《科學家的生活》(六)
LordKelvin(William Thomson)開耳芬勛爵(威廉·湯姆生,(1824-1907)
(偉大科學貢獻)關于原子、熱能、冰凍、電力等方面的實驗
[發(fā)明]虹吸記錄器
電 流計
新式指南針
[著作及研究論文]《關于自然哲學》《關于電和磁》《數(shù)學論文集》《演講集》三卷《光的波動說>《晶體的分子結(jié)構(gòu)》《熱的力學理論》p175
開耳芬的智力成熟得很快。他十七歲進入劍橋大學,十八歲就寫出了一篇杰出的熱力學方面的論文,還在《劍橋數(shù)學學報》上發(fā)表了篇文章。畢業(yè)時,他認識了法國和英國一些第一流物理學家,并對他們提出頗有價值的研究建議。二十二歲時,他被任命為格拉斯哥大學教授.p176
在通常意義上,他的講課其實不是講課。他的班級是智力上的,也是身體方面的體操班。有一個學生發(fā)表自己的觀感道:“他像一只老虎似的撲進課堂,一面連跑帶跳地從通道走上講臺,一面脫去教授的學服!彼掖易x完規(guī)定的那段《圣經(jīng)》經(jīng)文,然后笑著對同學說:“今天我要講一講關于光線在急劇流動的非黏滯液體中的傳播問題!眕178
他經(jīng)常觀察周圍的事物,目的是要改進這些事物。不是單為了他自己,也是為了大家。有一天,他看著自己的晚餐,忽然靈機一動。為什么不把他對人體冷暖的研究擴大到對食物的加熱和冷卻方面呢?在高溫下,食物的分子是很活躍的。在低溫下,分子運動特另i遲緩。熱可以加速變化的過程,而冷則可以減慢這個過程。在英吉利海峽對岸,法國的巴斯德已經(jīng)證明,細菌可以在高溫下被殺死,食物可以通過煮沸過程加以保存。而在英國這邊,湯姆生忽然領悟到,細菌也可在低溫下停止活動,食物也可以通過冷卻過程來保存!這就是威廉湯姆生頭腦中的聽起來自相矛盾的實用主義邏輯。
當他清晨從田間走過時,他觀察到露水如何保護著作物不受夜間霜凍的侵襲。從這個簡單的保護過程中,他領悟到了一種最新工藝一冷藏——的原理。從而,兩個同時代的科學家,巴斯德與開耳芬,幾乎同時為了改進人類的健康而駕馭了冷和熱。在未來的世紀中,看來人們要在很大程度上依靠巴斯德消毒過程的飲料和開耳芬冷凍過程的固體食物來生存。
可是這位英國物理學家比法國那位化學家幸運得多。法國人差一點把巴斯德趕進了墳墓,而英國人卻把開耳芬捧成了貴族。P180
ErnstHeinrich Haeckel恩斯特嗨恩里!ず?藸(1834-1919)
[偉大科學貢獻]
(著作和論文)《宇宙之謎》《創(chuàng)造的故事》《生命的奇跡》《最后的鎖鏈》《生物形態(tài)學通論》《關于放射蟲的專論》《人的進化》《海中的生命》p185
但是,在課堂里,學生們對這位教授卻沒有說的,只有欽佩。他們認為他“講起話來像個魔鬼,可是畫起畫來卻像位天神”。除非站起來走向黑板畫圖,?藸柨偸亲谝粡埿∽郎稀K闹v演聲音“熱烈激動,閃爍著光芒而又充滿著自信”。當他發(fā)表自己的主張時,從不向什么人低頭,更不向任何人道歉。他沒有那種假謙虛的意味。有一天,一位朋友問他:“你最喜歡的作者是誰?”他不假思索地回答:“恩斯特·海克爾。”
但是,如果說他最喜歡的作者是恩斯特·?藸,那么他最喜歡的科學家則是達爾文。
