※ [本文转录自 Gossiping 看板 #1CqhtVUa ] 作者: jfsu (水精灵) 看板: Gossiping 标题: Re: [新闻] 蒋勳：理工生少了美感 没竞争力 时间: Thu Nov 4 22:06:18 2010 : 补个八卦 : 当年Stokes在教书的时候 : 在某次考试中考Stokes定理 : 有个学生在考试时间内就证出来了 : 那个人就是马克思威尔 既然说到马克思威尔，堆文也提到某位老兄的名字。 『平生不识法拉第，熟稔电学也枉然。』 法拉第是谁，嗯...非理工科的乡民可能不清楚，但大家或许有用过或看过那种手摇式 充电收音机(说什麽台风天的最佳伴侣，只要用手转一转就会发光+充电...) 那就是一种磁生电的应用，最初由法拉第的实验证实。 底下我们就用来闲聊法拉第～以非常平易通俗的笔法来认识他。 迈克尔．法拉第(Michael Faraday, 1791.9.22-1867.8.25)，英国物理学家、化学家。 他出生於英国，父亲是一位铁匠，收入仅够一家的温饱。拮据的经济环境迫使法拉第 只读完两年小学後，就不得不辍学，12岁时跑去当报童。十三岁那年，在彼得神父的 介绍下，他在一家装订厂工作并和签订了七年的契约。也因此，他几乎读遍了装订厂里 的各种书籍。 一天晚上，装订厂的老板黎堡先生见到装订房里灯火通明，他心中觉得奇怪，不是已经 下班了吗，怎麽还会有人在那呢？ 「是法拉第啊？还在读书呀？」 法拉第慌张地站了起来，怯懦地点头。 「嗯…别在读了，可别把眼睛搞坏了！」 话虽然如此，黎堡先生见法拉第如此好学，十分感动，便将一些装订後剩余的书送给他。 隔天一早，更将他调到校对部门，让他一次看得够。由於法拉第只有小学毕业，没有 受过正规的学院派教育，但他作学问的方法是将阅读过的资料彻底消化後，再以自己的 口吻，於笔记本中写成更精辟的陈述述。他认为做笔记是读书的关键，而这样的一个 习惯，奠定日後成为伟大科学家的重要基础。 如果他要出书，书名应该叫做「第一次作笔记就上手！」 七年的学徒生涯，法拉第研读了许多关於「电学」与化学实验方面的知识。他甚至节省 零用钱，去买一些简单价廉的仪器，照着书中的说明去做实验。 1812年是他一生的转捩点。 当时着名科学家戴维准备在当地发表四次的讲演，讲题是「自然哲学」，也就是现在 所谓的「科学」。 注：戴维，(1778-1829, Humphry Davy, 中文翻译为韩福来．戴维)，是个化学家。但是 他藉助了电学的力量，找到了的钙、镁、钠、钾、氟、氯、碘、汞、硼、矽、铝、锗、 锆、锶、钡等十五种元素，被称为『无机化学之父』，他晚年时说： 『我一生最大的发现，是发现了法拉第』。 戴维在当时不仅是元素的发现者，更是皇家学会的扛霸子！他精彩的演说，让慕名而来 的人士遍及社会各个阶层！为了能获得入场的机会，他厚着脸皮向一位顾客提及他的 愿望，好说歹说之下，他终於借到足够买入场券的钱。在会场上，法拉第把戴维的讲演 精心整理、装订成册。之後，他冒昧的写了封信给戴维，内容不外是对戴维的崇敬， 随信附上演讲的笔记，希望戴维帮助他实现科学研究的愿望。 令人感动的是，戴维竟然回信了，为一个穷困的订书匠回信！ 1813年3月，戴维推荐法拉第到皇家研究院实验室作了自己的助理实验员，薪水是 每星期二十五先令，工作内容仅是保管实验用的仪器，说的简单一点，就是洗瓶子的 打杂工。这一做，就是55年。 1813年10月，法拉第跟随戴维到欧洲大陆进行学术考察18个月。所谓的学术考察，这在 当时的欧洲教育是一种独特的方式。受教者在导师的带领下前往各国游学，（不是现在 所谓的游学），学习当地的文学、艺术、建筑与科学。导师从旁进行指导，以培养 受教者的分析与思考能力。法拉第在这期间参观了各国科学家的实验室，在法国， 结交了安培、给吕萨克等着名科学家；在义大利的米兰，他见到年迈的伏打 但在另一方面，他也得以一个仆人的身份来侍候戴维的夫人，并充当戴维的缮写员和 料理琐事的杂务员。