力学推动了社会和科学技术的进步
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力学推动了社会和科学技术的进步. 力学趣味集锦. 阿基米德. 牛顿趣闻轶事. 帕斯卡. 墨 翟. 爱因斯坦趣闻轶事. 伽利略趣闻轶事. 焦 耳. 力学推动了社会和科学技术的进步 力学与数学、物理、化学、天文、地理、生物并列为七大基础学科。力学课程应该是工程类专业学生的必修课。

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Presentation Transcript

力学推动了社会和科学技术的进步

力学趣味集锦

阿基米德

牛顿趣闻轶事

帕斯卡

墨 翟

爱因斯坦趣闻轶事

伽利略趣闻轶事

焦 耳

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力学推动了社会和科学技术的进步

力学与数学、物理、化学、天文、地理、生物并列为七大基础学科。力学课程应该是工程类专业学生的必修课。

力学的发展源远流长。20世纪前,机械工业、大水利工程、大跨度桥梁、铁路与机车、船舶、兵器等近代工业,无一不是在力学知识积累和完善的基础上产生与发展起来的。例如,高新技术领域中的航空航天技术(包括人类登月、建立空间站、航天飞机和卫星测控)主要靠力学而发展。一架载客400人的波音747飞机,其质量超过100t。这样的庞然大物,竟然可以自由翱翔于空中,是得益于近代空气动力学的成就;在飞机遇到不稳定气流时,其机翼能够克服上下颤动,确保航行安全,则是固体力学和结构力学的成就;客机跨海越洋,遥遥数万里,无论昼夜,都能准确无误地到达终点,既不会延误,也不会迷路,更不会失控,这是导航与自动控制技术的贡献,其最核心的技术却是一般力学研究的成果。

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20世纪中产生的其他高新技术,还有高层与新型建筑、巨型轮船和深水潜艇、大跨度与新型桥梁(如吊桥、斜拉桥)、高速公路、海洋平台、精密和大型机械、机器人、高速列车、大型水利工程、海底隧道等,它们都是在力学基础上得以实现并不断发展完善的。

20世纪产生的另一些高新技术,如核反应堆工程、电子工程、计算机工程等,都对力学提出了各种难题。如核反应堆的核心部分一一堆芯的核燃料元件盒,在高温、压力和核辐射的作用下,将如何变形?这种变形对核反应堆的运行又有何影响?同样处于高温和压力作用下的反应堆压力壳,其结构应如何设计,才能有足够的强度。又如,微机芯片在很小体积内的存储器数以百万计,延长芯片寿命的关键是,如何解决因通电发热引起的热应力问题;再如,在通信工程中有架设通信网络以及高性能天线的力学问题;光盘与硬盘等存储设备的设计与生产,也都与力学有关;计算机硬盘驱动器的振动和稳定性问题,也是正在研究的力学课题。

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21世纪,生命科学或生物学将得到重大发展,如果认为这门学科与力学无关,那就大错而特错了。以生物医疗器械为例,人造心肺以及其他人造器官,都是在力学家的参与下才得以实现的。现在,诸如血液流动、肌肉与骨髓损伤等基本理论问题,已形成了一门分支学科一一生物力学。它将回答下列问题:人类头骨在事故中的冲击响应是什么?人体的心脏肌肉如何控制血压?动脉瘤的发生源于何种控制功能紊乱?

上世纪70年代后期,日本的汽车工业空前繁荣,其竞争力主要来自节油的发动机和外壳的一次冲压成型D冲压成型是塑性力学在金属压力加工工艺中的成功应用,而节油发动机也有一半是靠力学对燃烧过程的研究成果。

21世纪中,能源危机迫在眉睫。能源的增长,主要靠勘探、开采、发展水电和新能源,如核能发电。无论采用哪种方式或是降低能耗,力学都扮演着重要角色。例如,采煤过程中需要井下支护,以确保生产安全。这将使用大量术材与其他材料制成的桩,俗称“以木换煤”。岩石力学、工程地质力学的研究可使桩数大为减少,降低生产成本。

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在水力发电站的建设中,需要了解基岩的力学性质,研究如何建造耐用而又省钱的坝体结构,这又是大型结构工程的课题。长江三峡水利枢纽工程提出了水工力学、通航水力学、爆炸及溃坝水力学、河流动力学、岩基力学、坝体抗震等力学课题,因此力学是整个长江三峡工程的关键。在水力发电站的建设中,需要了解基岩的力学性质,研究如何建造耐用而又省钱的坝体结构,这又是大型结构工程的课题。长江三峡水利枢纽工程提出了水工力学、通航水力学、爆炸及溃坝水力学、河流动力学、岩基力学、坝体抗震等力学课题,因此力学是整个长江三峡工程的关键。

新材料技术是我国“十五”期间要取得突破的关键领域之一。任何一种新材料的问世,都要给力学提出新的课题。主要有:如何改进材料加工过程;如何评价材料制作的构件及组成结构后的力学行为等。例如,塑料应用于工程时,由于力和变形都与时间有关,表现为粘弹性,用于钢材等一般材料的传统设计准则不再适用,需要建立新的设计准则。从上世纪60年代开始,强度和刚度综合性能优良的纤维增强复合材料大量应用于火箭、飞机、卫星等高新技术领域,很快形成了一门新兴的、材料学与力学相互交融的学科——复合材料力学材料的另一类力学问题是材料的破坏、断裂。迄今为止的结构与机械事故几乎都是由破坏和断裂引起的,因而形成了断裂力学和损伤力学。

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材料在外界作用下经变形、损伤到失稳或破坏的过程,目前尚不能清楚地描述,这是固体力学最根本的难题。与此相应的是目前工程材料可实现的强度与其理论强度相差材料在外界作用下经变形、损伤到失稳或破坏的过程,目前尚不能清楚地描述,这是固体力学最根本的难题。与此相应的是目前工程材料可实现的强度与其理论强度相差1~2个数量级。又如,现有各种复杂结构的设计还不够科学、优化,多数结构依靠过大的安全系数来换取安全,不仅浪费材料,而且仍未能防止灾难性事故的发生。上述各方面的每一项研究稍有进展,其创造的价值都是极为可观的。

在交通运输领域,我国客运列车近年不断提速后,也仅达到150km/h,建造高速铁路势在必行。这涉及线路的曲率、坡度以及列车运行中的摆振问题,还涉及振动控制问题,以达到舒适、减噪和避免疲劳破坏的目的,这些都需要精细的力学分析。化学工业中,由实验室反应转化为规模生产,因为物质宏观迁移规律、流动状态不清楚,一般要经过小试和中试。当前发达国家应用计算流动力学,预先模拟物质的流动,因而在某些情况下可免去小试和中试。

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此外,通过流场计算,利用揣流增加混合等手段,增加参加反应成分的接触,从而加快反应速度。很多化学反应必须在高温、高压等苛刻条件下进行,化工容器的强度设计必须考虑这些因素,而设计的基础主要是力学。长期运行的化工容器的结构寿命估算、初始裂纹引起的高压容器爆炸事故分析等,都是力学攻关的课题。此外,通过流场计算,利用揣流增加混合等手段,增加参加反应成分的接触,从而加快反应速度。很多化学反应必须在高温、高压等苛刻条件下进行,化工容器的强度设计必须考虑这些因素,而设计的基础主要是力学。长期运行的化工容器的结构寿命估算、初始裂纹引起的高压容器爆炸事故分析等,都是力学攻关的课题。

力学在国防建设中也发挥着重要作用。现代战争是高新技术的较量。无论是军队的快速调动、给养补给,还是攻防装备的设计,都有力学的课题。攻防设备的机械产品,其运动由力学规律所支配。攻防设备的电子产品,例如控制系统、雷达、干扰与抗干扰系统,也都与力学有着密切的关系。比如,怎样通过测量不同时刻雷达与目标之间的距离和雷达的方位角,确定目标的速度和加速度。

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21此外,通过流场计算,利用揣流增加混合等手段,增加参加反应成分的接触,从而加快反应速度。很多化学反应必须在高温、高压等苛刻条件下进行,化工容器的强度设计必须考虑这些因素,而设计的基础主要是力学。长期运行的化工容器的结构寿命估算、初始裂纹引起的高压容器爆炸事故分析等,都是力学攻关的课题。世纪应该是人们深入研究和认真解决环境问题和灾害问题的时候,这将涉及多个学科,包括:海洋学、气候学、生态学、化学、医学,其中也有力学。例如,为了防止土地沙漠化,必须认识沙漠推进与沙丘移动规律,这需要特别的力学风洞实验,建立精细的力学模型,再在此基础上进行力学分析与计算。再如,地震如何预报?地震时断层处发生了什么变化?震源的能量是怎样以地震波的形式传播,并使大地发生震撼而可能摧毁建筑物和桥梁?滑坡是如何产生的?土壤和岩石基础在不破坏的前提下可以承受建筑物对它的多大压力?这些都是需用固体力学方法研究的命题。

总之,力学在推动社会与科学技术进步中的重要作用,正如著名力学家谈铺生在20世纪80年代所说的“了解物理世界的现象,没有一门科学能离得开力学。

正是由于力学的普遍存在,到处被利用,今天力学已渗透了所有的物理科学的学科,而形成了所有学科的理论基础”。

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力学趣闻集锦 此外,通过流场计算,利用揣流增加混合等手段,增加参加反应成分的接触,从而加快反应速度。很多化学反应必须在高温、高压等苛刻条件下进行,化工容器的强度设计必须考虑这些因素,而设计的基础主要是力学。长期运行的化工容器的结构寿命估算、初始裂纹引起的高压容器爆炸事故分析等,都是力学攻关的课题。

1、单凭经验还是经过计算。

  上一个世纪末,一位德国建筑师研究了大片地区的古埃及神庙遗迹,他测量了许多梁、板和下楣,并用近代的强度计算方法试作校核,发现所有这些构件的安全系数取值非常稳定,而且对天然石料这类性质变化较大的材料也采用了不大的安全系数3~4。这一结果是凭经验决定,还是作过某种计算呢?这在今天还是一个迷。

