《會(huì)跑的“黑板”》安培【安培的簡(jiǎn)介】安德烈·瑪麗·安培（André-MarieAmpère，1775年—1836年），法國(guó)物理學(xué)家，在電磁作用方面的研究成就卓著，對(duì)數(shù)學(xué)和化學(xué)也有貢獻(xiàn)。電流的國(guó)際單位安培即以其姓氏命名。1775年1月22日生于里昂一個(gè)富商家庭，1836年6月10日卒于馬賽。1802年他在布爾讓-布雷斯中央學(xué)校任物理學(xué)和化學(xué)教授；1808年被任命為法國(guó)帝國(guó)大學(xué)總學(xué)監(jiān)，此后一直擔(dān)任此職；1814年被選為帝國(guó)學(xué)院數(shù)學(xué)部成員；1819年主持巴黎大學(xué)哲學(xué)講座；1824年擔(dān)任法蘭西學(xué)院實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授。安培最主要的成就是1820～1827年對(duì)電磁作用的研究。1820年7月，.奧斯特發(fā)表關(guān)于電流磁效應(yīng)的論文后，安培報(bào)告了他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：通電的線圈與磁鐵相似；9月25日，他報(bào)告了兩根載流導(dǎo)線存在相互影響，相同方向的平行電流彼此相吸，相反方向的平行電流彼此相斥；對(duì)兩個(gè)線圈之間的吸引和排斥也作了討論。通過(guò)一系列經(jīng)典的和簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，他認(rèn)識(shí)到磁是由運(yùn)動(dòng)的電產(chǎn)生的。他用這一觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)明地磁的成因和物質(zhì)的磁性。他提出分子電流假說(shuō)：電流從分子的一端流出，通過(guò)分子周圍空間由另一端注入；非磁化的分子的電流呈均勻?qū)ΨQ分布，對(duì)外不顯示磁性；當(dāng)受外界磁體或電流影響時(shí)，對(duì)稱性受到破壞，顯示出宏觀磁性，這時(shí)分子就被磁化了。在科學(xué)高度發(fā)展的今天，安培的分子電流假說(shuō)有了實(shí)在的內(nèi)容，已成為認(rèn)識(shí)物質(zhì)磁性的重要依據(jù)。為了進(jìn)一步說(shuō)明電流之間的相互作用，1821～1825年，安培做了關(guān)于電流相互作用的四個(gè)精巧的實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)這四個(gè)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)出兩個(gè)電流元之間的相互作用力公式。1827年，安培將他的電磁現(xiàn)象的研究綜合在《電動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論》一書中，這是電磁學(xué)史上一部重要的經(jīng)典論著，對(duì)以后電磁學(xué)的發(fā)展起了深遠(yuǎn)的影響。為了紀(jì)念安培在電學(xué)上的杰出貢獻(xiàn)，電流的單位安培是以他的姓氏命名的。他曾研究過(guò)概率論和積分偏微分方程，顯示出他在數(shù)學(xué)方面奇特的才能。他還做過(guò)化學(xué)研究，幾乎與H.戴維同時(shí)認(rèn)識(shí)到元素氯和碘；比A.阿伏伽德羅晚3年導(dǎo)出阿伏伽德羅定律。【安培的生平】安培小時(shí)候記憶力極強(qiáng)，數(shù)學(xué)才能出眾。他父親受盧梭（1712—1778）的教育思想的影響很深，決定讓安培自學(xué)，經(jīng)常帶他到圖書館看書。安培自學(xué)了《科學(xué)史》、《百科全書》等著作。他對(duì)數(shù)學(xué)最著迷，13歲就發(fā)表第一篇數(shù)學(xué)論文，論述了螺旋線。1799年安培在里昂的一所中學(xué)教數(shù)學(xué)。1802年二月安培離開里昂去布爾格學(xué)院講授物理學(xué)和化學(xué)，四月他發(fā)表一篇論述賭博的數(shù)學(xué)理論，顯露出極好的數(shù)學(xué)根底，引起了社會(huì)上的注意。后來(lái)應(yīng)聘在拿破侖創(chuàng)建的法國(guó)公學(xué)任職。1808年安培任法國(guó)帝國(guó)大學(xué)總學(xué)監(jiān)，1809年任巴黎工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)教授。1814年當(dāng)選為法國(guó)科學(xué)院院士。1824年任法蘭西學(xué)院實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授。1827年當(dāng)選為英國(guó)倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。他還是柏林、斯德哥爾摩等科學(xué)院的院士。安培在物理學(xué)方面的主要貢獻(xiàn)是對(duì)電磁學(xué)中的基本原理有重要發(fā)現(xiàn)，如安培定律、安培定則和分子屯流等。1820年七月二十一日丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。法國(guó)物理學(xué)界長(zhǎng)期信奉庫(kù)侖關(guān)于電、磁沒有關(guān)系的信條，這個(gè)重大發(fā)現(xiàn)使他們受到極大的震動(dòng)，以阿拉果（1786—1853），安培等為代表的法國(guó)物理學(xué)家迅速作出反應(yīng)。八月末阿拉果在瑞士聽到奧斯特成功的消息，立即趕回法國(guó)，九月十一日就向法國(guó)科學(xué)院報(bào)告了奧斯特的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。