海克爾是在一八六六年會見“世界上最偉大的家族之樹的最偉的家譜學專家”的。?藸柛嬖V我們,他和達爾文的會見,是他一生永遠不能忘記的一刻!拔业鸟R車停在達爾文的鄉(xiāng)村莊院前面。這個莊院,被橡樹蔭庇著,沿墻還鋪滿了長青藤,十分幽靜宜人。我看見這位偉大的科學家,從藤葉所遮蓋的走廊里向我走來。他的身軀很高,令人肅然起敬;肩膀?qū)挻螅_不愧為雙肩擔負著一個思想世界的阿特拉斯巨人o。…—他的整個臉龐顯露出動人的、坦率的表情;他的聲音聽起來柔和而溫雅;說話緩慢而有分寸;他的思路單純而自然。這一切使我在一開始談話時就對他五體投地了,正如我第一次閱讀他的著作時,他帶有權(quán)威性的表述一下就令人豁然開朗,使我心悅誠服一樣。這次的會見,也像在希臘時代崇高的圣哲,某一位蘇格拉底或者亞里士多德,在我面前現(xiàn)身說法。”
于是,?藸柧统闪诉_爾文在德國的熱烈擁護者,如同赫胥黎成為達爾文在英國的熱烈擁護者一樣(一個英國牧師說道:“達爾文的異端邪說,現(xiàn)在已經(jīng)和人家結(jié)成一個極不神圣的三H同盟——海克爾、赫胥黎和地獄②‘’)。有一點他不像達爾文,海克爾激烈地宣布,他是自由思想的傳教土。他說:“上帝是不存在的。一而且,”一個愛開玩笑的反對他的人又加上一句,“?藸柧褪沁@位不存在的上帝的‘先知’。”?藸栆酝瑯涌駸岬姆醋诮讨髁x來攻擊宗教的狂熱。他出版一本又一本書,接二連三地來駁斥上帝的神性論,從而樹立自然的神性論。這樣,他每出一本新書,惡毒的咒罵就會朝他蜂擁而來。在十九世二十世紀的這個當口,進化論已經(jīng)多少算是體面的學說了。一個訪問耶拿大學的來賓詢問大學的一個校工,?藸柕恼n程是否受到歡迎。校工回答說:“現(xiàn)在是受歡迎的,但我親眼看見過人們在那條街上對著他扔石頭!碑斔缒陮σ蝗翰┪飳W家宣講達爾文主義時,聽眾一哄而散,留下海克爾一個人對著空講堂。另外一次,當海克爾作為一個代表到羅馬出席那里的自由思想大會時,羅馬教皇命令在全城舉行一次“神圣大消毒”運動。
?藸柕拿譄o論在什么地方都遭到過咒罵——只有在耶拿大學是例外。他在這里過了五十年不被騷擾的生活。他不止一次向大學提出辭職,“這樣,你們可以避免一個包庇異教徒的罪名!钡牵髮W行政負責人西貝克博士總是拒絕他的請求!拔也幌矚g你的思想,但正是由于這個理由,我才堅持你待在這里。在一個小大學,你只能發(fā)生小影響,但在一個大的大學,你就會大害其人……而且,你年紀大了,就不會那么激烈了!
J、。,q一可是,?藸柲昙o愈大,反而愈加激烈——而且仍然留在耶拿大學。日子久了,他的看法也為更多的人所接受了。他接到不少大一些的大學的聘書,報酬也高得多。他一律加以謝絕。這里,在耶拿大學,歌德寫下過一些他最好的散文詩。這里,席勒曾經(jīng)教過十年歷史課。?藸枱釔圻@個大學的傳統(tǒng)。而且,他也熱愛這個小城市的氣氛,——它的彎彎曲曲的石鋪街道;它的歌德式建筑的塔樓;它的芳香襲人的小花園;它的彼此做耳語狀的成堆的小房子。小房子的尖頂樓,正像戴著紅色高帽子的一群老婦人的面孑乚,正在互相偎依著,“無休無止地低聲絮語”。他特別喜愛環(huán)繞小城的土零根群山,群山將來自世外的嘈雜喧嚷都給隔斷了!霸谶@兒,我有了我所需要的一切,有了我所能用的一切。為什么要把我的生活連根都拔了呢?”