2、最早的材料力学实验课

1838-1871年,魏斯巴赫(J.L.Weisbach)在德国弗赖贝格矿业学院担任力学和机械设计方面的教授,他很重视工程力学的讲授方法。据1868年一份刊物介绍,魏斯巴赫建立了一个实验室,让学生通过实验来证实静力学、动力学和材料力学的各项理论。当时的实验内容有固定的实心梁的弯曲、桁架模型、轴的扭转、扭转与弯曲的联合作用等。实验都是用木制的模型来进行的。为便于测量,模型的尺寸设计得当,能在不大的载荷下产生相当大的变形。从此开创了学生通过实验来学习材料力学的有效途径。

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3此外,通过流场计算,利用揣流增加混合等手段,增加参加反应成分的接触,从而加快反应速度。很多化学反应必须在高温、高压等苛刻条件下进行,化工容器的强度设计必须考虑这些因素,而设计的基础主要是力学。长期运行的化工容器的结构寿命估算、初始裂纹引起的高压容器爆炸事故分析等,都是力学攻关的课题。、一段涉及哲学问题的论述

《韩非子 亡征》说:“木之折也必通蠹(du,蛀虫),墙之坏也必通隙。然木虽蠹,无疾风不折;墙虽隙,无大雨不坏。”这段话既讨论了木折墙坏的原因,同时也涉及事物变化的内因和外因关系的哲学问题。《韩非子?解老》说:“凡理者,方圆、短长、粗靡、坚脆之分也。”坚,即坚固,强度高。脆,即脆弱,容易破坏。区别物体的坚脆,用今天的话讲,就是研究物体的强度问题。可见,《韩非子?亡征》已经把强度问题归入了万物的“理”之中了。

4、弯矩图的作用

  法国学者圣维南的老师纳维(H.Navier)在他的那本有关材料力学讲义的1826年第一版中,讨论了在简支架上求一段受均布载荷作用的变形问题。当计算最大应力时,他认为最大弯矩发生在分布载荷的合力处。对于一般情况(分布载荷对称时例外),这当然是错误的。铁木辛柯分析他出错的原因,认为是当时还未曾使用弯矩图的缘故。我们知道,弯矩图最先出现在1856年雷布赫恩(G.Rebhann)的《钢木结构理论》一书中,而用于确定最大弯矩位置的微分关系 ,是施韦德勒尔门(J.W.Schwedler)在1851年“桥梁的梁式理论”一文中首先给出的。

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5此外,通过流场计算,利用揣流增加混合等手段,增加参加反应成分的接触,从而加快反应速度。很多化学反应必须在高温、高压等苛刻条件下进行,化工容器的强度设计必须考虑这些因素,而设计的基础主要是力学。长期运行的化工容器的结构寿命估算、初始裂纹引起的高压容器爆炸事故分析等,都是力学攻关的课题。、开尔文纠正了圣维南的一个错误

  非圆截面杆自由扭转时,凡在横截面上凸角顶端处切应力必定等于零。这点读者想必还记得。并且很容易用切应力互等定律予以证明。对于柱体扭转理论作出划时代贡献的圣维南却认为,无论是凸角还是凹角,角顶处的切应力都等于零。读者可以试试,看用切应力互等定律能否证明凹角处切应力也必定等于零。到1867年.开尔文(即汤姆孙)通过理论推导证明,在凹角的顶端处,切应力并非等于零,而是为无穷大!从而纠正了圣维南的一个错误。但是,在实际上切应力能达到无穷大吗?读者不妨思考一下。

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牛顿趣闻轶事此外,通过流场计算,利用揣流增加混合等手段,增加参加反应成分的接触,从而加快反应速度。很多化学反应必须在高温、高压等苛刻条件下进行,化工容器的强度设计必须考虑这些因素,而设计的基础主要是力学。长期运行的化工容器的结构寿命估算、初始裂纹引起的高压容器爆炸事故分析等,都是力学攻关的课题。

1. 关于苹果落地的故事

一个偶然的事件往往能引发一位科学家思想的闪光。

这是1666年夏末一个温暧的傍晚,在英格兰林肯郡乌尔斯索普,一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里,坐在一棵树下,开始埋头读他的书。当他翻动书页时,他头顶的树枝中有样东西晃动起来。一只历史上最著名的苹果落了下来,打在23岁的伊萨克牛顿的头上恰巧在那天,牛顿正苦苦思索着一个问题:是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上,以及使行星保持在其环绕太阳运行的轨道上?为什么这只打中他脑袋的苹果会坠落到地上?正是从思考这一问题开始,他找到了这些的答案——万有引力理论。 由于牛顿的《自然哲学的数学原理》一书用的是欧几里德几何学的表述方式,它是一个严密的、完美的体系,书中没有叙述苹果落地的故事,致使许多人对苹果落地一说持保留意见。

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实际上,牛顿的亲戚和朋友多次证实苹果落地的故事。法国文学家、科学家伏尔泰曾追忆过,他在牛顿去世前一年,即实际上,牛顿的亲戚和朋友多次证实苹果落地的故事。法国文学家、科学家伏尔泰曾追忆过,他在牛顿去世前一年,即1726年去英国时,听牛顿的继姊妹说过,一天,牛顿躺在苹果树下,忽然看到一个苹果落地,引起了他的思考。牛顿灵机一动,脑中突然形成一种观点:苹果落地和行星绕日会不会由同一宇宙规律所支配的?悟出了万有引力定律。

牛顿晚年的一位密友斯多克雷也明确提到,在1726年4月的一天,和牛顿共进午餐后,一起来到牛顿家后园,并在苹果树下饮茶。在谈话中“他(指牛顿)告诉我正是在过去同样情况下,注意引力的思想出现在他的脑海里,那是在一棵苹果树下偶然发生的,当时他处于沉思冥想之中。”

还有牛顿晚年的另一位密友潘伯顿在有关追忆牛顿的著作中,也谈及因苹果落地而引起验证引力平方反比关系的故事。

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牛顿在晚年再次讲述当时苹果的故事,那是离苹果落地时已经是牛顿在晚年再次讲述当时苹果的故事,那是离苹果落地时已经是60年过去了,为什么一个老人对此事记忆那么深刻,我认为有两个原因:首先是因为万有引力定律是一项举世瞩目的辉煌的成果,当事人对触发灵感的事件当然是深深的激动和怀念的;其次是与胡克的争执也留下深深的记忆,牛顿就从一个侧面澄清事实真相,应该认为苹果落地一说的事实是成立的。

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2牛顿在晚年再次讲述当时苹果的故事,那是离苹果落地时已经是.科学研究的痴情 牛顿对于科学研究专心到痴情的地步。据说有一次牛顿煮鸡蛋,他一边看书一边干活,糊里糊涂地把一块怀表扔进了锅里,等水煮开后,揭盖一看,才知道错把怀表当鸡蛋煮了。还有一次,一位来访的客人请他估价一具棱镜。牛顿一下就被这具可以用作科学研究的棱镜吸引住了,毫不迟疑地回答说:“它是一件无价之宝!”客人看到牛顿对棱镜垂涎三尺,表示愿意卖给他,还故意要了一个高价。牛顿立即欣喜地把它买了下来,管家老太太知道了这件事,生气地说:“咳,你这个笨蛋,你只要照玻璃的重量折一个价就行了!”

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3牛顿在晚年再次讲述当时苹果的故事,那是离苹果落地时已经是.喜欢养猫 传说牛顿在盖房子时,坚持要留大小两个猫洞,好让大猫走大洞、小猫走小洞。当然,这只是个传说,不足为据。不过牛顿喜欢养猫倒是真的。由于牛顿终身未婚,猫成了他生活中不可缺少的伙伴,但猫也给他惹了不小的麻烦,1692年牛顿母亲去世使他极其痛苦。一天早晨,他为了平静一下,到剑桥大学礼拜堂做礼拜时,忘了熄灭蜡烛,可能是猫闯的祸,蜡烛翻倒后,把摆在桌上的光学、化学手稿和其他论文化为灰烬。

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4牛顿在晚年再次讲述当时苹果的故事,那是离苹果落地时已经是.终身未婚之迷 牛顿少年时代在一首诗里表白自己的远大抱负:

世俗的冠冕啊,我鄙视它如同脚下的尘土,

它是沉重的,而最佳也只是一场空虚;

可是现在我愉快地欢迎顶荆棘冠冕,

尽管刺得人痛,但味道主要的是甜;

我看见光荣之冠在我的面前呈现,

它充满幸福,永恒无边。

可以说,每一个伟大的科学家,都是富的激情、富有理想的诗人,但牛顿是一个追求用科学中的光线谱来解释他的理想的特殊类型的诗人。他让他的思想展翅飞翔,以整个宇宙作为藩篱。在他的整个心田里,填满了自然、宇宙。也许这是他终身未娶的最根本原因。

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不过,牛顿并没有完全与爱情绝缘。他一生中甚至有过两次恋爱。牛顿不过,牛顿并没有完全与爱情绝缘。他一生中甚至有过两次恋爱。牛顿23岁正在剑桥大学求学时,由于剑桥发生了瘟疫,学校放假。牛顿回到乡下,住在舅父家里。在那里,他一次爱上了美丽、聪明、好学、富有思想的表妹。表妹也很喜欢这个学识渊博、卓见非凡的大学生。他们常常一起散步。牛顿喜欢即兴发表长篇讲话,他的讲话内容又多是他正在学习和研究的问题。表妹虽听不懂,但她还是耐心地听,似乎觉得很有趣。牛顿在心里想:“这样一个可爱的女子,对于我所讲的觉得这样有味,我一定很不错。当然,她的脑筋一定也很好,是个不平凡的女子。如果能得到她的帮助,解决我的许多困难问题,与我共同工作,那该多好啊!”

