都是物理學(xué)家!NV四代GPU架構(gòu)代號(hào)解讀

    詹姆斯·克拉克·麥克斯韋（James Clerk Maxwell，1831～1879）英國(guó)物理學(xué)家，經(jīng)典電磁理論的奠基人。1831年6月13日出生于愛(ài)丁堡。父親受的是法學(xué)教育，但思想活躍，愛(ài)好科學(xué)技術(shù)，使他從小就受到科學(xué)的熏陶。10歲那年進(jìn)了愛(ài)丁堡中學(xué)，由于講話帶有很重的鄉(xiāng)音和衣著不人時(shí)，在班上經(jīng)常被排擠、受譏笑。但在一次全校舉行的數(shù)學(xué)和詩(shī)歌的比賽中，麥克斯韋一人獨(dú)得兩個(gè)科目的一等獎(jiǎng)。他以自己的勤奮和聰穎獲得了同學(xué)們的尊敬。他的學(xué)習(xí)內(nèi)容逐漸地突破了課本和課堂教學(xué)的局限。他的關(guān)于卵形曲線畫(huà)法的第一篇科學(xué)論文發(fā)表在《愛(ài)丁堡皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊》上，他采用的方法比笛卡兒的方法還簡(jiǎn)便。那時(shí)他僅僅15歲。

    1847年進(jìn)入愛(ài)丁堡大學(xué)聽(tīng)課，專攻數(shù)學(xué)。但他很重視參加實(shí)驗(yàn)，廣泛涉獵電化學(xué)、光學(xué)、分子物理學(xué)以及機(jī)械工程等等。他說(shuō)：“把數(shù)學(xué)分析和實(shí)驗(yàn)研究聯(lián)合使用得到的物理科學(xué)知識(shí)，比之一個(gè)單純的實(shí)驗(yàn)人員或單純的數(shù)學(xué)家所具有的知識(shí)更加堅(jiān)實(shí)、有益而牢固。”1850年考人劍橋大學(xué)，1854年以優(yōu)異成績(jī)畢業(yè)并獲得了學(xué)位，留校工作。1856年起任蘇格蘭阿伯丁的馬里沙耳學(xué)院的自然哲學(xué)講座教授，直到1874年。經(jīng)法拉第舉薦，自1860年起任倫敦皇家學(xué)院的物理學(xué)和天文學(xué)教授。1871年起負(fù)責(zé)籌劃卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，隨后被任命在劍橋大學(xué)創(chuàng)辦卡文迪什實(shí)驗(yàn)室并擔(dān)任第一任負(fù)責(zé)人。1879年11月5日麥克斯韋因患癌癥在劍橋逝世，終年僅48歲。

    麥克斯韋一生從事過(guò)多方面的物理學(xué)研究工作，他最杰出的貢獻(xiàn)是在經(jīng)典電磁理論方面。在劍橋讀書(shū)期間，當(dāng)麥克斯韋讀過(guò)法拉第的《電學(xué)實(shí)驗(yàn)研究》之后，立刻被書(shū)中的新穎見(jiàn)解所吸引，他敏銳地領(lǐng)會(huì)到了法拉第的“力線”和“場(chǎng)”的概念的重要性。但是，他注意到全書(shū)竟然無(wú)一數(shù)學(xué)公式，這說(shuō)明法拉第的學(xué)說(shuō)還缺乏嚴(yán)密的理論形式。在其老師威廉·湯姆孫的啟發(fā)和幫助下，決心用自己的數(shù)學(xué)才能來(lái)彌補(bǔ)法拉第工作的這一缺陷。

    1855年他發(fā)表了第一篇論文《論法拉第的力線》。把法拉第的直觀力學(xué)圖象用數(shù)學(xué)形式表達(dá)了出來(lái)，文中給出了電流和磁場(chǎng)之間的微分關(guān)系式。不久，收到法拉第的來(lái)信，贊揚(yáng)說(shuō)：“我驚異地發(fā)現(xiàn)，這個(gè)數(shù)學(xué)加得很妙！”1860年，29歲的麥克斯韋去拜訪年近70的法拉第，法拉第勉勵(lì)麥克斯韋：“不要局限于用數(shù)學(xué)來(lái)解釋已有的見(jiàn)解，而應(yīng)該突破它。”1861年，麥克斯韋深入分析了變化磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，獨(dú)創(chuàng)性地提出了“分子渦旋”和“位移電流”兩個(gè)著名假設(shè)。這些內(nèi)容發(fā)表在1862年的第二篇論文《論物理力線》中。這兩個(gè)假設(shè)已不僅僅是法拉第成果的數(shù)學(xué)反映，而是對(duì)法拉第電磁學(xué)作出了實(shí)質(zhì)性的增補(bǔ)。1864年12月8日，麥克斯韋在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的集會(huì)上宣讀了題為《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》的重要論文，對(duì)以前有關(guān)電磁現(xiàn)象和理論進(jìn)行了系統(tǒng)的概括和總結(jié)，提出了聯(lián)系著電荷、電流和電場(chǎng)、磁場(chǎng)的基本微分方程組。該方程組后來(lái)經(jīng)H.R.赫茲，O.亥維賽和H.A.洛倫茲等人整理和改寫(xiě)，就成了作為經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)主要基礎(chǔ)的麥克斯韋方程組。這理論所宣告的一個(gè)直接的推論在科學(xué)史上具有重要意義，即預(yù)言了電磁波的存在。交變的電磁場(chǎng)以光速和橫波的形式在空間傳播，這就是電磁波；光就是一種可見(jiàn)的電磁波。電、磁、光的統(tǒng)一，被認(rèn)為是19世紀(jì)科學(xué)史上最偉大的綜合之一。1888年，麥克斯韋的預(yù)言被H.赫茲所證實(shí)。1865年以后，麥克斯韋利用因病離職休養(yǎng)的時(shí)間，系統(tǒng)地總結(jié)了近百年來(lái)電磁學(xué)研究的成果，于1873年出版了他的巨著《電磁理論》這部科學(xué)名著，內(nèi)容豐富、形式完備，體現(xiàn)出理論和實(shí)驗(yàn)的一致性，被認(rèn)為可以和牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》交相輝映。麥克斯韋的電磁理論成為經(jīng)典物理學(xué)的重要支柱之一。

    麥克斯韋興趣廣泛，才智過(guò)人，他不但是建立各種模型來(lái)類(lèi)比不同物理現(xiàn)象的能手，更是運(yùn)用數(shù)學(xué)工具來(lái)分析物理問(wèn)題的大師。他在其他領(lǐng)域中也做出了不少貢獻(xiàn) 。1859年他用統(tǒng)計(jì)方法導(dǎo)出了處于熱平衡態(tài)中的氣體分子的“麥克斯韋速率分布律”。他用數(shù)學(xué)方法證明了土星環(huán)是由一群離散的衛(wèi)星聚集而成的。這項(xiàng)研究的論文獲得亞當(dāng)斯獎(jiǎng)；在論文中他運(yùn)用了200多個(gè)方程，由此可見(jiàn)他駕馭數(shù)學(xué)的高超能力！在色視覺(jué)方面他提出了三原色理論。他首先提出了實(shí)現(xiàn)彩色攝影的具體方案。他設(shè)計(jì)的“色陀螺”獲得皇家學(xué)會(huì)的獎(jiǎng)?wù)隆｛溈怂鬼f在他生命的最后幾年里，花費(fèi)了很大氣力整理和出版卡文迪什的遺稿以及創(chuàng)建卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，為人類(lèi)留下又一筆珍貴的科學(xué)遺產(chǎn)。■<