第202章 無線電?

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    就在驅逐艦設計如火如荼的時候,另一項好消息接踵而來
    法拉第帶領的研究團隊成功驗證了電磁感應現象的存在,相比較於原曆史上法拉第的研究早了六年
    電磁感應現象的驗證成功,成功為神州無線電發展甚至於世界無線電發展奠定了堅實的基礎
    電磁感應現象表明了電和磁之間存在著緊密的聯係,變化的磁場能夠產生電場,這一發現是電磁學理論的重大突破。它讓科學家們認識到電和磁並非孤立的現象,而是相互關聯、相互轉化的
    這種電磁統一的思想為後續麥克斯韋建立完整的電磁理論體係奠定了基礎
    麥克斯韋在法拉第等前人的研究基礎上,提出了麥克斯韋方程組,全麵而係統地描述了電磁場的基本規律,預言了電磁波的存在,而無線電通信正是基於電磁波的傳播來實現信息的傳遞,所以法拉第的發現是無線電研發在理論源頭上的重要基石
    電磁感應現象的發現為研究電磁現象了新的方向和思路
    科學家們開始更加深入地探索電磁場的性質和行為,研究如何利用電磁感應原理來實現電能和磁能的相互轉換和傳遞
    這種對電磁現象的深入研究,使得人們逐漸認識到可以通過控製電磁場的變化來產生和接收特定頻率的電磁波,從而為無線電通信中信號的發射和接收了理論依據
    電磁感應原理是發電機的工作基礎。根據這一原理,人們能夠製造出將機械能轉化為電能的發電機。在無線電研發中,穩定而可靠的電源是至關重要的,發電機的出現為無線電設備了持續的電力供應
    早期的無線電實驗設備需要電源來驅動發射和接收裝置,而發電機技術的發展使得獲取電能變得更加容易和高效,為無線電設備的研發和實驗了必要的能源支持
    而神州憑借早已經實現的發電機技術以及電力長距離運輸和電網技術可以極大的縮短無線電發報機的研究時間
    對電磁感應的研究促使科學家們不斷改進和完善各種電子元件。例如,基於電磁感應原理可以製造出變壓器,變壓器能夠改變電壓的大小,實現電能的高效傳輸和分配
    在無線電通信中,變壓器可以用於調整信號的電壓,以適應不同的傳輸和處理要求,此外,電磁感應現象還為電感、電容等電子元件的設計和應用了理論基礎,這些電子元件是無線電電路中不可或缺的組成部分,用於調節信號的頻率、幅度和相位等參數
    神州目前對於無線電的科研方向正處於理論驗證階段,而法拉第團隊已經成功驗證電磁感應現象,為神州後續的無線電發展打開了大門
    神州科學院的實驗室裏,法拉第站在一群目瞪口呆的學者麵前,手中舉著一塊纏繞著銅線的鐵芯,旁邊連接著一根靈敏的電流計,隨著他快速移動磁鐵,電流計的指針猛地偏轉
    “電磁感應現象,被證實了!”
    法拉第驚呼出聲
    “這簡直太不可思議了!!”
    旁邊的一個研究員看著電流計指針轉動發出驚呼
    “這簡直就是科學時代的偉大創舉!!法拉第教授!你要名垂青史了!!”
    另一個研究員激動的直接把法拉第抱了起來,周圍的研究員一擁而上將法拉第抬在手上不斷的拋向高空
    法拉第此時也處於激動的狀態,他不可置信的看著自己的研究發現,激動落淚
    “自己這麽多年的辛苦實驗沒有白費,來神州將是我此生最重要的決定!!”
