重新审视奥斯特实验——一个实验者的角度

摘要

奥斯特对于通电导线可使与导线平行放置的小磁针偏离磁子午线方向这一发现标志着"电磁学"的诞生.关于导致该发现的实验本身是如何开展的,现阶段有两种不同的描述,一种是起源于挪威物理学家汉斯廷(Christo-pher Hansteen,1784—1873)的"偶然发现"版本,另一种是美国科学史家斯陶弗(R.C.Stauffer)所主张的"是自然是统一的这一形而上信念的逻辑必然"版本,但这两种描述均不能令人信服.本文将结合历史语境,从一个实验者的角度重建奥斯特实验的一系列假说及实验流程,之后我们给出了对"电磁效应之发现"这一主题更具融贯性的描述.我们主张奥斯特是在"电磁效应沿导线径向分布"这一假说的引领下于1820年4月发现了电磁效应,而非如汉斯廷所说的那样是偶然发现的,亦非如斯陶弗所说的只要相信自然力是统一的便会自然而然地发现电磁效应.基于上述假设,虽然奥斯特发现了电磁效应,但观察到的实验现象却并非该假设所能解释,为此奥斯特在1820年7月初开展了一系列新的实验后归纳出了"载流导线对磁针的作用是以围绕导线的圆运动的形式开展的"这一新的假设从而使得实验现象得以解释,而这个新假设正是奥斯特于1820年7月21日在《关于电流对磁针的效应的实验》一文中公布的最终结论.