就在驱逐舰设计如火如荼的时候,另一项好消息接踵而来
法拉第带领的研究团队成功验证了电磁感应现象的存在,相比较于原历史上法拉第的研究早了六年
电磁感应现象的验证成功,成功为神州无线电发展甚至于世界无线电发展奠定了坚实的基础
电磁感应现象表明了电和磁之间存在着紧密的联系,变化的磁场能够产生电场,这一发现是电磁学理论的重大突破。它让科学家们认识到电和磁并非孤立的现象,而是相互关联、相互转化的
这种电磁统一的思想为后续麦克斯韦建立完整的电磁理论体系奠定了基础
麦克斯韦在法拉第等前人的研究基础上,提出了麦克斯韦方程组,全面而系统地描述了电磁场的基本规律,预言了电磁波的存在,而无线电通信正是基于电磁波的传播来实现信息的传递,所以法拉第的发现是无线电研发在理论源头上的重要基石
电磁感应现象的发现为研究电磁现象提供了新的方向和思路
科学家们开始更加深入地探索电磁场的性质和行为,研究如何利用电磁感应原理来实现电能和磁能的相互转换和传递
这种对电磁现象的深入研究,使得人们逐渐认识到可以通过控制电磁场的变化来产生和接收特定频率的电磁波,从而为无线电通信中信号的发射和接收提供了理论依据
电磁感应原理是发电机的工作基础。根据这一原理,人们能够制造出将机械能转化为电能的发电机。在无线电研发中,稳定而可靠的电源是至关重要的,发电机的出现为无线电设备提供了持续的电力供应
早期的无线电实验设备需要电源来驱动发射和接收装置,而发电机技术的发展使得获取电能变得更加容易和高效,为无线电设备的研发和实验提供了必要的能源支持
而神州凭借早已经实现的发电机技术以及电力长距离运输和电网技术可以极大的缩短无线电发报机的研究时间
对电磁感应的研究促使科学家们不断改进和完善各种电子元件。例如,基于电磁感应原理可以制造出变压器,变压器能够改变电压的大小,实现电能的高效传输和分配
在无线电通信中,变压器可以用于调整信号的电压,以适应不同的传输和处理要求,此外,电磁感应现象还为电感、电容等电子元件的设计和应用提供了理论基础,这些电子元件是无线电电路中不可或缺的组成部分,用于调节信号的频率、幅度和相位等参数
神州目前对于无线电的科研方向正处于理论验证阶段,而法拉第团队已经成功验证电磁感应现象,为神州后续的无线电发展打开了大门
神州科学院的实验室里,法拉第站在一群目瞪口呆的学者面前,手中举着一块缠绕着铜线的铁芯,旁边连接着一根灵敏的电流计,随着他快速移动磁铁,电流计的指针猛地偏转
“电磁感应现象,被证实了!”
法拉第惊呼出声
“这简直太不可思议了!!”
旁边的一个研究员看着电流计指针转动发出惊呼
“这简直就是科学时代的伟大创举!!法拉第教授!你要名垂青史了!!”
另一个研究员激动的直接把法拉第抱了起来,周围的研究员一拥而上将法拉第抬在手上不断的抛向高空
法拉第此时也处于激动的状态,他不可置信的看着自己的研究发现,激动落泪
“自己这么多年的辛苦实验没有白费,来神州将是我此生最重要的决定!!”
