ประวัติศาสตร์ฟิสิกส์

คัดลอกมาจากกระทู้ของคุณเถ้าลอยhttp://www.pantip.com/cafe/wahkor/topic/X7747929/X7747929.html

 ประวัติศาสตร์ฟิสิกส์  

ด้วยความที่ จขกท.ร่ำเรียนมาทางสาขาวิชานี้ และผมเชื่อว่าวิชาฟิสิกส์ เป็นวิชาหนึ่ง ที่น่าหลงไหลและสวยงาม

ประวัติศาสตร์วิชาฟิสิกส์ที่ผมเขียนขึ้นมา อาจจะไม่ครอบคลุมครบถ้วนซะทั้งหมด ไม่งั้น เขียนกัน5ปีก็ไม่จบ

แต่ จขกท.เชื่อว่างานเขียนชิ้นนี้ อาจจะเป็นแรงบันดาลใจให้รุ่นน้องสนใจวิชาฟิสิกส์ มากขึ้นและรักมันเช่นที่ผมรัก

ปล.บทความอาจขาดเกินไปบ้าง ถ้าผู้อ่านสนใจจะช่วยเติมความสมบูรณ์ ช่วยโพสท์เพิ่มเติมด้วยครับ ขอบคุณ

จากคุณ : เถ้าลอย   - [ วันเนา (14) 18:36:40 ] 

Prologue วิชาฟิสิกส์คืออะไร? ในความหมายของผมที่ได้ศึกษาร่ำเรียนมาสามารถสรุปสั้นๆได้ว่า "เป็นวิชาที่อธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ โดยอาศัยรูปแบบทางคณิตศาสตร์" เพราะฉะนั้น การเรียนตลอดหลักสูตรของวิชาฟิสิกส์เราจะต้องพบเจอรูปแบบทางคณิตศาสตร์ต่างๆมากมาย บางครั้งการอธิบายโดยใช้คณิตศาสตร์สามารถเข้าใจได้ง่ายกว่าการอธิบายด้วยภาษาพูดหรือเขียนซะอีก

ย้อนกลับไปประมาณ 300ปีก่อนคริสตกาล ก่อนที่จะเกิดวิชาฟิสิกส์ การศึกษาคุณลักษณะของธรรมชาติ ไม่ได้กระทำโดยนักวิทยาศาสตร์ แต่เป็นนักปรัชญา!? นักปรัชญาในสมัยก่อน ทำการศึกษาธรรมชาติโดยวิธี Empirical ซึ่งใช้การอนุมานธรรมชาติเอาจากกางมองเห็น, ประสบการณ์, และความคิด สำหรับนักปรัชญาที่ริเริ่มให้คำนิยามของวิชาฟิสิกส์ นักปรัชญาผู้ยิ่งใหญ่นาม "อริสโตเติ้ล" จากรูป ซ้ายพลาโต ขวาอริสโตเติ้ล

สำหรับอริสโตเติ้ล โลกเราประกอบขึ้นจากธาตุทั้งสี่ตามแบบของพลาโตผู้เป็นอาจารย์ คือ ดิน, น้ำ, ลม(อากาศ), ไฟ สำหรับสวรรค์และจักรวาลนั้นประกอบด้วยธาตุที่ต่างออกไป เป็นธาตุที่ไม่เปลี่ยนแปลง ไร้น้ำหนัก บ้างก็เรียกว่า ธาตุที่ห้า(Fifth Element)หรืออีกชื่อหนึ่งก็คือ "อีเทอร์(AEther)"