就在這個遼闊的蒼穹之下,在這個像盆景般的幽谷之中,海克爾不時作長途的漫步,發(fā)表他的演講,寫出他的巨著,制定出他新的科學信條的綱要——“反宗教的一元論宗教”。P192
CharlesProteus Steinmetz查理.普魯特士·斯坦麥茨C1865-1923)
[偉大科學貢獻]發(fā)現(xiàn)了交流 電流的滯后(或功率損耗)定律
制定交流電的計算方法
[發(fā)明]
發(fā)明保護高壓電線的避雷器
[著作、演說]《關于放電》《工程與數(shù)學》《相對論與空間》《放射、光源與照明》《理論與計算》p197
在他進布列斯勞大學后不久,他就表現(xiàn)出驚人的才智。他的教授們對他玩弄數(shù)字的魔術(shù)般的本領大為驚訝。大家就給他取了個綽號,叫做普魯特士。
普魯特士是一個海上駝背老人。照希臘神話故事講,普魯特士只有人的巴掌大小。一經(jīng)被人抓住,他有千變?nèi)f化的本事。但只要俘獲他的人死不放手,.他就漸漸恢復原形,然后在你耳邊把世界的各種秘密都小聲講給你聽。因為,這個額頭上有皺紋的小神道,倒是對人們所追求的一切知識全盤通曉……同學們不安地笑著說,這個斯坦麥茨和小普魯特土也差不多。他們對于他的“高明莫測的心眼”,倒真的有幾分害怕。
但是斯坦麥茨殷切地需要友誼。他喜歡跟比較嚴肅的同學交往。一天,一個同班同學請他喝茶,并告訴他德國工人為建立新秩序而制定的計劃——一個免于匱乏的世界,一個合作的共同福利組織,它的口號是根據(jù)金律師提出的:我為人人,人人為我。他的同班同學問道,“你愿意參加我們社會主義者的行列嗎?”p199
不到三年,卡爾·斯坦麥茨就登上了光明王國的寶座。他已加入美國電機工程師協(xié)會。他重溫了他在瑞士綜合工業(yè)大學記下的關于變壓器的札記。他對艾赫邁爾的發(fā)電機也作了徹底的研究。工業(yè)也需要數(shù)學專家嗎?一八八九年的夏天,整個數(shù)學王國,正一跛一瘸地走進美國國土。電機工程師們抱怨說,他們無法事前算出他們設計制造的發(fā)電機的效率。而且由于滯后現(xiàn)象——一種無法預言的能量損失,他們不能預計建造中的發(fā)電機的功率容量。工程師們發(fā)現(xiàn),通過鐵芯的電流,形成了一個北磁極和一個南磁極,而當電流逆轉(zhuǎn)方向時,磁極也逆轉(zhuǎn)了方向。工程師們還注意到,這種磁極方向的交替,意味著效率和功率的損耗。但是,無人能事前估計這項損耗的數(shù)量,從而也就沒有人知道應如何制造一種可以將這種滯后現(xiàn)象減少到最低限度的電機。當時用的只是一種嘗試的辦法,而且失敗的次數(shù)遠比成功的次數(shù)多得多,
這就是十九世紀八十年代電機方面的狀況。在實驗電學領域中,一大群工程師們正在荒漠里尋找一位摩西④,因為摩西可以引導他們進入數(shù)學的可知性的光明王國。但是,長久以來,摩西找不到。
一八九二年一月,在美國電機工程師協(xié)會的一次會議上,一個最不知名的會員走向講臺,然后用他蹩腳的英文,吃力地向大家宣讀了一篇數(shù)學論文。在這篇論文里,他明確地,一勞永逸地闡述了精確的電流滯后定律。從此再不需要盲目地制造發(fā)電機了?枴に固果湸囊呀(jīng)馴服了電力,使之為人類服務。
他現(xiàn)在已不是一個德國來的移民,而是一位美國拓荒者了。因匕,他需要一個美國名字。查理·奧古士特·魯?shù)罓柗颍固果湸?查理·魯(shù)婪。斯坦麥茨?查理·奧古士特·斯坦麥茨?不行,都不行——太長了。查理,斯坦麥茨,好一點,但有點毛病。他發(fā)覺,大多數(shù)美國人名字是三個字,中間還有一個中名。想到這里,他的五尺三寸⑤的矮身軀有點顫動起來,原來他笑了。為什么不用普魯特士做中間的名字是學生時代的綽號。普魯特士是千變?nèi)f化之神,是千萬個秘密的守護神,是風、大火、海洋之神秘的解釋者……從那天起,他的簽名就成了查理,普魯特士,斯坦麥茨。P205
