曹则贤｜电磁学/电动力学：现象、技术与思想（上）｜中国科学院2023跨年科学演讲(35)

我们举例子，比方刚才我们说了，这里面有一块铝，有一块铁，这上面要么是电势确定，要么是电场强度确定。电势确定叫做狄里拆利边界条件，电场强度确定叫做纽曼边界条件。当初我学这个东西的时候，没有人给我讲一点点狄里拆利和纽曼的故事。如果我知道他们是谁，我当年学电势计算的时候，我一定好好认真地学。为什么？因为他们太伟大了。狄里拆利是数学史上的大科学家，有一个叫黎曼的人，学文的，被他们学校的一个数学老师高斯高老师看上以后，一下子就给介绍到柏林大学，就是到他的手下去学习。三年以后，黎曼回到了哥廷根大学，黎曼的数学就已经了不得了。所以狄里拆利是一个了不起的数学家，而且是一个非常感人的数学家。他节俭时间，节俭到什么程度？他那个年代在德国，妇女也是没受多少教育的，所以当他的年轻的妻子给他生了一个孩子的时候，求他说我们家添了一个孩子，你是不是能够花点时间给我父母写封信，告诉他我们家添了一个baby。
特别爱惜时间的数学家，觉得这件事应该做，于是乎提笔给岳父母写了一封信，2 1=3，寄走了。
另外一个数学家纽曼，除了有电磁学里纽曼条件的问题，纽曼最重要的是在电磁学里给我们引入了磁矢势的概念。对于我们物理所的研究生，要学固体物理的时候，一定要记住纽曼原理，这个纽曼原理是告诉你一个晶体性质的对称性绝对不会低于晶体的对称性。将来在这一点，有一个叫居里的人会读明白，居里先生明确地确定，以前我们研究对称性，用对称性研究物理的问题，应该是1910年吧，居里先生明确地提出，对称性本身是我们物理学的研究对象，这才有了20世纪和21世纪物理学的面目。所以这个东西影响可非常厉害的。

我们看静电势的计算，一种方式是解方程，但是解方程如果是不同的电荷分布函数，你每一个函数你都要解一遍吗？那得多费事。结果格林发现不需要，你只需要解这一个方程，给定条件下你只要解出这一个方程，你只需要算积分就行了，就能够连边界条件一起得出来这样一个电势怎么分布。也就是不管ρ(x)是什么样分布函数，你所需要做的只有一件事情，这是一个一劳永逸的做法。这就是格林函数方法。