《科学家的生活》（六）

吴砺

                        《科学家的生活》（六）

LordKelvin(William Thomson)开耳芬勋爵（威廉·汤姆生，(1824-1907)

（伟大科学贡献）关于原子、热能、冰冻、电力等方面的实验

[发明]虹吸记录器

电 流计

新式指南针

[著作及研究论文]《关于自然哲学》《关于电和磁》《数学论文集》《演讲集》三卷《光的波动说>《晶体的分子结构》《热的力学理论》p175

开耳芬的智力成熟得很快。他十七岁进入剑桥大学，十八岁就写出了一篇杰出的热力学方面的论文，还在《剑桥数学学报》上发表了篇文章。毕业时，他认识了法国和英国一些第一流物理学家，并对他们提出颇有价值的研究建议。二十二岁时，他被任命为格拉斯哥大学教授.p176

在通常意义上，他的讲课其实不是讲课。他的班级是智力上的，也是身体方面的体操班。有一个学生发表自己的观感道：“他像一只老虎似的扑进课堂，一面连跑带跳地从通道走上讲台，一面脱去教授的学服。”他匆匆读完规定的那段《圣经》经文，然后笑着对同学说：“今天我要讲一讲关于光线在急剧流动的非黏滞液体中的传播问题。”p178

他经常观察周围的事物，目的是要改进这些事物。不是单为了他自己，也是为了大家。有一天，他看着自己的晚餐，忽然灵机一动。为什么不把他对人体冷暖的研究扩大到对食物的加热和冷却方面呢？在高温下，食物的分子是很活跃的。在低温下，分子运动特另i迟缓。热可以加速变化的过程，而冷则可以减慢这个过程。在英吉利海峡对岸，法国的巴斯德已经证明，细菌可以在高温下被杀死，食物可以通过煮沸过程加以保存。而在英国这边，汤姆生忽然领悟到，细菌也可在低温下停止活动，食物也可以通过冷却过程来保存！这就是威廉汤姆生头脑中的听起来自相矛盾的实用主义逻辑。

当他清晨从田间走过时，他观察到露水如何保护着作物不受夜间霜冻的侵袭。从这个简单的保护过程中，他领悟到了一种最新工艺一冷藏——的原理。从而，两个同时代的科学家，巴斯德与开耳芬，几乎同时为了改进人类的健康而驾驭了冷和热。在未来的世纪中，看来人们要在很大程度上依靠巴斯德消毒过程的饮料和开耳芬冷冻过程的固体食物来生存。

可是这位英国物理学家比法国那位化学家幸运得多。法国人差一点把巴斯德赶进了坟墓，而英国人却把开耳芬捧成了贵族。P180

ErnstHeinrich Haeckel恩斯特嗨恩里希·海克尔(1834-1919)

[伟大科学贡献]

（著作和论文）《宇宙之谜》《创造的故事》《生命的奇迹》《最后的锁链》《生物形态学通论》《关于放射虫的专论》《人的进化》《海中的生命》p185

但是，在课堂里，学生们对这位教授却没有说的，只有钦佩。他们认为他“讲起话来像个魔鬼，可是画起画来却像位天神”。除非站起来走向黑板画图，海克尔总是坐在一张小桌上。他的讲演声音“热烈激动，闪烁着光芒而又充满着自信”。当他发表自己的主张时，从不向什么人低头，更不向任何人道歉。他没有那种假谦虚的意味。有一天，一位朋友问他：“你最喜欢的作者是谁？”他不假思索地回答：“恩斯特·海克尔。”

