现今，电磁场理论有没有新的革命性发展
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- 2025-05-06 05:30:59
赫兹验证电磁波，马可尼发明电报啥的就不说了，提一个人物，Oliver Heaviside。此君简化了Maxwell发表的方程（30个。。）我们今天学到的Maxwell Equation其实出自此君之手。简化的方程推广起来很方便。到了二战期间，一大批美国的物理学精英放下手中的量子力学，粒子物理转而设计雷达、波导。其中比较有名的是施温格（和费曼一起获诺奖的那位）由于这批精英的投入，加上战时的高效研究。电磁方程的特殊解被发掘到了极致。到了40年代末，电磁的圈子有一个共识：能解出来的情况都解完了。
但在这时，人类发明了计算机。战后，一批物理学家开始着手构建电磁学的计算方法。分两拨，一拨借鉴力学引入有限元，另一拨（由Roger Harrington牵头）发明了矩量法。一开始两种算法都带来很多数值误差（边界电荷问题）。所有人一筹莫展。一直到出现了RWG基函数，整个计算电磁学的面貌就变了。很快基于有限元和矩量法的计算软件相继出现，电磁仿真趋于成熟。
另外在60年代，Yee另辟蹊径发明了FDTD算法。70年代开始，一批工程背景的researcher着手研究各种天线。之前在物理的圈子里不看好的设计都被拿出来研究，并得到新的结果。螺旋天线，微带天线，分形天线开始出现在人们的视野中。90年代，电磁技术日趋完善，无线应用越来越多，串扰问题变得突出，于是出现了一个新的电磁学分支：电磁兼容。进入21世纪，新材料的研究开始和电磁结合。metamaterial，等离子体的电磁特性（负permitivity）给电磁学提出了很多新问题。同时，人们研究的频谱越来越宽，THz器件出现。现在，一个普遍的趋势认为电磁本身的算法已经成熟，一批电磁专家开始往多物理仿真探索（multiphysics）所以你看，Maxwell后的电磁学发展不是一两个方程，或是几句话能概括的。电磁应用无处不在，发展的方向很远。
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