威廉?韋伯（Wilhelm Eduard Weber，1804年10月24日－1891年6月23日），德國物理學家，畢業(yè)院校于哈雷大學，19世紀最重要的物理學家之一。國際單位制中磁通量的單位“韋伯”（縮寫：Wb）是以威廉?韋伯的名字命名的。TagList

中文名

威廉·韋伯

外文名

Wilhelm Eduard Weber

出生日期

1804-10-24

去世日期

1891-06-23

籍貫

維滕貝格的一個知識分子家庭

國籍

德國

畢業(yè)院校

哈雷大學

職業(yè)

物理學家

威廉·韋伯

去世日期

1891-06-23

籍貫

維滕貝格的一個知識分子家庭

國籍

德國

外文名

Wilhelm Eduard Weber

中文名

威廉·韋伯

基本信息物理學家

畢業(yè)院校

哈雷大學

概述

威廉·韋伯

威廉·韋伯1804年10月24日生于維滕貝格的一個知識分子家庭，1822年入哈雷大學就學。1826年以關(guān)于簧風琴管的理論的論文獲博士學位。1828年在一次德國科學大會上由于宣讀題為“風琴拍頻的補償”的文章，受到科學家洪堡和高斯的注意。1831年被洪堡和高斯推薦擔任格丁根大學物理教授，并從此開始與高斯合作研究電磁學。1832年，高斯在韋伯協(xié)助下提出了磁學量的絕對單位。1833年，他們發(fā)明了第一臺有線電報機。1837年同另外6位教授發(fā)表聲明，抗議漢諾威公國廢除1833年的自由憲法，而被解除教授職務。1843—1849年任萊比錫大學物理學教授。1848年的革命迫使當局讓步，政策有所改變，韋伯重新回到格丁根大學。由于他科學上的卓越貢獻，曾接受德國、法國和英國的多種榮譽獎。1891年6月23日在格丁根逝世。他的名字被命名為磁通量的國際單位。 1935年國際電工委員會通過以“韋伯”作為磁通量的實用制單位，1948年又得到國際計量大會的承認。

威廉·韋伯

韋伯在物理學上的成就是多方面的，早在他入哈雷大學學習之前，已開始與其兄合作研究液體表面波的一些現(xiàn)象；他的博士論文以及其后的研究是聲學方面的；而他的主要貢獻則是在電學和磁學方面。

1846年在安培定律的基礎(chǔ)上提出韋伯電作用定律。他的理論保持了安培的電動力學思想，又使安培定律、庫侖定律、電磁感應定律能夠統(tǒng)一在一個公式中。但因他的公式中包含速度項，因而被認為違背能量守恒定律，這就引起一場與亥姆霍茲曠日持久的爭論。這場論戰(zhàn)，為接受麥克斯韋電磁場理論作了準備。韋伯引入了帶電粒子的概念，并提出光是由物質(zhì)中電粒子的振動所產(chǎn)生的，其頻率等于電粒子振動頻率。他設(shè)想同一種符號的電粒子與分子固定在一起，另一種符號的電粒子繞分子旋轉(zhuǎn)，因而能在確定方向上發(fā)出光輻射。這是一種原始的物質(zhì)結(jié)構(gòu)的電粒子模型。他認為物質(zhì)的電磁和光學效應是由組成物質(zhì)的電粒子間相互作用引起的，這種物理思想對后來德魯?shù)潞吐鍌惼澖㈦娮诱撚邢喈敶蟮挠绊憽?/p>

韋伯在電磁學上的貢獻是多方面的。為了進行研究，他發(fā)明了許多電磁儀器。1841年發(fā)明了既可測量地磁強度又可測量電流強度的絕對電磁學單位的雙線電流表；1846年發(fā)明了既可用來確定電流強度的電動力學單位又可用來測量交流電功率的電功率表；1853年發(fā)明了測量地磁強度垂直分量的地磁感應器。

韋伯在建立電學單位的絕對測量方面卓有成效。他提出了電流強度、電量和電動勢的絕對單位和測量方法；根據(jù)安培的電動力學公式提出了電流強度的電動力學單位；還提出了電阻的絕對單位。韋伯與柯爾勞施合作測定了電量的電磁單位對靜電單位的比值，發(fā)現(xiàn)這個比值等于3×108 m／s，接近于光速，這一結(jié)果為麥克斯韋創(chuàng)立光的電磁理論提供了重要依據(jù)，但是他們沒有注意到這個聯(lián)系。

早年時期

威廉·韋伯

父親是米夏埃爾?韋伯（Michael Weber）是神學家，哥哥恩斯特?海因里希?韋伯（Ernst Heinrich Weber，1795年—1878年）是生理學家，還有一個弟弟愛德華?弗里德里希?韋伯（Eduard Friedrich Weber，1806年—1871年）也是生理學家。由于在法國大革命戰(zhàn)爭（1792年—1815年）時期爆發(fā)了解放戰(zhàn)爭（1813年—1815年），韋伯一家遷居到了哈勒，威廉?韋伯在這里讀完中學，并參與了哥哥恩斯特?海因里希?韋伯關(guān)于波的運動實驗研究，并于1825年在萊比錫出版了《Wellenlehre, auf Experimente gegründet》（基于實驗的波的理論）一書。威廉?韋伯同時從1822年起在哈勒大學學習數(shù)學，研究風琴發(fā)聲理論，1826年獲得博士學位，1827年獲得大學任教資格，并留校任教，1828年升為副教授。

