在这里遇见新物理，在这里洞见新未来，我是中科院物理所副研究员刘恩克。朋友们大家好，今天我给大家带来的主题是电磁波方面的有关知识，题目是：电与磁的携手与出击。
19世纪的早期是人类自然科学史上一个激动人心的时期，而与此同时，也是人们对电和磁的本源以及它们之间的相互关系感到非常困惑的一个时期。
在1785年，库仑发现了库仑定律：静电力与电荷量成正比而与距离的平方成反比，同时发现磁极之间也具有相同的规律，这与万有引力公式非常类似。那个时候人们认为电和磁之间没有什么关系，当时物理中的能量、热、电、光、磁都可以描述成像万有引力那样的超距作用。牛顿力学的霸主地位统治着整个欧洲，而大概在1800年前后，伏打发明了伏打电池以及伏打电堆，这为后来的电磁研究提供了稳恒电流。
如果要在电磁学的发展史上找出第一人的话，那么此人当属丹麦物理学家、化学家汉斯·奥斯特。奥斯特生于1777年，此时正值中国的清乾隆42年，他创立了丹麦科技大学，发现了铝元素，他也是安徒生的好朋友。1801年，24岁的奥斯特游历德国，认识了德国物理学家约翰·芮特，芮特告诉他电和磁之间一定有某种关系，这个概念就深深地印在了奥斯特的心中。
在1820年的4月，奥斯特在给学生做课堂演示实验快要结束的时候，发现线路旁边罗盘的指针摆动了一下。据说奥斯特看到这个现象的时候非常激动，在课堂上还摔了一跤，这是他首次发现电磁效应，此后他又做了60多次实验，最终确定了这个现象。
在奥斯特发现的电磁现象当中，他发现电流对磁的影响不仅存在于电流的周围，还存在于垂直导线的方向，而且电流与磁针的这种作用可以通过各种介质，也就是说它不受介质的影响，等等这些现象。在通电导线的周围，他意识到确实存在着一个磁场。
在1820年的7月份，他发表了《论磁针的电流冲击作用》，正式向世界宣告了电磁现象。这在19世纪早期的欧洲引起了巨大的反响，促使当时的很多年轻人竞相投入到这个研究当中。后来安德烈·安培曾写道，奥斯特先生已经永远地把他的名字和一个新纪元联系在一起了。
安德烈·玛丽·安培生于1775年，比奥斯特还要大两岁，他出身权贵，从小才智出众，具有非常好的数学天赋，对历史、诗歌、哲学以及自然科学都有很多的研究。
他经常专心致志地思考科学问题，大概在26岁的时候，他就成为了物理学和数学教授。安培受库仑的影响，一直信奉电和磁之间没有任何关系，这样的认知，在1820年9月的时候得知奥斯特发现了电磁现象后，受到了极大的震动。他决定开始研究电磁现象，虽然此时安培才45岁，但生命留给他的时间已经不多了，此时距离安培去世还有16年。
安培不愧为安培，他立即集中全部精力研究，第二天就重复出了奥斯特的实验结果，在几周之内就突破性地研究出了电流与电流之间的电磁作用，并提出了我们所熟知的安培定则，也就是右手螺旋定则。在两个月后便提交了研究论文。通过安培定则，可以对线性导线、螺线管以及各种形式的载流线圈的电流和磁场的方向进行判定。在电流与电流相互作用的研究当中，他发现当两个电流方向相同的时候会相互吸引。
与此同时，在电磁学研究史上有另外一个重要的人物——法拉第。迈克尔·法拉第于1791年诞生在一个贫苦的铁匠家庭，只上过两年的小学，做过报童和学徒，但是他期间阅读了大量的书籍，包括大英百科全书，尤其被其中的电学部分深深吸引。法拉第勤奋好学，而且踏实努力，动手能力非常强。在1820年前后，法拉第一直都在做化学研究，包括冶金化学和有机化学。
直到1821年，他偶然地了解到奥斯特的电磁现象，并对此产生了浓厚的兴趣。
法拉第的第一项重大发明是制作了一个非常简单的装置，只要有电流通过，他发现线圈会绕着马蹄形的磁铁不停地转动，这就是现代电动机的始祖。此后像其他当时的物理学家一样，法拉第做了一系列的实验探索，试图实现磁感生电，但是一直没有成功。
一直到1831年的8月，法拉第发现如果把两个线圈放在一起，通电线圈电流接通或断开的瞬间，另外一个线圈里面电流计的指针会发生突然的跳动，他意识到这是一个瞬态效应，只有变化的磁才可能会产生电。
法拉第的贡献，惠及我们的每一个人，他把人类文明推向了新的高度，极大地促进了人类文明的发展进程。1867年的8月25日，迈克尔·法拉第在他书房的椅子上安详地离世。
电磁学理论的核心——麦克斯韦方程组，揭示了电场与磁场在空间和时间的相互转化，并且揭示了它所蕴含的对称美，被称为人类最伟大的公式。关于这个公式，有一个这样的评价说宇宙间任何的电磁现象，皆可由此方程组解释，通过这一方程组可以计算出宇宙中一切光、电、磁现象的规律。更多的电磁奥秘等待着更多有志向的年轻人投入到我们无尽的探索和发现中去。