奧斯特誕辰 │ 科學史上的今天：8/14

2015/08/14 |

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自從伏打於 1800 年發明世界上第一個電池──伏打堆，可以提供穩定持續的電流後，科學家紛紛拿來作各種實驗，有人拿來電解，有人拿來電療，也有人研究哪種配方的電力比較強。但不管是物理、化學或生物實驗，沒有人將電力與磁力聯想在一起，這兩種力被視為彼此毫不相干的獨立現象。直到 1820 年，一封來自北國丹麥的信才驚醒了大家。

出生於丹麥小鎮的奧斯特是藥劑師之子，在考進哥本哈根大學之前從來沒上過學，都是在家自學。雖然考慮到繼承父業而主修藥學，但奧斯特最大的興趣卻是在物理、化學與哲學；大學時就曾以兩篇物理和美學的論文得獎。他一直是康德的忠實信徒，1799 年的博士論文《自然形上學的架構》就是基於康德的論點；事實上，這也形塑了他後來對自然科學的觀點。

奧斯特 1801 年申請到一筆獎學金，於是辭去藥房經理的工作，前往德、法等國展開為期三年的遊學，進修科學。此時伏打堆才問世沒多久，奧斯特剛好趕上科學界研究電的熱潮。他在學習伏打堆的製作原理時，對於不同元素之間的化學作用竟能轉化為電力深感讚嘆，更令他深信康德所說的「自然的一體性」（unity of nature），看似不同的自然現象底下其實都有深層的關聯。

1804 年，奧斯特返國後已轉為熱衷於科學。雖然沒有如願獲得教職，他仍四處演講，沒想到因為大受歡迎而於 1806 年獲聘為哥本哈根大學教授。他一邊持續發表論文，與西歐科學界保持密切聯繫，同時也努力教學，用心設計教材與教具，頗受學生好評。

1820 年 4 月 21 日的物理課，神奇的事發生了。當他將電線接上伏打堆時，放在電線旁邊的羅盤指針竟然動了一下。奧斯特基於一體性的信念，本來就認為磁力與電力也必互有關聯，如今這突來的印證自然令他大為驚喜；經過三個月的密集實驗，他終於可以肯定電流會在導線周圍產生圓形的磁場。他的論文發表後震驚學界，安培聞訊投入研究後，才發現安培定律，正式揭開了電磁學的序幕。

奧斯特持續其科學教育工作，他於 1824 年成立自然科學推廣學會；1829 年成立新的科技學院，擔任校長直至辭世。丹麥的科學發展幾乎是靠他一己之力才跟上歐洲的主要國家。

為了紀念他，丹麥 1999 年發射的第一顆人造衛星就以他為名。而國際電工委員會（IEC）也在 1930 年將磁場強度的單位取名為「奧斯特」，以表彰他在電磁學的貢獻。

【附註】義大利的羅馬格諾西（Gian Domenico Romagnosi）於 1802 年就率先發現電流會影響羅盤，但他是用義大利文在本國發表，因此完全沒有引起注意。