“此人,”董事會的主席宣稱,“生來不是一個工程師的材料,也不是一個工具制造者。他是一個制定法則的人——一個和牛頓同一等吸的思想家。“從這天起,他們就不再對他發(fā)號施令,不對他作任何規(guī)定,也不把他當作一般工作人員看待!斑@里是我們的整個工廠,你高興怎么利用,就怎么利用。只要你高興,你整天做夢都行。我們可以付薪水專門給你做夢!眕206
通用電氣公司從林恩城又搬到紐約的斯克內(nèi)克塔迪,并把全城用萬盞電燈裝飾一新。在進入這個莫霍克區(qū)的巴格達德⑥的大路上,這位侏儒之王驅(qū)車參加了勝利的入城式。當轟轟作響的發(fā)電機,使午夜里千百個太陽放出光芒時,斯坦麥茨知道他已經(jīng)凱旋回家——回到了童年起就夢寐以求的神跡之宮。在這個電氣之都里,有著成千上萬的電池、電線,而這一切大都是根據(jù)他的抽象的數(shù)學公式設計出來的。他弓著背,手按樞鈕一這儼然是一個隨時可以拿雷電來閃照千家萬戶的現(xiàn)代耶和華。這個耶和華,頦下留著一撮小紅胡子,嘴里含著一根廉價雪茄煙,是一個絮絮不休的時代紅人。新聞記者找到了他,給他拍照,將他向公眾大事介紹。但是他仍然很靦腆。他總是猜疑,群眾大概是被他的特別的形象所吸引,而不一定是理解他的思想或他的感情。P207
MarieCurie瑪麗·居里(1867-1934)
[偉大科學貢獻]發(fā)現(xiàn)鐳,證明它對于某些疾病的醫(yī)療效用
(著作及論文)《放射性》《放射學與戰(zhàn)爭》《回火鋼的磁化》
FrederickGrant Banting費德里克。格蘭特·班廷(1891-1941)
[對科學的偉大貢獻]發(fā)現(xiàn)胰島素在糖尿病治療中的價值
[著作]有關論文多篇
AlbertEinstein亞爾培特·愛因斯坦(1879-1955)
(偉大科學貢獻)
建立相對論學說
建立了宇宙結(jié)構(gòu)的數(shù)學基礎
以“時空連續(xù)統(tǒng)一體中的引力場”理論代替牛頓的萬有引力理論
[著作及論文]
《相對論》《時間、空間與引力》《以太和相對論》《關于理論物理學的方法》p239
這樣,他讀完了大學,拿到了教師證書。但是,他并沒有獲得教師的位置,因為他是\-個猶太人。無論到哪里去申請,他得到的總是這樣閃爍其詞的答復:“從個人而論,我不反對,可是你知道,還有旁的人會……”有一個時期,他只得求助于當私人教師,但并不成功。以后,他到伯爾尼找到了一個瑞士專利局抄寫員的位置。他一個小時又一個小時地伏案計算著數(shù)目字,而心里卻夢想著天上的群星。有了閑暇,他就在筆記紙上寫他的復雜數(shù)學公式。但是一聽見上司的腳步聲音,他就匆忙地把紙扔到字紙簍里。盡管霍里博士為人和氣,但是對這個年輕雇員的“理論上的無聊玩意兒”卻缺乏同情。
無論如何,對于愛因斯坦來說,這些閑暇中的“無聊玩意兒”,卻完全不是想人非非。他的抽象公式——其中有一個還包含著原子彈的秘密——實際上是現(xiàn)實本質(zhì)的反映。他相信,他已經(jīng)找到了打開宇宙之謎的新鑰匙。他只把這信念告訴給極少幾個密友。但也告訴了密列娃·瑪利克,以前他的塞爾維亞同學,現(xiàn)在他的妻子。“我一直在試圖解決空間和時間的問題!
在做完了這個問題的答案后,他認為是正確無誤的了,然后把它送往《物理年報》的編輯部。他靦腆地對編輯說:“如果您能在你們年報中找到篇幅為我刊出這篇論文,我將感到很愉快!
編輯找到了篇幅,而這個默默無聞的瑞士專利局的抄寫員則一步登天,成了世界最著名的科學家。P243
吳礪
2021.11.2