กฏทางฟิสิกส์ของอริสโตเติ้ล ประกอบด้วย 1 natural places ว่าด้วยธาตุที่อยู่ตำแหน่งต่างๆที่ใจกลางโลก และเป็นศูนย์กลางของจักรวาลด้วย 2 gravity/levity ความถ่วงและความเบา 3 rectilinear motion การเคลื่อนที่ภายใต้แรงเป็นเส้นตรงและภายใต้ความเร็วคงที่ 4 velocity density relation ความเร็วที่ลดลง ตามส่วนความหนาแน่นของตัวกลาง 5 vacuum is impossible การเคลื่อนที่ภายใต้สุญญากาศ ความเร็วจะเป็นอนันต์ ฉะนั้นสภาพสูญญากาศจึงเป็นไปไม่ได้ 6 all pervading ether ทุกๆจุดของอวกาศบรรจุเต็มไปด้วยอีเทอร์ 7 infinite universe จักรวาลไม่มีขอบเขต 8 continuum theory ระหว่างอะตอมเป็นสูญญากาศ เพราะฉะนั้นสสารจึงไม่สามารถเป็นอะตอมโดดๆได้ 9 quintessence สิ่งที่อยู่นอกโลกไม่ได้ประกอบด้วยสสารที่อยู่บนโลก 10 incorruptible and eternal cosmos อาทิตย์และดวงดาวเป็นสิ่งที่สมบูรณ์ ไม่เปลี่ยนแปลง 11 circular motion ดวงดาวเคลื่อนที่เป็นวงรอบโลกอย่างสมบูรณ์ ฟิสิกส์ของอริสโตเติ้ลถึงแม้จะถูกพิสูจน์แล้วว่าไม่ใกล้เคียงกับความจริงในจักรวาลของเราก็ตาม แต่รากฐานการศึกษาจากอริสโตเติ้ล ก็ได้สร้างฐานความเข้าใจต่อธรรมชาติให้กับนักวิทยาศาสตร์รุ่นต่อๆมา

"We suppose ourselves to possess unqualified scientific knowledge of a thing, as opposed to knowing it in the accidental way in which the sophist knows, when we think that we know the cause on which the fact depends, as the cause of that fact and of no other, and, further, that the fact could not be other than it is."

Emergence of experimental method ในช่วงยุคกลาง ทางแยกระหว่างปรัชญากับวิทยาศาสตร์ก็มาถึง การทดลองโดยใช้วิธีทางวิทยาศาสตร์เกิดขึ้น และบันทึกไว้ครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอิรัค "Ibn al-Haytham (Alhazen)" Ibn al-Haytham ได้ทำการทดลอง และใช้คณิตศาสตร์ประกอบ ในหนังสือของเขา "Book of Optics (1021)" โดยการทดลองเกี่ยวกับการมองเห็นของเขา พิสูจน์ให้เห็นว่า ทั้ง ทฤษฏีการมองเห็นของ "ปโตเลมี" และ "ยูคลิด" หรือ "อริสโตเติ้ล" ล้วนไม่ถูกต้องทั้งคู่ โดยขั้นตอนในการทดลองของ Ibn al-Haytham เหมือนกับที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในปัจจุบันคือ 1.สังเกต และระบุปัญหา เพื่อทำการทดลอง 2.ตั้งสมมุติฐานและทำการทดลอง 3.รวบรวมข้อมูล ทำการสรุปโดยใช้รูปแบบทางคณิตศาสตร์ 4.ประกาศแก่สาธารณะได้รับรู้การค้นพบ รูป Ibn al-Haytham บนธนบัตรอิรัค

Challenge ถึงแม้ว่าการท้าทายต่อจักรวาลของอริสโตเติ้ลเกิดขึ้นในยุคเดียวกันเมื่อกว่า 300ปีก่อนคริสต์กาลโดยนักปรัชญานาม Aristarchus โดยเสนอให้ดวงอาทิตย์เป็นจุดศูนย์กลางของจักรวาลแทนโลกแต่กลับไม่ได้รับการตอบรับใดๆ จนกระทั่ง นิโคลัส โคเปอร์นิคัส ได้เสนอทฤษฏีดวงอาทิตย์เป็นจุดศูนย์กลาง ทฤษฏีของโคเปอร์นิคัสนั้นเรียบง่าย และซับซ้อนน้อยกว่ารูปแบบของอริสโตเติ้ลมาก ถึงแม้ว่าจะมีความแม่นยำในการทำนายไม่ต่างจากทฤษฏีเก่าเท่าใดนัก แต่เท่านั้นก็เพียงพอที่จะจุดไฟให้นักวิทยาศาสตร์ชื่อดังในยุคนั้นเช่น เดส์การตส์ กาลิเลโอ และเคปเลอร์ รูป นิโคลัส โคเปอร์นิคัสบนธนบัตรโปแลนด์

