当他孱弱的声音在空旷的教室中回荡时，是多么的凄凉！这一如他生前的写照，有才华但没有得到充分的赏识，起码在当时的人们心中，他和当时赫赫有名的法拉第还有好几条街的距离——也许当时的人们从未将他们两相提并论过。
　　法拉第去世后的第十二年，也就是1879年，麦克斯韦去世，享年49岁。不用多久，麦克斯韦的关于电磁波和光的预言将会被证实，物理学开启了新的篇章，而正是他对经典电磁学的贡献，将他推向了和牛顿平起平坐的位置！

　　法拉第曾谦虚地说他偏重于实验，数学功底上欠佳，而麦克斯韦的数学极好，正好弥补的法拉第的缺憾，两人如天作之合，尽管从未在一起做过实验。实际上当时比麦克斯韦数学好的数学家大有人在，比如被誉为“数学王子”的高斯（ Gauss，1777－1855，如果有人讲历史上的数学家拍个座次，前三名没有高斯那一定是不合理的）还有他的学生们，但是麦克斯韦是将物理和数学结合的最好的科学家。

　　在糅合安培、法拉第、楞次等物理学实验成果和高斯、拉普拉斯（数学家、哲学家）等人数学成果之后，奇迹般地创造了上帝的Home键，以至于后来人纷纷以此为楷模，想要建立大一统的万有理论，比如爱因斯坦。
　　日期：2017-08-15 09:23:31
　　第二十一回：波

　　什么是波？
　　明代的稗言野史里，讲述了一个很有趣的故事。话说王安石在《字说》中，谓“坡者，土之皮也”，苏东坡听到后，立刻反唇相讥：“滑者，水之骨也”。这个故事多为杜撰，王安石的“坡”绝不会暗指苏东坡，而“滑”字也形容不了王安石（在明清士人眼中，多认为王安石是“与民挣利”的小人），再者这两个字也没有一毛钱关系啊！
　　如果有这样的对话，情节应该王安石说“波者，水之皮也”，苏东坡对此解释不满意，反问道：“波是水之皮，难道滑是水之骨？”这就合乎逻辑了，一下子也由嬉笑怒骂变成了学术探讨了。
　　且不管“滑”字，单说这个“波”字的解法却是一语中的。波的基本字意就是水面的起伏运动，如波涛、波浪，指的是水的皮面上的那点事儿。
　　除了水波还有哪些波呢？假如手握住绳子一端，不停上下抖动：
　　绳子感觉向前方运动（波行径方向），但是实际上绳子上每个质点（如A点）始终上下运动的，这种质点运动与波行径的方向垂直的波谓之横波。
　　和横波对应的是纵波，比如生活中最常见的实物是弹簧。弹簧上的每个质点都是做下运动，与波的传播方向一致，谓之纵波。
　　说了这么多，我们只看到了水、绳子、弹簧。波在哪儿呢？其实，波不是实物，而是一种运动，是物体处在的某种状态。即便我们看到微风吹拂水涟漪，但是除了水和水上的空气还有水下的鱼，并没有“波”这个实体，波是一种传输能量的方式而是。

　　以声波为例，当声波从声源发出，通过空气传输到耳朵里，耳膜就会随着声波振动，再通过神经系统传大脑，就能分辨出声音了。假设有人在说悄悄话，那么第三者肯定是听不到的，因为声音太小，也就是能量太小了。然而，即使能量足够大，人耳也未必全能听的到，还有频率限制。频者，重复也，率者，次数也。频率者，重复之次数也。假设一人一天吃三顿饭，频率可以计算为：3顿/天，再换算到秒：（3/86400）顿/秒，采用国际单位即3/86400赫兹。