法拉第激动的大喊道
很快一篇名为《论磁场的电感应》的文章被提交到了神州科学家协会,这是由神州众科学家牵头成立的一个学术论文协会,也是目前神州科学界最权威的组织同时也是欧洲学术界认可的组织
很快,法拉第的论文登上了报纸,立马就在神州科研圈子里炸开了锅
“林总,法拉第教授的电磁感应现象被验证成功了”
一个工程师拿着一份报纸找到了正在画驱逐舰传动结构图纸的林海
“是吗?我看看”
林海在京城读书期间也读过法拉第发表的一些论文,他对法拉第的论文是十分认可的
林海接过报纸看着上面的内容,从平静到欣喜只花了不到三十秒
“不愧是法拉第教授”
林海笑着说道
林海虽然很高兴,但他和法拉第的主攻方向不同互相帮不上什么忙,只能说是为他感到高兴
两个月后,法拉第的论文内容传到了欧洲,也在欧洲掀起了轩然大波
欧洲此时在研究无线电方向的科学家不少,但他们都缺少一个理论作为理论支撑,而现在法拉第的研究内容如同指路明灯一样照亮了他们的前进方向
法拉第的电磁感应现象的发现在欧洲掀起了一股电磁学研究浪潮,英国皇家学会发文祝贺法拉第在电磁学领域的突破,同时还表示法拉第若是愿意回国将提供比在神州更好的资源
此文一出,便引来了不少欧洲科学家的鄙视,现在这个世界有什么地方是比神州能提供更多的学术研究资源的地方
要不是欧洲的科学家禁令这些科学家早跑神州去了,还在欧洲用原始的研究工具研究,这不是在为难自己嘛
电磁感应是指变化的磁场能够产生电流的核心物理现象,其本质在于:当导体(如铜线)处于动态磁场中(或磁场本身发生变化),导体内部的自由电子会因磁场力的作用定向移动,从而形成闭合回路中的电流
法拉第通过大量实验总结出,电磁感应的产生需满足两个关键条件
一是闭合导体回路,必须有完整的导电路径(如铜线绕成的线圈),使电子能形成循环流动
二是磁通量变化,指穿过闭合回路的磁场强度(或方向)必须随时间改变,具体表现为,磁铁与导体相对运动(如磁铁靠近\/远离线圈,或线圈切割磁感线),磁场本身的强度随时间增强\/减弱(如通电螺线管电流变化)
这两个关键条件构成了电磁感应产生的最重要因素
朱怡伦也收到了法拉第成功验证电磁感应现象的消息
“电磁感应现象,无线电发展的重要里程碑式的奠基理论,既然已经成功验证电磁感应现象,那我们神州是不是可以研究无线电了”
朱怡伦看着报纸自言自语思索道
电磁感应现象虽然是无线电发展的重要里程碑,但目前缺少一个系统性的对电磁场基本规律的验证,而验证这一发现的人正是詹姆斯·克拉克·麦克斯韦
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的麦克斯韦方程组是电磁学发展史上的一个里程碑,该方程组全面而系统地描述了电场和磁场的产生、变化以及它们之间的相互关系,预言了电磁波的存在。电磁波的预言为无线电通信的实现奠定了理论基础,因为无线电通信正是基于电磁波的传播来传递信息的
麦克斯韦的工作将法拉第等人的实验研究成果进行了高度的理论概括和统一,使得电磁学成为一个完整而严密的科学体系。他的理论不仅解释了已知的电磁现象,还为后来的科学家提供了研究电磁学的新方向和新方法,推动了无线电技术的快速发展
但麦克斯韦出生于1831年,此时的他还处于生命尚未形成的状态
“去把法拉第召进宫来”
朱怡伦说道
“是”
王伴伴回答道
没一会,法拉第便匆匆赶到了御书房
“臣,法拉第,参见陛下”
法拉第向朱怡伦行礼道
“朕恭贺你成功验证电磁感应现象,你的发现是神州历史上最重要的科学发现”
朱怡伦笑着说道
“臣能提前发现,多亏了陛下对于臣研究的鼎立支持,没有陛下的全力支持,臣估计还要数年才能实验成功”
法拉第在谈笑间拍了朱怡伦一个马匹
“没有你们这群科学家,朕就算在多支持也没用,所以你不谦虚,这是你应该得到的赞赏”
朱怡伦说道
“法拉第”
朱怡伦点名道
“臣在”
法拉第回答一声
“朕有个设想,若是我们发送信息可以通过空气中的电磁场从数公里甚至数十公里外发送到另一个地方,这样就能节约非常多的时间,你看朕这个设想有实现的可能吗?”