ในปีค.ส.1610 ขณะที่กาลิเลโอส่องกล้องทางไกลที่เขาพัฒนาขึ้นเองไปบนท้องฟ้า กาลิเลโอพบดาวขนาดเล็กสามดวงซึ่งมองด้วยตาเปล่าไม่เห็นอยู่ใกล้ๆกับดาวพฤหัสบดีและตั้งอยู่ในระนาบเดียวกันทั้งหมด จากนั้นกาลิเลโอเฝ้าสังเกตต่อมาอีกเป็นเวลาหลายวันปรากฏว่า ตำแหน่งของ "ดาว" เหล่านั้นเมื่อเทียบกับดาวพฤหัสบดีมีการเปลี่ยนแปลงในแบบที่ไม่สามารถอธิบายได้หากพวกมันเป็นดาวฤกษ์ จนกระทั่งพบว่า หนึ่งในดาวทั้งสามได้หายตัวไป ซึ่งเขาอธิบายว่ามันไปหลบอยู่ด้านหลังดาวพฤหัสบดี ภายในเวลาไม่กี่วันเขาก็สรุปได้ว่าดาวเหล่านั้นโคจรรอบดาวพฤหัสบดี กาลิเลโอได้ค้นพบดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวพฤหัสบดีสามในสี่ดวง คือ ไอโอ ยูโรปา และคาลลิสโต เขาค้นพบดวงจันทร์ดวงที่สี่คือแกนิมีด กาลิเลโอยังได้ศึกษาดาวศุกร์ และดาวเสาร์ ผลการสังเกตการณ์คาบปรากฏของดาวศุกร์ของกาลิเลโอพิสูจน์ว่ามันโคจรรอบดวง อาทิตย์จริง และยังสนับสนุนแบบจำลองแบบดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางด้วย ผลงานชิ้นนี้เป็นงานสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ของกาลิเลโอที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์ รูป ดวงจันทร์ทั้งสี่ของดาวพฤหัสที่กาลิเลโอค้นพบ

นอกจากนี้ กาลิเลโอยังได้ท้าทายต่อจักรวาลของอริโตเติ้ล ด้วยการทดลองปล่อยวัตถุลงจากหอเอนและนั่งสังเกตลูกบอลกลิ้งลงมาตามพื้นเอียง รูป กาลิเลโอ บนธนบัตรอิตาลี

กาลิเลโอ สนับสนุนแนวคิดที่ว่า โลกโคจรเป็นวงกลมรอบดวงอาทิตย์อย่างสมบูรณ์  ซึ่งขัดแย้งกับ โยฮันเนส เคปเลอร์ ซึ่งมีแนวคิดเรื่องวงโคจรแบบวงรี เคปเลอร์คิดว่า ดาวเคราะห์โคจรเป็นรูปวงรีรอบดวงอาทิตย์ โดยมีดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดโฟกัสจุดหนึ่ง และในเวลาที่เท่ากันดาวเคราะห์จะมีพื้นที่ที่เส้นรัศมีจากดวงอาทิตย์ถึงดาวเคราะห์กวาดไปเท่ากัน หรือ dA/dt มีค่าคงที่ โดยคาบในการโคจรรอบดวงอาทิตย์กำลังสองแปรผันตรงกับระยะครึ่งแกนเอกของวงโคจรกำลังสาม รูป โยฮันเนส เคปเลอร์

Revolution กว่า 2 ศตวรรษที่นักปรัชญาธรรมชาติและวิทยาศาสตร์พยายามที่จะอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆในธรรมชาติ ที่ดูเหมือนกระจัดกระจาย ยุ่งยากและซับซ้อน ให้ง่ายต่อการศึกษาและทำนายพฤติกรรมในอนาคต การเปลี่ยนแปลงกรอบความคิดเกี่ยวกับฟิสิกส์จากอตีดอย่างสิ้นเชิง และเป็นการวางรากฐานที่สำคัญต่อการศึกษาวิชาฟิสิกส์ต่อๆไป ถูกเสนอโดยนักฟิสิกส์ผู้ยิ่งใหญ่ที่สุดคนนึงของโลก Issac Newton นิวตันได้เสนอกรอบความคิดใหม่เกี่ยวกับอวกาศและการเคลื่อนที่ในผลงานชิ้นเอกของประวัติศาสตร์ฟิสิกส์ "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica(1687)" หรือที่รู้จักกันในชื่อย่อว่า "The Principia" จักรวาลของนิวตันอยู่บนพื้นฐานกฏทั้งสามข้อ รูป The Principia

