“首先是推导,其次是实验。”
“推导?”
法拉第扶了扶眼镜,重复了一遍这个词,对徐云问道:
“推导什么东西?”
徐云没有直接回答问题,而是反问道:
“法拉第先生,我听说您曾经提出过一个理论,也就是电荷的周围必然存在有电场,对吗?”
法拉第点了点头。
学过物理的同学应该都知道。
法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场的想法。
同时还利用磁铁周围的铁屑模拟了磁感线的情况。
徐云见说微微一笑,压制住心中的情绪,尽量面色平静的说道:
“我们接下来要推导的,就是电场中存在的一种东西。”
随后他拿起纸和笔,在纸上画出了一道波浪图。
也就是正弦函数的图像。
接着他在图像上画了个圈,对法拉第等人说道:
“法拉第先生,我们研究物理,目的就是为了从万千变化的自然界的各种现象里,总结出某种一致性。”
“然后用数学的语言定量、精确的描述这种一致的现象。”
“比如牛顿先生提出的f=ma,1824年热力学的△s>0、读者=帅逼美女等等……”
“那么问题来了,在我们现有的世界中,有没有一道数学方程可以描述波呢?”
法拉第等人沉默片刻,缓缓摇了摇头。
波。
这是个生活中非常常见的词,或者说现象。
除了柰子之外,石头掉进水里产生的是波。
抖动绳子出现的也是波。
风吹过湖面产生的还是波。
早先曾经介绍过。
1850年的物理学水平其实并不低,此时的科学界已经可以测量出频率、光波长这些比较精细的数值。
无外乎描述的单位还是负几次方米,不像后世那样有纳米微米的说法罢了。
在这种情况下。
自然也曾经有不少人尝试研究过波,远的有小牛,近的有欧拉。
但遗憾的是。
由于时代思路的局限性,科学界一直没能推导出一个标准的、可以描述波规律的数学方程。
不过眼下徐云问出了这种话……
莫非……
“罗峰同学,难道肥鱼先生已经推导出了波运动的数学表达式?”
徐云依旧没有直接回答这个问题,而是继续在纸上写了起来。
他先在之前绘制出的函数图像上做了个基础的坐标系。
又在x轴方向上画了个→,写上了一个v字。
这代表着一个波以一定的速度v向x轴的正方向运动。
接着徐云解释道:
“首先我们知道,一个波是在不停地移动的。”
“这个图像只是波在某个时刻的样子,它下一个时刻就会往右边移动一点。”
法拉第等人齐齐点了点头。
这是标准的人话,不难听懂。
至于波在下个时刻移动了多少也很好计算:
因为波速为v,所以Δt时间以后这个波就会往右移动v·Δt的距离。
随后徐云在其中一个波峰上画了个圈,又说道:
“在数学角度上来说,我们可以把这个波看成一系列的点(x,y)的集合,这样我们就可以用一个函数y=f(x)来描述它,对吧?”
函数就是一种映射关系,在函数y=f(x)里,每给定一个x,通过一定的操作f(x)就能得到一个y。
这一对(x,y)就组成了坐标系里的一个点,把所有这种点连起来就得到了一条曲线——这是货真价实的初一概念。