天天看點

中科院王院士發論文推翻麥克斯韋方程,為何引起實體界不滿?

作者:科學書屋
中科院王院士發論文推翻麥克斯韋方程,為何引起實體界不滿?

關注科學的朋友可能注意到,楊振甯教授在他的報告中反複提及麥克斯韋方程組,可見這個方程組在實體學中的廣泛影響力。

就像牛頓三大定律之于經典力學的重要程度一樣,麥克斯韋方程組處于經典力學的核心地位,它利用四個方程完整描述了經典電磁互相作用的規律,可以說,麥克斯韋方程組點燃了人類電力革命與資訊革命,滲透到人類生活中的方方面面。

中科院王院士發論文推翻麥克斯韋方程,為何引起實體界不滿?

近日,中國科學院北京納米能源與系統研究所所長與首席科學家、中科院外籍院士王中林聲稱,他對麥克斯韋方程組進行了成功拓展。對于這個成果,央視新聞也進行了報道。

據說,拓展型麥克斯韋方程組将麥克斯韋方程組基于靜态電磁場理論推廣到運動媒體的情形,成功拓展了麥克斯韋方程組的運用範圍,奠定了運動媒體電動力學的理論基礎。相關成果發表在近期的國際學術期刊《 Materials Today》。

中科院王院士發論文推翻麥克斯韋方程,為何引起實體界不滿?

拓展後的新型麥克斯韋方程組

事情是這樣的,真空中的麥克斯韋方程組沒有任何瑕疵,關鍵是引入媒體當中的時候。媒體中的麥克斯韋方程組又細分為兩種情況:靜止媒體和運動媒體。對于靜止媒體的情況,引入電位移矢量D,也能很好描述。但當媒體處于運動狀态,運用該方程的計算結果就會出現瑕疵。

王院士表示,當把經典的麥克斯韋方程組應用到高速運動物體上的時候(例如高鐵、飛機和衛星)就會出現問題。

2017年,王中林院士就拓展了位移電流的表達式,在電位移矢量D中加入Ps相,用于推導納米發電機的輸出功率。其中,Ps是由機械觸發産生的表面靜電荷引起的極化密度,不同于電場引起的媒體極化P。無論是否有外加電場,這種表面靜電荷均能在壓電極化和摩擦起電中産生。

中科院王院士發論文推翻麥克斯韋方程,為何引起實體界不滿?

2019年王中林解析推導出了納米發電機的輸運方程,Ps項的解析表達式,負載下的輸出功率和空間電磁場分布及其輻射的通式,并把摩擦納米發電機的四種模式給出了解析解,奠定了納米發電機的整體理論構架,形成了本學科發展的理論基礎。

王院士表示,拓展後的方程組不但包括了最常見的多普勒效應,同時也包括帶動運動物體對于電磁波振幅和相位的修正,期待在未來的通訊方面有所應用。

然而。。。這個消息出來後,引起了實體學界的巨大震動。實體學界也紛紛出來指出王院士的錯誤。

一、其中知乎上有這樣一個回答:指出論文的結果本身就是錯誤的。

中科院王院士發論文推翻麥克斯韋方程,為何引起實體界不滿?

二、還有網友指出,王院士處理的這個問題,其實早在幾十年前著名蘇聯實體學家朗道的教科書《連續媒體電動力學》中就有提到了,根本不是新發現。

中科院王院士發論文推翻麥克斯韋方程,為何引起實體界不滿?
中科院王院士發論文推翻麥克斯韋方程,為何引起實體界不滿?

三、中國科學院數理學部院士、理論實體學家孫昌璞點評到:

這一次中科院某研究所關于“中國科學家成功拓展麥克斯韋方程”的媒體釋出就很不專業。我看了相關的文章, 覺得這隻是關于媒體中麥克斯韋方程方程的讨論,關于運動媒體中E和D, B和H的關系。50年代,大陸著名實體學家黃昆先生就從微觀地角度研究過媒體中麥克斯韋方程方程的修正。70年代M.Lax 更有詳細系統的分析。然而釋出“拓展”和“突破”,并沒有引用這些著名的工作, 似乎他們并不知道這些。重大突破不能建立在 “無知” 的基礎上。

對于這個事情,你怎麼看?歡迎在評論區和大家互動。

繼續閱讀