1.กฏของความเฉื่อย คือ วัตถุที่หยุดนิ่งจะหยุดนิ่งจนกว่าจะมีแรงมากระทำ และวัตถุที่เคลื่อนที่จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่จนกว่าจะมีแรงมากระทำ 2.กฏของการเคลื่อนที่ โดยวัตถุที่มีแรงมากระทำจะเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมเป็นสัดส่วนกับเวลาที่แรงกระทำ 3.ทุกๆแรงกิริยาจะมีแรงปฏิกิริยากระทำในทางตรงข้ามเสมอ

ที่จริงแล้วกฏข้อที่หนึ่งเกี่ยวกับแนวคิดของความเร็วที่เป็นสิ่งสัมพัทธ์ของนิวตัน ถูกเสนอก่อนหน้านั้นสามสิบปีโดยเดส์การตส์ แต่ใน Principia นั้นนิวตันทำได้รัดกุมและสมบูรณ์กว่ามาก (เนื่องจาก เดส์การตส์ อยู่ในยุคเดียวกับกาลิเลโอ งานเขียนของเขาจึงกำกวม และไม่ชัดเจน เนื่องจากเกรงชะตากรรม จะซ้ำรอยกาลิเลโอ) โดยนิวตันเริ่มจากการตั้งคำถามถึงการมีอยู่ของอวกาศ อะไรคือที่ว่างให้วัตถุเคลื่อนที่ผ่าน ใน Principia นิวตันจึงให้แนวคิดเกี่ยวกับเวลาและอวกาศไว้ว่า มันเป็นสิ่งสมบูรณ์ สามารถดำรงอยู่อย่างเป็นอิสระ เป็นโครงสร้างของเอกภพที่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ เวลาและอวกาศของนิวตันจึงทำหน้าที่เป็นโครงร่างของเอกภพและกำหนดรูปทรงเอาไว้

อวกาศที่สัมบูรณ์ของนิวตันเป็นจุดอ้างอิงให้กับการเคลื่อนที่ของทุกสิ่ง วัตถุจะหยุดนิ่งอย่างแท้จริงเมื่อมันหยุดนิ่งเทียบกับอวกาศสมบูรณ์ วัตถุจะเคลื่อนที่จริงเมื่อมันเคลื่อนที่เทียบกับอวกาศสมบูรณ์ และวัตถุจะมีความเร่งจริง เมื่อมันมีความเร่งเทียบกับอวกาศที่สมบูรณ์ ในบางครัง นิวตันใช้คำว่า อีเทอร์ เพื่อบรรยายถึงอวกาศสัมบูรณ์

แนวคิดอวกาศสัมบูรณ์ของนิวตันถูกแย้งโดยไลปนิซ (Gottfried Wilhelm Leibniz) โดยไลปนิซให้แนวคิดว่า อวกาศนั้นเป็นสิ่งสมมติ ไม่มีความหมายมากไปกว่าการบอกตำแหน่งของวัตถุหนึ่งโดยเทียบกับอีกสิ่งหนึ่ง ในเมื่ออวกาศไม่มีความหมายด้วยตัวเอง เมื่อไม่มีสิ่งใดอยู่ในอวกาศแล้ว อวกาศเองย่อมไม่อาจมีได้เช่นกัน  เมื่อนึกเปรียบเทียบกับลำดับตัวอักษรกับอวกาศ ABCDEFG เราจะสามารถบอกได้ว่า A มาก่อน B และ E อยู่ในลำดับที่5 แต่ถ้าไม่มีตัวอักษรใดๆอยู่เลยลำดับตัวอักษรจะไม่มีความหมาย นั่นก็คือ ไม่มีลำดับตัวอักษร(อวกาศ)นั่นเอง ไลปนิซ เป็นนักปรัชญาที่ยิงใหญ่ แม้ชื่อของเขาจะไม่โด่งดังเท่าไรนัก แต่ไลปนิซเป็นผู้หนึ่งที่กำเนิดวิชา แคลคูลัส ร่วมกับนิวตัน ซึ่งเป็นรากฐานที่สำคัญดั่งเสาเอกของวิชาฟิสิกส์