    法拉第激動的大喊道
    很快一篇名為《論磁場的電感應》的文章被提交到了神州科學家協會,這是由神州眾科學家牽頭成立的一個學術論文協會,也是目前神州科學界最權威的組織同時也是歐洲學術界認可的組織
    很快,法拉第的論文登上了報紙,立馬就在神州科研圈子裏炸開了鍋
    “林總,法拉第教授的電磁感應現象被驗證成功了”
    一個工程師拿著一份報紙找到了正在畫驅逐艦傳動結構圖紙的林海
    “是嗎?我看看”
    林海在京城讀書期間也讀過法拉第發表的一些論文,他對法拉第的論文是十分認可的
    林海接過報紙看著上麵的內容,從平靜到欣喜隻花了不到三十秒
    “不愧是法拉第教授”
    林海笑著說道
    林海雖然很高興,但他和法拉第的主攻方向不同互相幫不上什麽忙,隻能說是為他感到高興
    兩個月後,法拉第的論文內容傳到了歐洲,也在歐洲掀起了軒然大波
    歐洲此時在研究無線電方向的科學家不少,但他們都缺少一個理論作為理論支撐,而現在法拉第的研究內容如同指路明燈一樣照亮了他們的前進方向
    法拉第的電磁感應現象的發現在歐洲掀起了一股電磁學研究浪潮,英國皇家學會發文祝賀法拉第在電磁學領域的突破,同時還表示法拉第若是願意回國將比在神州更好的資源
    此文一出,便引來了不少歐洲科學家的鄙視,現在這個世界有什麽地方是比神州能更多的學術研究資源的地方
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    要不是歐洲的科學家禁令這些科學家早跑神州去了,還在歐洲用原始的研究工具研究,這不是在為難自己嘛
    電磁感應是指變化的磁場能夠產生電流的核心物理現象,其本質在於當導體(如銅線)處於動態磁場中(或磁場本身發生變化),導體內部的自由電子會因磁場力的作用定向移動,從而形成閉合回路中的電流
    法拉第通過大量實驗總結出,電磁感應的產生需滿足兩個關鍵條件
    一是閉合導體回路,必須有完整的導電路徑(如銅線繞成的線圈),使電子能形成循環流動
    二是磁通量變化,指穿過閉合回路的磁場強度(或方向)必須隨時間改變,具體表現為,磁鐵與導體相對運動(如磁鐵靠近遠離線圈,或線圈切割磁感線),磁場本身的強度隨時間增強減弱(如通電螺線管電流變化)
    這兩個關鍵條件構成了電磁感應產生的最重要因素
    朱怡倫也收到了法拉第成功驗證電磁感應現象的消息
    “電磁感應現象,無線電發展的重要裏程碑式的奠基理論,既然已經成功驗證電磁感應現象,那我們神州是不是可以研究無線電了”
    朱怡倫看著報紙自言自語思索道
    電磁感應現象雖然是無線電發展的重要裏程碑,但目前缺少一個係統性的對電磁場基本規律的驗證,而驗證這一發現的人正是詹姆斯·克拉克·麥克斯韋
    詹姆斯·克拉克·麥克斯韋的麥克斯韋方程組是電磁學發展史上的一個裏程碑,該方程組全麵而係統地描述了電場和磁場的產生、變化以及它們之間的相互關係,預言了電磁波的存在。電磁波的預言為無線電通信的實現奠定了理論基礎,因為無線電通信正是基於電磁波的傳播來傳遞信息的
    麥克斯韋的工作將法拉第等人的實驗研究成果進行了高度的理論概括和統一,使得電磁學成為一個完整而嚴密的科學體係。他的理論不僅解釋了已知的電磁現象,還為後來的科學家了研究電磁學的新方向和新方法,推動了無線電技術的快速發展
    但麥克斯韋出生於1831年,此時的他還處於生命尚未形成的狀態
    “去把法拉第召進宮來”
    朱怡倫說道
    “是”
    王伴伴回答道
    沒一會,法拉第便匆匆趕到了禦書房
    “臣,法拉第,參見陛下”
    法拉第向朱怡倫行禮道
    “朕恭賀你成功驗證電磁感應現象,你的發現是神州曆史上最重要的科學發現”
    朱怡倫笑著說道
    “臣能提前發現,多虧了陛下對於臣研究的鼎立支持,沒有陛下的全力支持,臣估計還要數年才能實驗成功”
    法拉第在談笑間拍了朱怡倫一個馬匹
    “沒有你們這群科學家,朕就算在多支持也沒用,所以你不謙虛,這是你應該得到的讚賞”
    朱怡倫說道
    “法拉第”
    朱怡倫點名道
    “臣在”
    法拉第回答一聲
    “朕有個設想,若是我們發送信息可以通過空氣中的電磁場從數公裏甚至數十公裏外發送到另一個地方,這樣就能節約非常多的時間,你看朕這個設想有實現的可能嗎?”
