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| 中外科学家发明家丛书：麦克斯韦 （九） | 发布于:2016/04/12 | |
| 三、土星光环 1856年初冬，麦克斯韦来到了马里斯查尔学院，11月开始正式任教，这 一年他年仅25岁。 为了讲课，麦克斯韦花了很多功夫进行准备。但是第一次走上讲台，他 还是相当紧张。他在尽力地控制着讲课的节奏，心中默念着：“讲慢些，再 慢些！”可是一旦讲起来，他的言语又跟着他的思维，像脱缰的野马一样， 收不住了。他的思想敏捷，语速也快，而且夹带着不清晰的口音，就连来旁 听的院长也暗暗替他着急。他的速度快得惊人，两课时的内容，他只用一课 时便讲完了。而学生们大多依然呆坐着，什么也没听懂。于是他又从头至尾 讲了一遍，听懂的人依然微乎其微，只好尴尬地下了课。 在这以后，麦克斯韦决定反省自己的讲课方法，练习发音，练习放慢语 速，练习为别人讲解。好在这个时候，院长的女儿玛丽帮助了他，终于使他 没有再闹过笑话。不过凭心而论，麦克斯韦确实不是一块当讲师的材料。他 虽然有着敏捷的思维，渊博的学识，但是他的表达能力实在欠佳，永远不及 他的才思，以至于常常苦于说不出来。世界上确实有这样的一种人，他们很 善于用文字来表达，但却不太会驾驭语言。麦克斯韦就是这样，他讲起话来 杂乱无章，游移不定，但是若拜读他的文章，却是条分缕析，层次分明。在 马里斯查尔，麦克斯韦的论文内容精当，论述严谨，是大家所公认的。 在阿伯丁，麦克斯韦研究所得的主要成就是与电磁学毫无关联的天文学 和气体力学。在天文学方面，麦克斯韦用了整整两年时间研究土星的运行， 并于1858年发表了《土星光环》的论文。 早在1787年，拉普拉斯进行过把土星光环作为固体研究的计算。当时他 曾确定，土星光环作为一个均匀的刚性环，它不会瓦解的原因要满足两个条 件，一是它以一种使离心力与土星引力相平衡的速度运转，二是光环的密度 与土星的密度之比超过临界值0.8，从而使环的内层与外层之间的引力超过 在不同半径处离心力与万有引力之差。他之所以有如此推论，是因为，一个 均匀环的运动在动力学上是不稳定的，任何轻微的破坏平衡的位移都会导致 环的运动被破坏，使光环落向土星。拉普拉斯推测，土星光环是一个质量分 布不规则的固体环。 到了1855年，理论仍然停留在此，而这中间，人们又观测到了土星的一 个新的暗环，和现在环中更进一步的分离现象，还有光环系统自从被发现以 来二百年间整体尺度的缓慢变化。因此，一些科学家们提出了一个假说，来 解释土星光环在动力学上的稳定性，这个假说是：土星光环是：由固体流体 和大量并非相互密集的物质构成的。麦克斯韦就根据这一假说进行了论述。 |
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