　　假设有只可爱的汪星人，有时一点声音也没有的情况下，他却汪汪的叫个不停。实际上，并不是没有声音，只是这个声波的频率超出人耳的接受范围，所以人耳听不到，但是却在狗耳朵接受范围。
　　那么问题来了，为什么狗狗能听到，人听不到？这里面得要共振，所谓共振，字面理解为：让一部分物体先振动起来，然后带动其他物体振动，进而达到共同振动的目的。但是共振还需要一定的条件,比如荡秋千,秋千的摆动和推秋千的人推动都具有周期性,只有当推动的频率和秋千的频率成一定比例关系,秋千才会越摆越高。也就是说，推力要顺应秋千的摆动，否则秋千就会慢慢停止下来。好比想要共同富裕，都得顺应国家政策一样。

　　在声音界，共振又叫“共鸣”。当声音进入耳朵时，鼓膜随之振动（不一定是共振），然后鼓膜带着三块听小骨振动，听小骨又带着耳蜗振动。耳蜗就像一个蜗牛（要不然就不叫耳蜗了），耳蜗上的每一小段都对应不同的共振频率，所以能感知某个频率范围内声波。
　　共振让“小伙伴”在一起愉快的玩耍，但是这种友谊有时却是很危险的。当频率很大时，如果产生共振，耳蜗就会因为振动太频而破裂，这时听小骨旁边的肌肉发挥作用，通过改变听小骨的固有频率，不产生共振，同样就听不见这个频率段的声音了。
　　除了共振，波还具有娱乐精神呢？
　　1.衍射。假设躲在一个大石头后面，但是依然能石头前面的声音，这是因为波能绕过障碍物，继续传播。
　　2.干涉。当两列波相遇时，会发生你影响我，我也影响你的干涉现象，但是影响不是随意的，其结果会根据相遇点、振幅、频率、波速等因数的不同而变化。最有名的的干涉现象叫“双缝干涉”。
　　衍射和干涉也是实验中检验波与否的最好标准之一。
　　还有个有趣的现象，当两列频率、振幅、波速一致但波方向相反波相遇时，可能会产生驻波现象。以横波为例，当驻波产生时，波只做上下运动，感觉上像驻足停留了一样，故而称为驻波。驻波有个很大的特点，能量不损失，只在波的内部以两种或两种以上的能之间相互转化。

　　水波，绳波、弹簧波、声波，都是因为机械振动引起的，所以称为“机械波”。而麦克斯韦预言电磁波是存在的。什么是电磁波呢？
　　电磁波也是波，具有波的基本性质，也是能量的传递方式，而有些书籍里说电磁波是一种物质，难道白马真的非Horse？对不起，物理学暂时还没有上升到哲学高度，电磁波也是波，也是物质，怎么解释呢？爱因斯坦之前还没有答案。
　　怎么寻找电磁波呢？麦克斯韦认为通过一个自然现象找到——闪电，因为当天上闪电时，地面上的小磁针会发生扰动，所以麦克斯韦认为电火花中会激发出电磁波。这也为后来人寻找电磁波留下了把小钥匙。
　　那法拉第所谓的力线与电磁场又是何物呢？
　　力线的概念提出与磁铁吸引小铁屑抽象出来的，法拉第将其类比于光线等等，但是光线不是真实存在。可能法拉第忽略了小铁屑磁化后也会相互作用，单个小铁屑会做不到那样的分布。不管这样，鉴于法拉第力线带来了种种不可解释的现象，现在物理学都认为它们并不存在，就像作业本上的一个大红X一样，老师只是用这种方法告诉学生做错了，而对与错，不是大红X决定的。
　　但场是真实存在的，场是什么？似乎只可意会不可言传，比如我们日常的菜市场，菜市场是一个“空间区域”，是买菜和卖菜的交易场所。同样，电磁场可以看成电、磁相互作用（电变磁、磁变电）的场所，电磁波的作用便是通过电磁场实现的。尽管力线被认为是一种抽象虚拟的东西，但是用力线描述场却有独到之处，就像用个带箭头的直线描述光线一样。