人类是怎么发现有电磁波存在的

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-01
人类是怎样开始知道地球外面是真空即怎么知道宇宙。怎么知道飞船能在太空飞行并且发现电磁波的。

在多元化的汉语中,“宇”代表上下四方,即所有的空间,“宙”代表古往今来,即所有的时间,“宇”:无限空间,“宙”:无限时间。所以“宇宙”这个词有“所有的时间和空间”的意思。 把“宇宙”的概念与时间和空间联系在一起,体现了我国古代人民的独特智慧。
  “宇宙”一词,最早出自《庄子》这本书,“宇”代指的是一切的空间,包括东,南,西,北等一切地点,是无边无际的;“宙”代指的是一切的时间,包括过去,现在等,是无始无终的。在中国,早在西汉时期,《淮南子·俶真训》指出:“有始者,有未始有有始者,有未始有夫未始有有始者”,认为世界有它的开辟之时,有它的开辟以前的时期,也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊,也存在着类似的见解。例如留基伯就提出,由于原子在空虚的空间中作旋涡运动,结果轻的物质逃逸到外部的虚空,而其余的物质则构成了球形的天体,从而形成了我们的世界。
  太阳系概念确立以后,人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。1644年,R.笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说;1745年,G.L.L.布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说;1755年和1796年,康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。

人类的肉眼很难看见电磁波。
望远镜是眼睛的延伸
千百年来,人类一直是在用眼睛或眼睛的延伸(望远镜)来“看”宇宙。古人用肉眼就可以看到日月星辰和银河系。后来,伽利略发明了望远镜,使得人类可以用更强大的“眼睛”去观测宇宙。我们人眼看到的可见光只是电磁波一个非常窄的波段,在可见光之外有更长的长波如红外,微波和射电波及更短的短波如紫外,X射线和伽马射线。人们于是在这些波段建造了更强大的望远镜对宇宙进行全面观测。然而,所有这些观测都是用光子信使来传递信息的。

传递宇宙信息的其它信使
我们知道宇宙有四大相互作用。光子是电磁相互作用的传播媒介。除了电磁相互作用以外,还有三种相互作用,分别是弱相互作用,强相互作用和引力相互作用。弱作用和强作用是短程力,其传递媒介不能够传播很远,但它们的产物,即中微子和宇宙线,却能够从遥远的天体到达我们。这两种宇宙信使由于时间关系我们今天不做介绍。
第四种相互作用是引力相互作用。和电磁相互作用一样,引力是长程力。与引力相对应的波动是引力波。这是一种非常微弱的波动。人类历史上最伟大的物理学家爱因斯坦在1915年提出了著名的广义相对论。引力波是广义相对论的预言。整整一百年之后,也就是在2015年,人类才首次探测到了引力波。

奇妙的爱因斯坦场方程和引力波
听说做科普报告的时候,如果写一个公式,有一半的观众就会走掉,但是我还是要硬着头皮写下来这个公式。这是因为两个原因:第一,能来到未来论坛的观众不是一般观众;第二,这个公式太漂亮了,不得不把它介绍给大家。这就是著名的爱因斯坦场方程。

爱因斯坦场方程是用来求解时空结构的演化的。爱因斯坦发现所谓“引力”其实可以描述为时空的弯曲。在广义相对论里其实没有引力,爱因斯坦场方程只是描述如何把物质和能量(方程的右边)与时空弯曲(方程的左边)联系起来。把方程从左读到右讲的是宇宙中的物质和能量分布如何可以引起时空弯 曲,把方程反过来读讲的是弯曲的时空如何决定物质怎样运动。这是一个张量方程,全部写出有16个方程(考虑度规张量的对称性独立方程有10个)。数学上非常复杂,但物理上非常简单。更重要的是,无论你在哪个参照系,比如在地球上,在太空中,在黑洞旁边,甚至在黑洞里,这个公式都是普适的,唯一不同的是方程的解(所谓时空度规)不同,亦即时空结构不同。
随着科技的发展,人们会有更精确的仪器去观察电磁波,但是肉眼是看不到的。

