力线

早在1629年，卡贝奥（NiccolóCabeo, 1586—1650）就把铁屑撒在磁铁上方的纸上所形成的一组曲线称为“力线”（ lineae virtutis ），然而，直到法拉弟（MichaelFaraday,1791—1867）阐明了*电磁感应现象以后（从1831年），才开始对力线思想进行定量研究。 法拉弟假定，电流周围的空间完全被闭合磁力线所占据，空间任何一点的磁力的方向就是曲线在该点的切线，大小由与磁力方向垂直的单位面积上通过的磁力线数目决定。感生电流的产生取决于闭合导线和磁力线的相对运动。在这一认识的基础上，法拉弟得出，感生电流的大小与穿过闭合导线的磁力线的数目成正比。 法拉弟的看法有助于阐明电流作用在*磁针上的非中心力，该力既垂直于电流方向，又垂直于从磁针中心向电流所作的垂线，它起源于一种介质，即一种能把作用力曲线从一点传输到另一点的* 电介质。法拉弟还将他的看法推广应用到静电和静磁力上，并由此认为，力线是*以太中的弹性形变，它的横向扩张和纵向压缩就会导致电荷或磁极的相互*吸引。 对力线的物理性质，法拉弟的看法是踌躇不决的。有时，他把它们说成是由微观极化导体链所组成，这些导体只在*原子距离内才发生相互作用；有时候，他又把它们看作是充满整个空间的连续力和物理实在的体现。汤姆逊（ WilliamThomson, 1824—1907）受这后一种解释的启发，认为力线是与平方反比定律相一致的，数学上可以由力心的分布确定（1842年）。法拉弟的解释也是麦克斯韦（JamesClerk Maxwell, 1831—1879）建立数学*电磁*场理论的基础。 参考文献M．B. Hesse, Forces and Fields：A Study of Action at a Distance in the History of Physics （ London , 1961） .E. Whittaker.A History of the Theories of Aether and Electricity，2 vols, reprint （ New York, 1960 ）．L. P. Williams, Michael Faraday，aBiography （London, 1965）． JGM著 宋子良译