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第四十五回:小医生扣响物理大门,啤酒匠发现科学定理(2/3)

是都打破了常规,都曾被人称为疯子吗?可是历史证明他们是真正的伟人!”“哈哈,原来你是想当哥白尼啊!”“你还是当一个好医生,先治治自己的精神病吧!”会场上一片哄笑。迈尔不被人理解,他陷入极度的痛苦中。正赶上他的两个儿子又相继去世,精神上更受打击。

他走过大街,人家议论:“这就是那个疯医生,连自己的孩子也治不好。”渐渐,他的诊所也无人光顾了。他也一天天更形容枯槁,脾气狂躁。1850年的一天晚上,他拖着疲惫的身子走回家来。刚迈上楼梯就听到家里有人说话,是妻子的声音:“先生,请您拿个主意,他大概是该去住一段医院了。

”他推们进去,本地一位精神病院的名医正坐在沙发里。原来家里人也把他当精神病人了。他大怒,将桌子一把掀翻,喊道:“你们全都疯了,你们不要我这个疯子,我就离开这个全是疯人的世界!”说罢,他推门出外,从阳台上头朝下一跌,便栽下楼去。

家里人半天才反应过来,看着黑呼呼的楼下,一时又哭又喊乱成一团。到底迈尔性命如何,我们暂且按下不提。再说和迈尔同时期研究能量守恒的,还有一个英国人叫焦耳(1818-1889)。他从小身体羸弱,不能到学校里去,只能在家里自学。

后来又投到道尔顿门下学化学、物理、数学。焦耳的父亲是一位啤酒商,他为儿子留下了一个啤酒场,焦耳便一边经营啤酒一边研究科学。长期的酿酒实践,使他懂得准确测量的重要。自从他听说法拉地发现电磁感应后,又迷恋于电的研究。

真是条条大道通罗马,就如迈尔从静脉血液的颜色想到能量转化一样,焦耳从导线通电后可以发热,想到了电能和热能的转换。1840年他才22岁便将发现将通电金属丝放在水里,水会因此发热。通过多次精细地测试他得出这样一条定律:通电导体所生成的热量和电流强度的平方、导体的电阻和通电时间成正比,这就是有名的焦耳定律。

当时焦耳就将自己的结论写成论文,送给英国皇家学会。但是这个酿酒匠的文章,被拖到第二年十月才在《哲学杂志》上登出。这焦耳的性格毕竟与迈尔不同。他谦和大度又极有韧性。无论社会上承认不承认,重视不重视,他总是埋头苦干下去,打破砂锅问到底,一定要弄个水落石出。

1843年他测了水电解时生成的热,测了运动线圈中感应电流生成的热,计算出无论化学能、电能等何种能所生成的热都相当于一定的功,极460千克米/千卡。1845年的一天,他带上自己最新测得的数据和实验仪器,参加在剑桥举行的学术会议。

他当场做完实验,坚定地宣布:“自然界的力(能)是不能毁灭的,哪里消耗了机械力(能)总能得到相当的热”。台下坐着的都是一些赫赫有名的大科学家,他们对这种闻所未闻的理论一个个直摇头,连法拉第也转过身来对身旁的人说:“这怕不可能吧。

”更有一人当时十分恼火。此人叫威廉•汤姆生(1824~1907),后来的英国皇家学会会长,这年才21岁,但已是一个远近闻名的才子。他父亲是格拉斯大学的数学教授,他八岁就随父亲听大学数学,十岁就正式考入该大学,后又到剑桥学习,这年刚毕业就获得了数学学士和史密斯奖章,自认为学富五车,才高八斗,那些数理化的规律早就烂熟于心。

今天听了焦耳的这段奇论,他转身问道:“这台上站着的是哪个大学的教授?”别人告他是曼彻斯特啤酒厂的厂主。他鼻子一亨道:“原来是个酿酒匠啊,也配来这里说话?”说完起身退出会场。台下的议论,汤姆生的举动,焦耳自然也都听到耳中看在眼里。

但他都不放在心上,回到家里继续一边酿酒,一边搞业余研究。他不仅用水来测机械能转化成的热,还换了水银、鲸鱼油、空气,又用铁片摩擦生热,后来又把热功当量精确到423.9千克米/千卡。这样锲而不舍地实验竟连续做了近四十年,达四百多次,其毅力着实惊人。

1847年焦耳终于设计成一种清楚明了后来在科学史上很著名的实验,就是一个密封水桶里装上桨,桨上有轴,轴与两边的重物相连。这样重物下降变动桨的转动,便使桶内的水磨擦生热而通过下降的高度来求热功当量。这年英国科学协会又在牛津召开会议,焦耳又兴冲冲地带上自己的实验装置前来赴会。

会议主席一见他来便皱起眉头说:“焦耳先生,你的那些东西据我所知现在还没有一票支持,是否最好不要再浪费时间了。”“我匆匆赶来正是为了取得支持,我相信经过现场表演,这些聪明的教授会看得懂其中的道理,会支持我的。

”“那好,实在是时间有限,请只介绍实验,就不必做报告了。”“可以。”焦耳将他的仪器摆好,转动摇把,让重物升高下降,又测出桶内水的温度说:“你们看机械能就是这样可以定量地转化为热,反过来一千卡的热也和423.9千克米的功相当。

”他话还没有说完,突然台下站起一个人来高声说道:“这是胡扯!热是一种物质,热素,它与功毫无关系。”焦耳抬头一看说话的正是汤姆生,想不到今天他又来了,真是冤家路宰窄。现在的汤姆生已是格拉斯大学的教授,年轻得志,而比汤姆生大六岁的焦耳却还是一个酿酒匠。

焦耳对汤姆生的无礼并不以怨相报,他让自己冷静一下,以一种温和的语调说:“热不能做功

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