    朱怡倫輕叩案桌
    “變化的磁場能生電,這道理若反過來呢?”
    朱怡倫將茶碗的蓋子倒扣在桌子上
    “若電流變化,能否生出變化的磁場?若這磁場能穿透空氣,遠距離傳遞,是不是就能用這無形之力傳訊?”
    朱怡倫說道
    法拉第聞言,眼中閃過一道亮芒,他曾在實驗中觀察到,當線圈中的電流快速變化時,附近的磁針會出現短暫的偏轉這與“電生磁”的現象不謀而合
    隻是此前他的研究重心全在“磁生電”上,未曾深入探討“電生磁”的傳播特性
    “陛下聖明”
    法拉第躬身行禮
    “臣雖未係統研究,但曾做過一類實驗,就是將通電線圈靠近另一個閉合線圈,前者電流變化時,後者線圈中會感應出微弱電流,這說明變化的電流確實能激發變化的磁場,且磁場可能穿透空氣……”
    他頓了頓,語氣漸漸興奮起來
    “若能將這磁場定向傳播,或許真能讓信息乘著電磁波跨越山海!”
    法拉第頓感茅塞頓開,但又馬上冷靜下來,科學家的直覺告示他這件事沒有那麽簡單
    “陛下,此事雖妙,卻有三難”
    法拉第沉吟片刻開口道
    “哦?說來聽聽”
    朱怡倫挑眉問道
    “其一,電磁波的傳播規律未明,臣觀察到電流變化會激發磁場,但磁場如何擴散?是直線傳播,還是會繞射?距離多遠會衰減?這些都需要實驗驗證”
    “其二,發射與接收裝置需定向設計。若想讓電磁波指哪打哪,需設計特殊的振子(類似今日的天線),讓電流變化集中在特定方向激發磁場,這需要精密的機械加工“
    “其三,就是信息的編碼與解碼電磁波是無形的,如何讓接收方‘讀懂’其中的信息?臣想過,或可用電流的強弱、頻率的變化來代表字母或者數字比如短電流代表1,長電流代表2,這需要設計一套編碼規則。”
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    法拉第一連說了三條目前還無法實現的原因
    朱怡倫雖然聽不懂,但知道這都是因為沒有麥克韋斯方程的係統性論述和解釋造成的
    總的來說,目前若是要強行實現無線傳輸,需要的不止是法拉第一個人,還需要一個麥克韋斯,赫茲,馬可尼這樣的人物
    ”這些確實都是問題“
    朱怡倫扶著下巴思索道
    “科學的發展不是一朝一夕能夠一口氣吃成一個胖子,是需要時間來反複驗證,堆積實驗數據”
    法拉第說道
    “好吧,是朕想的太遠了”
    朱怡倫不得不承認這個殘酷的事實
    “臣可以先進行大量的實驗,積累大量的實驗數據,臣相信總有一天有人能在臣的實驗中獲得靈感”
    法拉第說道
    “好吧,你就先進行實驗吧”
    朱怡倫說道
    “那臣告退了,實驗室還有實驗要做,臣就不久留了”
    法拉第說道
    “好,你下去吧”
    朱怡倫擺擺手,法拉第再次行禮後便離開了
    朱怡倫在法拉第走後,從旁邊的書架上拿來一本厚厚的棕色書本
    書本封麵就寫著六個字《麥克韋斯方程》
    朱怡倫雖然有係統外掛,但給到的東西都是圖紙,書籍一類的物品,想要直接獲得成品是不可能的,需要自己造
    要是圖紙一類的話,自己可以想個辦法讓他出現在合適的時機,而理論這東西是不可能憑空出現的
    理論是伴隨著大量實驗和驗證而誕生的,不是說能憑空出現的東西
    一些淺顯的理論,朱怡倫直接把書丟給法拉第都可以,但壞就壞在麥克斯韋現在都沒出生
    真要讓他換個名字憑空出現還需要時間,畢竟現在電磁感應現象才剛剛出現
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