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馮·邁爾誕辰|科學史上的今天:11/25

1850年5月18日,德國醫師馮·邁爾自三樓一躍而下。我們不知他是抱著萬念俱灰的絕望心情,或是已經心智崩潰,總之,他並未如願與這世界訣別,反而救醒後被送進了精神病院。

馮·邁爾。圖片來源:wikipedia

精神失常的馮·邁爾會嘟囔著怎樣的話語呢?照料他的護士或醫師若是有心,能將他顛三倒四的回憶拼湊成完整的故事嗎?如果可以,他(她)將會發現一切都是從26歲的馮·邁爾作為荷蘭商船的隨船醫生到印尼的旅程開始……。

在那兒他發現水手的靜脈流出的血竟然比他在歐洲所見的還要鮮紅。馮·邁爾知道這表示含氧量比較高,但為什麼呢?他推論道:因為在熱帶地區,肌肉與器官不需要消耗太多能量來維持體溫,所以血液中的氧氣也就消耗的比較少。由此啟發了能量與熱的依存關係。他又發現暴雨下的海水溫度比風平浪靜時還高,而聯想到機械運動做功產生的能量使海水的溫度升高。馮·邁爾得出了一個前所未有的洞察:能量不滅,它只是從一種形式轉換成另一種形式。

第二年返國後,他立即將自己的想法整理出來,投稿給科學期刊。但他畢竟只是個執業醫生,連物理的用語都不懂,因此這篇比較像是希臘哲學的文章自然石沉大海。於是他研讀物理一年後,終於在1842年發表被後世認為是能量守恆定律的第一篇科學論文,其中還論證了位能可以轉換為動能。然而這篇論文完全沒有引起注意,即使他在1845年自費出版了一本小書,再次闡述能量守恆的觀念,並且列舉能量的五種形式──位能、動能、熱、電磁力、化學能,與它們彼此間的轉換方式,他在科學圈仍然是個沒沒無聞的局外人。

相對地,晚他一年發表論文的焦耳雖然一開始得到的反應也是相當冷淡,但是經由一次次修正改進的嚴謹實驗,並透過參與英國皇家學會的活動,終於逐漸建立聲譽,讓能量守恆定律獲得認同,人們也因此將之歸功於為焦耳。馮·邁爾眼見焦耳獨佔桂冠,世人對他的先見與心血視若無睹,深感無能為力又焦慮不已;加上他的兩個小孩又在這段期間相繼夭折,面對命運之神無情的捉弄,他終於選擇跳樓自殺……。

在精神病院的馮·邁爾後來終於逐漸好轉,於1860年重返科學界,英國皇家學會也於1862年承認他的科學成就,並在1871年頒予他科普利獎章(Copley Medal)──緊接在焦耳獲頒獎章的次年。馮·邁爾生前算是多少得到平反了,只是在後世的教科書中,他仍然被忽略了。

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。


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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。

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