“嗯,你说得对。可是要设计这样的实验可不容易。”麦克斯韦说,“你说这个问题会不会和以太的某种我们还不知道的特征有关呢?”
在人们发现了光的波动性之后,就开始考虑,传播这种波动的介质是什么,人们给这种未知的介质取了个名字叫做“以太”。但是在后来,当光波被证明是一种横波,以及光速高达30万公里每秒之后,从理论上来说,以太就越来越怪异了。因为传播这样高速的波,这需要也太比金刚石还要坚硬许多倍,但是我们平时生活在以太的包围中,却从来没有感到过被这样坚硬的东西束缚。于是科学家们就开始设想,这种叫做以太的介质需要有哪些特殊的特性,以及如何通过实验找到它。整个的十九世纪后期,到二十世纪前期,一大堆的优秀的物理学家的大把的精力都耗费在研究以太上面了。
史高治学物理的那会儿,因为相对论的影响,以太什么的早就被丢到垃圾堆了去了。所以史高治对于“以太”什么的,了解程度就差了很多。而且他也觉得,现在还远不是相对论这类的的东西冒出来的时候,物理学的实验基础还不足以支持它,同时,把这样超前的东西搞出来,也不会带来更多的利润。要刷名望,麦克斯韦-麦克唐纳方程已经很够了。至于说大批的物理学家将要在一个错误的方向上乱转,那关史高治什么事?
“啊,麦克斯韦先生,您知道,我并不是一个纯粹的科学家,说真的,我对‘以太’什么的了解不多。恐怕很难提出什么有意义的建议。而且我现在满脑子都是如何证实电磁波的存在,并且在生活中运用它。”史高治摆出一副诚恳的样子说。
相比正宗的那些科学家,史高治更注重应用。这个特点,麦克斯韦也是知道的。所以他也就没有多说什么,这是转而和史高治讨论起如何设计一个实验来证明电磁波的存在了。
……
缓慢的“豪华快车”要走整整二十八个小时才能到达克利夫兰。史高治觉得,这一趟旅行,几乎是他这辈子最艰难的一趟旅行了,其艰难程度甚至超过了上次冒着风浪,坐着飞剪船一路吐到英国的那次旅行。因为一路上都必须不断地和麦克斯韦讨论那些让人头疼的问题。麦克斯韦提出来探讨的哪些问题大多又刁钻,又艰深。加上这家伙讨论起来没个完,而且几乎完全不顾及别人受不受得了。那个感觉,就像是连续不断的面对高数考试一样。史高治觉得自己的脑袋都在充血发胀,他甚至怀疑,如果继续这样讨论下去,自己的脑袋会不会砰的一声爆裂开来,红的白的散得满车厢都是(向爆头狂魔路西恩致敬)。
好在有安娜在旁边,她敏锐的发现了史高治已经快撑不住了,于是就不停的用各种理由来打断他们一下,最后更是假穿圣旨,声称老麦克唐纳先生有急事找史高治。才总算是将史高治救出了虎口。
“太谢谢你了,安娜。”史高治很没风度的拍了拍胸口,“麦克斯韦先生太可怕了。不行,我得找个地方躲一躲,晚上可千万别让麦克斯韦先生找到我了。要不然,真是活不下去了。嗯,安娜,先扶我到你的包厢里面去躺一下,晚餐不用叫我了,我真的要好好休息一下。”
……
“麦克唐纳先生,起来吃饭了!”一只小手轻轻地推着史高治的胳膊。史高治睁开眼睛,看到安娜正坐在床边,而在一旁的桌子上,放着一个托盘,上面大概都是些好吃的吧。
“啊,现在什么时候了?”史高治拉住安娜的手坐了起来,他注意到车厢里已经点上蜡烛了。
“都七点半了。饿了吧?快起来吃吧。”安娜温和的笑了笑。
“麦克斯韦先生没有找我吧?”史高治还有点心有余悸的问。
“麦克斯韦先生问起过你,我说你还有很多有关大学筹备的事情在忙。于是他就没有再找你了。”安娜看着史高治那副样子,强压住笑意,低下头回答说。
“太好了!”史高治欢呼了起来,他一把抱住了安娜,“谢谢你,安娜!谢谢!”
安娜轻轻的挣扎了一下,不过并没能挣扎开——史高治抱得很紧的。于是她小声的说:“还不快点吃东西,都要冷了!”
吃完了东西,安娜默默地收拾好了餐具,端了出去。过了一会儿,她回到自己的包厢,看到史高治还歪在包厢里的床上。于是她走过去,坐在史高治的身边,伸出手去抚摸着史高治的头发:“好些了吧?还是很累吗?”
