介绍:
第四十五回
小医生扣响物理大门，啤酒匠发现科学定理
——能量守恒和转化定律的发现 前几回说到十九世纪中叶化学上的重要发现与发明，而这一时期物理上也有了重要突破，这就是被恩格斯列为十九世纪自然科学三大发现的能量守恒和能量转化。而这条定律的发现，却是和一个被称为“疯子”的人联系在一起的。
却说这个“疯子”名叫迈尔(1814－1878)，德国人，从小学医。1840年他才26岁，便在汉堡独立开业行医了。他平时对事情总要问个为什么，而且必得亲自观察、研究、实验，别人笑他这股痴劲，他却反笑当时形而上学的诡辩哲学并对它“已讨厌到了恶心的程度”。他一天天不满足自己生活着的汉堡这个小天地，和亲友们闹着要到外面去闯一闯。机会也真地来了，有一只船队要到印度尼西亚远航，正缺一个随船医生，他便欣然应征。1840年2月22日这天，他便开始飘泊在那浩浩荡荡的洋面上。
他这样顶风破浪、颠簸摇荡，也不知过了多少个白天黑夜，经了几回月亏月圆。那迈尔终日在船上凭栏远眺，但是不见陆地，不见林木，除了绿水就是白浪，只是觉的气候越来越热。在汉堡时坐在诊所里清凉宜人，而现时却如坐蒸笼；那家乡的太阳温暖可亲，这里的烈日却如火球一样炙人。一日，好不容易到达爪哇岛的巴达维亚(即今日的加尔各达)，人们才终于能登陆休息。但是因气候水土不服，许多船员又都突然生起病来。迈尔就按照他过去的老办法，放血治疗。在德国时治这种病只要在病人的静脉管上刺一针就会放出一股黑红的血来，现在他虽仍然是一针扎下，可是自己这些德国同胞的静脉管里却冒出了鲜红鲜红的血。船员们的病倒是治好了，迈尔却开始头疼起来。他本就有一个爱观察、爱思考的癖好，今日遇到这等奇事，他的脑海哪能平静？经过多日的冥思苦想，他终于得出一个道理。他想：血液所以是红的，是因为里面含有氧，氧在人体内燃烧生成热，维持人的体温，这里正是赤道附近，气候炎热，人的体温并不用那许多氧去维持，血里的氧消耗不多，静脉管里的血液自然就还是鲜红的。这一个推论不一定正确，但是他却天才地想到一个人们从没有想过的极重要的问题，就是人身上的热究竟由什么转化来的，是由于肌肉的运动吗？不是，他计算了一下，顶多只有500克重的一颗心脏，它运动做功生成的热根本不能维持全身的体温。看来体温是靠全身的血肉来维持，而这又是靠人吃食物，吃肉得来；肉是其他动物吃草长成，草是靠太阳的光热转变成化学力而生长成。太阳的光热又是从何而来呢？他想太阳假如是一块燃烧的大煤，按一克煤可以放出热量25千焦计算，这块大煤只能燃烧4600年。看来不是这个道理，他又想那一是无数陨星、小行星高速撞击到太阳表面使之发热的，他推出太阳中心的温度是2750─5500万度(今天我们知道实际是1500万度)。却说迈尔就是这样做着没完没了的联想，各种能的形式在他的脑海里不断置换，越想越多，越想越宽，越想越从具体上升到抽象，最后他想应该集中到一点：用什么来说明、来衡量这些能量间的转换呢？这就是热、热量。各种能都可以转化或换算成热量，这便是它们之间的相似点。迈尔不知不觉中已从狭窄的医学领域纵身一跳，跳在众家学科之上。这正是：
有的人
只敢在隧道里行走，
胆怯地盯着前面的亮点。
行走，行走，
两旁是冰冷的石岩。
有的人
喜欢在高原上攀登，
狂热地追求着前面的峰峦。
登攀，登攀，
脚下是辽阔的平原。