แนวคิดของไลปนิซถูกตอบโต้ โดยนิวตันให้แนวคิดในกรณีของความเร่งว่า เมื่อคุณเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง คุณจะสัมผัสถึงความเร่งได้โดยไม่จำเป็นต้องมีสิ่งเปรียบเทียบ นั่นเพราะเรากำลังมีความเร่งเทียบกับอวกาศสัมบูรณ์นั่นเอง จากการวัดโดยอ้อมนี้ นิวตันจึงสรุปว่า อวกาศสัมบูรณ์มีอยู่จริง

อวกาศที่สัมบูรณ์ของนิวตัน เป็นที่ถกเถียงในแวดวงนักฟิสิกส์และนักปรัชญาอีกต่อมาเป็นเวลาหลายร้อยปี โดยข้อสงสัยที่ว่า ทำไมธรรมชาติจึงเลือกปฏิบัติ ต่อความเร่ง ต่างไปจากความเร็ว เมื่อคุณเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่สัมพัทธ์กับอวกาศสัมบูรณ์ คุณจะไม่สามารถรู้ได้ว่า คุณกำลังเคลื่อนที่หรือหยุดนิ่ง แต่กับความเร่ง ทันทีที่มีความเร่ง คุณจะสัมผัสได้ทันทีถึงความเฉื่อยที่เกิดขึ้นจากมวล แนวคิดนี้ได้รับการเสนอทางออกโดย Ernst Mach ในปลายศตวรรษที่18 (เจ้าของหน่วยมัคที่ใช้กับความเร็วเครื่องบิน) โดยมัคให้คำอธิบายว่า ความเร่งของคุณ สัมพัทธ์กับมวลทุกมวลในเอกภพ ไม่ใช่กับอวกาศสัมบูรณ์ หากคุณอยู่อย่างโดดเดี่ยวในเอกภพนี้แล้ว เมื่อคุณเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง คุณจะไม่รู้สึกถึงความเฉื่อยได้เลย อวกาศสัมบูรณ์ของนิวตันนั้นอาจจะไม่จำเป็น ทุกสิ่งล้วนมีความสัมพัทธ์กันทั้งหมด แต่การทดลองแนวคิดของมัคนั้น ไม่สามารถทำได้ เราไม่มีทางจัดหา เอกภพที่ไม่มีสิ่งใดมาเพื่อทดลองสนับสนุนแนวคิดนี้ อย่างไรก็ตาม แนวคิดของมัคสร้างความตื่นเต้น และเป็นแนวทางให้กับนักฟิสิกส์รุ่นถัดไป

Age of Enlightenment ถึงแม้ว่า อวกาศสัมบูรณ์ของนิวตัน จะยังมีข้อกังขาอยู่บ้าง แต่ความสำเร็จจากการนำแนวคิดของนิวตันไปใช้ ก่อให้เกิดการปฏิวัติวิทยาศาสตร์ของโลก ทั้งความสำเร็จของวิชาแม่เหล็กไฟฟ้า เทอโมได้นามิก ออพติคอล ดาราศาสตร์ ฯลฯ เรียกได้ว่า หลังจากความสำเร็จของนิวตันแล้ว นับเป็นยุคแห่งความรู้แจ้ง หรือยุคแห่งเหตุผล

