今天(2014/12/24)是聖誕節前夕,願大家平安喜樂。
歷史上的今天(12/24)是英國物理學家焦耳(James Prescott Joule, 1818/12/24 ~ 1889/10/11)的196歲誕辰紀念日。
焦耳透過實驗發現導線產生的熱量與電流平方成正比(焦耳定律),確認能量守恆與轉化定律,能量既不會憑空消失,也不會憑空產生。實驗得到熱量和功(能)的換算的「熱功當量」。從1843 年起歷經數百次的實驗,終於測定熱功當量值,亦即1卡等於4.159焦耳,證明了能量轉換與守恆定律。後人便將能量的單位命名為「焦耳」以茲紀念。
不過,焦耳的研究成果在公諸於世後,雖然當下並沒有受到廣泛重視,但愛爾蘭人科學家克耳文爵士(Lord Kelvin,原名為 William Thomson, 1824-1907)卻相當關注,促成日後克氏絕對溫標的建立,以及相關研究的發展。
焦耳是第一位研究熱能、機械能,以及電能之間相互關係的科學家,也是世上第一位發現氣體自由膨脹時,四周溫度會隨之下降的物理科學家。就因這項發現,促成日後冷氣機以及電冰箱的發明,許多相關的工業設施也獲得啟發研創。
焦耳的偉大,事出有因。他在中學求學期間,便利用火藥槍發出巨響所造成的回聲,以求測距離,結果巨大的反作用力而將火藥槍掉落水中。也因火藥的置入量過多,使得臉上的一邊眉毛被燒掉。此外,他還實驗電一隻瘸腿的馬,用以了解瘸腿會不會因通電而抽動。
焦耳出生於英國一個繁榮的釀酒廠家庭,但因自小體弱與脊椎側彎矯正不良的緣故而休學在家自我研習。16歲時被送往劍橋與著名的英國化學家約翰‧道耳頓(John Dalton, 1766/09/06 ~1844/07/27)學習數學、哲學,以化學,同時啟蒙習得理論和實驗結合的研究方法,促使焦耳對科學產生濃厚的興趣。完成教育後便回家著手建立其自己的專屬實驗室,並進行獨立研究。
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