勤學(xué)好問的焦耳

劉杰

詹姆斯·普雷斯科特·焦耳，1818年12月24日出生于英國曼徹斯特。他的父親本杰明·焦耳，是一個(gè)富有的釀酒師。

焦耳從小就愛思考問題，常常自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。有一次，焦耳和哥哥一起到郊外旅游。在玩耍的時(shí)候，焦耳也沒有忘記做他的物理實(shí)驗(yàn)。他找了一匹瘸腿的馬，讓哥哥牽著它在前面走，自己則悄悄地跟在馬后面。他用電池將電流接通到馬身上，想試一試動(dòng)物在受到電流刺激后的反應(yīng)。結(jié)果，馬受到電擊后狂跳起來，差一點(diǎn)把哥哥踢傷。

盡管遇到了危險(xiǎn)，但這絲毫沒有影響到焦耳的情緒。他和哥哥又劃著船來到群山環(huán)繞的湖中央，他想在這里試一試回聲能有多大。他們在火槍里塞滿了火藥，然后扣動(dòng)了扳機(jī)。誰知，只聽“砰”的一聲，從槍口里噴出一條長長的火苗，一下子燒光了焦耳的眉毛，還險(xiǎn)些把哥哥嚇得掉進(jìn)湖里。

這時(shí)，天空濃云密布，電閃雷鳴，剛想上岸躲雨的焦耳發(fā)現(xiàn)，每次閃電過后要好一會(huì)兒才能聽見轟隆隆的雷聲，這是怎么回事？焦耳顧不得躲雨，拉著哥哥爬上一個(gè)山頭，用懷表認(rèn)真地記錄下每次閃電到雷鳴之間相隔的時(shí)間。

回到學(xué)校后，焦耳迫不及待地把自己做的實(shí)驗(yàn)告訴了老師，并向老師請教他遇到的問題。老師望著勤學(xué)好問的焦耳笑了，耐心地為他講解：“光和聲的傳播速度是不一樣的，光速快而聲速慢，所以人們總是先看見閃電再聽到雷聲。實(shí)際上，閃電和雷鳴是同時(shí)發(fā)生的。”

焦耳聽了恍然大悟。從此，他對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)更加入迷了。

青年時(shí)期，在別人的介紹下，焦耳認(rèn)識(shí)了著名的化學(xué)家道爾頓。道爾頓給予了焦耳熱情的教導(dǎo)，教給了他數(shù)學(xué)、哲學(xué)和化學(xué)等方面的知識(shí)，這些知識(shí)為焦耳后來的研究奠定了理論基礎(chǔ)。道爾頓教會(huì)了焦耳理論與實(shí)踐相結(jié)合的科研方法，激發(fā)了焦耳對(duì)化學(xué)和物理的興趣，讓他下定決心從事科學(xué)研究工作。通過不斷的學(xué)習(xí)和認(rèn)真的觀察計(jì)算，焦耳終于發(fā)現(xiàn)了熱功當(dāng)量，并得出了能量守恒定律，成為了一名出色的科學(xué)家。

無論是在實(shí)驗(yàn)方面，還是在理論上，焦耳都是從分子動(dòng)力學(xué)的立場出發(fā)，進(jìn)行深入研究的先驅(qū)者之一。在從事這些研究的同時(shí)，焦耳并沒有間斷對(duì)熱功當(dāng)量的測量。

晚年時(shí)，焦耳對(duì)他的弟弟說：“我一生只做了兩三件事，沒有什么值得炫耀的。”相信對(duì)于大多數(shù)物理學(xué)家來說，他們只要能夠做到焦耳做的這些事情中的一件也許就會(huì)很滿足了。