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麦克斯韦为什么敢把当时未经验证的假说性的“位移电流”塞到麦克斯韦方程组里面去,并获得大家的认可?

麦克斯韦为什么敢把当时未经验证的假说性的“位移电流”塞到麦克斯韦方程组里面去,并获得大家的认可?

的有关信息介绍如下:

麦克斯韦为什么敢把当时未经验证的假说性的“位移电流”塞到麦克斯韦方程组里面去,并获得大家的认可?

很多答主从理论自洽的角度讲解了当时位移电流这个假说的合理性,说的都很好,这里不多说。这里我想针对题主对科学发现的一些误会说点个人的观点。

题主所说,

这句话并不正确。

一个明显的例子就是相对论。

爱因斯坦在发表狭义相对论的时候,MM实验已经完成了,但是它并不是爱因斯坦的研究动机。在他的奇迹年开篇之作中[1],甚至都没有提起这个实验。

Jeroen van Dongen写过一篇详细的考证,结论就是MM实验对爱因斯坦的研究没有产生影响[2]。在这一篇考证中,提到了爱因斯的一封信[3]:

爱因斯坦明确说他之所以坚信相对论是正确的,是因为它可以“调和我们关于电动力学的知识”。也就是说,爱因斯坦的动机,并不是基于已有的观测事实,而是基于已有知识的和谐 —— 也就是自洽和简洁。

后来的广义相对论更是如此。如果说狭义相对论是要调和电动力学,那么广义相对论就是要调和电动力学和引力理论。

它们都不是实验事实先行的理论,而是在现有知识体系的和谐上寻找突破口的。

再比如,拉格朗日力学和哈密顿力学,看似只是牛顿力学形式上变了变,但是它们的基础,最小作用量原理,却是完全不同的思路。事实上,最小作用量原理并不是一个总结大量经验事实的原理,而是对理论形式的一种变革。

所以,爱因斯坦这样说,

因为,理论并非是经验事实的总结和梳理,它更加是一种范式的建立,这中间,包含了对自洽、简洁、乃至于美妙的追求。