安搪聽了報(bào)告之后，第二天就重復(fù)了奧斯特的實(shí)驗(yàn)，并于九月十八月向法國(guó)科學(xué)院報(bào)告了第一篇論文，提出了磁針轉(zhuǎn)動(dòng)方、向和電流方向的關(guān)系服從右手定則，以后這個(gè)定則被命名為安培定則。九月二十五日安培向科學(xué)院報(bào)告了第二篇論文，提出了電流方向相同的兩條平行載流導(dǎo)線互相吸引，電流方向相反的兩皋平行載流導(dǎo)線互相排斥。十月九日?qǐng)?bào)告了第三篇論文，闡述丁各種形狀的曲線載流導(dǎo)線之間的相互作用。后來(lái)，安培又做了許多實(shí)驗(yàn)，并運(yùn)用高度的數(shù)學(xué)技巧于1826年總結(jié)出電流元之間作用力的定律，描述兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對(duì)取向之間的關(guān)系。后來(lái)人們把這個(gè)定律稱為安培定律。十二月四日安培向科學(xué)院報(bào)告了這個(gè)成果。安培并不滿足于這些實(shí)驗(yàn)研究的成果。1821年一月，他提出了著名的分子電流的假設(shè)，認(rèn)為每個(gè)分子的圓電流形成十個(gè)小磁體，這是形成物體宏觀磁性的原因。安培還對(duì)比了靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的名稱，第一個(gè)把研究動(dòng)電的理論稱為“電動(dòng)力學(xué)’，并于1822年出版了《電動(dòng)力學(xué)的觀察匯編》，1827年出版了螟電動(dòng)力學(xué)理論》。此外，安培還發(fā)現(xiàn)，電流在線圈中流動(dòng)的時(shí)候表現(xiàn)出來(lái)的磁性和磁鐵相似，創(chuàng)制出第一個(gè)螺線管，在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)明了探測(cè)和量度電流的電流計(jì)。安培的研究還涉及哲學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域，甚至還研究過(guò)植物分類學(xué)上的復(fù)雜問(wèn)題。1836年，安培以大學(xué)學(xué)監(jiān)的身份外出巡視工作，不幸途中染上急性肺炎，醫(yī)治無(wú)效，于六月十日在馬賽去世，終年61歲。后人為了紀(jì)念安培，用他的名字來(lái)命名電流強(qiáng)度的單位，簡(jiǎn)稱“安”。【科學(xué)成就】安培最主要的成就是1820～1827年對(duì)電磁作用的研究。①發(fā)現(xiàn)了安培定則奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，引起了安培注意，使他長(zhǎng)期信奉庫(kù)侖關(guān)于電、磁沒有關(guān)系的信條受到極大震動(dòng)，他全部精力集中研究，兩周后就提出了磁針轉(zhuǎn)動(dòng)方向和電流方向的關(guān)系及從右手定則的報(bào)告，以后這個(gè)定則被命名為安培定則。②發(fā)現(xiàn)電流的相互作用規(guī)律接著他又提出了電流方向相同的兩條平行載流導(dǎo)線互相吸引，電流方向相反的兩條平行載流導(dǎo)線互相排斥。對(duì)兩個(gè)線圈之間的吸引和排斥也作了討論。③發(fā)明了電流計(jì)安培還發(fā)現(xiàn)，電流在線圈中流動(dòng)的時(shí)候表現(xiàn)出來(lái)的磁性和磁鐵相似，創(chuàng)制出第一個(gè)螺線管，在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)明了探測(cè)和量度電流的電流計(jì)。④提出分子電流假說(shuō)他根據(jù)磁是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的這一觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)明地磁的成因和物質(zhì)的磁性。提出了著名的分子電流假說(shuō)。安培認(rèn)為構(gòu)成磁體的分子內(nèi)部存在一種環(huán)形電流——分子電流。由于分子電流的存在，每個(gè)磁分子成為小磁體，兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無(wú)章的，它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)互相抵消，對(duì)外不顯磁性。當(dāng)外界磁場(chǎng)作用后，分子電流的取向大致相同，分子間相鄰的電流作用抵消，而表面部分未抵消，它們的效果顯示出宏觀磁性。安培的分子電流假說(shuō)在當(dāng)時(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)甚少的情況下無(wú)法證實(shí)，它帶有相當(dāng)大的臆測(cè)成分；在今天已經(jīng)了解到物質(zhì)由分子組成，而分子由原子組成，原子中有繞核運(yùn)動(dòng)的電子，安培的分子電流假說(shuō)有了實(shí)在的內(nèi)容，已成為認(rèn)識(shí)物質(zhì)磁性的重要依據(jù)。⑤總結(jié)了電流元之間的作用規(guī)律——安培定律安培做了關(guān)于電流相互作用的四個(gè)精巧的實(shí)驗(yàn)，并運(yùn)用高度的數(shù)學(xué)技巧總結(jié)出電流元之間作用力的定律，描述兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對(duì)取向之間的關(guān)系。后來(lái)人們把這定律稱為安培定律。安培第一個(gè)把研究動(dòng)電的理論稱為“電動(dòng)力學(xué)”，1827年安培將他的電磁現(xiàn)象的研究綜合在《電動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論》一書中