但是牛顿生性腼腆,并未及时向表妹表白心中的爱情。等他回到剑桥大学后,又聚精会神地沉浸到科学研究中去了。他早已忘记了远方的乡村还有一位美丽的少女在等着他。他对个人生活一直不予重视,而她的表妹却误以为牛顿对她冷淡,便择夫另嫁了。牛顿因醉心于科学研究而耽误了一次爱情的大好时机。

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牛顿实在太忙了,他连做梦想是宇宙、世界。他往往领带不结,鞋带不系好,马裤也不扣好,就走进大学餐厅。尽管如此,牛顿毕竟是个年轻人,还有一颗浪漫的心。有一次,“青春迫不及待的激情”,催使他向一位年轻姑娘求婚。他轻轻地握着她的手,含情脉脉地看着这位美人。正在这紧要关头,他的心思忽地溜到另一个世界去了。他的头脑中只剩下无穷量的二项式定理。他象做梦似的,下意识地抓住情人的一个手指,把它当成是通烟斗的通条,硬往烟斗里塞。姑娘痛得大叫一声,他才清醒过来。面对吃惊的姑娘,他连忙象只绵羊似的柔声道歉:“啊,亲爱的,饶恕我吧!我知道,我是不行了。看来,我是该打一辈子光棍!”牛顿实在太忙了,他连做梦想是宇宙、世界。他往往领带不结,鞋带不系好,马裤也不扣好,就走进大学餐厅。尽管如此,牛顿毕竟是个年轻人,还有一颗浪漫的心。有一次,“青春迫不及待的激情”,催使他向一位年轻姑娘求婚。他轻轻地握着她的手,含情脉脉地看着这位美人。正在这紧要关头,他的心思忽地溜到另一个世界去了。他的头脑中只剩下无穷量的二项式定理。他象做梦似的,下意识地抓住情人的一个手指,把它当成是通烟斗的通条,硬往烟斗里塞。姑娘痛得大叫一声,他才清醒过来。面对吃惊的姑娘,他连忙象只绵羊似的柔声道歉:“啊,亲爱的,饶恕我吧!我知道,我是不行了。看来,我是该打一辈子光棍!”

姑娘饶恕了牛顿,却无法理解他,爱情又成了泡影。科学上许多新的问题不断扑向牛顿的脑海,他整个热情都集中到了科学事业上。此后那种“青春的热情”再也没有涌现。

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5牛顿实在太忙了,他连做梦想是宇宙、世界。他往往领带不结,鞋带不系好,马裤也不扣好,就走进大学餐厅。尽管如此,牛顿毕竟是个年轻人,还有一颗浪漫的心。有一次,“青春迫不及待的激情”,催使他向一位年轻姑娘求婚。他轻轻地握着她的手,含情脉脉地看着这位美人。正在这紧要关头,他的心思忽地溜到另一个世界去了。他的头脑中只剩下无穷量的二项式定理。他象做梦似的,下意识地抓住情人的一个手指,把它当成是通烟斗的通条,硬往烟斗里塞。姑娘痛得大叫一声,他才清醒过来。面对吃惊的姑娘,他连忙象只绵羊似的柔声道歉:“啊,亲爱的,饶恕我吧!我知道,我是不行了。看来,我是该打一辈子光棍!”、名言

(1)“我不知道世人怎样看我,但我自己以为我不过像一个在海边玩耍的孩子,不时为发现比寻常更为美丽的一块卵石或一片贝壳而沾沾自喜,至于展现在我面前的浩翰的真理海洋,却全然没有发现。”

(2)“如果说我所看的比笛卡尔更远一点,那是因为站在巨人肩上的缘故”。

6、牛顿学说在中国传播及其影响

牛顿学说在中国的传播

牛顿生活的年代相当于明亡之前一年到清雍正5年,《自然哲学的数学原理》一书发表的时间相当于康熙25年。从牛顿《原理》发表的1687年到1840年的150余年间,牛顿物理学和天文学知识几乎没有介绍到中国。《原理》一书的基本内容直到鸦片战争之后才在中国传播。

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牛顿学说对中国的影响牛顿实在太忙了,他连做梦想是宇宙、世界。他往往领带不结,鞋带不系好,马裤也不扣好,就走进大学餐厅。尽管如此,牛顿毕竟是个年轻人,还有一颗浪漫的心。有一次,“青春迫不及待的激情”,催使他向一位年轻姑娘求婚。他轻轻地握着她的手,含情脉脉地看着这位美人。正在这紧要关头,他的心思忽地溜到另一个世界去了。他的头脑中只剩下无穷量的二项式定理。他象做梦似的,下意识地抓住情人的一个手指,把它当成是通烟斗的通条,硬往烟斗里塞。姑娘痛得大叫一声,他才清醒过来。面对吃惊的姑娘,他连忙象只绵羊似的柔声道歉:“啊,亲爱的,饶恕我吧!我知道,我是不行了。看来,我是该打一辈子光棍!”

哥白尼的太阳中心说、开普勒的椭圆轨道、牛顿的万有引力三者相继传入中国,它们和中土奉为圭臬的“天动地静”、“天圆地方”、“阴阳相感”的传统有天壤之别。这就不能不引起中国人的巨大反响。

牛顿学说在中国的传播决不只是影响了学术界,唤醒了人们对于科学真理的认识。更重要的是,也为中国资产阶级改良派发起的戊戌变法(1898年)提供了一种舆论准备。这个运动的主将康有为、梁启超和谭嗣同等人,都无例外地从牛顿学说中寻找维新变法的根据,尤其是牛顿在科学上革故图新的精神鼓舞了清代一切希望变革社会的有志之士。

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爱因斯坦趣闻轶事牛顿实在太忙了,他连做梦想是宇宙、世界。他往往领带不结,鞋带不系好,马裤也不扣好,就走进大学餐厅。尽管如此,牛顿毕竟是个年轻人,还有一颗浪漫的心。有一次,“青春迫不及待的激情”,催使他向一位年轻姑娘求婚。他轻轻地握着她的手,含情脉脉地看着这位美人。正在这紧要关头,他的心思忽地溜到另一个世界去了。他的头脑中只剩下无穷量的二项式定理。他象做梦似的,下意识地抓住情人的一个手指,把它当成是通烟斗的通条,硬往烟斗里塞。姑娘痛得大叫一声,他才清醒过来。面对吃惊的姑娘,他连忙象只绵羊似的柔声道歉:“啊,亲爱的,饶恕我吧!我知道,我是不行了。看来,我是该打一辈子光棍!”

1.惊奇

阿尔伯特到了四五岁,还不大会说话。父母亲心里着急:“难道小阿尔伯特是低能儿,是傻子?不,不可能。他那双棕色的大眼睛多么明亮。他那可爱的小脑袋这样一歪,一个人躲在角落里玩,有多少聪明的怪主意呢!可是他的小嘴为什么不说话呢?”他们请来了医生。孩子当然没有病。不善于说话,不喜欢说话,那不是病。

可是有一天,阿尔伯特似乎真的有些不正常了,父亲拿来一个小罗盘给他玩。孩子的小手捧着罗盘,只见中间那根针在轻轻地抖动,指着北边。他把盘子转过去,那根针不听他的话,照样指着北边。他把罗盘捧在胸前,扭转身子,再猛扭过去,可是那根针又回来了,还是指着北边。不管他怎样转,那根细细的红色磁针一直指着北边。阿尔伯特惊讶了,他张大眼睛,盯着玻璃下面那根红色的小针。“是什么东西使它总是指向北边呢?这根针四周什么也没有,是什么力量推着它指向北边的呢?”他想问父亲,可是话到了嘴边,说不出来。他被这神奇的现象惊得目瞪口呆。

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小小的罗盘,里面那根按照一定规律行动的磁针,唤起了这位未来的科学家的好奇心小小的罗盘,里面那根按照一定规律行动的磁针,唤起了这位未来的科学家的好奇心——探索事物原委的好奇心。这种神怪的好奇心,正是萌生科学的幼苗。

2.上帝与自然

爱因斯坦还在家里接受宗教方面的教育,这是德国法律规定的。爱因斯坦一家是犹太人,但并非极其严格地遵守他们的信仰。有一段时期,爱因斯坦深深地专注于宗教——他甚至在来回学校的路上谱写一些乐曲赞美上帝。这种宗教上的兴趣仅仅持续了一年,当他12岁时,爱因斯坦就不再相信他的老师们所描缓的那种上帝了。然而他从未对大自然的崇高传大失去敬仰之心,也不希望放弃研究那些比他所谓的“仅仅个人的”东西更加伟大的事物。

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3小小的罗盘,里面那根按照一定规律行动的磁针,唤起了这位未来的科学家的好奇心.音乐与数学爱因斯坦一家为他们的孩子创造了一种快乐、温暖和可爱的家庭气氛,爱因斯坦在整个一生中与他们以及他的妹妹玛亚始终保持十分密切的关系。他从这种家庭温暖中继承了某些东西,而这就成为他的性格中最具吸引力的特征之一。虽然他天生就是一个孤独者,但成年后他结交了许多亲密的朋友,写了许许多多书信,与全世界的朋友们分享他的思想和信念。在大多数现在尚存的爱因斯坦照片中,他总是开朗地微笑着。 爱因斯坦是一位出色而又不同寻常的老师。通常,他会地黑板上写出一个方程式之后停顿下来,在学生们面前长时间地保持沉默,似乎他已陷入了沉思。爱因斯坦的父母是一对颇有才智的夫妇。爱因斯坦的母亲是一位聪明、活泼、勤奋和充满活力的妇女,而且是一个出色的钢琴家。她非常重视学习,并鼓励爱因斯坦和他的妹妹在学校勤奋学习。回首往事,爱因斯坦记得他是通过聆听母亲弹奏钢琴才开始喜爱音乐的。爱因斯坦的父亲的一位工程师。还在学校读书时,他就已经显示出数学方面的极大前途,但他家太穷,无法送他去读大学。他与其兄弟雅各布合伙经营,1885年时兄弟俩和他们一家迁往德国巴伐利亚的首府慕尼黑,并在那里开办了一家工厂。

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爱因斯坦的父亲和叔父对爱因斯坦在科学和数学方面所表现出来的兴趣感到非常高兴。爱因斯坦爱因斯坦的父亲和叔父对爱因斯坦在科学和数学方面所表现出来的兴趣感到非常高兴。爱因斯坦5岁时,有一次他生病躺在床上,他的父亲送给了一个指南针。这件普通的礼物成为阿尔伯特一生的转折点。指南针内的那根指针从表面看完全封闭、孤立和无法接近,它似乎是由一种看不见的力量掌握着,使它指向北方。他非常激动,以至“浑身颤抖并患了感冒”。虽然他只有5岁,他已经意识到“这些物体的背后深深隐藏着一些东西”。从那时起,他就想要找出这种神秘的力量究竟是什么。

几年以后,爱因斯坦意识到一种类似的神秘事物,这次是与数字有关。他的叔父雅各布一直让他去解许多数学上的难题。每当他找到正确的答案时,他并没有感到高兴、自豪或者满足,事情更像是他已经瞥见了隐藏在事物表象下面的一个美丽而有序的结构。这种认识引出了“一种强烈的快乐感”,并激励他找出有关数学方面所能发现的所有内容。同样,他对科学也相当着迷。他还缠住父亲和叔父问这样的问题:黑暗是如何发生的?“太阳光的级成成份是什么?”“沿一条光束传播会是什么样子?”