但是，如果说他最喜欢的作者是恩斯特·海克尔，那么他最喜欢的科学家则是达尔文。

海克尔是在一八六六年会见“世界上最伟大的家族之树的最伟的家谱学专家”的。海克尔告诉我们，他和达尔文的会见，是他一生永远不能忘记的一刻。“我的马车停在达尔文的乡村庄院前面。这个庄院，被橡树荫庇着，沿墙还铺满了长青藤，十分幽静宜人。我看见这位伟大的科学家，从藤叶所遮盖的走廊里向我走来。他的身躯很高，令人肃然起敬；肩膀宽大，确不愧为双肩担负着一个思想世界的阿特拉斯巨人o。…—他的整个脸庞显露出动人的、坦率的表情；他的声音听起来柔和而温雅；说话缓慢而有分寸；他的思路单纯而自然。这一切使我在一开始谈话时就对他五体投地了，正如我第一次阅读他的著作时，他带有权威性的表述一下就令人豁然开朗，使我心悦诚服一样。这次的会见，也像在希腊时代崇高的圣哲，某一位苏格拉底或者亚里士多德，在我面前现身说法。”

于是，海克尔就成了达尔文在德国的热烈拥护者，如同赫胥黎成为达尔文在英国的热烈拥护者一样（一个英国牧师说道：“达尔文的异端邪说，现在已经和人家结成一个极不神圣的三H同盟——海克尔、赫胥黎和地狱②‘’）。有一点他不像达尔文，海克尔激烈地宣布，他是自由思想的传教土。他说：“上帝是不存在的。一而且，”一个爱开玩笑的反对他的人又加上一句，“海克尔就是这位不存在的上帝的‘先知’。”海克尔以同样狂热的反宗教主义来攻击宗教的狂热。他出版一本又一本书，接二连三地来驳斥上帝的神性论，从而树立自然的神性论。这样，他每出一本新书，恶毒的咒骂就会朝他蜂拥而来。在十九世二十世纪的这个当口，进化论已经多少算是体面的学说了。一个访问耶拿大学的来宾询问大学的一个校工，海克尔的课程是否受到欢迎。校工回答说：“现在是受欢迎的，但我亲眼看见过人们在那条街上对着他扔石头。”当他早年对一群博物学家宣讲达尔文主义时，听众一哄而散，留下海克尔一个人对着空讲堂。另外一次，当海克尔作为一个代表到罗马出席那里的自由思想大会时，罗马教皇命令在全城举行一次“神圣大消毒”运动。

海克尔的名字无论在什么地方都遭到过咒骂——只有在耶拿大学是例外。他在这里过了五十年不被骚扰的生活。他不止一次向大学提出辞职，“这样，你们可以避免一个包庇异教徒的罪名。”但是，大学行政负责人西贝克博士总是拒绝他的请求。“我不喜欢你的思想，但正是由于这个理由，我才坚持你待在这里。在一个小大学，你只能发生小影响，但在一个大的大学，你就会大害其人……而且，你年纪大了，就不会那么激烈了。”

J、。，q一可是，海克尔年纪愈大，反而愈加激烈——而且仍然留在耶拿大学。日子久了，他的看法也为更多的人所接受了。他接到不少大一些的大学的聘书，报酬也高得多。他一律加以谢绝。这里，在耶拿大学，歌德写下过一些他最好的散文诗。这里，席勒曾经教过十年历史课。海克尔热爱这个大学的传统。而且，他也热爱这个小城市的气氛，——它的弯弯曲曲的石铺街道；它的歌德式建筑的塔楼；它的芳香袭人的小花园；它的彼此做耳语状的成堆的小房子。小房子的尖顶楼，正像戴着红色高帽子的一群老妇人的面孑乚，正在互相偎依着，“无休无止地低声絮语”。他特别喜爱环绕小城的土零根群山，群山将来自世外的嘈杂喧嚷都给隔断了。“在这儿，我有了我所需要的一切，有了我所能用的一切。为什么要把我的生活连根都拔了呢？”

就在这个辽阔的苍穹之下，在这个像盆景般的幽谷之中，海克尔不时作长途的漫步，发表他的演讲，写出他的巨著，制定出他新的科学信条的纲要——“反宗教的一元论宗教”。P192

