Was hat es mit diesem "Es werde Licht"-Witz auf sich?

Wie die meisten Menschen wissen, ist „es werde Licht“ ein berühmtes biblisches Zitat aus Genesis . Nun zum Hemd des Lehrers.

Diese Gleichungen auf seinem Rücken sind Maxwells Gleichungen . „Es werde Licht“ ist ein Witz, weil Maxwells Gleichungen elektromagnetische Felder beschreiben und Licht eine Form elektromagnetischer Strahlung ist, also können die Gleichungen verwendet werden, um Licht zu beschreiben.

Als Physiker könnte man also (scherzhaft) sagen, dass sich Gottes „Es werde Licht“ darauf bezieht, dass er die Maxwellschen Gleichungen „erfunden“ hat.

Die Divergenz des Magnetfeldes (B) im Vakuum ist$0$.

$$\nabla\cdot B=0$$

Die Divergenz des elektrischen Feldes (E) im Vakuum ist$0$.

$$\nabla\cdot E=0$$ Die Kräuselung des elektrischen Feldes im Vakuum ist gleich minus der zeitlichen Änderungsrate des Magnetfeldes. $$\nabla\times E=-\frac{dB}{dt}$$ Die Kräuselung des Magnetfelds im Vakuum ist gleich der Permeabilität des freien Raums multipliziert mit der Permissivität des freien Raums multipliziert mit der zeitlichen Änderungsrate des elektrischen Felds. $$\nabla\times B=\mu_0\nu_0\frac{dE}{dt}$$

Das stellte fest: Die Kräuselung der Kräuselung eines Vektorfeldes ist gleich dem Gradienten der Divergenz des Feldes minus dem Laplace-Operator dieses Feldes

$$\nabla(\nabla\cdot A)-\nabla^2A$$ also haben wir $$\nabla \times{\nabla\times E}=0-\nabla^2(E)$$

$$\nabla\times -\frac{dB}{dt}=-\frac{d(\nabla\times B)}{dt}$$

$$=- \mu_0\nu_0\frac{d^2(E)}{dt^2}$$ also haben wir $$\nabla^2{E}= \mu_0\nu_0 \frac{d^2(E)}{dt^2}$$ Das ist die Form der Wellengleichung. Insbesondere sagt uns dies, dass es eine Welle mit einer Geschwindigkeit von mehr als der Quadratwurzel der Permeabilität mal der Permissivität des freien Raums definiert. Welches ist die Lichtgeschwindigkeit: Diese Gleichung ist also die Gleichung der elektrischen Komponente für die Lichtgeschwindigkeit: Sie können genau die gleiche Rechnung für das Magnetfeld durchführen. Wir haben also die Gleichungen für Licht, die die Lichtgeschwindigkeit vorhersagen, die übrigens formuliert wurden, bevor die Lichtgeschwindigkeit gemessen und vorhergesagt wurde. also: Es werde Licht.