環球科學朝聖

第三節 安培電學領域裏的牛頓

　　隻要學過初中物理的人，甚至是家中安有電表的人，就知道電流安培。“安培”這個名字之所以融入了每個人的日常生活中，原因就在於偉大的物理學家安培奠定了電磁學的基礎，為電能的廣泛利用開辟了道路。順便說一句，“電流”這個名詞也是安培創造出來的。

　　1775年1月22日，安培出生在法國裏昂的一個富商家庭裏。他父親特地為他設立了一個藏書豐富的私人圖書館，使他從小就能博覽群書，同時激發出他對自然科學、數學和哲學的興趣。安培是個數學天才，小小年紀就學會了數學的基本知識和幾何學。12歲時他拜著名數學家拉格朗日為師，13歲時就發表了數學論文。成年後他在裏昂當了一名數學教師，開始有係統地研究數學。

　　安培不僅好學，更可貴之處在於他善於思索。有一次，他在街上走，邊走邊思考，突然想出了一個電學算式。他急著想把這個式子列出來，正巧前麵出現了一塊“黑板”，他就拿出隨身攜帶的粉筆，在上麵運算起來。

　　忽然，那塊“黑板”動了起來。原來，它是一輛馬車的車廂背麵。馬車走動了，他也跟著走，邊走邊寫。馬車越來越快，他就跑了起來，直到他實在追不上馬車了，這才停下腳步。街上的人不知道他一心一意要完成他的推導，還以為他是個有趣的怪人，一個個笑得前仰後合。

　　還有一次，安培正慢慢地向他任教的學校走去，邊走邊思索著一個電學問題。經過塞納河的時候，他隨手揀起一塊鵝卵石裝進口袋裏。過一會兒，他又下意識地從口袋裏掏出那塊“鵝卵石”扔到河裏。到了學校後，他習慣地掏出懷表來看時間，掏出來一看，卻是一塊鵝卵石。原來，他把懷表當成鵝卵石扔進塞納河裏了。

　　安培一生中的大部分時間都在從事數學研究，隻用了很短的時間來研究物理，但他運用獨特而透徹的分析方法，論述了帶電導線的磁效應，成為電動力學的開創者。

　　安培通過他設計的實驗，還證實了兩股電流各自產生的磁場會相互施加作用力，並且推算出了這種力所遵循的數學公式，這就是安培定律。

　　安培把他的這些研究成果都寫進了《電動力學現象的數學理論》一書中，它成為電磁學史上一部重要的經典論著。19世紀英國著名的物理學家麥克斯韋稱讚安培“所做的研究，屬於科學曾經做過的最卓越的工作之列”，還把安培譽為“電學領域裏的牛頓”。

　　從1824年起，安培擔任法蘭西學院實驗物理學教授。1836年，安培以大學學監的身份巡視法國各大學，不幸途中染上急性肺炎，醫治無效，於6月10日在馬賽去世，終年61歲。

　　科學小常識

　　安培定則

　　安培定則是表示電流和電流激發磁場的磁感線方向間關係的定則，也叫右手螺旋定則。直線電流的安培定則：用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，那麽彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向。環形電流的安培定則：讓右手彎曲的四指和環形電流的方向一致，那麽伸直的大拇指所指的方向就是環形電流中心軸線上磁感線的方向。直線電流的安培定則是基本的，環形電流的安培定則可由直線電流的安培定則導出。直線電流的安培定則對電荷做直線運動產生的磁場也適用，這時電流方向與正電荷運動方向相同，與負電荷運動方向相反。