这位夫人为了显示她的高贵和权威，经常蓄意侮辱法拉第， 不准他和他们同桌吃饭，但让他总是逆来顺受，委屈求全。 回到英国後，法拉第就开始了独立的研究工作，并於1816年发表了第一篇化学论文， 从分馏实验制得了「苯」…。此时的他，是以一个伟大的化学家。 过了不久，法拉第又完成了氯气液化试验，在皇家学会正式报告前，戴维自己在报告上 加了一段，「这个实验是在他的指导下做成的。」 过了4 年，1820年厄斯特发现电流的磁效应，受到科学界的关注。隔年，英国 《哲学年监》的主编请戴维撰写一篇文章，评述厄斯特所发现的电磁学实验理论发展 概况。戴维把这一工作交给了法拉第。法拉第在收集资料的过程中，对电磁现象的研究 产生了极大的热情，并开始转向电磁学的研究。 期间，他曾求助戴维，两人设计了一个实验，在一个磁铁旁放一根通了电的导线，看它 会不会旋转。可惜，没有成功。但戴维是个没耐性的家伙一碰钉子就缩了，转头离开 实验室回去睡觉。可是法拉第的脑子里却是思索着造成失败的因素。事後，他独自一个人 躲在皇家学会的地下实验室里又日以继夜地干了起来，果真就让他搞出了名堂： 世界上第一个最简单的马达。 尔後，他更发现载流导线可以绕磁铁旋转。无视於戴维要法拉第以联合署名的方式， 法拉第独自写成一篇论文在伦敦科学季刊上发表。 先前的氯气液化试验加上这件事，让爱慕虚荣和名誉的戴维大为恼火，亦是师徒间情谊 生变的导火线，造成二人交恶的开端，不过，同时让装订学徒出身+洗瓶子杂工的法拉第 有机会进入皇家学会。一些会员出於好意，联合了其他二十九人的签名，要推荐他为 会员。 这不再是山字营姓不姓赵的问题，而是悠关戴维他本人的面子，一个钉书匠又是男仆的 法拉第，居然会得到那麽大的荣耀，戴维一直认为自己是英国最伟大的科学家，他 不愿意有人抢了他的风釆。想当然尔，他就决不能答应了。 这天下午，法拉第正在地下室做实验，戴维突然怒气冲冲地推门进来。 「法拉第先生，听说你最近准备进皇家学院了，是真的吗?」 「是他们要提名的，我本人从来就没有递过什麽申请。」 法拉第用冷静而压抑着愤怒的声调答道。 「年青人终究是年青人，沉不住气啊，我劝你还是撤回你的申请。」戴维冷冷地说， 顿了一下，拉高了音量吼着： 「你给我记住！在皇家学院里，只有一个是头！」 法拉第自从进到戴维的门下，除了求知，也必须忍受他与师母的脾气，足足十年。 想不到这关键的时候，却在皇家学会的大门将他阻拦。 「你懂身为一个杂工的心情吗？」法拉第头也没抬：「你要我撤回什麽呢？」 「劝他们撤回提案。」戴维怕把事情弄僵，便缓和一下口气说： 「我不是不同意你进入学会，只是你现在年纪还轻，再过几年也不迟嘛。」 「那是他们的事，我不想干涉。」法拉第仍是静静地说，话锋一转： 「老师，虽然我年纪还轻，今年也已经三十一岁了，可是您当年加入皇家学会是 二十四岁啊！您，(真他妈<---心中的OS)也是个人才啊！」 就是这一句话将戴维无话可说，啪地一声，甩门去了，临行前撂下狠话： 「我会叫人查你的IP！」 1824年1月8日，皇家学会就法拉第的会员资格进行无记名投票，在只有一票反对的情形 下顺利通过。这一票正是戴维所投的。至此，这对师生的矛盾发展到顶峰。 这所谓一山不容二虎 ！ (那老虎伍兹不就自动解体了？) 其实戴维也无须如此，正所谓青出於蓝而胜於蓝...。 我们再把时间拉回1822年。 当年，他当时在日记中写下了自己的思想：「磁能转化成电」。他的口袋里时常装着 一块马蹄形磁铁，一个线圈。起初，他试图用强磁铁靠近闭合导线或用强电流使另一 闭合导线中产生电流，做了大量的实验，都失败了。 某天，他又在实验室忙了半天，还是毫无结果，他气得将那根长条磁铁向线圈里扔了 进去，仰身向椅子上坐去。可是就在一刹那间，他忽然看见电流计上的指标向左颤动了 一下。他想也许是看花眼了，於是弯着身子将磁铁抽出来再试一次。不过这一抽，指针 又向右动了一下，他先是一愣，又将磁铁插回，指针又同左偏了一下。 「娘子，快跟牛魔王出来看上帝！」狂喜的法拉第扯开喉咙大喊。 