璀璨华夏:挽千古意难平

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第450章 电磁波

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【有线电报和有线电话一个非常大的局限性就是它们必须依托于电线实现信息传输。

被电线所束缚,这两项重要科技的应用场景就少了很多。

像在偏远地区、山区要实现通信的成本非常大,岛屿和移动的船只、火车上更是无法靠有线通信与外界联系。

而比有线电报和有线电话更具革命性的科技,是无线电通讯。

这是一种具有高度可移动性,应用范围极广,依靠无形的电磁波实现远距离通讯的极重要科技。

如果说第一次工业革命是蒸汽机,第二次工业革命是电力,那么推动人类进行第三次工业革命迈入信息化时代的,正是这项至关重要的无线电通讯。

基于发射电磁波和接收电磁波实现通讯的无线电,正是未来的移动手机之所以能够实现通话、发信息、看视频,甚至是高频率互传信息进行网络游戏的基础科技。

可以说人类如果没有发现电磁波,没有对电磁波进行深入了解和利用,那么人类的未来就无法实现像今天这么发达的信息化。

而电磁波究竟是什么?又是如何让人类拥有信息化那样犹如天方夜谭的能力的?

此前提到,电生磁,磁生电,电的由来是电子的移动,而磁力的由来是所有像电子、质子等带电粒子具备的特性。

当带电粒子静止不动时,它周围的磁场不发生变化,当带电粒子移动时,它周围的磁场随之移动,从而对周围其它带电粒子施加力的改变。

当大量带电粒子对同一个方向施加作用力时,其宏观体现就是磁力。

而磁力之所以能够吸引铁,而不能明显吸引铜和木材、水等其它物质,是因为铁的原子具有未成对电子,这些电子可被外磁力吸引向同一个方向排列,从而表现出非常明显的磁性。

而铜、木材、水等这些物质,它们的带电粒子往往呈对称分布,整体磁效应相互抵消,所以不对外磁力表现出磁性。

而电磁波中的波是怎么产生的?

因为带电粒子是同时具备电场和磁场两种力场,它们都可以对带电粒子施加力,可它们又的确不是同一种力,因此也会有相互作用力。

这两种力场相互作用产生变化,并且这种变化将以光速在整个空间内传播,这种传播就被称为电磁波。

带电粒子的运动速度不同,产生的电磁波能量也会不同,因此可以根据粒子的震荡频率将电磁波分为不同的能量类别,这就是电磁波频率。

最常见,也是人肉眼可见的太阳光就是电磁波的一种。

光分为可见光和不可见光,而所有的光都是电磁波。

光具有波粒二象性,所有的电磁波也具有波粒二象性。

就像电流具有接近光速一样,是因为电场传递的力在所有电子中几乎是同时发生的,电磁波传递的速度也是接近光速。

但是光,或者说电磁波作为能量的一种形式,为什么会存在粒子特性,至今仍在探索阶段。

(这些微观层面的物理特性太过复杂,我自己也很难学习理解后再介绍给大家,所以就不多赘述了,就当天幕给古人都说了,接下来主要还是讲怎么利用电磁波。)】

看着这些似乎在解释天地万物以何种方式存在并影响世界的科学知识,古人们听着看着,犹如半梦半醒,半知半解,但不影响他们深觉科学之深奥,宇宙之神秘。

“电是能量,火是能量,光也是能量,所以太阳照耀世间时会带来热,火是热的,电也能产生热。

皆因它们都是能量,靠粒子运动来产生的能量!”

“可粒子究竟是如何运动的?又为什么运动有强弱差别以致有频率差别?”

“不妨用宏观来解释微观,火是如何传递出更多的热的?是因为添加了更多的燃料,或以冶炼炉那般用保温和送风加剧了温度提高。

粒子运动速度加剧,并传递出更强烈的能量,或许也是因为热,是温度提高。”

“可温度加剧,粒子为什么不会被焚毁?”

“哪怕是宏观,你又可曾见过任何物质被焚烧成连气体都没有了的虚无吗?

草木被焚烧殆尽了还有灰烬,还有炊烟,物质没有减少,只是分裂成了不同形式。”

“可是物质分裂为什么会产生能量?又是什么让物质结合在一起存储能量?”

“草木吸收养分和光照形成草木,本身也是借助了光的能量,还有细胞运动的能量,各种各样的能量或许只是在以任何形式不断传递转变……等等,电场和磁场就是能量,那粒子又为什么能不断产生电场和磁场?它们最基础的能量从何而来?”

“电场和磁场或许只是特性,它们不运动就无法对外产生能量,还是热量影响它们产生了运动。”

“你们一个个都是天才吗?为什么天幕说一遍你们就好似理解了并产生自己的想法?搞的不仅天幕说的是什么我听不懂,现在你们在说什么我也听不懂了。”

“万事万物一旦深究,的确都太过匪夷所思,我们现在不能理解,就连科技积累如后世的人也尚不能完全理解。

这世间的真理还是得从微观层面钻研,从构成世间一切的粒子钻研,或许千百年后我们也能窥见些许真理。”

“怎么钻研?既然粒子是构成一切物质的基础,那你又如何寄希望于靠由无数细胞组成的人眼去观察粒子?

说简单点,就连放大镜也是无数粒子组成的,你怎么指望用比粒子大无数倍的玻璃去观察微观粒子?”

“谁说一定要靠肉眼去观察?如果钻研一道从根本上就走不通,那后世的人又是怎么总结出电磁波的?

还是那句话,用宏观现象去推敲微观真理,哪怕推敲假想出来的结论是错的,那也是给后来人积累经验,才能够让后来人推敲出更接近真理的结论,也才能证明我们的结论是对是错。

这个探索的过程并利用探索的结论去发展生产力,就是科学!”

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