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4爱因斯坦的父亲和叔父对爱因斯坦在科学和数学方面所表现出来的兴趣感到非常高兴。爱因斯坦.小城里的伟人普林斯顿是美国东部的一个大学城。它只有几千人口。美国的开国总统华盛顿退休的时候,就在这里向他的军队发表了演说。一百多年过去了。无数摩天大楼在城市里升起,夺走了城市的阳光。可是,普林斯顿这个小城,依旧是古风纯朴,阳光灿烂。林荫道上的行人稀稀疏疏,道路两旁星星点点散布着一些一两层楼的小房子。这里似乎闻不到金圆帝国的铜臭,听不见工业巨人的叫嚣。这里就象莱顿小城和苏黎世湖畔那样娴雅幽静,具有古老欧洲的情趣。 1933年,一个秋天的下,街道两旁的树叶已经是金色斑烂。大学生特别爱光顾的那家冷饮店里,只有一个学神学的大学生在吃蛋卷冰淇淋。女服务员坐在柜台后面,没精打采,等着下班。 突然,玻璃门“伊呀”一声开了,进来一位满头白发的老人。女服务员一下子怔住了。这位老先生好面熟呀!她正在发愣,老先生却看了一眼大学生桌上的蛋卷冰淇淋,又点点自己的鼻子。女服务员忽然明白过来了:这是爱因斯坦,世界上最伟大的科学家爱因斯坦教授呀!大学生也跳起来,跑到柜台边上,抢着要给爱因斯坦付钱。爱因斯坦向他微笑一下,从自己的口袋里出一枚硬币。女服务员双手接过钱,捧在胸前,嘴喃喃自语:“这枚硬币,我要藏起来留做终身的纪念!”

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爱因斯坐到大学生对而吃冰淇淋。这位大科学家还是象小孩子一样爱吃甜食。他用支离破碎的德国腔英语和大学生攀谈起来。大学生巴不得这客冰淇淋永远吃不完。爱因斯坦也在尽情享受着做一个普通人的自由。来到新大陆,摆脱了警卫的影子、记者的跟踪和好奇者惊讶的目光,有多么自在!爱因斯坐到大学生对而吃冰淇淋。这位大科学家还是象小孩子一样爱吃甜食。他用支离破碎的德国腔英语和大学生攀谈起来。大学生巴不得这客冰淇淋永远吃不完。爱因斯坦也在尽情享受着做一个普通人的自由。来到新大陆,摆脱了警卫的影子、记者的跟踪和好奇者惊讶的目光,有多么自在!

正当爱因斯坦在小店里津津有味吃着蛋卷冰淇淋的,纽约码头上却有成百上千欢迎的人群在等候他。这些年来,爱因斯坦学会了一些脱身妙计。今天,“西部号”还没有进港,一艘小汽船就把他接走了。岸上等着几辆汽车,悄悄地把爱因斯坦送到普林斯顿的一座房子面前。半个小时之后爱回斯坦就溜出来逛马路,开始了在普林斯顿的新生活。

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从此以后,普林斯顿这个僻静的小城和一个伟大的名字联系在一起,成了科学的圣地。人们到这里来拜访爱因斯坦,旁听他的课,瞻仰他的丰采。爱因斯坦给普林斯顿带来光荣,普林斯顿人以爱因斯坦为自己的骄傲。他们感到骄傲,是因为这位伟人象个普通人那样,生活在他们中间。你可以看到他嘴里含着冰棍,脚上穿着拖鞋在马路上走过,要是他在田野里散步,你想替他拍一张照,他会耐心地摆好姿势让你拍,等你拍完,再继续他的散步从此以后,普林斯顿这个僻静的小城和一个伟大的名字联系在一起,成了科学的圣地。人们到这里来拜访爱因斯坦,旁听他的课,瞻仰他的丰采。爱因斯坦给普林斯顿带来光荣,普林斯顿人以爱因斯坦为自己的骄傲。他们感到骄傲,是因为这位伟人象个普通人那样,生活在他们中间。你可以看到他嘴里含着冰棍,脚上穿着拖鞋在马路上走过,要是他在田野里散步,你想替他拍一张照,他会耐心地摆好姿势让你拍,等你拍完,再继续他的散步……普林斯顿人尊敬他,热爱他。大学生编了一支歌,在马路上唱: 谁数学最棒? 谁爱上微积? 谁不喝酒,只喝水?——我们的爱因斯坦老师! 我们的老师饭后不散步, 我们的老师时间最珍贵。 我们要请天上的造物主, 把爱因斯坦老师的头发剪短些!

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关于爱因斯坦,流传着数不清的趣闻轶事。每一则趣闻都代表一分敬意,每一件轶事都带来一分爱意。譬如,爱因斯坦的心不在焉,就有许多故事。他在比利时王后“御笔”题赠给他的诗的背后做计算。他在鞋店的发票背面写好答词,跑到庄严的授奖仪式上去掏出来宣读。有一则故事发生在柏林:一次他在朋友家里气,边吃边和主人讨论问题。忽然间来了灵感,他抄起钢笔,在口袋里找纸,一时找不着,就在主人家的新桌布是写开了公式。还有一则故事发生在他刚到普林斯顿后不久。关于爱因斯坦,流传着数不清的趣闻轶事。每一则趣闻都代表一分敬意,每一件轶事都带来一分爱意。譬如,爱因斯坦的心不在焉,就有许多故事。他在比利时王后“御笔”题赠给他的诗的背后做计算。他在鞋店的发票背面写好答词,跑到庄严的授奖仪式上去掏出来宣读。有一则故事发生在柏林:一次他在朋友家里气,边吃边和主人讨论问题。忽然间来了灵感,他抄起钢笔,在口袋里找纸,一时找不着,就在主人家的新桌布是写开了公式。还有一则故事发生在他刚到普林斯顿后不久。

一天,普林斯顿大学研究院院长办公室里的电话响了。秘书拿起听筒,听到德国口音很重的英语。

“我能不能和院长讲话呀?”

“很抱歉,院长出去了,”秘书回答说。

“那么,也许,嗯……你能告诉我,爱因斯坦博士住在什么地方吧!”当时有规定,绝对不准干扰爱因斯坦的研究工作,连罗斯福总统邀请爱因斯坦到白宫去作客,都要事先征得院长同意。因此,秘书很客气地拒绝回答爱因斯坦住在什么地方。这时,电话听筒里的声音变低了,低得几乎听不见。

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关于爱因斯坦,流传着数不清的趣闻轶事。每一则趣闻都代表一分敬意,每一件轶事都带来一分爱意。譬如,爱因斯坦的心不在焉,就有许多故事。他在比利时王后“御笔”题赠给他的诗的背后做计算。他在鞋店的发票背面写好答词,跑到庄严的授奖仪式上去掏出来宣读。有一则故事发生在柏林:一次他在朋友家里气,边吃边和主人讨论问题。忽然间来了灵感,他抄起钢笔,在口袋里找纸,一时找不着,就在主人家的新桌布是写开了公式。还有一则故事发生在他刚到普林斯顿后不久。请你别对人讲,我就是爱因斯坦博士。我要回家去,可是忘了家在哪里了。”

又譬如,爱因斯坦不爱钱财。对于他来说,每一份财产都是一块绊脚石,它破坏人的恬淡心境。在美国这个拜金成风的国家,有这样的品格,也是使人感兴趣的。有一则轶事说,爱因斯坦把一张一千五百美元的支票夹在书里当书签用,结果把书弄丢了。还有一个故事说,人家请他在无线电上讲话,他拒绝了,说他不爱出风头。人家出了一千美元,请他只讲一分钟话,他也拒绝了,说他不需要钱。

关于他的谦虚、纯朴、善良和幽默,也有许多故事。一个中学生听老师说,爱因斯坦是世界上最伟大的数学家,就写信问他一道几何题怎样解法。他果真用颤巍巍的手写了回信,给那个孩子解几何题。

有一个故事是这样的:普林斯顿有个十二岁的女孩子,在放学回家的时候,总是跑到爱因斯坦家里去玩。妈妈发现之后,把孩子骂了一顿,同时赶紧来向爱因斯坦道歉,说女孩子不懂事,浪费了教授许多宝贵时间。爱因斯坦笑着说:“噢,不用道歉。她带甜饼给我吃,我帮她做算术题。不过,我从她那里学到的东西,恐怕比她从我这里学到的东西还要多。”

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还有这样的故事:有一次,美国一家医院要聘请一位还有这样的故事:有一次,美国一家医院要聘请一位X光专家。一个犹太难民来求爱因斯坦帮忙,爱因斯坦给他写了一封推荐信。过了几天,又来了一个从希特勒铁蹄下逃出来的犹太人,要求帮忙。爱因斯坦给他也写了一封推荐信。这样,一共给四个逃难来的犹太人,写了四封推荐信,去争夺同一个职。后来,爱因斯坦的亲笔介绍信实在写得太多,那些犹太难民跑到英国、美国的大学里,沾沾自喜地拿出介绍信,还没来得及开口,校长秘书就会给他当头泼一盆冷水说:“行了,行了,收起你的介绍信吧。每人都有这样一封介绍信!”还有一个故事说:一群大学生说说笑笑,跑来问爱因斯坦,什么叫相对论。他回答说:“你坐在一个漂亮姑娘旁边,坐了两小时,觉得只过了一分钟;如果你紧挨着一个火炉,只坐了一分钟,却觉得过了两个小。这就是相对论。”