Thermodynamics เทอร์โมไดนามิก เกิดขึ้นช่วงต้นศตวรรษที่18 ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม มีการใช้เครื่องจักรความร้อนกันอย่างแพร่หลาย ซึ่งนับว่าเครื่องจักรความร้อนเป็นสิ่งที่สำคัญยิ่งในการพัฒนาความรู้ด้านอุณหพลศาสตร์ ซาดี การ์โนต์ วิศวกรชาวฝรั่งเศสได้ตีพิมพ์ผลงาน "Reflections on the Motive Power of Fire(1824)" ซึ่งแสดงให้เห็นว่า เมื่อกำหนดแหล่งกำเนิดอุณหภูมิสูงและต่ำคู่ใด ๆ แล้ว เครื่องจักรความร้อนการ์โนต์ เป็นเครื่องจักรที่ให้งานทางกลศาสตร์มากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ (ต่อมาเราทราบว่าเครื่องจักรแบบผันกลับได้ ทุกชนิดมีประสิทธิภาพสูงสุดเท่าเครื่องจักรการ์โนต์) งานของเครื่องจักรการ์โนต์ทำให้เราตระหนักถึง ขอบเขตที่ดีที่สุดของเครื่องจักรความร้อนเท่าที่เราทำได้ มีกฎทั้งหมด 4 ข้อในอุณหพลศาสตร์ 1.กฎทรงพลังงาน พลังงานของระบบที่เปลี่ยนแปลงในกระบวนการอะเดียแบติก (กระบวนการที่ไม่มีการถ่ายเทความร้อน) จะไม่ขึ้นกับวิถีทางหรือทิศทางของงานที่กระทำต่อระบบในกระบวนการนั้น ๆ การเปลี่ยนแปลงจะขึ้นอยู่กับสถานะเริ่มต้น และสถานะสุดท้ายเท่านั้น (dE=dQ+dW) 2.เอนโทรปีของระบบอิสระไม่มีทางที่จะลดลงในกระบวนการใด ๆ นั่นคือการเปลี่ยนแปลงเอนโทรปีของระบบ มีคุณสมบัติเป็นฟังก์ชันเพิ่มทางเดียว (monotonically increasing) โดยเราพิจารณาเอนโทรปีเป็นฟังก์ชันของเวลา. (จากคุณสมบัตินี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเราสามารถพิจารณาเอนโทรปีในการระบุทิศทางของเวลาได้) 3.เมื่ออุณหภูมิสัมบูรณ์ลู่เข้าศูนย์ เอนโทรปีของระบบจะลู่เข้าค่าคงที่ 0.ถ้าระบบ A และ B อยู่ในภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ และระบบ B และ C อยู่ในสภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์แล้ว ระบบ A และ C จะอยู่ในภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ด้วยเช่นกัน นั่นคือภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์มีคุณสมบัติถ่ายทอด (transitive) ได้นั่นเอง จากกฏของอุณหพลศาสตร์นี้เอง ที่คนในหว้ากอใช้ทดสอบเครื่องจักรนิรันด์อยู่เสมอๆ

Electromagnetic William Gilbert ตีพิมพ์ "De Magnete (1600)" กล่าวถึงแม่เหล็กและไฟฟ้าโดยอ้างว่า ทั้งคู่เป็นเหตุให้เกิดแรงดูด และผลักระหว่างวัตถุ โดยกะลาสีเรือพบว่าฟ้าผ่ามีผลกระทบต่อเข็มทิศที่พวกเขาใช้ในการเดินทาง  แต่ความสัมพันทธ์ระหว่างฟ้าผ่ากับไฟฟ้ายังไม่ได้รับการยืนยันจนกระทั่ง Benjamin Franklin ทำการทดลองในปี 1752 การอธิบายความเชื่อมโยงระหว่าง แม่เหล็กกับไฟฟ้า เป็นครั้งแรกในปี 1802 โดย Gian Domenico Romagnosi นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี และถูกปรับปรุงในปี 1820โดย Hans Christian Ørsted ความสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็กกับไฟฟ้า ถูกศึกษาจากนักวิทยาศาสตร์อย่างต่อเนื่องจนกระทั่ง James Clerk Maxwell ตีพิมพ์ผลงานวิจัยของเขาใน "On Physical Lines of Force(1861)" Maxwell รวมแรงทั้งสองเข้าด้วยกันเสร็จสมบูรณ์อย่างงดงาม นอกจากนี้ Maxwell ยังได้คำนวนความเร็วของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไว้ที่ 310,740,000 เมตรต่อวินาที

เอกภพของนิวตัน ประสบความสำเร็จอย่างงดงามในการอธิบายประกฏการณ์ธรรมชาติ และการต่อยอด ในการศึกษาในแขนงอื่น จนกระทั่งนักวิทยาศาสตร์ในสมัยนั้นกล่าวไว้ว่า "วิชาฟิสิกส์ กำลังจะเป็นวิชาที่ตายแล้ว" ถ้าเพียงแต่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ประหลาดบางอย่างของแสง และการแผ่รังสีของวัตถุดำ ได้ ปัญหาเล็กๆที่ดูไม่ค่อยสำคัญนี้แหละ ที่ต่อมาก่อให้เกิด2ทางแยกใหญ่ที่ยากจะบรรจบของศาสตร์ฟิสิกส์สมัยใหม่ ปล.สมการสนามกับควอนตันค่อนข้างต้องหาข้อมูลมากซักหน่อย จะมาโพสท์วันหลังนะครับ