哥廷根時期

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威廉·韋伯

828年，他和哥哥恩斯特?海因里希?韋伯一起參加了由洪堡組織的德國自然科學學者和醫(yī)生協(xié)會的第17次大會，他的演講給德國著名數(shù)學家高斯留下了深刻的印象，很少夸獎人的高斯在給德國天文學家約翰?弗朗茨?恩克（Johann Franz Encke）的信中寫道：“我的生活因為他的出現(xiàn)而變得更加精彩，他的性格非常親切而又富有天賦”（德語：In der Tat ist mir mein Leben durch sein Hiersein viel lieber geworden. Er ist ebenso liebenswürdig von Charakter als talentreich，1832年5月12日）。高斯后來邀請韋伯前往哥廷根大學，1931年接替去世的托比亞斯?邁爾（Tobias Mayer），任物理學教授。在哥廷根，韋伯與高斯結(jié)下了深厚的友誼，并合作研究地磁學和電磁學，共事多年。他們在哥廷根市上空搭建了兩條銅線，構(gòu)建了第一臺電磁電報機，在1833年的復活節(jié)實現(xiàn)了物理研究所到天文臺之間距離約1.5千米的電報通信。1836年，韋伯、高斯和洪堡建 立了哥廷根磁學協(xié)會。高斯在給洪堡的信中寫道：“我們的韋伯獨自一人架設(shè)了電報線……表現(xiàn)出驚人的耐心”（德語：Unser Weber hat das Verdienst, diese Dr?hte gezogen zu haben ... ganz allein. Er hat dabei unbeschreibliche Geduld erwiesen，1833年6月13日）。

除了廣泛的電磁學實驗外，韋伯還進行了物理生理學實驗，他和弟弟愛德華?弗里德里希?韋伯在1836年出版了《Mechanik der menschlichen Gehwerkzeuge》（人類腿部力學）一書。

后來由于反對漢諾威廢除1833年自由憲法，發(fā)生了哥廷根七君子（德語：G?ttinger Sieben）事件，1837年12月14日，韋伯與其他六位教授（包括格林兄弟和高斯的女婿）一同失去了教職。此后的1838年3月至8月間，韋伯出游柏林、倫敦和巴黎，此后生活在哥廷根，但并未任教。

萊比錫期間

韋伯的貢獻主要和哥廷根聯(lián)系在一起，被解職后，直到1843年，韋伯被萊比錫大學聘為物理學教授。1843年至1849年間，韋伯在萊比錫對電磁作用的基本定律進行了研究。19世紀初，可測重量物體的整個運動理論都是從經(jīng)典力學定律尤其是牛頓運動定律推 導而得，并在天文學上獲得了驚人的成功，但并不是所有已知的物理現(xiàn)象都能得到合理的解釋，如何確定不可估計重量物體的電、磁、熱等量，仍舊沒有解決方法，這在當時是一個重要的研究領(lǐng)域。韋伯在萊比錫首先開始繼續(xù)磁學研究，先是建立了一座不含鐵的天文臺，他在萊比錫的研究在1846年提出電磁作用的基本定律 時達到了頂峰。

韋伯于1846年至1878年間在電動力學（即電磁學）測量方法方面的研究具有重要的基礎(chǔ)性意義，他發(fā)明了許多電磁儀器。1841年發(fā)明了既可測量地磁強度，又可測量電流強度的絕對電磁學單位的雙線電流表； 1846年發(fā)明了既可測量電流強度的電動力學單位，又可測量交流電功率的電功率表；1853年又發(fā)明了測量地磁強度垂直分量的地磁感應器。

重返哥廷根

德國爆發(fā)1848年革命后，1849年韋伯被允許返回哥廷根并任哥廷根天文臺臺長。重返哥廷根后，韋伯為建立電學單位的絕對測量做出了很多貢獻，他提出了電流強度和電磁力的絕對單位，高斯在韋伯的協(xié)助下提出了磁學量的絕對單位。韋伯還提出了物質(zhì)的電磁結(jié)構(gòu)理論。

1856年，韋伯與魯?shù)婪?科爾勞施（Rudolf Kohlrausch）一起完成了確定電量的電動單位與靜電單位之間關(guān)系的測量，得到的比值即是真空中的光速值，它將光學與電學神奇般地聯(lián)系了起來，這一測量給予了后來麥克斯韋的光學電磁理論（光的電磁說）以重要的支持?？茽杽谑?858年去世后，韋伯繼續(xù)與萊比錫的物理學家和天文學家卡爾?弗里德里希?策爾納（Karl Friedrich Z?llner）合作，他們與亥姆霍茲在韋伯電動力定理中的能量守恒進行了探討。

晚年

威廉·韋伯

韋伯在1870年退休后，晚年又發(fā)展了策爾納的電荷原子概念，他們認為物質(zhì)是由帶電粒子構(gòu)成的，這些帶電粒子處于不同的穩(wěn)定位置，符合韋伯力定律。利用這一模型，韋伯也解釋了引力作用。韋伯和弗朗茨?諾依曼（Franz Neumann）發(fā)展的遠距離電動力學統(tǒng)治了電動力學理論，一直到麥克斯韋場理論提出后才被取代，但是韋伯的原子結(jié)構(gòu)模型在解釋物質(zhì)的電、磁、熱特性方面是成功的。

韋伯和高斯提出的單位制于1881年在巴黎的一次國際會議上被確認，但是德國代表團團長亥姆霍茲在會議上建議用“安培”（Ampère）取代早已廣泛使用的“韋伯”（Weber）作為電流強度的單位。此后的1935年，“韋伯”成為磁通量的正式單位。

1891年6月23日，韋伯在哥廷根去世，與馬克斯?普朗克和馬克斯?玻恩葬于同一墓地。