物理学:拉姆福德与扬

时间:2023-10-25 13:29:04关键词:法国大革命时期英国的科学

本杰明·汤普森出生(1753年)、成长于美国,在英格兰接受骑士爵位,成为巴伐利亚的拉姆福德伯爵,死于法国(1814年)。要确定他的国籍是很难的,在美国独立战争期间,他站在不列颠一边,并迁入伦敦(1776年)。他以不列颠秘书的身份到殖民地佐治亚服务,他的兴趣从政治转入科学。他因各种研究,取得皇家学院的会员资格。1784年,得到不列颠政府的准许,他在马克西米利安·约瑟夫王子的领导下为巴伐利亚服务。之后11年,他充任巴伐利亚的战争和警察部部长,改组陆军,改良工人阶级的状况,阻止乞讨,并找出时间替皇家学院的《哲学汇刊》撰写论文。宽厚的马克西米利安使他成为神圣罗马帝国的一位伯爵(1791年)。他采用妻子的出生地,即现在马萨诸塞州的康科德,作为他头衔的称呼。在不列颠的一年中(1795年),他努力改良人们取暖和烹饪的设施,以减少室内的空气污染。之后,他返回英格兰,与约瑟夫·班克斯爵士创设了皇家研究所。他创立皇家学院的拉姆福德奖章,也是第一个接受者。他给巴伐利亚和美国的艺术和科学学院的同类奖章提供基金,给哈佛大学做讲座。他的妻子死后,他迁到巴黎(1802年),住在欧特伊的一栋房子里,并娶了拉瓦锡的遗孀。尽管英法重启战端,他一直留在法国,积极工作直到最后。在他的最后一年,拿破仑征召每位青年子弟入伍时,他努力用“拉姆福德肉汤”(Rumford Soup)救济濒于饥饿边缘的法国民众。

物理学:拉姆福德与扬

拉姆福德对科学的贡献太繁杂而难有特殊成就。他在慕尼黑参观运作中的大炮口径时,他深切地体味到大炮在运作时产生的热气。为了测量这份热度,他用一具金属圆筒,让该泵的前端靠着钢锥一起旋转,将此装置放在一具容水18.75磅的水箱中。不到165分钟的时间,水温从华氏60度升高到212度,这是水的沸点。拉姆福德后来回忆说:“要描写旁观者看到如此多的水,在没有火的情形下加热到达沸点表现出的惊讶神情,是很困难的。”这次实验证明热并不是一种实体,而是一种分子运动的表现方式,大致与产生热的工作总量成正比。这种信念很久以前就已经出现过了,但拉姆福德的设计提供了第一次实验证明,而且提供了一种测量的方法——工作总量要求每加热1磅水须增加热度1℃。

托马斯·扬的一生正如拉姆福德一样多彩多姿。他出生于萨默塞特的教友会家庭(1773年),开始从事宗教活动后,以不眠不休的工作精神从事科学研究。据说,4岁时,他已经从头至尾读过《圣经》两遍。14岁时,他能用14种语言写作。21岁时,他被选为皇家学院的会员。26岁时,他是伦敦的一名开业医生。28岁时,他去皇家研究所教授物理学。1801年,他开始去那里实验,以假设的一种以太波动确立并发展了惠更斯的光学观念。经过无数次的辩论后,这种观念大致——不是普遍——取代了牛顿认光为物质微粒扩散的理论。扬也提出了后来由赫姆霍兹发扬光大的假设,他认为颜色的认知作用依靠视网膜上3种神经纤维之存在,依次对红、紫和绿色的反应所致。另外,他首次就散光、血压、毛细血管引力和潮汐提出的描述,积极参与罗塞塔石碑的翻译工作(1814年)——据一位博学的医学史家说,他是“他们时代受过最高教育的医生”。而赫姆霍兹补充说:“他是有史以来最有眼光的人之一。”