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5还有这样的故事:有一次,美国一家医院要聘请一位.永恒的神圣的好奇心

在纽约赫德逊河畔,有一所大教堂。白色的石墙上,雕刻着人类有史以来六百位巨人的像。有哲贤、君王、大将、智者,还有十四位科学家,这其中只有一位当时还活着的科学家就是爱因斯坦。

现在这位巨人早已退休,但是每天早晨,他还来到高等研究院自己那间斗室里,有时,有几个学生、教授来讨论问题。更多的都是他独自一个人,站在小黑板面前,用苍老的手写下一个个娟秀的小字。这些小字组成一行行公式,代表着宇宙间物质运动和物质结构最普遍的规律。爱因斯坦想想写写,写写停停,对着这些奇妙的公式出神。这世界然是可知的——可以从一些基本概念和基本定律出发,经过逻辑的推演,找出它的规律来——这是最不可思议的事。这世界为什么偏偏那样秩序井然,而不是朦胧混沌,乱麻似地一团呢?爱因斯坦又陷入了哲学思辨之中。他的感受,仍旧象少年时代第一次读到那本“神圣的几何小书”的时候那样,清新而又亢奋,惊讶而又狂喜。

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中午,爱因斯坦步行回家。同事们要用汽车送他,他总是谢绝。他穿一件旧毛衣,象小学生似地,圆领上插一支老式钢笔。一双光脚塞在旧皮鞋里,在街上蹒跚地走过。熟人向他亲切地微笑致意,他也向人腼腆地微笑答礼。有时会投来惊讶的一瞥和饥饿的眼光,那是外来的陌生人。爱因斯坦不去管那些,他只顾走自己的路。老年是第二个童年。垂暮之年复归为少小之时。爱因斯坦在普林斯顿洒满树荫的街上走过,他的心情和六七十年前那个在慕尼黑大街上歌唱上帝的小学生一样。爱因斯坦旧在走自己的路,追求自己的理想。中午,爱因斯坦步行回家。同事们要用汽车送他,他总是谢绝。他穿一件旧毛衣,象小学生似地,圆领上插一支老式钢笔。一双光脚塞在旧皮鞋里,在街上蹒跚地走过。熟人向他亲切地微笑致意,他也向人腼腆地微笑答礼。有时会投来惊讶的一瞥和饥饿的眼光,那是外来的陌生人。爱因斯坦不去管那些,他只顾走自己的路。老年是第二个童年。垂暮之年复归为少小之时。爱因斯坦在普林斯顿洒满树荫的街上走过,他的心情和六七十年前那个在慕尼黑大街上歌唱上帝的小学生一样。爱因斯坦旧在走自己的路,追求自己的理想。

午睡过后,爱因斯坦处理书信事务,或者接待客人,有时也在书房里工作。梅塞街二楼的书房,两壁排满了书架,从地板到天花板都是书。另一面墙壁上,挂着211和麦克斯韦的像——柏林的阁楼书房里挂的也是这两张像——还有一张甘地的像。大窗户开着,把鲜花的芳香迎到房间里,把几片不听话的枝叶也迎了进来。书房和花园连成了一片。爱因斯坦站在大窗户前,看着那几棵橡树。

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它们婷婷玉立,交构成大大小小的拱门;它们枝叶扶疏,在微风中婆娑起舞。这时,爱因斯坦又会感到惊讶,就象他幼年着罗盘上那根红色小指针的时候一样惊讶。这里是几个丫杈,象拳头一样有力;那里是几片叶子,轻轻地、快乐地摇动着;还有几个芽苞,露出了它们小小的、嫩绿的芽尖,焦急地,羞羞答答地。啊,这自然界的生命,多么美丽、奇妙!单是要理解这几棵普普通通的橡树生命,我们人类几千年积累下来的知识还差得远呢!这时,爱因斯坦心头又会产生出一种神秘感。这是人类一切感情中最美丽、最深邃的感情。它是一切真正科学的播种者啊!它们婷婷玉立,交构成大大小小的拱门;它们枝叶扶疏,在微风中婆娑起舞。这时,爱因斯坦又会感到惊讶,就象他幼年着罗盘上那根红色小指针的时候一样惊讶。这里是几个丫杈,象拳头一样有力;那里是几片叶子,轻轻地、快乐地摇动着;还有几个芽苞,露出了它们小小的、嫩绿的芽尖,焦急地,羞羞答答地。啊,这自然界的生命,多么美丽、奇妙!单是要理解这几棵普普通通的橡树生命,我们人类几千年积累下来的知识还差得远呢!这时,爱因斯坦心头又会产生出一种神秘感。这是人类一切感情中最美丽、最深邃的感情。它是一切真正科学的播种者啊!

“一个人要是再也体验不到那种神秘感,那种惊异和狂喜交织而成的崇高的激情,那他的生命也就没有什么意义了,”爱因斯坦想。

他转过身去,回到大写字台前,对着那一大堆草稿纸,自言自语地说:“只要你有一件合理的事去做,你的生活就会显得特别美好。”

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爱因斯坦有合理的事做。所以,在生活的苦难之中,又体验到生活的美好。他那合理的事就是为人类服务。为了解宇宙而思索、探求、计算,为和平呼吁,为自由呐喊,这一切都是在为人类服务。爱因斯坦步履蹒跚了,思想的行进缓慢了,创造的灵感逃遁了。一般学者到这个年龄,早就退出了创造性科学研究的战场。最多不过挂一个校长、主任的名,指挥指挥罢了。可是爱因斯坦象一名老兵,依旧在前线冲锋陷阵。他坐在写字台前,又写下了一行行公式,很快就写满了一张。一张张草稿,又堆成了一小堆,就象半个世纪前,他在伯尔尼专利局里一样。爱因斯坦还在稿统一场论。不象狭义相对论和广义相对论,在黑暗中摸索,走过许多弯路和错路之后,终于见到了光明。统一场论,这相对论发展的第三阶段,在黑暗中摸索了几十年,仍然在黑暗中。在多年前,爱因斯坦就说过:我受不了这科学家:他起一块木板,寻找最薄的部位,在容易钻孔的地方,钻上许许多多孔。爱因斯坦有合理的事做。所以,在生活的苦难之中,又体验到生活的美好。他那合理的事就是为人类服务。为了解宇宙而思索、探求、计算,为和平呼吁,为自由呐喊,这一切都是在为人类服务。爱因斯坦步履蹒跚了,思想的行进缓慢了,创造的灵感逃遁了。一般学者到这个年龄,早就退出了创造性科学研究的战场。最多不过挂一个校长、主任的名,指挥指挥罢了。可是爱因斯坦象一名老兵,依旧在前线冲锋陷阵。他坐在写字台前,又写下了一行行公式,很快就写满了一张。一张张草稿,又堆成了一小堆,就象半个世纪前,他在伯尔尼专利局里一样。爱因斯坦还在稿统一场论。不象狭义相对论和广义相对论,在黑暗中摸索,走过许多弯路和错路之后,终于见到了光明。统一场论,这相对论发展的第三阶段,在黑暗中摸索了几十年,仍然在黑暗中。在多年前,爱因斯坦就说过:我受不了这科学家:他起一块木板,寻找最薄的部位,在容易钻孔的地方,钻上许许多多孔。爱因斯坦自己的钻头,是决计不朝薄地方钻的。在统一场论上,他找到了最厚最厚的地方。也许只有进口,没有出口,不可能钻透的哩。但是,犹豫、怯懦和爱因斯坦无缘,他永远忠实于自己的信念。他希望把引力场和电磁场统一起来,而且希望这统一的场能解释量子力学所不能解释的问题。

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助手和学生,一个个来了,又走了,只有爱因斯坦坚持在阵地上。他还要继续摸索,迈着老年人蹒跚的步子摸索。生活就是追求真理。是的,莱辛说过:“对真理的追求比对真理的占有更为可贵。”助手和学生,一个个来了,又走了,只有爱因斯坦坚持在阵地上。他还要继续摸索,迈着老年人蹒跚的步子摸索。生活就是追求真理。是的,莱辛说过:“对真理的追求比对真理的占有更为可贵。”

在这位年逾古稀的老人身上,有一颗童心。多少年前,那根小小的罗盘指针所点燃的神圣的好奇心,依旧在熊熊燃烧。

在爱因斯坦七十岁生日的时候,普林斯顿举行了盛大的科学报告会,有三百多位著名的科学家出席,向他致贺。诺贝尔奖金获得者拉比致词说:“什么时候有过另一个人,曾经有过这么大的贡献?……在爱因斯坦以前,在爱因斯坦以后,从来也没有人这样深入地探索、研究过我们关于空间、时间、因果性这样一些人类最本能的观念。”

世界已经不要求爱因斯坦做出新的,爱因斯却在生日前、生日后,都拿出了新的科学论文。有人看了他的论文,摇头说:“还是统一场论!和二十年前、三十年前一样,只有数学形式,缺乏物理内容。该结束了!”

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爱因斯坦是不是该结束了呢?不,决不结束。他对人说过:爱因斯坦是不是该结束了呢?不,决不结束。他对人说过:“没有统一场论,就没有物理学。如果没有物理学,那活着还有什么意义呢?”

1951年1月6日,这位当年的第一小提手写信给第二小提琴手比利时王太后伊莉莎白:我不拉小提琴了。这些年来,听我自己演奏,越听越难受。希望你没有遭到类似的命运。留给我的事情是:毫不悯惜自己,研究困难的科学问题。那个工作迷人的魔力,将持续到我停止呼吸。

但是,也有各种各样的事情来打搅他的科学研究。世界和平没有保障,公民权利遭到践踏,这使他无限忧虑。大自然创造出人的生命,人也热爱生命,战争却毁生命。这是反自然的。所以,爱因斯坦反对战争。大自然给人自由活动的天地,人也热爱自由,法西斯分子却要剥夺人的自由。这也是反自然的。所以爱因斯坦反对法西斯。

还有别的事情敢来打搅他。那是在1952年,爱因斯坦的老朋友以色列首任总统魏茨曼去世以后。一天晚上,电话铃响了,又是一位记者打来的。

“听说要请你出任以色列共和国总统,教授先生。你会接受吗?”

