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皇帝 | 2018-11-25 09:19:01

850年5月18日,德國醫師馮·邁爾自三樓一躍而下。我們不知他是抱著萬念俱灰的絕望心情,或是已經心智崩潰,總之,他並未如願與這世界訣別,反而救醒後被送進了精神病院。

精神失常的馮·邁爾會嘟囔著怎樣的話語呢?照料他的護士或醫師若是有心,能將他顛三倒四的回憶拼湊成完整的故事嗎?如果可以,他(她)將會發現一切都是從26歲的馮·邁爾作為荷蘭商船的隨船醫生到印尼的旅程開始……。

在那兒他發現水手的靜脈流出的血竟然比他在歐洲所見的還要鮮紅。馮·邁爾知道這表示含氧量比較高,但為什麼呢?他推論道:因為在熱帶地區,肌肉與器官不需要消耗太多能量來維持體溫,所以血液中的氧氣也就消耗的比較少。由此啟發了能量與熱的依存關係。他又發現暴雨下的海水溫度比風平浪靜時還高,而聯想到機械運動做功產生的能量使海水的溫度升高。馮·邁爾得出了一個前所未有的洞察:能量不滅,它只是從一種形式轉換成另一種形式。

第二年返國後,他立即將自己的想法整理出來,投稿給科學期刊。但他畢竟只是個執業醫生,連物理的用語都不懂,因此這篇比較像是希臘哲學的文章自然石沈大海。於是他研讀物理一年後,終於在1842年發表被後世認為是能量守恆定律的第一篇科學論文,其中還論證了位能可以轉換為動能。然而這篇論文完全沒有引起注意,即使他在1845年自費出版了一本小書,再次闡述能量守恆的觀念,並且列舉能量的五種形式──位能、動能、熱、電磁力、化學能,與它們彼此間的轉換方式,他在科學圈仍然是個沒沒無聞的局外人。

相對地,晚他一年發表論文的焦耳雖然一開始得到的反應也是相當冷淡,但是經由一次次修正改進的嚴謹實驗,並透過參與英國皇家學會的活動,終於逐漸建立聲譽,讓能量守恆定律獲得認同,人們也因此將之歸功於為焦耳。馮·邁爾眼見焦耳獨佔桂冠,世人對他的先見與心血視若無睹,深感無能為力又焦慮不已;加上他的兩個小孩又在這段期間相繼夭折,面對命運之神無情的捉弄,他終於選擇跳樓自殺……。

在精神病院的馮·邁爾後來終於逐漸好轉,於1860年重返科學界,英國皇家學會也於1862年承認他的科學成就,並在1871年頒予他科普利獎章(Copley Medal)──緊接在焦耳獲頒獎章的次年。馮·邁爾生前算是多少得到平反了,只是在後世的教科書中,他仍然被忽略了。

資料引用於:http://history.pansci.asia/

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皇帝 | 2018-11-25 09:23:49

詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(英語:James Prescott Joule,1818年12月24日-1889年10月12日),英國物理學家。在研究熱的本質時,發現了熱和功之間的轉換關係,並由此得到了能量守恆定律,並在最終推導出熱力學第一定律。而國際單位制中能量的單位-焦耳,就是以他的名字命名。

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皇帝 | 2018-11-25 09:28:14

美國科學家湯普生(B. Thompson)經由實驗證明物質的溫度昇高,可經由吸收熱量或對它做機械功。這事實指著熱和功是相對等的。

大約在 1840年左右,焦耳 亦做了相同實驗,具體的導致如下的結論:對一物質而言,要改變一定量的溫度所需的機械功,與要改變相同溫度所需熱量的比值為一定數。此定數比值4.186 Joule/cal叫做熱功當量。此熱功當量也是熱量卡的基本定義:即一克的水,使它從14.5 C升到15.5 C時。對它所需做的機械功為4.186焦耳,也就是1卡。

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皇帝 | 2018-11-25 09:32:02

1849年6月21日焦耳將自己測定熱功當量的實驗論文提交給了皇家學會。

從而第一個用實驗驗證了能量守恆與轉化定律。這個定律可敘述為:能量既不會憑空消失,也不會憑空產生,它只能從一種形式轉化成另一種形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而能的總量保持不變。

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zxc987456321
王子 | 2018-11-25 09:33:07

太強,這樣也能發現
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皇帝 | 2018-11-25 09:35:54

1850年12月,焦耳在英國皇家學會上宣讀了關於電流生熱的論文,提出電流通過導體產生熱量的定律 。

1852年焦耳和湯姆遜(Kelvin)發現氣體自由膨脹時溫度下降的現象,被稱為焦耳-湯姆遜效應。這效應在致泠和氣體液化方面有廣泛的應用。

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皇帝 | 2018-11-25 09:38:46

焦耳對物理學做出重大貢獻的過程中也不是一帆風順的。1845年在劍橋召開的英國科學協會學術會議上,焦耳又一次做了熱功當量的研究報告,宣布熱是一種能量形式,各種形式的能是可以相互轉化的。

但是焦耳的觀點遭到與會者的否定,皇家學會拒絕發表他的論文。1847年4月,焦耳在曼徹斯特做了一次通俗講演,他充分地闡述了能量守恆與轉化定律,但是當地的報紙不予報導,經長時間交涉,才有一家報紙勉強發表了這次講演。
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皇帝 | 2018-11-25 09:40:41

1847年6月,在英國科學協會的牛津會議上,焦耳再一次提出熱功當量的研究報告,但會議主席只準他做「簡單介紹」。

只是由於湯姆遜在焦耳報告結束後又作了即席發言,焦耳的新思想才引起與會者的注意。

直到1850年,焦耳的巨大貢獻才終於獲得了科學界的公認。到1860年左右,能量守恆與轉化定律,才被人們普遍接受,而且立即就成為全部自然科學的基石。

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hamidh
大公爵 | 2018-11-25 11:00:36

天才真的都很寂寞 在真理的路途上
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皇帝 | 2018-11-25 11:05:11

好友長期看我的分享帖,那你就會發現這種例子在科學史上旅見不鮮!
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皇帝 | 2018-11-25 11:05:30

hamidh 發表於 2018-11-25 11:00
天才真的都很寂寞 在真理的路途上

好友長期看我的分享帖,那你就會發現這種例子在科學史上旅見不鮮!
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費波南西
威爾斯親王 | 2018-11-25 11:11:23

走的快與走得慢的人 , 都是寂寞又孤獨的
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皇帝 | 2018-11-25 11:16:05

費波南西 發表於 2018-11-25 11:11
走的快與走得慢的人 , 都是寂寞又孤獨的

我不能同意您更多(I can't agree with you more!)
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jkfmen
威爾斯親王 | 2018-11-25 23:11:07

排名競賽只有第一~沒有第二
科學研究的殿堂裡也沒例外~這是比較可惜的人性弱點
感謝好友分享
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deeperinloveu
超級版主 | 2018-11-25 23:41:44

先知先覺的人
活的很痛苦的
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