威廉?韋伯（Wilhelm Eduard Weber，1804年10月24日－1891年6月23日），德國物理學(xué)家，畢業(yè)院校于哈雷大學(xué)，19世紀(jì)最重要的物理學(xué)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(xué)

職業(yè)

物理學(xué)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(xué)家

畢業(yè)院校

哈雷大學(xué)

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(xué)就學(xué)。1826年以關(guān)于簧風(fēng)琴管的理論的論文獲博士學(xué)位。1828年在一次德國科學(xué)大會上由于宣讀題為“風(fēng)琴拍頻的補償”的文章，受到科學(xué)家洪堡和高斯的注意。1831年被洪堡和高斯推薦擔(dān)任格丁根大學(xué)物理教授，并從此開始與高斯合作研究電磁學(xué)。1832年，高斯在韋伯協(xié)助下提出了磁學(xué)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(wù)。1843—1849年任萊比錫大學(xué)物理學(xué)教授。1848年的革命迫使當(dāng)局讓步，政策有所改變，韋伯重新回到格丁根大學(xué)。由于他科學(xué)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(xué)上的成就是多方面的，早在他入哈雷大學(xué)學(xué)習(xí)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(xué)方面的；而他的主要貢獻則是在電學(xué)和磁學(xué)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(xué)思想，又使安培定律、庫侖定律、電磁感應(yīng)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(zhǔn)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(xué)效應(yīng)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?dāng)大的影響。

韋伯在電磁學(xué)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(xué)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(xué)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(yīng)器。

韋伯在建立電學(xué)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(xué)公式提出了電流強度的電動力學(xué)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(xué)家，哥哥恩斯特?海因里希?韋伯（Ernst Heinrich Weber，1795年—1878年）是生理學(xué)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(xué)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(xué)，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(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，研究風(fēng)琴發(fā)聲理論，1826年獲得博士學(xué)位，1827年獲得大學(xué)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(xué)學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)，1931年接替去世的托比亞斯?邁爾（Tobias Mayer），任物理學(xué)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(xué)和電磁學(xué)，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(fù)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(xué)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(xué)實驗外，韋伯還進行了物理生理學(xué)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(xué)）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(xué)聘為物理學(xué)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(jì)初，可測重量物體的整個運動理論都是從經(jīng)典力學(xué)定律尤其是牛頓運動定律推 導(dǎo)而得，并在天文學(xué)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(dāng)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(xué)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(xué)（即電磁學(xué)）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(xué)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(xué)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(yīng)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(xué)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(xué)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(xué)與電學(xué)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(xué)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(xué)家和天文學(xué)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(xué)統(tǒng)治了電動力學(xué)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。