科学时光机丨1820年的今天，电磁学的里程碑

1820年7月21日，丹麦物理学家汉斯·克里斯蒂安·奥斯特在丹麦哥本哈根大学发表论文《关于电流对磁针作用的实验》。这篇论文不仅标志着电磁学这一新兴学科的诞生，更彻底颠覆了长久以来电与磁相互独立的传统观念，为现代科学技术的发展奠定了坚实的基础。

在奥斯特之前，科学界普遍认为电与磁是两种截然不同的自然现象。这一观念源于16世纪英国科学家吉尔伯特的著作《论磁石》，他总结了前人对电和磁的研究成果，并断言电与磁没有直接联系。这一观点在18世纪末被法国物理学家库仑进一步强化，他在发现静电力定律后，更加确信电与磁之间不可能存在直接联系。然而，随着伏打电堆的发明，人们获得了稳定的直流电源，对电流效应的研究逐渐深入，为奥斯特的发现埋下了伏笔。

奥斯特是一位对自然力统一性充满好奇的物理学家，他深受康德等人关于自然力相互转化哲学思想的影响。1820年4月的一天，奥斯特在为学生讲解“热和电现象的相互联系”时，进行了一项看似平常却意义深远的实验。他将通电导线靠近一枚可以自由转动的小磁针，意外地发现当导线中有电流通过时，磁针发生了偏转。这一现象虽然短暂且不易察觉，却激发了奥斯特深入探究的兴趣。

在接下来的三个月里，奥斯特进行了大量实验，反复验证并深入分析了电流与磁针之间的相互作用。他发现，当通电导线与小磁针平行放置时，磁针会向与电流垂直的方向偏转；而改变电流方向，磁针的偏转方向也会相应改变。这一发现揭示了电流周围存在磁场，且磁场方向与电流方向密切相关。

1820年7月21日，奥斯特在丹麦哥本哈根大学正式发表了题为《关于电流对磁针作用的实验》的论文。这篇论文虽然篇幅不长，却以简洁明了的语言和确凿无疑的实验证据，向科学界宣布了电流的磁效应。奥斯特的实验不仅证明了电与磁之间确实存在联系，而且为电磁场的存在提供了直接证据，从而打破了传统观念的束缚，开启了电磁学研究的新纪元。

奥斯特的发现迅速引起了科学界的轰动。法国物理学家安培在得知这一消息后，立即重复了奥斯特的实验，并在此基础上进行了更深层次的研究，提出了安培定律和环形电流产生磁性的理论，进一步丰富了电磁学的理论体系。随后，法拉第、麦克斯韦等科学家相继在电磁学领域取得了重大突破，最终形成了完整的电磁场理论，为电机、电报等电气技术的发明和应用奠定了理论基础。

电流磁效应

在奥斯特发现电流磁效应后的两百多年里，电磁学已发展成为现代科学技术的重要支柱之一，深刻影响着我们的生活和工作方式。

参考来源：《知识就是力量》、山东科技馆微信公众号