热力学,或者叫热动力学,这个名词对于1848年的焦耳来说,并不是什么难以接受的东西。
事实上,即便没有马哨,这个词也将在三年之后逐渐取代“热动说”,成为一个学科更加正式的称呼。
围绕着热力学第一定律,两人又进行了很多讨论。
房间里的其他人都插不上话。
不论是梅奥医生,还是焦耳的夫人,又或者是乱发……马哨和焦耳讨论的内容,对他们而言都是近乎天书。
“势能?”焦耳眨了眨眼。
他又从马哨嘴里听到一个新名词。
马哨解释说:“所谓势能,就是储存在一个系统内的能量。”
说着他就拿起身旁的酒杯,里面还有半杯酒:“比如说我手里的这个酒杯,尽管它现在是静止的,但毫无疑问,只要我松手,它立刻就会获得动能。”
“从能量转化的角度来说,它的动能从哪来呢?是什么能量转化成了它的动能?”
“显然,它仅仅因为与地球的相对位置而拥有一种潜在的能量,这种能量,我称之为势能。”
“势能,势能……”焦耳念了几遍。
随即他不禁赞叹道:“哦,这真是个巧妙的设想!我怎么没想到呢,如果我当初能借助这个概念来解释我的实验,估计就不会被那么多人怀疑了。”
说到这里,他不禁叹了口气:“你绝对不知道,去年在牛津的科学促进会,有多少人怀疑我的实验,包括法拉第先生。”
他又说:“最相信我的是威廉·汤姆森,不过……他其实也不是很相信,我花了很大功夫尝试说服他。”
“威廉·汤姆森?”马哨一怔。
“你也听说过他的名字?”焦耳笑了笑,“不过这也很正常,虽然他很年轻,但在学术界可比我厉害多了,两年前他就成为了格拉斯哥大学的教授——那时他才二十二岁。”
马哨当然听过威廉·汤姆森的名字。
不过,直到愣了一会之后,他才反应过来这个人是谁。
之所以要愣一会,主要是因为“威廉·汤姆森”这个名字属实有点烂大街。
如果放到中国,差不多就属于李明、张伟一类,再出名的人物也撑不起这种名字。
而且焦耳口中的这个威廉·汤姆森,还有另一个更广为人知的名字,绝大多数人都听过这个名字。
开尔文。
就是大名鼎鼎的开尔文男爵,那个热力学温标,以及名场面“物理学大厦上的两朵乌云”的主角。
开尔文这个名字源于其爵位,这就类似诸葛亮常被称为“武侯”一样。
当然,现在开尔文还没有这个名字。
现在的他,还只是个冉冉升起的物理学新星,而非那个功成名就的开尔文男爵。
马哨对开尔文的经历也是了解的,事实上,开尔文就是他计划中的下一个目标。
他点头说:“我确实听说过他,虽然他的名字有点太寻常了。尽管我在美国没有机会进入学术界,但我一直非常关注学术界的消息。”
“在我看来,开……威廉·汤姆森也是一个天才,就像你一样,焦耳,绝对的天才!”