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爱因斯坦是不是该结束了呢?不,决不结束。他对人说过:不会。我当不了总统,”爱因斯坦说。“总统没有多少具体事务,他的职位是象征性的。教授先生,你是最伟大的犹太人。不,不,你是全世界最伟大的人。由你来担任以色列总统,象征犹太民族的伟大,再好不过了。”

“不,我干不了,”爱因斯坦说。

刚放下电话,电话铃又响了。这次是杜卡斯去接的。

“天哪,是华盛顿打来的,以色列大使要和你讲话。”她把话筒递给爱因斯坦。

“教授先生,我想请问一下,如果提名你当总统候选人,你愿意接受吗?”大使说。他奉以色列共和国总理之命来向爱因斯坦探询的。

“大使先生,关于自然,我了解一点,关于人。我几乎一点也不了解。我这样的人,怎么能担任总统呢?请你向报界解释一下,给我解解围。现在,梅塞街已经很不安宁了。”

“教授先生,已故总统魏茨曼也是教授呢。你能胜任的。”

“不,魏茨曼和我是不一样的。他能胜任,我不能。”

“教授先生,每一个以色列公民,全世界每一个犹太人,都在期待你呢!”大使的话,是很真挚的。“那……,”爱因斯坦也被自己同胞这一番好意感动了。“我怎么办呢?我要使他们失望的。”

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当然,提名当总统,拒绝当总统,这样重大的事情,哪能随随便便在电话上决定呢?当然,提名当总统,拒绝当总统,这样重大的事情,哪能随随便便在电话上决定呢?11月8日,大使先生走进梅塞街112号的绿色大门。他带来了以色列总理的信,正式提请爱因斯坦为以色列共和国总统候选人。爱因斯坦也在报上发表声明,正式谢绝。

荣誉和颂扬,这腐蚀灵魂的烈酒,爱因斯坦有办法规避。那就是工作。他在神圣的好奇心的驱使下,精神矍铄,迈着颤巍巍的步子,又开始工作了。

43年前,也就是1955年4月18日,阿尔伯特·爱因斯坦,20世纪最著名的物理学家在美国普林斯顿与世长辞。

6·热心于社会正义和人类和平事业的世界公民

爱因斯坦在科学思想上的贡献,在历史上只有N.哥白尼、牛顿和C.R.达尔文可以与之媲美。可是爱因斯坦并不把自己的注意力限于自然科学领域,同时以极大的热忱关心社会,关心政治。他深刻体会到科学思想的成果对社会会产生怎样的影响,一个知识分子对社会应负怎样的责任。

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他说:当然,提名当总统,拒绝当总统,这样重大的事情,哪能随随便便在电话上决定呢?“人只有献身于社会,才能找出那实际上是短暂而有风险的生命的意义。”“一个人的真正价值首先取决于他在什么程度上和在什么意义上从自我解放出来。”他爱憎分明,有强烈的是非感和社会责任感。他一贯反对侵略战争,反对军国主义和法西斯主义,反对民族压迫和种族企视,为人类进步和世界和平事业进行了不屈不挠的斗争 7、富有哲学探索精神的唯理论思想家 爱因斯坦的科学成就和社会政治活动都同他的哲学思想密切相关。在他的少年时代以及以后的科学探索过程中,广泛吸收自然科学唯物论,斯宾诺莎的唯理论思想和米自休谟和马赫的经验论和批判精神,形成了自己的唯理论思想体系。他是一位划时代的科学家,更是一位对真理的不倦探索者。“在最终的分析中,每一个都是人类中的一员,不管他(或她)是美国人还是德国人,是犹太人还是非犹太人。如果有可能以这样一种唯一有尊严的观点来处理世事,那么我将非常高兴。”——引自爱因斯坦1935年写给《纽约先驱论坛报》编辑的一封信

爱因斯坦于1940年宣誓成为一位新的美国公民。经过在德国的可怕遭遇以后,爱因斯坦非常感邀美国朋友和同行们所给予的热烈欢迎。 1944年65岁时的爱因斯坦。到那时,也极不情愿地承认对纳粹的战争是必不可少的。但他仍然坚持自己的梦想,将来总有一天,人类和各个国家最终将在不需要互相残杀的情况下解决他们之间的分歧。

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伽利略趣闻轶事当然,提名当总统,拒绝当总统,这样重大的事情,哪能随随便便在电话上决定呢?

1.不爱医学爱数学

1581年,伽利略17岁时,考入了比萨大学,比萨是伽利略出生的地方。他的父亲坚持要他学医,因为医学在16世纪的意大利被认为是大学生通往成功和最终致富这条路的最有效的第一步。

伽利略很不情愿地满足了父亲的愿望,但是没几个月更大的分歧开始发生了。伽利略是一个有着多方面才能的年轻人。他既是一个很有天赋的音乐家、出色的画家,又是一个有才华的作家。但是就在伽利略到比萨的第一年,由于他对医学没有兴趣,并且发现了自己的真正爱好,从而改变了他的人生道路。

伽利略在比萨大学的第一学期里,利用课余时间听数学讲座,他开始被这门学科的严谨的美迷住了。特别是由宫廷数学家奥斯蒂洛·利奇讲授的关于欧几里得几何这门学科——这是以几何之父,希腊的欧几里得命名的数学的一个分支——深深地吸引了他。

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伽利略一星期接一星期地听利奇的讲座。不久以后,这位宫廷数学家开始注意到了一个身材健美、模样英俊的年轻人总是坐在演讲厅的后面,专心致志地听着他讲的每一句话。每次讲座结束,伽利略总会向利奇提出许多寻根究底的问题。这位数学家意识到在他的这门学科中有了一个非常有才智的学生,于是他就劝伽利略在这大学里放弃学医改学数学。

尼管他的父亲很生气,但伽利略继续朝着自己的爱好走下去,改换了学科。他坚持说,他已不是一个小孩子了,这一次他不再照他父亲的要求去做。第一学期结束之前,伽利略已是一名数学本科生了。

2.“辩论者”的雅号

还在比萨大学就读时,伽利略因为看不惯哲学家们对科学的态度,无论在与人争辩中,还是私下讨论中,都直言不讳地表示出自己的这种观点。在很多时候,他会变得十分激动,提高嗓门、大声地与他的同行和演讲者进行辩论。

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伽利略确实生性有点儿淘气,但是从根本上来说他是一个懂礼貌、遵守纪律的学生。他很受一些同学的喜爱,并因他的机智和热情而博得了很好的名声。然而,在数学和物理的问题上,他一点不怕把自己的观点清楚地亮出来。事实是伽利略在大学里辩论得太多了,以致获得了伽利略确实生性有点儿淘气,但是从根本上来说他是一个懂礼貌、遵守纪律的学生。他很受一些同学的喜爱,并因他的机智和热情而博得了很好的名声。然而,在数学和物理的问题上,他一点不怕把自己的观点清楚地亮出来。事实是伽利略在大学里辩论得太多了,以致获得了“辩论者”的雅号。

他争辩的焦点主要在于:光靠像希腊人那样坐在那里冥思苦想,是不能推动科学的进步的。亚里士多德在他的一生中没有进行过一次实验。他只是简单地靠运用逻辑的方法来得出结论。而伽利略辩驳说,光靠那样是不够的。亚里士多德的整个哲学体系是相互连接的,一个原理引出另一个原理,一个观点支撑着另一个观点。假如他的哲学体系中有某个部分错了,那就等于宣布他的所有哲学内容都有问题了。

伽利略处理问题的方式和亚里士多德正好相反。在比萨大学,他坚持认为,科学只能建立在实验的基础上。一个想法一开始是可以建立在灵感的基础上,但它只有靠实验来证明并被接受——这是一个在今天被认为理所当然的观点。

伽利略在大学里的大部分同事都不赞成他的观点。伽利略了解教会的态度,他非常聪明地把他的观点仅仅当作许多建议之一提出来争论,不让人们更注意到他的那些反亚里士多德的思想。这至少是伽利略在公开场合中所采用的方式……

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3伽利略确实生性有点儿淘气,但是从根本上来说他是一个懂礼貌、遵守纪律的学生。他很受一些同学的喜爱,并因他的机智和热情而博得了很好的名声。然而,在数学和物理的问题上,他一点不怕把自己的观点清楚地亮出来。事实是伽利略在大学里辩论得太多了,以致获得了.比萨斜塔的故事

在伽利略漫长的一生中发生过许多被后世纪念和记载的有名事件。也许最流行的故事是据说他于1591年在比萨斜塔顶上进行的一项实验。这座斜塔坐落在比萨城里。这不同寻常的建筑物建造于1174年,从它造好的初期开始倾斜直到现在已倾斜了17英尺左右了。到16世纪,这座比萨斜塔成了有历史意义的建筑物,引起了来自意大利各地观光者的注意。

伽利略对那些坚决拒绝考虑他反亚里士多德观点的同事们的看法十分气愤,他决定用一种特别的证据来证明这位希腊哲学家的错误。亚里士多德在物理方面的一个主要观点是,如果让两个重量不同的物体在地心引力的影响下落下,那么它们当中较重的一个就会落到地面。但是,像他所有的论点一样,亚里士多德没有去实验过这个论点,它只是被当作一个无可争辩的事实被人承认。为了证明他的观点。伽利略带着两个助手和两个不同重量的铅球爬上了斜塔的顶部。 登塔是很惊险的,他必须登上几百格磨损了的、滑溜溜的梯级,楼梯是在石头围墙里面,陡峭地向上盘旋。等爬到塔顶时,伽利略浑身是汗,疲劳极了。但是他要做一项伟大的工作。在愤怒和挫折激励下,他爬上了塔顶平台上的钟楼。钟娄斜向一边,角度十分可怕。他尽力克服晕眩感,身体紧贴着最高点。在这之前他还从没登上过这么高的建筑物。

