科学家是干什么的 科学家应该是什么样的一群人 科学家是有国界的( 二 )


我举个例子。从科学到工业再到科学的一个例子是麦克斯韦方程组。
麦克斯韦把电磁感应的四个公式写在了一起,但他看得出少了一个,于是他加上了位移电流这一项,进一步推导成波动方程的形式。
这让他有了一个想法,电磁现象中有波吗?在计算了这个电磁波方程中的速度后,他发现速度大约等于光速,这就引出了一个更大的想法。我们看到的光是电磁波吗?

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1887年,德国人海因里希·赫兹第一个实现电磁波。众所周知,电磁波对我们人类的影响已经从工业的角度和技术的角度彻底改变了我们的社会。这也是所谓第二次工业革命的基础,我就不强调了。
另一方面,这样一个行业的结果反过来促进了我们的科学。然而,我们应该注意到,像麦克斯韦这样的科学家不仅做科学研究,而且做大量的工业研究。

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比如这张照片,这是我们人类的第一张彩色照片,是麦克斯韦拍摄的。
作为人类的第一张彩色照片,你可以想想。从产业的角度来看,意味着无限的机会。但是对于麦克斯韦来说,它唯一的作用就是验证他的颜色理论。
另一方面,我们来讲一个工业带动科学,科学反过来带动工业的例子,即所谓的第一次工业革命,以热机为代表。
热机的出现实际上是英国人为了解决1700年到1710年间煤矿抽水的问题而制造的。
然而,一百年后,热力发动机带动了火车和轮船,把英国从一片蛮荒之地变成了一个永不灭亡的帝国。
这让他的邻居法国感到压力,所以法国军事科学家之一是萨迪卡诺。卡诺决心做一台好的热机,赶上英国,但他发现热机的效率无法实现。
他的父亲是一位伟大的数学家,他本人也是一位伟大的数学家,这促使他深入思考热机背后的真相。
他提出了一个很重要的观点,就像现在网上有一个笑话:“一切不以结婚为目的的关系都是不道德的”,卡诺已经想清楚了热机中的关键问题是:“一切不以做功为目的的热传递都是浪费”,这是第一次工业革命最重要的一句话。他的话的影响远远大于后来所有关于热机的研究。

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在他的思想发表十年后,一个叫克拉贝龙的人理解了它,并画出了第一幅名为《卡诺循环》的画。
然后,在此基础上,人类总结出了所谓的热力学第一定律和热力学第二定律。从热力学第二定律的数学表达式出发,得出影响整个物理、化学、生活等的熵公式。
在1834年cla cate发表的这篇论文的最后,他说:“如果一台热机被浪费了,那么它的废物应该在炉子和锅之间的界面上。”
想想看,我们在家烧水,你在炉子上放一个锅,最大的温差是火和炉子之间,但是那个地方不是用来做功的。

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这是他论文里的一句简单的话,随便扔在那里,但会被无数科学家读上几十年,终有一天会明白!
这个叫迪塞尔的人懂什么?他发现,要想提高效率,就不应该把锅放在炉子上,而是把炉子搭进锅里!
这样的科学认识,让我们今天有了所谓的内燃机,我们的火车也能跑得快,这大概是做生意不可能的影响吧。
工业对科学影响的一个重要例子是电灯。
电灯发光发热,但是电灯发光发热。为了避免它发热,我们研究了发热和发光的关系,然后理论物理学家把它推向黑体辐射的研究。在此基础上,我们反而得到了量子力学。

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