CharlesProteus Steinmetz查理．普鲁特士·斯坦麦茨C1865-1923)

[伟大科学贡献]发现了交流 电流的滞后（或功率损耗）定律

制定交流电的计算方法

[发明]

发明保护高压电线的避雷器

[著作、演说]《关于放电》《工程与数学》《相对论与空间》《放射、光源与照明》《理论与计算》p197

在他进布列斯劳大学后不久，他就表现出惊人的才智。他的教授们对他玩弄数字的魔术般的本领大为惊讶。大家就给他取了个绰号，叫做普鲁特士。

普鲁特士是一个海上驼背老人。照希腊神话故事讲，普鲁特士只有人的巴掌大小。一经被人抓住，他有千变万化的本事。但只要俘获他的人死不放手，．他就渐渐恢复原形，然后在你耳边把世界的各种秘密都小声讲给你听。因为，这个额头上有皱纹的小神道，倒是对人们所追求的一切知识全盘通晓……同学们不安地笑着说，这个斯坦麦茨和小普鲁特土也差不多。他们对于他的“高明莫测的心眼”，倒真的有几分害怕。

但是斯坦麦茨殷切地需要友谊。他喜欢跟比较严肃的同学交往。一天，一个同班同学请他喝茶，并告诉他德国工人为建立新秩序而制定的计划——一个免于匱乏的世界，一个合作的共同福利组织，它的口号是根据金律师提出的：我为人人，人人为我。他的同班同学问道，“你愿意参加我们社会主义者的行列吗？”p199

不到三年，卡尔·斯坦麦茨就登上了光明王国的宝座。他已加入美国电机工程师协会。他重温了他在瑞士综合工业大学记下的关于变压器的札记。他对艾赫迈尔的发电机也作了彻底的研究。工业也需要数学专家吗？一八八九年的夏天，整个数学王国，正一跛一瘸地走进美国国土。电机工程师们抱怨说，他们无法事前算出他们设计制造的发电机的效率。而且由于滞后现象——一种无法预言的能量损失，他们不能预计建造中的发电机的功率容量。工程师们发现，通过铁芯的电流，形成了一个北磁极和一个南磁极，而当电流逆转方向时，磁极也逆转了方向。工程师们还注意到，这种磁极方向的交替，意味着效率和功率的损耗。但是，无人能事前估计这项损耗的数量，从而也就没有人知道应如何制造一种可以将这种滞后现象减少到最低限度的电机。当时用的只是一种尝试的办法，而且失败的次数远比成功的次数多得多，

这就是十九世纪八十年代电机方面的状况。在实验电学领域中，一大群工程师们正在荒漠里寻找一位摩西④，因为摩西可以引导他们进入数学的可知性的光明王国。但是，长久以来，摩西找不到。

一八九二年一月，在美国电机工程师协会的一次会议上，一个最不知名的会员走向讲台，然后用他蹩脚的英文，吃力地向大家宣读了一篇数学论文。在这篇论文里，他明确地，一劳永逸地阐述了精确的电流滞后定律。从此再不需要盲目地制造发电机了。卡尔·斯坦麦茨已经驯服了电力，使之为人类服务。

他现在已不是一个德国来的移民，而是一位美国拓荒者了。因匕，他需要一个美国名字。查理·奥古士特·鲁道尔夫，斯坦麦茨？查理·鲁道夫。斯坦麦茨？查理·奥古士特·斯坦麦茨？不行，都不行——太长了。查理，斯坦麦茨，好一点，但有点毛病。他发觉，大多数美国人名字是三个字，中间还有一个中名。想到这里，他的五尺三寸⑤的矮身躯有点颤动起来，原来他笑了。为什么不用普鲁特士做中间的名字是学生时代的绰号。普鲁特士是千变万化之神，是千万个秘密的守护神，是风、大火、海洋之神秘的解释者……从那天起，他的签名就成了查理，普鲁特士，斯坦麦茨。P205

