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第2章 超链接世界的诞生电磁波（第4页）

那天见证这一奇迹的不只有法拉第，还有他14岁的侄子乔治（Gee）。

当时两人兴奋地绕着实验台手舞足蹈，之后还去看了一场马戏，以示庆祝。

显而易见的问题是：既然电流能产生磁，那么磁能不能激发电流呢？直到1831年夏天，法拉第才找到答案。

那时，戴维已经去世，法拉第接替他担任了皇家研究所实验室主任。

奥斯特发现电流的磁效应后不久，被称为“电学中的牛顿”

的法国科学家安德烈·玛丽·安培（André-MarieAmpère）就发现，将导线绕制成圆柱形的螺线管可以提高磁效应。

[17]螺线管的匝数越多，其磁效应越强；但相邻的导线不能相互接触，否则会发生漏电。

这就需要在导线之间插入不导电材料，也就是我们常说的绝缘体。

法拉第因而转向螺线管，尝试用磁力生电。

那时人们知道铁能极大地增强螺线管的磁性，所以法拉第把铁做成直径为15厘米的环形，在铁环的两边，用导线各绕了一个紧密的螺线管线圈。

线圈中相邻导线之间、层与层之间，以及线圈与铁芯之间用布隔开。

尽管这两个线圈之间没有电学连接，但法拉第预计，电流流过一个线圈把它变成磁铁时，产生的磁“卷须”

将通过空气延伸到另一个螺线管线圈中。

法拉第合上开关，让电流流过第一个螺线管线圈，令他高兴的是，第二个线圈中出现了一股短暂的电流；然后他切断了线圈的电流，另一股稍纵即逝的电流出现在第二个线圈中，但奇怪的是，这一次，电流流向相反的方向。

这是一个划时代的发现，法拉第成功地用磁生成了电。

后来法拉第找到了一种更简单的方法来达到同样的目的：只要将条形磁铁插入螺线管线圈中，当把磁铁推进去时，电流流向一个方向；把磁铁拉出来时，电流流向另一个方向。

法拉第并不知道其中的原理，但他发现的电磁感应终有一天会改变世界，并将促进大规模发电的发电机的发展。

毫无疑问，电和磁之间存在着密切的联系，但最基本的问题仍然悬而未决。

电是什么？磁是什么？尽管这些谜团仍然困扰着法拉第，但经过那些开创性的实验，他已经对电和磁是如何工作的有了一定认识，这引导着法拉第产生了一个激进的（在当时可被称作“异端的”

）想法。

当法拉第拿着铁块靠近磁铁时，能真切地感受到磁铁的吸力，于是，他得出结论，磁铁周围的空间中一定散布着某种看不见但真实存在的东西。

当法拉第拿着用毛皮摩擦过的琥珀靠近碎纸时，琥珀吸住了细小的纸屑，他由此确信，电荷周围的空间中也充斥着某种真实但看不见的东西。

在法拉第看来，磁铁在周围的空间里建立起磁力场，而正是这个磁力场作用于金属。

类似地，带电物体在周围的空间中建立起电力场，而正是这个场作用于碎纸片。

想象中，法拉第似乎可以看到这些磁铁、电力场就像一阵风、一团雾，弥漫在空中。

以这种方式看待世界的只有他一个人。

在当时，人们都认为起主要作用的是电流，但法拉第坚信电力场才是关键。

在他看来，电场存在于导线周围的空间中，是能量的主要载体，导体只是电场的引导者。

电流仅仅是次级效应，是导体和电场相交的地方，由电场推动电荷的流动。

关于场的想法揭示了奥斯特和法拉第的发现中赏心悦目的对称性。

奥斯特发现的载流导线的磁效应，表明变化的电场会产生磁场；法拉第发现的电磁感应，表明变化的磁场会产生电场。

法拉第“场”

的观点之所以不被接受、被当作异端邪说，是因为艾萨克·牛顿的成功。

这个有史以来最伟大的科学家已经非常成功地将万有引力——另一种基本力——解释成“瞬间”

穿越太空的。

根据牛顿的万有引力理论，太阳的引力是直接作用于地球的，在太阳和地球之间不需要传递力的介质。

当然，这种“瞬间发生的超距作用”