这时他那贤慧温柔的妻子撒拉＊（注）见他正嚷嚷，於是快速地下楼，才一推门， 便见法拉第背对着她，双手将那磁铁在线圈里狂抽猛送，上上下下就如同捣蒜一般， 把桌子弄得咚咚响，而电流计上的指针也像回应般左左右右摇个不停。 「啊～啊～啊～啊～啊～啊～啊～」 「啊个屁？你高潮啦？」 咳～咳～，事实上撒拉是不会这样说的。 当法拉第见到她时，扔掉手中的磁铁像，展开双臂紧紧地搂住她，又哭又笑！ 「帅呀，老皮！有电了，有电就够了，只要有电就行了！」 他这样语无论次地又叫又跳一会後，便转身拿起笔写下： 「1831年9月23日。磁终於变成了电……」 注：法拉第幼时曾立志终身不娶。在他二十七岁时，遇到他现在的老婆撒拉、巴纳德。 她可以说是一位十全十美的贤妻，对法拉第一生淡泊，从事科学研究，从不怀疑。 尽管法拉第收入微薄，却很慷慨，她没有任何怨言。她曾经说： 「虽然科学对他（法拉第）来说，是如此的扣人心弦和兴奋，而且时常剥夺了他的睡眠， 　但是我却满足於做他思想的枕头。」 十年啊！他拿磁铁在线圈抽插了十年啊！ 法拉第虽发现了磁变电，但他还是穷追不舍接连又做了几十个这类实验。他先将直棒 磁铁换成马蹄形的，将线圈换成一个铜盘，铜盘可以连续摇动，这样就可以获得持续 电流了。这就是世界上第一台发电机。 1831年11月24日的论文中，他把产生感应电流的情况概括成五类：变化着的电流、 变化着的磁场、运动的恒定电流、运动的磁场与在磁场中运动的导体。 他更指出：感应电流是与原电流的变化有关，而不是与原电流本身有关。此一现象与 导体上的静电感应类比，把它取名『电磁感应』。为了解释电磁感应现象，并考虑了 电磁感应的各种情况後，法拉第他引入了电力线与磁力线的概念，并用铁粉显示了 磁棒周围的磁力线形状。场的概念和力线的模型，对当时的传统观念是一个重大的突破。 他认为磁铁周围布有磁力线，有一个磁场，导线周围也有电场，它们是通过场的相互 作用，而且有速度。也就是说，可以把感应电流的产生归因於『导体切割磁力线』。 但是，他的数学基础太差，不会推导这个公式。 1832年3月12日，法拉第写下这个假设，并封入一个时空胶囊、存入皇家学院的柜子内。 在电磁感应现象发现二十年後，直到1851年，一位天才打开了它，最後，得出了 电磁感应定律。 这位天才是谁，背景是电子、电机的乡民应该都知道：马克士威尔 (James Clerk Maxwell)。 1855年他从皇家学院退休。一八六二年，因为体力渐渐衰退，记忆力也几乎丧失。 1867年8月25日在伦敦去世，遗体被安葬在海格特公墓，他的墓碑刻着： 没错，他生前留言墓碑不刻文，只简单地写上姓名与生卒年。 法拉第的研究成就除了在电学外，对溶液的电解研究也有卓越的贡献也被称为 『电化学之父』。後来的科学家为纪念他在物理学上伟大的贡献，就以的的姓「法拉」 做为计算电容量的单位名称。 1931年9月23日，电机工业百年纪念日，在英国伦敦举行。爱因斯坦在讲台上推崇法拉第 的贡献，在他的书桌前放了三位他所敬佩的科学家画像，分别是牛顿、法拉第和 马克士威尔。 此外，他也是伟大的教育学家，着名的科学家焦耳、马克士威尔、汤姆生（请参阅 上回的拙着）、欧姆、爱迪生等人，都深受他的提携与影响。 以上～。 Ref. 科学五千年 & 科学发明演义 -- 在台湾，何谓R&D工程师? 1.Reverse and Decap :IC反相工程，去胶，打开封装，拍照，复制电路布局。 2.Resign and Die :没死的就操到辞职，没辞职的就操到死。 3.Rework and Debug :计画永远跟不上变化，变化永远跟不上老板的一句话! 4.Relax and Delay :太过於轻松(Relax)，那麽就会Random Death (随时阵亡) 但是外派到大陆的台弯郎，晚上是R (鸭)陪客户，白天是D (猪)任人宰割! --

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