陈松林
摘 要:针对人民版和岳麓版高中历史教材两处科技史表述瑕疵,通过考证提出商榷。
关键词:教材;科技史;商榷
人民版高中历史必修三教材(2009年第四版)第136页,关于无线电通信写道:“意大利人马可尼(1874-1937年)将电磁波的理论首先运用到无线电通信上”。
教材认为马可尼将电磁波理论首先运用到无线电通信上,在表述上不准确。实际上,俄国科学家波波夫和意大利科学家马可尼两人共同发明了无线电通信,彼此不分先后,都可以称之为 “无线电通信之父”。就如数学史上,牛顿和莱布尼茨共同提出了微积分。
先来回顾物理学史,通过数据来说明问题,廓清历史真相。
1895年夏天,马可尼成功实现了实验室与1.7公里远处的山丘之间的无线电报通信。但波波夫开展无线电通信实验,在时间上比马可尼还要稍稍早点。
1889年,波波夫多次实验,提出“电磁波可以用来向远处发送信号”。1895年5月,波波夫带着他发明的无线电接收机,来到彼得堡的俄罗斯物理化学学会物理分会会场进行现场演示。1896年3月24日,波波夫进行了一次正式的无线电传递莫尔斯电码的表演,发出并接收世界上的第一份无线电报。1897年,波波夫在俄国舰艇上建立无线电通信设备。1898年,马可尼无线电报首次应用于商业通信。1898年波波夫实现了距离超过10公里的舰只与海岸之间的通信,1899年底通信距离又增加到50多公里。1901年,马可尼完成了横跨大西洋3600公里的无线电远距离通信。
由于受意识形态影响,在西方科学家眼中,马可尼才是无线电通信发明人,马可尼因此获得诺贝尔物理奖,而苏联则只承认波波夫是无线电通信的创始人。
根据上述物理学史,不难发现马可尼和波波夫几乎都是在1895年前后,各自独立完成无线电通信,实在不好区分两人谁先谁后。因此,波波夫和马可尼共同发明无线电通信,两人都是“无线电通信之父”。
中学物理教材评价道:“马可尼和波波夫利用电磁波通信的成功,开辟了无线电通信的新时代。”[1]“1895年俄国青年波波夫和意大利青年马可尼分别完成了自己的無线电通信实验。[2]
物理教材也明确指出波波夫和马可尼两人共同发明了无线电通信,综上所述,马可尼和波波夫两人都是当之无愧的“无线电通信之父”。
岳麓版高中历史必修3教材(2004年版),第63页小字部分记载:“丹麦物理学家奥斯特创立了电磁学理论”。
教材这里的说法有误,奥斯特的重大贡献是通过实验发现了电流磁效应,并没有创立电磁学理论。他的电磁学贡献是在实验上,而非理论方面。电磁学理论奠基者是法拉第,体系化和集大成者是麦克斯韦,法拉第和麦克斯韦两人共同创立了电磁学理论。
通过回顾相关物理学史,弄清来龙去脉,厘清真相。
1820年丹麦物理学家奥斯特通过实验,发现磁针在电流周围会偏转,第一次发现了电流的磁效应。但他并没有从理论上分析电磁关系,也就谈不上是电磁学理论的创始人。
电磁学理论的创始人是英国科学家法拉第和麦克斯韦,两人都从理论上分析电与磁的关系。
我国著名科学家、中科院院士席泽宗说:“谈到麦克斯韦的电磁场,就不能不从近代电磁学的奠基者法拉第说起。”[3]
1831年英国物理学家法拉第无意中发现,当磁铁穿过金属线圈,线圈连的电流计指针有微小偏转,第一次发现了磁生电的电磁感应现象。法拉第并没有仅仅停留在实验上,他从理论上分析了电磁关系,提出了著名的电磁感应定律。
对此物理教科书评价:“法拉第电磁感应定律的发现为完整的电磁学理论奠定了基础,奏响了电气化时代的序曲。”[4]
提出电磁感应定律后,法拉第继续理论探索,提出了电场、磁场、电力线、磁力线的概念,来解释诸多电磁现象,为电磁学理论建立奠定了基础。
法拉第后继有人,英国物理学家麦克斯韦继承和发展了法拉第的工作,从1885年到1873年,麦克斯韦发表了三篇论文和出版专著《电磁学通论》。在这些论著里,麦克斯韦全面而系统地总结了电磁学研究成果,使电磁学发展到了高峰,将电磁学理论系统化。经典电磁学理论体系,就由麦克斯韦最终建立起来了。
物理学教材这样评价:“麦克斯韦建立的完整电磁场理论,足以与牛顿力学体系相媲美,是物理学发展史上的一个里程碑式的贡献。”[5]
伟大的物理学家爱因斯坦认为:“物理学的公理基础最伟大的变革,是由法拉第和麦克斯韦在电磁现象方面的工作所引起的。”
科技史专业性、学术性非常强,历史教材涉及科技史的表述和结论,一定要慎之又慎,建议教材对科技史的介绍,要多加些背景资料和注释备注。
参考文献:
[1]申先甲.高中物理教科书选修1-2[M].北京:人民教育出版社,2004:84.
[2]张大昌.高中物理教科书选修1-1[M].北京:人民教育出版社,2007:80.
[3]席泽宗.不用为用 众用所基:论基础研究的重要性[M].载科学中国人,2002-11.
[4]申先甲.高中物理教科书选修1-1[M].北京:人民教育出版社,2007:46.
[5]爱因斯坦.爱因斯坦文集第一卷[M].北京:商务印书馆,1976:292.
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