“睡了一觉已经全好了。”史高治伸出手抚摸着安娜的手笑笑说。
“那要不要我送你回去,麦克斯韦先生应该不会再来打扰你了。”安娜望着史高治,在蜡烛微黄的光晕下,她的眼睛也随着烛光一闪一闪的。
“我不去,不怕一万,就怕万一。今晚我就留在这里。”史高治嘟努着,就像一个小孩子一样。
“那怎么行呢?老麦克唐纳先生就住在那边的包厢里呢。”安娜说。
“不怕,我爸爸睡觉的时候,打雷都打不醒。”史高治说,“我爸爸打呼噜那么响,我妈妈都睡得着。没事的。”
“这……这不……”安娜很是犹豫。不过史高治却没有再给她更多的犹豫的时间,他抓着他的手,只一拉,安娜一声轻呼,就倒入了他的怀中。
“蜡烛……蜡烛……”安娜急促而又低声的叫道……
……
第二天中午,火车到了克利夫兰车站,一行人下了车,然后换上马车,又花了两个小时,终于来到了此行的目的地——克利夫兰大学。
克里弗兰大学建在靠近伊利湖的一片丘陵上,沿着缓缓起伏的丘陵,错落的布置着各种校舍,有教室,有图书馆,有餐厅,有宿舍,还有最让麦克斯韦牵肠挂肚的大实验室。
跟着来的学者们大部分都跑去了两个地方,有些人去了图书馆,有些人则跑去了实验室。不过所有的人对这座还在继续建设中的大学都相当满意。尤其是麦克斯韦,在看到大实验室里的那些以前很难找到的设备之后,恨不得立刻就让助手们和他一起来完成此前积压下来的一些实验。
史高治也有一个实验准备在这里完成。事实上,这个实验,史高治自己早就做过了,如今只是想要乘着麦克斯韦等人都来了的机会,将它抛出来。一来,克里弗兰大学还没有正式开学,就取得了划时代的成果,这必然能大大提高这所大学的声望。二来,有了这个实验做基础,用不了多久,他就能名正言顺的把无线电通讯的玩意儿搞出来赚钱了。
这个实验就是著名的赫兹实验。在原本的历史上,赫兹根据电容器经由电火花隙会产生振荡原理,设计了一套电磁波发生器,他将一感应线圈的两端接于产生器二铜棒上。当感应线圈的电流突然中断时,其感应高电压使电火花隙之间产生火花。瞬间后,电荷便经由电火花隙在锌板间振荡,频率高达数百万周。由麦克斯韦的理论,此火花应产生电磁波,于是赫兹设计了一简单的检波器来探测此电磁波。他将一小段导线弯成圆形,线的两端点间留有小电火花隙。因电磁波应在此小线圈上产生感应电压,而使电火花隙产生火花。所以他坐在一暗室内,检波器距振荡器10米远,结果他发现检波器的电火花隙间确有小火花产生。赫兹在暗室远端的墙壁上覆有可反射电波的锌板,入射波与反射波重叠应产生驻波,他也以检波器在距振荡器不同距离处侦测加以证实。赫兹先求出振荡器的频率,又以检波器量得驻波的波长,二者乘积即电磁波的传播速度。正如麦克斯韦预测的一样。电磁波传播的速度等于光速。
现在,史高治要做的,就是复制这个实验,这个实验对于设备的要求并不高,在原本的历史上,赫兹在完成这个实验的时候,所用的实验器材甚至都是自己动手制作的。
史高治告诉麦克斯韦,经过昨天一夜的思考(安娜看着史高治面不改色的说瞎话,差点笑出了声,必过随之又不知道想起了什么,一下子红了脸),他想出了一个可以用来证明电磁波的存在的实验方案。他将这个窃取自后来的赫兹的方案和麦克斯韦商量了一下,麦克斯韦立刻就想明白了他的思路,不由得由衷的称赞他是天才。
到了第二天,实验设备也准备好了。两个人在大实验室里开始了这座实验室的第一次科学实验。实验的结果完美的证明了从麦克斯韦—麦克唐纳公式中推导出来的东西:电磁波的存在被证明了,电磁波的速度等于光速也被证明了。
麦克斯韦将这几天取得的成果写成了一篇叫做《电磁场的动力学理论》的论文,在给史高治过目后,他在论文的著作人的位置上写下了两个名字:詹姆斯?克拉克?麦克斯韦,史高治?麦克唐纳。RG( )