霍金当年写《时间简史》时，出版社警告他：书内每多一条公式，销售量便会减半。
越基本的科学所涉及的数学就越复杂，所以有人说“物理是科学之父、数学是科学之母”。终究科学并不是写作，科学必须经过严谨论证，不可能每一次都用纯文字去解释。
如果宇宙真的存在一个创造者，我不相信这会是祂说过的话。天文学家使用越来越大型亦越来越精密的天文望远镜收集来自宇宙深处的光，希望得知宇宙的奥秘。今次我要讨论一个问题，其实“光”是什么？
我们一般说的光，多指可见光，波长约由400 纳米至700 纳米。整个电磁波谱由射电到伽玛射线，可见光只占其中非常少的部分。为什么我们会叫它们做“电磁”波呢？光又为何会是电磁波？
在日常经验里，“电”与“磁”看上去是两种不同的物理现象。事实上，“电”与“磁”是同一个硬币的两面，本为一体，只是其中的关联不容易被察觉而已。
1665 年，牛顿用三稜镜把白光分解为七彩的光。他把另一个三稜镜倒转放在彩光后面，发现七色能够结合变回白光。他认为光是一种粒子，其他一些人则认为光是一种波动。
1806 年，奥斯特发现了电流磁效应。有一天，他在课堂上做电学实验的示范，察觉到电线旁的指南针会受电流影响，从而发现了电流可以产生磁场。这就开启了物理学的一道大门：“电”与“磁”两种看来互不相干的物理现象之间的关联被发现了。
1831 年，法拉第发现了磁场的改变能够产生电流，原来电能生磁、磁亦能生电。这些发现暗示了“电”与“磁”有可能只是同一种物理现象的两个表现。
在19世纪，科学界已经累积了非常多的电磁现象实验数据，但却未有人能够解释所有现象。终于在1865 年，麦克斯韦成功将所有理论与实验数据整理好，他只用几条方程式就解释了所有电磁现象，从此电学与磁学统一为电磁学，成为一个完整的电磁理论。这是现代物理史上第二次将两个看上来不同的现象统一起来；第一次统一是牛顿用运动三定律和万有引力定律把力学和行星运动结合起来，就是我们学过的经典力学。
库伦定律与法拉第定律等等之电磁学定理。这些定律全被包含在麦克斯韦方程组当中，所有的电磁现象都可以从这四个公式推导出来：
其实当年麦克斯韦的方程式组包含了二十个公式，以上只有四个公式的现代版本是由赫韦赛德(Oliver Heaviside) 与吉布斯于1884 年使用向量形式重新表达的。
究竟电磁学与光有什么关系？早在1676 年，奥勒．罗默聪明地利用观测所得之木星卫星掩食时间与理论上的数值比较，从而计算出光从木星飞到地球的时间，是有史以来首次测量到光速的准确数值：约为每秒30万公里。
麦克斯韦发现，使用方程组式可以推导出数学之中用来描述波动的波动方程，因此他预言电磁波的存在。到了1886 年，赫兹(Heinrich Rudolf Hertz) 在实验中证实了电磁波的存在，成为世上第一个传送电磁波的人，频率的单位赫兹(Hz) 亦以他的名字命名。当年，赫兹在课堂上做电磁波传送实验，有学生问他：“这样做有什么实际用途？”赫兹回答：“一点用也没有。”
谁又知道，今天差不多每个人都有一部手提电话、电台和电视台无时无刻都在广播、现代人最重要的必需品不是食物不是水，而是WiFi。
麦克斯韦把电学与磁学结合成为电磁学，更把光学一同纳入电磁学的范畴。这是物理史上一次极其重要的统一，大自然在人类面前展示出她伟大而美丽的一致性。不过，麦克斯韦的电磁理论当年亦曾被科学家所怀疑，因为方程式里推导出来的光速是个常数完全抵触了牛顿的物理学观点：时间及空间的绝对性。这个问题最终在1905 年被爱因斯坦提出的狭义相对论解决了。
牛牛配资提示：文章来自网络，不代表本站观点。
