Про рівняння Максвелла

Теорія електромагнітного поля була створена Максвеллом. Він запропонував свою знамениту систему диференціальних рівнянь (рівнянь Максвелла), які дозволяють знайти вектори EF і BF в будь-якій точці заданої області простору по відомим джерелам – зарядам і токам49. Рівняння Максвелла лягли в основу електродинаміки і дозволили пояснити всі відомі на той момент явища електрики і магнетизму. Але мало того – рівняння Максвелла дали можливість передбачати нові явища!

Так, серед рішень рівнянь Максвелла виявилися поля з невідомими раніше властивостями – електромагнітні хвилі. А саме, рівняння Максвелла допускали рішення у вигляді електромагнітного поля, яке може поширюватися в просторі, захоплюючи з плином часу все нові і нові області. Швидкість цього поширення конечна і залежить від середовища, що заповнює простір. Але електромагнітні хвилі не потребують ні в якому середовищі – вони можуть поширюватися навіть крізь порожнечу. Швидкість поширення електромагнітних хвиль у вакуумі збігається зі швидкістю світла c = 3 • 108 м / с (сам світло також є електромагнітної хвилею).

Зараз електромагнітні хвилі добре вивчені і класифіковані за декільком діапазонам (докладного розгляду електромагнітних хвиль присвячений наступний розділ). Але в часи Максвелла ніхто навіть не підозрював про їх існування. Це був один з дивних випадків у фізиці, коли фундаментальне відкриття робилося «на кінчику пера» – нове явище відкривалося чисто теоретично, випереджаючи експеримент!

Експериментальне доказ прийшов пізніше: електромагнітні хвилі були вперше виявлені в дослідах Герца через вісім років після смерті Максвелла. Ці досліди підтвердили справедливість симетричною гіпотези і заснованої на ній теорії електромагнітного поля, побудованої Максвеллом.

Посилання на основну публікацію