「電學中的牛頓」安培還是數學家及化學家

2020-12-06 笑看科普吧

大家印象中的安培,是在初中物理電學中,電流的單位強度以安培命名,對他的了解也僅停留在這個層面上,其實他還是個數學家、化學家,連麥克斯韋都稱讚他是「電學中的牛頓」,可見其在電學方面貢獻之大。

安德烈·瑪麗·安培出生於法國裡昂,從小就表現的聰明靈慧,他在父親的教導下學習拉丁文,他喜歡數學父親轉而教他學習數學,在他18歲的時候已經學習完了所有的數學知識。26歲的時候被博各學院聘為物理學與化學教授,次年在布雷斯地區布爾格中央學校任物理學和化學教授,兩年後在巴黎科技工藝學校任職,任職三年後成為數學教授,1808年被任命為法國帝國大學總學監,此後一直擔任此職。1824年擔任法蘭西學院實驗物理學教授,十二年後在法國去世。

在奧斯特發現電流的磁效應後,引起了安培的注意,他之前一直信奉庫倫的電與磁之間沒有關係,經過兩周時間的精心研究提出了磁針轉動方向和電流方向的關係及從右手定則的報告——直線電流的安培定則用右手握住導線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致,那麼彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向。環形電流的安培定則讓右手彎曲的四指和環形電流的方向一致,那麼伸直的大拇指所指的方向就是環形電流中心軸線上磁感線的方向。這就是之後以他命名的安培定則。他發現電流在線圈中流動的時候表現出來的磁性和磁鐵相似,創製出第一個螺線管,在這個基礎上發明了探測和量度電流的電流計。他還提出分子電流假說,他認為磁體中存在分子電流,通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無章的,它們產生的磁場互相抵消,對外不顯磁性。當外界磁場作用後,分子電流的取向大致相同,分子間相鄰的電流作用抵消,而表面部分未抵消,它們的效果顯示出宏觀磁性。他通過運用高度的數學技巧總結出電流元之間作用力的定律,描述兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對取向之間的關係,這就是後來到安培定律。數學方面他曾研究過概率論和積分偏微方程,化學方面他幾乎與H戴維同時認識元素氯和碘,導出過阿伏伽德羅定律,論證過恆溫下體積和壓強之間的關係,還試圖尋找各種元素的分類和排列順序關係。

安培經常因思考問題太過專注鬧出不少笑話。一次他在河邊思考問題,撿起一塊石頭裝進口袋,過了一會他把口袋石頭扔掉,回到教室才知道扔掉的是懷表。還有一次他在街上走著突然想到問題,沒有黑板直接把馬車車廂當做黑板在上面計算,馬車走了他還跟著小跑,直到馬車停下來他才停下來,使街上的人笑的前仰後合。

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    安德烈·瑪麗·安培安德烈·瑪麗·安培(1775年1月20日 — 1836年6月10日),裡昂人,法國物理學家、化學家和數學家。安培最主要的成就是1820~1827年對電磁作用的研究,他被麥克斯韋譽為「電學中的牛頓」[1]。
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    電磁學偉人安培的少年時光註定是不平凡的。天才的才智與對科學的熱情為他日後的科研道路打下基礎。    之後這位天才少年的履歷大概就是在各個大學之間輾轉任職,同時研究數學、發發論文,這時安培的生活和電學還幾乎毫無關聯。直到1820年,奧斯特(熟悉的名字)發現電流的磁效應,才令安培將注意力完全且迅速地投向電學的懷抱。
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    他只花了很短的時間就研究出了右手螺旋法則、電流相互作用規律,提出了分子電流假說,發明了電流計,被譽為電學領域的牛頓。本期扮演中,丁主播出演安培,演示怎麼扔掉他的懷表。今天的節目時長大概20分鐘,適合上學路上或臨睡前家長和小朋友一起收聽。安培1775年的今天,安培出生於法國。他的本職工作是數學和化學教授,相當於業餘研究物理。
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  • kv還是kV ? mΩ還是MΩ? 傻傻分不清?
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    因此,在1881年國際電學大會[4]上正式決定增加個基本量:電流強度(I),並把它的單位命名為安培(A)。安培(André-Marie Ampère,1775 — 1836),是法國著名的物理學家、化學家。在家庭的影響下,安培自幼開始自學數學、拉丁文、歷史、哲學等,尤其在數學方面更是有著異人的天賦。
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  • 這麼牛的牛頓,原來還是一位數學家,而且是成就斐然
    牛頓作為科學史上最有影響力的科學家之一,被譽為是「物理學之父」,大家都對他事跡多多少少都有一些了解,但主要都集中在物理學方面。讓很多人感到意外,牛頓在數學方面也取得輝煌的成就,因此他不僅是一名物理學家,更一名成績斐然的數學家。
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  • 牛頓不但是物理學家、天文學家、數學家,還是一位鍊金術師!
    牛頓是歷史上最偉大的鍊金術師,沒有之一。同時,他也是最偉大的物理學家、天文學家、數學家、自然哲學家、神學家之一。縱觀古今中外所有的「家」們,能夠集如此眾多的「家」於一身的,古往今來很可能就只有牛頓一人。非但空前,而且極有可能絕後。
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    很多物理學家都有很強的數學能力,並且有些還是數學家,其中就包括牛頓。牛頓不僅是人類有史以來最偉大的物理學家之一,而且也是最偉大的數學家之一,他與阿基米德和高斯並稱世界三大數學家(不少人主張歐拉也應該與他們齊名)。牛頓之所以在數學領域久負盛名,當然是因為他為數學做出過開創性的貢獻。
  • 網友問:為什麼物理學家普遍要比化學家、生物學家出名?
    事實的確是這樣的,總體上說,物理學家的知名度明顯高於生物學家、化學家等等,其中的原因和物理學的特殊地位有一定關係。我們縱觀科學歷史,會發現一些耳聞能輸的科學家中,物理學家佔了絕大一部分,比如伽利略、愛因斯坦、牛頓、麥克斯韋、法拉第、楊振寧等等。