?
因為帶電粒子是同時具備電場和磁場兩種力場,它們都可以對帶電粒子施加力,可它們又的確不是同一種力,因此也會有相互作用力。
這兩種力場相互作用產生變化,並且這種變化將以光速在整個空間內傳播,這種傳播就被稱為電磁波。
帶電粒子的運動速度不同,產生的電磁波能量也會不同,因此可以根據粒子的震蕩頻率將電磁波分為不同的能量類別,這就是電磁波頻率。
最常見,也是人肉眼可見的太陽光就是電磁波的一種。
光分為可見光和不可見光,而所有的光都是電磁波。
光具有波粒二象性,所有的電磁波也具有波粒二象性。
就像電流具有接近光速一樣,是因為電場傳遞的力在所有電子中幾乎是同時發生的,電磁波傳遞的速度也是接近光速。
但是光,或者說電磁波作為能量的一種形式,為什麽會存在粒子特性,至今仍在探索階段。
這些微觀層麵的物理特性太過複雜,我自己也很難學習理解後再介紹給大家,所以就不多贅述了,就當天幕給古人都說了,接下來主要還是講怎麽利用電磁波。)】
看著這些似乎在解釋天地萬物以何種方式存在並影響世界的科學知識,古人們聽著看著,猶如半夢半醒,半知半解,但不影響他們深覺科學之深奧,宇宙之神秘。
“電是能量,火是能量,光也是能量,所以太陽照耀世間時會帶來熱,火是熱的,電也能產生熱。
皆因它們都是能量,靠粒子運動來產生的能量!”
“可粒子究竟是如何運動的?又為什麽運動有強弱差別以致有頻率差別?”
“不妨用宏觀來解釋微觀,火是如何傳遞出更多的熱的?是因為添加了更多的燃料,或以冶煉爐那般用保溫和送風加劇了溫度提高。
粒子運動速度加劇,並傳遞出更強烈的能量,或許也是因為熱,是溫度提高。”
“可溫度加劇,粒子為什麽不會被焚毀?”
“哪怕是宏觀,你又可曾見過任何物質被焚燒成連氣體都沒有了的虛無嗎?
草木被焚燒殆盡了還有灰燼,還有炊煙,物質沒有減少,隻是分裂成了不同形式。”
“可是物質分裂為什麽會產生能量?又是什麽讓物質結合在一起存儲能量?”
“草木吸收養分和光照形成草木,本身也是借助了光的能量,還有細胞運動的能量,各種各樣的能量或許隻是在以任何形式不斷傳遞轉變……等等,電場和磁場就是能量,那粒子又為什麽能不斷產生電場和磁場?它們最基礎的能量從何而來?”
“電場和磁場或許隻是特性,它們不運動就無法對外產生能量,還是熱量影響它們產生了運動。”
“你們一個個都是天才嗎?為什麽天幕說一遍你們就好似理解了並產生自己的想法?搞的不僅天幕說的是什麽我聽不懂,現在你們在說什麽我也聽不懂了。”
“萬事萬物一旦深究,的確都太過匪夷所思,我們現在不能理解,就連科技積累如後世的人也尚不能完全理解。
這世間的真理還是得從微觀層麵鑽研,從構成世間一切的粒子鑽研,或許千百年後我們也能窺見些許真理。”
“怎麽鑽研?既然粒子是構成一切物質的基礎,那你又如何寄希望於靠由無數細胞組成的人眼去觀察粒子?
說簡單點,就連放大鏡也是無數粒子組成的,你怎麽指望用比粒子大無數倍的玻璃去觀察微觀粒子?”
“誰說一定要靠肉眼去觀察?如果鑽研一道從根本上就走不通,那後世的人又是怎麽總結出電磁波的?
還是那句話,用宏觀現象去推敲微觀真理,哪怕推敲假想出來的結論是錯的,那也是給後來人積累經驗,才能夠讓後來人推敲出更接近真理的結論,也才能證明我們的結論是對是錯。
這個探索的過程並利用探索的結論去發展生產力,就是科學!”
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