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英国科学期刊《物理世界》曾让读者投票评选了“最伟大的公式”，最终榜上有名的十个公式里，有著名的E=mc2、复杂的傅立叶变换、简洁的欧拉公式……但“麦克斯韦方程组”排名第一，成为“世上最伟大的公式” 。
小编将带领大家一起来欣赏这个方程组的背后的故事和含义。

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万有引力般的超距作用力
很久以前，人类就对静电和静磁现象有所发现，但在漫长历史岁月里，两者井水不犯河水。
由于摩擦起电，在古希腊及地中海区域的古老文化里，早有文字记载，将琥珀棒与猫毛摩擦后，会吸引羽毛一类的物质，“电”的英文语源更是来自于希腊文“琥珀”一词。
发现电与磁之间有着某些相似规律，则要追溯到物理学家库仑的小小野心。1785年，库仑精心设计了一个扭秤实验，如图所示，在细银丝下悬挂一根秤杆，秤杆挂有一个平衡小球B和一个带电小球A，在A旁还有一个和它一样大小的带电小球C 。
A球和C球之间的静电力会使得悬丝扭转，转动悬丝上端的悬钮，进而使小球回到原来位置。在这个过程中，可通过记录扭转角度、秤杆长度的变化，计算得知带电体A、C之间的静电力大小。

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库仑扭秤实验

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库仑扭秤实验
实验结果正如库仑所料，静电力与电荷电量成正比，与距离的平方反比关系。这一规律后来被总结为“库仑定律” 。随后，库仑对磁极进行了类似的实验，再次证明：同样的定律也适用于磁极之间的相互作用。这就是经典磁学理论。
库仑发现了磁力和电力一样遵守平方反比律，却并没有进一步推测两者的内在联系。和当时大多数数学物理学家一样，他相信物理中的“能量、热、电、光、磁”甚至化学中所有的力都可描述成像万有引力般的超距作用力，而力的强度取决于距离。只要再努力找到几条力学定律，那整个物理理论就能完整了！
库仑这种天真的想法很快就被迅速打脸，万有引力般的超距作用显然没有那么强大，但是库仑定律的提出还是为整个电磁学奠定了基础。
终成眷属的电与磁
最先发现电和磁之间联系的，是丹麦物理学家奥斯特。
1820年4月的一天，奥斯特在课堂上抱着试一试的想法，做了一次即兴实验。他把一根很细的铂丝连在伏打电槽上，细铂丝下搁着一个用玻璃罩的磁针，以往的实验磁针与导线是垂直的，这次他特意让磁针与细铂丝平行。当着许多听课学生的面，奥斯特接通电源，这时他发现，磁针果然摆动了一下！由于他实验的电流很小，磁针的摆动不大明显，在场的学生并没有在意，然而奥斯特却大喜过望，据说他当时高兴得竟然在讲台上摔了一跤。又经过3个月深入地研究，奥斯特终于弄清楚了在通电导线的周围，确实存在一个环形磁场。这正是他一直在寻找的电流的磁效应！
这一惊人的发现，首次将电学和磁学结合了起来。从此，电磁学蓬勃发展，有眼力的年轻人纷纷转行投身其中进行深入研究，这当中就包括数学神童——安培。
当安培得知奥斯特发现电和磁的关系时，他立马放弃了自己小有成就的数学研究，进军物理学领域，并以其野兽般的敏锐直觉，提出了我们广为熟知的右手螺旋定则，用来判断磁场方向，如图9-2所示，大拇指的方向为电流方向，四指的绕向为磁场方向。

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安培右手螺旋定则
在实验中，安培发现不仅通电导线对磁针有作用，而且两根平行通电导线之间也有作用，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。
安培紧接着将电磁学研究真正数学化。他在1826年直接推导得到了著名的安培环路定理，用来计算任意几何形状的通电导线所产生的磁场，这一定理后来成为了麦克斯韦方程组的基本方程之一。
安培也由此成为了电磁学史上不容或缺的人物，被麦克斯韦誉为“电学中的牛顿” 。
法拉第：
麦克斯韦背后的男人
1860年，麦克斯韦见到了他生命中最重要的男人：法拉第。
法拉弟唤醒了麦克斯韦方程组中除了安培环路定理之外的另一个基本方程，是麦克斯韦成功迈向电磁学巅峰的背后的男人。

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