图8（右）是乌普萨拉大学（Uppsala University）Carolina Rediviva图书馆的镇馆之宝——1687年拉丁文首版《原理》，该书最早的主人是牛顿的同时代科学家、该校数学和天文学教授Petrus Elvius，扉页右下角是他的签名及年份，后由Carolina Rediviva图书馆收藏，直到1960年代失窃。这本书在欧美被多次转卖，2004年在纽约克里斯蒂拍卖行最后一次露面。2008年底，买主决定将原书捐赠给Carolina Rediviva图书馆，这本书终于在流浪了40多之年后完璧归赵。

瑞典科学家、发明家和实业家克里斯托弗·普尔海姆 (Christopher Polhem，1661-1751，图1.7) 被誉为“瑞典力学之父”，一生中有很多力学和机械发明。普尔海姆年轻时曾在乌普萨拉大学学习物理学、数学和力学，并于1697年创办了瑞典第一所工程师学校——力学实验室。他发明了一套机械字母表，最初由79个木制模型组成，展示了不同运动之间的转换规则，其中包括普尔海姆结 (即万向接头)、各种轴承、凸轮机构、货架的锁定机构等。站台东端展示着普尔海姆机械字母表以及麦克斯韦电磁场力线图 (图9上)。机械字母表自创建以来就是力学实验室基础机械教学使用的教具，直到后来皇家理工学院还在沿用。普尔海姆还撰写了第一本瑞典文的代数学著作，他的半身像被印在1989-2017年间使用的瑞典500克朗面值纸币上。

图9. （上）普尔海姆机械字母表以及麦克斯韦电磁场力线图 ；（右下）麦克斯韦方程组（点击看大图）

牛顿理论虽然正确地给出了万有引力的定量表达式，却没有解释引力传递过程，而且这条定律与时间无关。19世纪上半叶，迈克尔·法拉第发现了电磁感应现象，进而推导出场的观念。苏格兰数学物理学家詹姆斯·麦克斯韦 (James Clerk Maxwell，1831-1879，图1.8) 用八个数学方程式归纳了电磁场的概念，建立了完整的电磁场理论体系，科学地预言了电磁波的存在，1887年赫兹用实验证实了这一预言。电磁场理论揭示了光、电、磁现象的内在联系及统一性，完成了物理学的又一次大综合，并为20世纪狭义相对论和量子力学的发展奠定了理论基础。1884年奧利弗·黑维塞将麦克斯韦方程组的原始形式修改成现在通用的四个对称方程的形式，在站台北侧可以发现这组优美的方程式 (图9右下)。

17世纪以来，牛顿力学推动的一系列技术革命引起了从手工劳动向动力机器生产转变的重大飞跃。1794年，欧洲第一所工科大学——巴黎高等理工学院成立，19世纪初各国纷纷效仿巴黎高工的模式办学。同时期瑞典进入工业化时代，普尔海姆创办的力学实验室经过逐年发展、几次易名，于1827年在其基础上成立了瑞典最早也是至今规模最大的工科大学——皇家理工学院KTH（Kungliga Tekniska hgskolan），最早的两个专业是机械和化学。瑞典全国约三分之一的工程师都出自这所学府，故KTH可算是瑞典工程师的摇篮。KTH现在的主校园建于1917年，是一片民族浪漫主义的红砖建筑，在图10（下）的高塔上可以俯瞰斯德哥尔摩全城。

图10. KTH校园（点击看大图）

图10中左上图的半圆形拱门通往大学主建筑，门楣浮雕是瑞典著名雕塑家卡尔·米勒斯的作品，表现人类与火、土、气、水四种元素的抗争，这一浮雕与地铁站台的正多面体（图2下）上下呼应。右上图是校园里米勒斯的另一作品——青铜喷泉雕塑"工业纪念碑"， 表达了对瑞典工业化的礼赞。其设计灵感源自古希腊的饮用器皿，这个大碗碗壁上的浮雕是古希腊神化故事中的阿玛宗女杰及逐猎半人马的野狗，基座上是木匠、铁匠、裁缝、鞋匠众雕像，凸显工匠精神。根据米勒斯的说法，大碗象征水利发电，有水从下方三个孔流出。而这一创意似乎不为众人理解，百余年来群众们给它起了不少外号，如"汤盆" "蘑菇碗" "米勒斯的痰盂"等，其实在汉语语境里，就是一个青铜大鼎。

20世纪初，阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein，1879-1955，图1.9) 创立了相对论，他将引力场诠释成“时空弯曲”效应，推广了经典的牛顿万有引力定律，统一了时空和引力。他在《广义相对论》一书中预言了三个物理现象：星光弯曲、引力波、黑洞天体，后来都逐一得到验证。引力波是一种以光速传播的时空涟漪，存在于整个宇宙，爱因斯坦认为引力波可能难以被探测到。直到2015年9月14日，13亿光年之遥的双中子星合并产生的引力波跨越漫长时空到达地球，被位于美国的“激光干涉引力波天文台”LIGO探测器捕获。这是人类首次观测到宇宙中的引力波现象，获得了时空干扰的直接证据，填补了广义相对论实验验证中最后一块“拼图”，三名美国科学家——Rainer Weiss、Barry C. Barish和Kip S. Thorne因此分享了2017年诺贝尔物理学奖。

文章来源：《水动力学研究与进展》 网址: http://www.sdlxyjyjzzz.cn/zonghexinwen/2021/0610/610.html

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