用火藥槍發出巨響所造成的回聲測距離，一次因為反作用力太大而將槍掉入水中，另一次因火藥裝太多而燒掉一邊眉毛。電一隻馬的瘸腿，看看是不是會抽動；拿家裡的工人來實驗，結果把他電暈了。不，這不是豆豆先生的喜劇橋段，而是英國物理學家焦耳在中學階段搞的實驗。

不過在當時的英國科學家眼中，焦耳的形象有那麼一陣子也沒比豆豆先生好多少。雖然焦耳念的中學是提出原子論的道爾吞所創辦，成為他親自教導的最後一批學生，接著也唸完了曼徹斯特大學，但是焦耳畢業後即回家接掌事業，成為釀酒廠老闆，也難怪科學圈內的學者不將他看在眼裡。因此，當焦耳從釀酒槽發熱的現象得到啟示，將不同的金屬線放入水中通電加熱，測量電流大小與水溫的變化，而得出Q = I^2Rt的焦耳定律（熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電的時間成正比），而於1841年將發表論文時並沒有引起多少注意，直到第二年一位俄國科學家也得出同樣的結論，焦耳定律才得到肯定。

1843年，他開始著手另一個實驗：熱與能量間的轉換關係。他讓砝碼以自由落體方式落下，透過滑輪帶動密封水筒內的槳轉動，使筒內的水摩擦生熱，證明熱能是由機械能轉換而來，並非當時普遍以為的熱是存在物質內部的一種「熱質」。他還發現固定單位的功會產生一定的熱量，兩者之間固定的數量關係稱為熱功當量。焦耳所做的實驗意義重大，除了顛覆關於熱的傳統認知，還產生了一個前所未聞的創見：能量不生不滅，只是在不同形式間轉換；也就是後來所稱的「能量守恆定律」。

但畢竟大家的錯誤觀念已根深蒂固，加上焦耳本身的業餘玩家形象，當時聆聽焦耳發表論文的科學家們即使沒有跟著出言譏諷，也都只是沈默以對，以他的實驗不夠嚴謹為由，將他與他的主張打入冷宮。

焦耳不吭不響，默默地回去繼續精進實驗，鍥而不捨地做了四百多次實驗，求出熱功當量的值為4.159焦耳/卡，與現今的4.186焦耳/卡相差無幾。焦耳的論點後來也由其他科學家的實驗得到驗證，終於在1850年獲選為皇家學會的會士，當初嘲笑他的湯姆生（William Thomson, 1st Baron Kelvin，也就是後來訂出絕對溫度的開爾文男爵）也跟他變成好友，兩人一起合作，聯名發表了許多論文。

1889年焦耳與世長辭，當初的釀酒商得以科學家的身分長眠地下，他的名字也被作為能量的單位，以紀念他的偉大貢獻。

資料引用於：http://history.pansci.asia/

焦耳 , 這個名字太響亮了 . 但有誰知道他也是備受打擊的狀況之下成長的呀 .
能受天磨方鐵漢 , 不遭人忌是庸才 .

費波南西 發表於 2018-12-24 10:57
焦耳 , 這個名字太響亮了 . 但有誰知道他也是備受打擊的狀況之下成長的呀 .
能受天磨方鐵漢 , 不遭人忌是 ...

焦耳是一位主要靠自學成才的科學家。他在對物理學做出重大貢獻的過程中決不是一帆風順的。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。

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。

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(這就是冷氣機的原理)。這效應在致泠和氣體液化方面有廣泛的應用。

感謝分享

科學家的好奇寶寶性格~從小就可以看出端倪
能夠突破窠臼很不簡單~能夠堅持己見更是不易

jkfmen 發表於 2018-12-24 19:22
科學家的好奇寶寶性格~從小就可以看出端倪
能夠突破窠臼很不簡單~能夠堅持己見更是不易 ...

其實每個人的身邊都充滿了科學，只看有沒有堅持的能力去把它發掘出來。

以堅持己見這點來，焦耳的研究在他生前就獲得了學界認同，比起我之前分享的很多學者幸運多了。