摩擦能产生电,天然磁石能吸铁,这些原始的电磁现象早已为人类所发现。可是,一直到19世20年代,人们才开始逐步找到电与磁之间的关系。1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,当导线中有电流过时,放在它附近的磁针会发生偏转;学徒出身的英国物理学家法拉第(1791-1867)明确指出,奥斯特的实验说明了电能生磁。他还通过艰苦的实验,发现了导线在磁场中运动时会产生电流,这就是所谓的“电磁感应”现象。 著名的科学家麦克斯韦用数学公式表达了法拉第等人的成果,而且把法拉第的电磁感应理论推广到了空间,认为在变化磁场的周围,能产生变化的电场,如此推演下去,交替变化的电磁场就会像水波一样向远处传播。于是,麦克斯韦在人类历史上首先预言了电磁波的存在。 那么,又是谁证实了电磁波的存在呢?这个人就德国青年物理学家赫兹(1857-1894)。 1887年的一天,赫兹在一间暗室里做实验。他从两个相距很近的金属小球接上交流高压电,他身后有一个没封口的圆环。随着一阵阵劈劈啪啪的电火花声,他发现,当他把圆环的开口调得越来越小时,便有火花越过缝隙。这便提供了能量能越过空间进行传播的有力证据。一次看来十分平常实验,却揭示了电磁波存在的伟大真理,为人类利用无线电波开辟了无限广阔的前景。

  • 什么是电磁波?
    答:1865年英国著名的物理学家、卡文迪许实验室的创始人麦克斯韦预言了电磁波的存在。即在空间某区域变化的电场会在邻近的区域中引起变化的磁场,这一变化的磁场又在较远处引起变化的电场,这种在空间变化的电场和磁场交替产生,并且在空间由近及远地传播过程,就叫做电磁波。麦克斯韦经过理论计算还得到了电磁波...
  • 电磁波如何产生
    答:知道小有建树答主 回答量:688 采纳率:98% 帮助的人:49.7万 我也去答题访问个人页 关注 展开全部 问题一:电磁波产生的原理 从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是能够释出能量的物体,都会释出电磁波。 产生: 电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面,变动的电会产生磁,变动的...
  • 最先通过实验证明电磁波真实存在的科学家是谁
    答:最先通过实验证明电磁波真实存在的科学家是谁:赫兹 分析:第一次用实验证实了电磁波存在的科学家是赫兹,而不是其他科学家。海因里希·鲁道夫·赫兹(HeinrichRudolfHertz,1857年2月22日-1894年1月1日),德国物理学家,于1888年首先证实了电磁波的存在。并对电磁学有很大的贡献,故频率的国际单位制...
  • 人类首次通过实验证实电磁波存在的科学家是( )A.法拉第B.赫兹C.麦 ...
    答:麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在.故B正确,A、C、D错误.故选:B.
  • 电是怎么被人类发现利用的?
    答:世界上第一个揭示了电的本质的人是本杰明∙富兰克林。之后由丹麦物理学家汉斯·奥斯特发现电和磁的关系、法拉利确定现代的电磁学理论、尼古拉·特斯拉发明的多相交流发电机开始为全美国提供照明和动力用电。富兰克林冒着生命危险使用风筝,在雷雨天进行雷电实验,因为这个实验证实了天上的雷电和我们生活中...
  • 电磁波的发现2|电磁波发现
    答:知道小有建树答主 回答量:146 采纳率:0% 帮助的人:36.3万 我也去答题访问个人页 关注 展开全部 电磁波的发现2 1.收音机所接收到的无线电波由真空传入折射率为3的介质中,传播速度变为___. 3×10m/s 据v=v3×10m/s 2.一列电磁波的波长为30km,该波从地球传到月球需1.3s,则在这一距离可排...
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    答:【脑波】宇宙中哪里都是电磁波…  我来答 1个回答 #话题# 打工人的“惨”谁是罪魁祸首?百度知道日报 2017-08-18 · 每天多一点知道 百度知道日报 《知道日报》是百度知道重要的品牌内容栏目,专注于“健康、生活、科学、技术、文化、体育、法律、商业”等领域的专业知识分享,通过百度在互联网领域的强大...
  • 电磁波的组成
    答:他断定电磁波的存在,推导出电磁波与光具有同样的传播速度。 1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。之后,人们又进行了许多实验,不仅证明光是一种电磁波,而且发现了更多形式的电磁波,它们的本质完全相同,只是波长和频率有很大的差别。按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来,就是电磁波...
  • 无线电是自然存在的还是人为形成的?
    答:无线电就是电磁波,是由电荷运动产生。电磁现象是自然基本现象之一。只要有电荷运动就会产生电磁波。光就是电磁波之一。人类在发现电磁现象后也可以用技术产生电磁波。无线通信就是人工产生的电磁波。
  • 电磁波我们的周围的空气中就有吗?请问他是以几维空间存在!谢谢
    答:说的简单一点,电磁波就是电的另一种传播形式,以粒子(像光子)存在于空间之中。以人类现在的科技水平来讲,制造频率稳定,波长单一的电磁波是很容易的,在这个过程中会用到石英或者水晶,而电磁波的接收用的也是水晶或者石英,电磁波在传递信息的时候,就像货车一样,装载的主体电磁波(就像货车)本身...