却说迈尔这次从北海之滨远征南洋，得了这样一个新思想，喜的就如抱了一个金娃娃一般。他一回国就写成一篇论文《论无机界的力》提出机械能与热能的思想，而且还自己设计实验测出热功当量是365千克米/千卡。他兴冲冲地带上这篇文章来到当时德国最权威的科学杂志《物理年鉴》声言一定要亲见总编。总编辑波根道夫一见到这个年轻人便先问他到：“您是搞什什么专业的？”
“我是一名医生。”
“医生怎么到我们物理杂志来投稿呢？”
“我的这个新理论不但管医学，也管物理、化学，一切自然学科都逃不出它的管辖。”
“年轻人，你在说疯话吧。”
波根道夫答应，可以把论文先留下。可是迈尔回到汉堡，左等右等总不见发表。它料想自己这个无名小卒人家不会相信，便又将此文送给一份医学杂志，终于在1842年5月问世。但物理学家们谁去注意这种医学小刊物。他到处演说，挤进去参加人家的物理学术会议，让人们相信世界上能量是不生不灭的。这天他又在一个讨论会上大声演说：
“你们看，太阳把能量洒向地球。地球绝不会让这些能量浪费掉，就到处布满了植物，它们生长着，吸收着阳光，并生出各种化学物质……………”
但是他讲的这些谁也不相信，下面议论纷纷：“这纯粹是胡扯，是瞎猜，有什么实验根据？”其实迈尔所提出的光合作用问题，以后果然为俄国科学家季米利雅捷夫所证实。这是后话。人们不愿听迈尔的演说，对他很不尊重，说：“看来他真的有些疯吧。”
迈尔气极了，大声喊道：“什么叫疯子？疯子是不按常规想事、做事，但不寻常规的人并不一定都是疯子。哥白尼、布鲁诺、伽利略、哈维不是都打破了常规，都曾被人称为疯子吗？可是历史证明他们是真正的伟人！”
“哈哈，原来你是想当哥白尼啊！”
“你还是当一个好医生，先治治自己的精神病吧！”
会场上一片哄笑。
迈尔不被人理解，他陷入极度的痛苦中。正赶上他的两个儿子又相继去世，精神上更受打击。他走过大街，人家议论：“这就是那个疯医生，连自己的孩子也治不好。”渐渐，他的诊所也无人光顾了。他也一天天更形容枯槁，脾气狂躁。
1850年的一天晚上，他拖着疲惫的身子走回家来。刚迈上楼梯就听到家里有人说话，是妻子的声音：“先生，请您拿个主意，他大概是该去住一段医院了。”他推们进去，本地一位精神病院的名医正坐在沙发里。原来家里人也把他当精神病人了。他大怒，将桌子一把掀翻，喊道：“你们全都疯了，你们不要我这个疯子，我就离开这个全是疯人的世界！”
说罢，他推门出外，从阳台上头朝下一跌，便栽下楼去。家里人半天才反应过来，看着黑呼呼的楼下，一时又哭又喊乱成一团。到底迈尔性命如何，我们暂且按下不提。
再说和迈尔同时期研究能量守恒的，还有一个英国人叫焦耳(1818－1889)。他从小身体羸弱，不能到学校里去，只能在家里自学。后来又投到道尔顿门下学化学、物理、数学。焦耳的父亲是一位啤酒商，他为儿子留下了一个啤酒场，焦耳便一边经营啤酒一边研究科学。长期的酿酒实践，使他懂得准确测量的重要。自从他听说法拉地发现电磁感应后，又迷恋于电的研究。真是条条大道通罗马，就如迈尔从静脉血液的颜色想到能量转化一样，焦耳从导线通电后可以发热，想到了电能和热能的转换。1840年他才22岁便将发现将通电金属丝放在水里，水会因此发热。通过多次精细地测试他得出这样一条定律：通电导体所生成的热量和电流强度的平方、导体的电阻和通电时间成正比，这
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