朱怡伦轻叩案桌
“变化的磁场能生电,这道理若反过来呢?”
朱怡伦将茶碗的盖子倒扣在桌子上
“若电流变化,能否生出变化的磁场?若这磁场能穿透空气,远距离传递,是不是就能用这无形之力传讯?”
朱怡伦说道
法拉第闻言,眼中闪过一道亮芒,他曾在实验中观察到,当线圈中的电流快速变化时,附近的磁针会出现短暂的偏转这与“电生磁”的现象不谋而合
只是此前他的研究重心全在“磁生电”上,未曾深入探讨“电生磁”的传播特性
“陛下圣明”
法拉第躬身行礼
“臣虽未系统研究,但曾做过一类实验,就是将通电线圈靠近另一个闭合线圈,前者电流变化时,后者线圈中会感应出微弱电流,这说明变化的电流确实能激发变化的磁场,且磁场可能穿透空气……”
他顿了顿,语气渐渐兴奋起来
“若能将这磁场定向传播,或许真能让信息乘着电磁波跨越山海!”
法拉第顿感茅塞顿开,但又马上冷静下来,科学家的直觉告示他这件事没有那么简单
“陛下,此事虽妙,却有三难”
法拉第沉吟片刻开口道
“哦?说来听听”
朱怡伦挑眉问道
“其一,电磁波的传播规律未明,臣观察到电流变化会激发磁场,但磁场如何扩散?是直线传播,还是会绕射?距离多远会衰减?这些都需要实验验证”
“其二,发射与接收装置需定向设计。若想让电磁波指哪打哪,需设计特殊的振子(类似今日的天线),让电流变化集中在特定方向激发磁场,这需要精密的机械加工“
“其三,就是信息的编码与解码电磁波是无形的,如何让接收方‘读懂’其中的信息?臣想过,或可用电流的强弱、频率的变化来代表字母或者数字比如短电流代表1,长电流代表2,这需要设计一套编码规则。”
法拉第一连说了三条目前还无法实现的原因
朱怡伦虽然听不懂,但知道这都是因为没有麦克韦斯方程的系统性论述和解释造成的
总的来说,目前若是要强行实现无线传输,需要的不止是法拉第一个人,还需要一个麦克韦斯,赫兹,马可尼这样的人物
”这些确实都是问题“
朱怡伦扶着下巴思索道
“科学的发展不是一朝一夕能够一口气吃成一个胖子,是需要时间来反复验证,堆积实验数据”
法拉第说道
“好吧,是朕想的太远了”
朱怡伦不得不承认这个残酷的事实
“臣可以先进行大量的实验,积累大量的实验数据,臣相信总有一天有人能在臣的实验中获得灵感”
法拉第说道
“好吧,你就先进行实验吧”
朱怡伦说道
“那臣告退了,实验室还有实验要做,臣就不久留了”
法拉第说道
“好,你下去吧”
朱怡伦摆摆手,法拉第再次行礼后便离开了
朱怡伦在法拉第走后,从旁边的书架上拿来一本厚厚的棕色书本
书本封面就写着六个字《麦克韦斯方程》
朱怡伦虽然有系统外挂,但给到的东西都是图纸,书籍一类的物品,想要直接获得成品是不可能的,需要自己造
要是图纸一类的话,自己可以想个办法让他出现在合适的时机,而理论这东西是不可能凭空出现的
理论是伴随着大量实验和验证而诞生的,不是说能凭空出现的东西
一些浅显的理论,朱怡伦直接把书丢给法拉第都可以,但坏就坏在麦克斯韦现在都没出生
真要让他换个名字凭空出现还需要时间,毕竟现在电磁感应现象才刚刚出现