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他带着两个铅球站在钟楼的边缘,离地面有伽利略确实生性有点儿淘气,但是从根本上来说他是一个懂礼貌、遵守纪律的学生。他很受一些同学的喜爱,并因他的机智和热情而博得了很好的名声。然而,在数学和物理的问题上,他一点不怕把自己的观点清楚地亮出来。事实是伽利略在大学里辩论得太多了,以致获得了179英尺高。他俯瞰着整个比萨。他看见了塔底下被他说服而来的那些大学里的同事们,他伸出一只手测试了一下是否有风。那天正好没有风。

两个助手靠着钟楼的边缘站着,每人手里拿着一只铅球。在一个适当的时刻,伽利略向助手发出了信号。两个助手在同一时刻放开了手中的铅球,让它们在地心引力的作用下往下面的草地上落去。

果然,人们清楚地看见了这两个铅球几乎是同时落地,的的确确证明了亚里士多德关于落体的论点是完全错误的。

尽管有充分地证据证明:伽利略并未在此做过落体实验,且事实上这个实验说服力也不强,但人们还是宁可信其有。因为它充满了戏剧色彩,为比萨带来了世界性声誉。

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4伽利略确实生性有点儿淘气,但是从根本上来说他是一个懂礼貌、遵守纪律的学生。他很受一些同学的喜爱,并因他的机智和热情而博得了很好的名声。然而,在数学和物理的问题上,他一点不怕把自己的观点清楚地亮出来。事实是伽利略在大学里辩论得太多了,以致获得了.在帕多瓦大学任教时的生活帕多瓦大学的生活使伽利略感到满意,但是尽管他可挣到一份数目不菲的薪水,要赡养他一家却显得很困难,他不得不像在比萨大学时那样私下里收学生。

通过长时间的教学工作,伽利略渐渐地繁忙起来,他不仅给当地的天文学和数学爱好者上课,而且还给驻扎在城里的部队机械师们讲授机器制造的工艺课。

几年过去了,伽利略的经济情况逐渐好转,他已能在城里城买一幢小房子。他开始和一名叫玛丽娜·甘巴的威尼斯女子交往。两人没有结婚,但他们在一起生活了10多年,1610年,当伽利略又一次搬迁时,玛丽娜留在了帕多瓦,他们就此分开了。在同居的这些年里,他们有了两个女儿和一个儿子。

随着年龄的增长,伽利略对与玛丽娜结婚显得一点儿兴趣都没有,似乎变得越来越沉醉于他的学术研究。他从来没有忘记所有靠他赡养的人,但是他绝对算不上是一个可爱的父亲或忠诚的丈夫。在他的一生中,他确实只有一个真正的爱好——自然科学。

在帕多瓦的18年是伽利略一生中最快乐的时期,也就是在这些年里,他做出了一些他最重要的发现。

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阿基米德,古希腊伟大的数学家、力学家。生于西西里岛的叙拉古,卒于同地。早年在当时的文化中心亚历山大跟随欧几里得的学生学习,以后和亚历山大的学者保持紧密联系,因此他算是亚历山大学派的成员。后人对阿基米德给以极高的评价,常把他和阿基米德,古希腊伟大的数学家、力学家。生于西西里岛的叙拉古,卒于同地。早年在当时的文化中心亚历山大跟随欧几里得的学生学习,以后和亚历山大的学者保持紧密联系,因此他算是亚历山大学派的成员。后人对阿基米德给以极高的评价,常把他和I.牛顿、C.F.高斯并列为有史以来三个贡献最大的数学家。他的生平没有详细记载,但关于他的许多故事却广为流传。据说他确立了力学的杠杆定律之后,曾发出豪言壮语:“给我一个立足点,我就可以移动这个地球!”叙拉古的亥厄洛王叫金匠造一顶纯金的皇冠,因怀疑里面掺有银子,便请阿基米德鉴定一下。当他进入浴盆洗澡时,水漫溢到盆外,于是悟得不同质料的物体,虽然重量相同,但因体积不同,排去的水也必不相等。根据这一道理,就可以判断皇冠是否掺假。阿基米德高兴得跳起来,赤身奔回家中,口中大呼:“尤里卡!尤里卡!”(希腊语意思是“我找到了”)他将这一流体静力学的基本原理,即物体在液体中减轻的重量,等于排去液体的重量,总结在他的名著《论浮体》中,后来以“阿基米德原理”著称于世。第二次布匿战争时期,罗马大军围攻叙拉古,阿基米德献出自己的一切聪明才智为祖国效劳。传说他用起重机抓起敌人的船只,摔得粉碎;发明奇妙的机器,射出大石、火球。

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还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船,这大概是夸张的说法。总之,他曾竭尽心力,给敌人以沉重打击。最后叙拉古因粮食耗尽及奸细的出卖而陷落,阿基米德不幸死在罗马士兵之手。流传下来的阿基米德的著作,主要有下列几种。《论球与圆柱》,这是他的得意杰作,包括许多重大的成就。他从几个定义和公理出发,推出关于球与圆柱面积体积等50多个命题。《平面图形的平衡或其重心》,从几个基本假设出发,用严格的几何方法论证力学的原理,求出若干平面图形的重心。《数沙者》,设计一种可以表示任何大数目的方法,纠正有的人认为沙子是不可数的,即使可数也无法用算术符号表示的错误看法。《论浮体》,讨论物体的浮力,研究了旋转抛物体在流体中的稳定性。阿基米德还提出过一个“群牛问题”,含有八个未知数。最后归结为一个二次不定方程。其解的数字大得惊人,共有二十多万位! 阿基米德当时是否已解出来颇值得怀疑。除此以外,还有一篇非常重要的著作,是一封给埃拉托斯特尼的信,内容是探讨解决力学问题的方法。这是1906年丹麦语言学家J.L.海贝格在土耳其伊斯坦布尔发现的一卷羊皮纸手稿,原先写有希腊文,后来被擦去,重新写上宗教的文字。幸好原先的字迹没有擦干净,经过仔细辨认,证实是阿基米德的著作。其中有在别处看到的内容,也包括过去一直认为是遗失了的内容。

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后来以还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船《阿基米德方法》为名刊行于世。它主要讲根据力学原理去发现问题的方法。他把一块面积或体积看成是有重量的东西,分成许多非常小的长条或薄片,然后用已知面积或体积去平衡这些“元素”,找到了重心和支点,所求的面积或体积就可以用杠杆定律计算出来。他把这种方法看作是严格证明前的一种试探性工作,得到结果以后,还要用归谬法去证明它。他用这种方法取得了大量辉煌的成果。阿基米德的方法已经具有近代积分论的思想。然而他没有说明这种“元素”是有限多还是无限多,也没有摆脱对几何的依赖, 更没有使用极限方法。尽管如此, 他的思想是具有划时代意义的,无愧为近代积分学的先驱。他还有许多其他的发明,没有一个古代的科学家,象阿基米德那样将熟练的计算技巧和严格证明融为一体,将抽象的理论和工程技术的具体应用紧密结合起来。

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帕斯卡还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船

一、生平简介

帕斯卡(1623—1662)是法国数学家、物理学家、哲学家。1623年6月19日诞生于法国多姆山省克莱蒙费朗城。帕斯卡没有受过正规的学校教育。他4岁那年母亲病故,由受过高等教育、担任政府官员的父亲和两个姐姐负责对他进行教育和培养。1631年他随全家迁居巴黎。12岁(1635年)开始对数学发生兴趣。父亲发现帕斯卡很有出息,在他16岁那年,满心喜欢地带他参加巴数学家和物理学家小组(法国巴黎科学院的前身)的学术活动,让他开开眼界。帕斯卡的才能很快得到一位数学家的赏识,在这位数学家的指导下,他开始了数学研究工作,当年就发表了一篇有关圆锥曲线的出色论文。这篇论文使年轻的帕斯卡名声大震,正式踏进了法国学术界的大门。1641年帕斯卡迁居鲁昂,1650年又回到巴黎。晚年的时候,帕斯卡对文学和哲学有浓厚的兴趣。他的文学作品《致外省人书》、《思想录》等,对法国散文的发展有很大影响。帕斯卡由于工作和学习过于劳累,从18岁起就病魔缠身,1685年健康迅速恶化,1662年8月19日在巴黎病逝,年仅39岁。后人为纪念帕斯卡,用他的名字来命名压强的单位,简称“帕”。

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二、帕斯卡科学成就还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船

1.发现了大气压强随着高度的规律。帕斯卡不仅重复了托里拆利实验,而且验证了他自己的推论:既然大气压力是由空气重量产生的,那么在海拔越高的地方,玻璃管中的液柱就应该越短。

2.建立了流体的帕斯卡定律。同时,他还提出了连通器原理和后来得到广泛应用的水压机的最初设想。

3。帕斯卡在数学方面的贡献也很杰出。1639年,他在一篇关于圆锥曲线的论文中提出了一条定理,后人把它叫做帕斯卡定理。他还提出了有名的帕斯卡三角形,阐明了代数中二项式展开的系数规律。1641年,发明了加法器。他对概率论等也都有一定的研究。

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三、帕斯卡趣闻轶事还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船

1.多姆山上的实验1648年,帕斯卡用水和葡萄酒等作实验液体,采用不同形状的管子,先后在巴黎和教堂尖顶和法国南部多姆山的不同高度,反复进行托时拆利实验。成功地证实了大气压强随高度的增加而减小。据说当时帕斯卡用的最长的管子达12米,以至不得不用船桅把它支持起来。这一系列规模很大的实验,轰动了巴黎的学术界。