“此人，”董事会的主席宣称，“生来不是一个工程师的材料，也不是一个工具制造者。他是一个制定法则的人——一个和牛顿同一等吸的思想家。“从这天起，他们就不再对他发号施令，不对他作任何规定，也不把他当作一般工作人员看待。“这里是我们的整个工厂，你高兴怎么利用，就怎么利用。只要你高兴，你整天做梦都行。我们可以付薪水专门给你做梦。”p206

通用电气公司从林恩城又搬到纽约的斯克内克塔迪，并把全城用万盏电灯装饰一新。在进入这个莫霍克区的巴格达德⑥的大路上，这位侏儒之王驱车参加了胜利的入城式。当轰轰作响的发电机，使午夜里千百个太阳放出光芒时，斯坦麦茨知道他已经凯旋回家——回到了童年起就梦寐以求的神迹之宫。在这个电气之都里，有着成千上万的电池、电线，而这一切大都是根据他的抽象的数学公式设计出来的。他弓着背，手按枢钮一这俨然是一个随时可以拿雷电来闪照千家万户的现代耶和华。这个耶和华，颏下留着一撮小红胡子，嘴里含着一根廉价雪茄烟，是一个絮絮不休的时代红人。新闻记者找到了他，给他拍照，将他向公众大事介绍。但是他仍然很腼腆。他总是猜疑，群众大概是被他的特别的形象所吸引，而不一定是理解他的思想或他的感情。P207

MarieCurie玛丽·居里(1867-1934)

[伟大科学贡献]发现镭，证明它对于某些疾病的医疗效用

（著作及论文）《放射性》《放射学与战争》《回火钢的磁化》

FrederickGrant Banting费德里克。格兰特·班廷(1891-1941)

[对科学的伟大贡献]发现胰岛素在糖尿病治疗中的价值

[著作]有关论文多篇

AlbertEinstein亚尔培特·爱因斯坦(1879-1955)

（伟大科学贡献）

建立相对论学说

建立了宇宙结构的数学基础

以“时空连续统一体中的引力场”理论代替牛顿的万有引力理论

[著作及论文]

《相对论》《时间、空间与引力》《以太和相对论》《关于理论物理学的方法》p239

这样，他读完了大学，拿到了教师证书。但是，他并没有获得教师的位置，因为他是＼-个犹太人。无论到哪里去申请，他得到的总是这样闪烁其词的答复：“从个人而论，我不反对，可是你知道，还有旁的人会……”有一个时期，他只得求助于当私人教师，但并不成功。以后，他到伯尔尼找到了一个瑞士专利局抄写员的位置。他一个小时又一个小时地伏案计算着数目字，而心里却梦想着天上的群星。有了闲暇，他就在笔记纸上写他的复杂数学公式。但是一听见上司的脚步声音，他就匆忙地把纸扔到字纸篓里。尽管霍里博士为人和气，但是对这个年轻雇员的“理论上的无聊玩意儿”却缺乏同情。

无论如何，对于爱因斯坦来说，这些闲暇中的“无聊玩意儿”，却完全不是想人非非。他的抽象公式——其中有一个还包含着原子弹的秘密——实际上是现实本质的反映。他相信，他已经找到了打开宇宙之谜的新钥匙。他只把这信念告诉给极少几个密友。但也告诉了密列娃·玛利克，以前他的塞尔维亚同学，现在他的妻子。“我一直在试图解决空间和时间的问题。”

在做完了这个问题的答案后，他认为是正确无误的了，然后把它送往《物理年报》的编辑部。他腼腆地对编辑说：“如果您能在你们年报中找到篇幅为我刊出这篇论文，我将感到很愉快。”

编辑找到了篇幅，而这个默默无闻的瑞士专利局的抄写员则一步登天，成了世界最著名的科学家。P243

吴砺

2021.11.2