歐姆誕辰｜科學史上的今天：3/16

1781 年，英國物理學家卡文迪許 (Henry Cavendish) 勇敢的一直讓自己被電擊。他分別觸碰不同的萊頓瓶與裝了電解液的試管，體驗電擊的程度差異。他得出結論：電流會隨電壓增加而增強（雖然他不是用這兩個名詞）。然而卡文迪許深知主觀的個人感受無法成為科學定理，因此他並未發表實驗筆記。在他之後，再也沒有人想過這個問題，直到四十年後，原本是數學家的歐姆才著手實驗而發現了電學的基本定律──歐姆定律：『V=IR』。

這個如今看起來再簡單明瞭不過的定律可是得來不易，因為卡文迪許當時必須以身試電的原因依然未解──根本沒有可以直接測量電壓與電流大小的工具。歐姆卻從他人的發現與發明得到靈感，巧妙的解決了這個問題。

首先是丹麥物理學家厄斯特 (Hans C. Ørsted) 於 1820 年發現的導線通電時會使靠近的磁針擺動，電流越強，擺動的幅度越大。歐姆將磁針與庫倫扭秤結合在一起，就可以精確量化電流強度的變化。然後是澤貝克 (Thomas Seebeck) 於 1822 年發明的「熱電偶」──產生的電壓與溫差成正比，於是歐姆用熱電偶作為電源，就可以改變溫差而調整電壓大小，並以溫差來代表電壓。

有了可以量化電流與電壓大小的測量工具，歐姆經過兩年的實驗，終於在 1827 年發表論文，公布電流與電壓的關係式。他原本以為此一重大發現會讓他聲名大噪，贏得名校的聘書，不料招來的卻是一片罵聲，德國教育部長還批判他：「鼓吹這種異端邪說的教授不配教導科學。」歐姆自此鬱鬱寡歡，直到十二年後陸續有其他科學家的實驗結果證實了他的主張，歐姆才獲得肯定，先後成為柏林科學院的院士與英國皇家學會院士。

1852 年，歐姆終於如願成為慕尼黑大學的物理教授，但兩年後即與世長辭。為了表彰他對電學的貢獻，電壓與電流的比值──電阻──就以他的姓氏「歐姆」做為基本單位。

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。