2.酒精破裂

帕期卡作了一系列实验,研究液体压强的规律。其中最著名的一个实验是这样的:他用一个木酒桶,顶端开一个小口,小口上接一根很长的铁管子,接口密封。实验的时候,酒桶先盛满水,再慢慢往铁管子里倒上几杯水,当管子中的水柱高达到几米的时候,只见木桶突然破裂,水流满地。帕斯卡总结了这些实验,于1654年写成一篇论文《论液体的平衡》,提出了著名的帕斯卡定律,指出压强在密封流体内部大小不变地传向各个方向。这一定律的发现,为流体静力学的建立奠定了基础。

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3还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船.健康不佳的智者以“帕斯卡定理”而闻名并誉为“十七世纪法国最大的智者”的布莱斯·帕斯卡是个受到父亲的特殊教育的早熟天才。16岁的帕斯卡发表了《圆锥曲线论》。据说有这样一个插曲:因为这篇论文远远超过了当时的数学水平,笛卡儿产生了怀疑。他认为十六岁的孩子不可能写出这样的论文来。

但是,这位天才人身体却不健康。他生来虚弱,消化不良和失眠不断折磨着他的身心。18岁以后一直处于半病人的状态,无日不在痛苦之中。但他仍在许多领域取得了很多成就。他19岁时发明了使用齿轮进行加减运算的计算机。这是他为了减轻父亲计算中的负担动脑筋想出来的。它成为后来的计算机的雏形。在物理学领域里,他25岁时发现了“帕斯卡定理”,并证明了真空的存在,对水利学的创立作出了贡献。在数学领域里,他提出了《概率论》。

在文学方面,他的散文格给法国文学界以极大的影响。他还研究过神学,留下了《致外省人书》、《感想录》两部作品。《感想录》是在他死后发现的,是他生前生活、工作、思想的备忘录,经过整理后出版。其思想在以后的三个世纪里对世界产生了很大的影响。

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一、生平简介还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船

墨翟(公元前468—376),人们尊称墨子。他是战国初年的鲁国人,大约生于公元前468年,死于公元前376年。

墨子出身于下层,少年时代曾经“学儒者之业,受孔子之术”,后来觉得儒家的礼过于烦扰,厚葬浪费财物,使百姓贫困,而长时间的服丧也有伤身体,妨碍生计。所以撇弃儒学,并进而创立了墨家学说,成了儒家的反对派。他有弟子三百人,结成有组织有纪律的墨家学派团体。

二、科学成就

墨子和他的弟子流传下来的著作只有《墨子》一书。全书原有七十一篇,现存五十三篇。这本书主要是墨子的弟子记述墨子言行的汇集,代表了墨家学派的思想。由于墨子和他的弟子能够刻苦耐劳、勇敢善战、参加生产、勤于实验,因此,墨家不仅在思想上有重要的影响,而且在科学技术上也有重大成就。墨家关于科学技术的论述,包括数学、力学、声学、光学等方面,主要保存在《墨经》中,《墨经》是《墨子》的一部分。

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1还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船.在力学方面,墨家给“力”下了符合科学的定义。对杠杆平衡的研究,不仅考虑到力的大小,而且考虑到力臂的长短,实际上提出了力矩的概念。可以说,墨家已经发现了杠杆的平衡条件。

此外,墨家对运动和时间、轮轴、斜面、圆球运动以及浮力等问题,都有深刻的论述。

在声学方面,墨家的突出成就是把固体传声和声音共鸣在军事上的巧妙运用。

2.在光学方面,墨家研究得更多。他们做了世界上最早的小孔成像实验。

此外,墨家对飞鸟的影子、物体的本影和半影、凹面镜和凸面镜的成像现象等,也都作了许多研究。从墨家对物理学的研究成果来看,虽然某些方面还比较原始,但有不少同近代物理上的实验结果是一致的。可以认为,《墨经》是当时世界上最高水平的自然科学论著。

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三、趣闻轶事还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船

墨子是继孔子(前551—前479)之后有巨大影响的思想家,他提出“兼相爱、交相利”,主张不分等级,不分亲疏,互爱互利。从一个有名的故事中可以看到墨子的为人:鲁国有一个建筑师叫做公输班,他帮助楚国制造攻城用的云梯,准备攻打宋国。墨子听到这个消息之后,一方面立刻组织他的弟子去守卫宋国,另一方面自己连夜动身去楚国。他走了十天十夜,脚底磨破了就撕一块衣裳把脚裹起来再走,终于赶到了楚国郢都。他先说服了公输班,然后又说服了楚王,他们都答应不再打宋国,制止了这场战争。

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一、生平简介还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船

焦耳,J.P.(James Prescott Joule 1818~1889) 焦耳是英国物理学家。1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学,在家跟父亲学酿酒,并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学,对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。

焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究,后转向对功热转化的实验研究。

1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献,被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。

1872年—1887年焦耳任英国科学促进协会主席。

1889年10月11日焦耳在塞拉逝世。

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二、科学成就还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船

1.焦耳定律的发现1840年12月,他在英国皇家学会上宣读了关于电流生热的论文,提出电流通过导体产生热量的定律;由于不久楞次也独立地发现了同样的定律,而被称为焦耳-楞次定律。

2.热功当量的测定

焦耳的主要贡献是他钻研并测定了热和机械功之间的当量关系。这方面研究工作的第一篇论文《关于电磁的热效应和热的功值》,是1843年在英国《哲学杂志》第23卷第3辑上发表的。此后,他用不同材料进行实验,并不断改进实验设计,结果发现尽管所用的方法、设备、材料各不相同,结果都相差不远;并且随着实验精度的提高,趋近于一定的数值。最后他将多年的实验结果写成论文发表在英国皇家学会《哲学学报》1850年第140卷上,其中阐明:第一,不论固体或液体,摩擦所产生的热量,总是与所耗的力的大小成比例。第二,要产生使1磅水(在真空中称量,其温度在50~60华氏度之间)增加1华氏度的热量,需要耗用772磅重物下降1英尺的机械功。他精益求精,直到1878年还有测量结果的报告。他近40年的研究工作,为热运动与其他运动的相互转换,运动守恒等问题,提供了无可置疑的证据,焦耳因此成为能量守恒定律的发现者之一。

3.在热力学方面的成就

1852年焦耳和W.汤姆孙(即开尔文)发现气体自由膨胀时温度下降的现象,被称为焦耳-汤姆孙效应。这效应在低温和气体液化方面有广泛应用。他对蒸汽机的发展作了不少有价值的工作,还第一次计算了有关气体分子的速度。

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三、趣闻轶事还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船

1.精确的测量值在几十年里不作大修正

焦耳是一位主要靠自学成才的科学家,他对物理学做出重要贡献的过程不是一帆风顺的。1843年8月,在考尔克的一次学术报告会上,焦耳作了题为《论磁电的热效应和热的机械值》的报告。他在报告中提出热量与机械功之间存在着恒定的比例关系,并测得热功当量值为1千卡热量相当于460千克米的机械功。这一结论遭到当时许多物理学家的反对。

为了证明这个发现是成功的,焦耳以极大的毅力,采用不同的方法,长时间地反复进行实验。1843年末,焦耳通过摩擦作用测得热功当量是424.9千克米/千卡1千克米=9.8焦耳。1844年通过对压缩空气做功和空气温度升高的关系的实验,测得热功当量是443.8千克米/千卡。尤其在1847年,焦耳精心地设计了一个著名的热功当量测定装置,也就是用下降重物带动叶桨旋转的方法,搅拌水或其他液体产生热量。焦耳用水和鲸油作搅拌液,分别测量,然后取平均值,得到热功当量平均值是428.9千克米/千卡。1849年6月21日,焦耳给英国伦敦皇家学会报告了这个结果。

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还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船1849到1878年,焦耳反复作了四百多次实验,所得的热功当量值几乎都是423.9千克米/千卡,这和现在公认值427千克米/千卡相比,只小0.7%。焦耳用惊人的耐心和巧夺天工的技术,在当时的实验条件下,测得的热功当量值能够在几十年时间里不作比较大的修正,这在物理学史上也是空前的。难怪威廉·汤姆孙称赞说:“焦耳具有从观察到的极细微的效应中作出重大结论的胆识,具有从实验中逼出精度来的高度技巧,充分得到人们的赏识和钦佩。”

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2.还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船坚持不懈终将获得公认

1845年在剑桥召开的英国科学协会学术会议上,焦耳又一次作了热功当量的研究报告,宣布热是一种能量形式,各种形式的能量可以互相转化。但是焦耳的观点遭到与会者的否定,英国伦敦皇家学会拒绝发表他的论文。1847年4月,焦耳在曼彻斯特作了一次通俗讲演,充分地阐述了能量守恒原理,但是地方报纸不理睬,在进行了长时间的交涉之后,才有一家报纸勉强发表了这次讲演。同年6月,在英国科学协会的牛津会议上,焦耳再一次提出热功当量的研究报告,宣传自己的新思想。会议主席只准许他作简要的介绍。只是由于威廉·汤姆孙在焦耳报告结束后作了即席发言,他的新思想才引起与会者的重视。直到1850年,焦耳的科学结论终于获得了科学界的公认。

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3.还有一些书记载他用巨大的火镜反射日光去焚毁敌船要科学,不要永动机

焦耳在探索科学真理的道路上,也走过弯路。他年轻的时候,正是“永动机热”席卷欧洲的时代,许多人钻进了永动机的迷宫,妄想制造出一种不消耗能量永远做功的机器。焦耳也是个“永动机迷”,曾经狂热地追求过永动机,几乎消磨了他全部的业余时间。他通宵达旦地冥思苦索、设计方案、制作机件,但是没有一个是成功的。失败引起了焦耳的深思,为什么乍一看设计上几乎无懈可击的机器,做出来却总是一堆废物?焦耳没有象有些人那样,明明进入了迷宫,还以为走进了科学的殿堂,碰了壁也不回头。他吸取教训,迷途知返,毅然退出了幻想的迷宫,转向脚踏实地的科学研究,探求隐藏在失败背后的科学真谛。经过勤奋实践,他终于找到了热功当量,为建立能量守恒定律作出了杰出的贡献。这个定律好比一块路标,插在寻找永动机的十字路口,警告迷途人:此路不通!据说焦耳还现身说法,语重心长地告诫那些仍旧迷恋永动机的人说:“不要永动机,要科学!”

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