马哨差点把“开尔文”说出来,连忙转移话题,对着焦耳一顿夸。
焦耳有点不好意思:“这太夸张了。我只是物理学爱好者,一个忙于生意的啤酒厂主,汤姆森则是格拉斯哥大学最年轻的教授。”
“英雄不问出处。”马哨说,“我相信历史会给出公正的评价。”
“未来的人们,一定把你当做杰出的科学家,而不是啤酒厂主。”
这句话着实说到焦耳的心坎里了,甚至让他有点恍惚,出神片刻。
焦耳对科学一直抱有强烈的热爱,从很小时候开始,他就有着仿佛无穷无尽的好奇心。
只可惜,父亲要求他接管家族生意,因此他不得不把商业当做自己的主要工作。
如果可以的话,他更想像威廉·汤姆森那样,去做一个大学教授和职业的物理学家,而不是啤酒厂主。
做一个成功的啤酒厂主,也不算糟糕,至少生活富足,这已经让大多数人羡慕了。
但没有哪个啤酒厂主会名留青史。
焦耳注视着空酒杯。
过了一会,他才又开口:“其实这些话可能更适合你,马哨,你才是真正的‘英雄不问出处’的天才。”
“说实话,我很难想象,你作为一个印第安人,在那样的环境下,居然可以将物理学钻研到这种程度……我想,在你面前,欧洲的任何科学家都不得不汗颜。”
马哨说:“我的处境其实还不错,毕竟我好歹是一个大部落的酋长。相比之下,我的族人乃至其他原住民,他们的处境更加艰辛,不管是在知识的道路上,还是其它。”
“能和我说说你的部落吗?”焦耳不禁说道,“我没去过美国,对印第安人更是几乎一无所知。”
“当然。”马哨点头,“首先我要纠正一个说法,也就是人们口中的‘印第安人’。”
“我们是美洲原住民,而不是印度人,这是哥伦布的错误。尽管绝大多数人包括我们自己都习惯了这个称呼,但我还是希望这个错误能得到纠正。”
“理应如此。”焦耳说。
马哨:“具体而言,我属于一个叫做阿帕奇的部落……”
他为焦耳介绍起了自己的部落。
正所谓距离产生美,对于远在天边的人,好感总是容易产生。
就像两千年前,相隔万里的罗马帝国与汉帝国,都在各自的记载里大肆夸奖彼此,尽管他们根本不了解彼此。
何况,在英国人如何对待印第安人这个问题上,还有美国人的因素。对于给美国人带来不自在的一群陌生人,英国人无疑更容易产生好感。
焦耳固然天才,但也不能免俗。
同时作为富二代,他的性格还有几分温室花朵的特点——更容易对遥远事物产生失真的想象。
因此,在马哨的有意引导下,焦耳对印第安人的同情和好感很快就盖过了些许偏见。
“你让所有儿童都进入学校读书,学习数学物理?这可真是了不起。”焦耳说,“我相信用不了多久,世界上的任何人都不敢再认为美洲原住民是野蛮人了。”
马哨微微一叹:“只是眠熊城而已,甚至不是整个阿帕奇。美洲原住民的状况并不会因此改善多少,事实上原住民几乎在走向灭绝,由于病菌和美国人的侵略,我们的人口比三百年前少了90%以上。”
“病菌?”焦耳没听明白。
这个时代,人们对于细菌的致病性并不清楚,虽然也不是一无所知,但除了个别生物学家有一些假说之外,绝大多数人对此尚无认知。
焦耳对生物学没什么了解,因此当听说这个词的时候,他不禁感到迷惑。
马哨:“我认为疾病是由细菌导致的,那些微小的生物,很多就像毒虫一样。当欧洲人来到美洲,欧亚大陆的细菌也一并抵达美洲,为我们带来了灾难,我们因此频繁遭遇大瘟疫。”
焦耳琢磨了一会。
细菌致病并不是很难理解,但作为一个杰出的科学家,他很快就察觉到了一个可能的漏洞:“可是,按照这种说法,美洲的细菌应该也会进入欧洲才对?”
“是的,但双方输出的细菌并不对等,甚至相差悬殊。”马哨缓缓说道。
“欧洲、亚洲、非洲三块大陆连为一体,而美洲则是孤立的。”
“而且欧亚大陆有大量的可驯化动物,因此欧洲人携带着更多的细菌,也对细菌有着更强大的抵抗能力,所以在这场细菌交换中,美洲原住民完全落入了下风……”
马哨补充道:“所谓抵抗能力,也就是类似牛痘。很多瘟疫,人得过之后便不会再得,毫无疑问,更多的瘟疫也意味着更强的抵抗力。”
听着这番叙述,焦耳不禁陷入沉思。
片刻之后,他说:“虽然我不懂生物,但我觉得你说的这些在生物领域或许能引起很大反响。”
马哨:“我确实打算将我的许多想法,整理成论文发表。在美国我没有这个机会,来到英国应该可以试试。”
焦耳听了,当即说道:“至少在物理这个领域,我绝对愿意帮助你,你对我启发很大。”
“你对我也启发很大。”马哨微笑,“正是你过去几年的研究,引发了我的这些思考。”
焦耳犹豫了一下:“我们也许可以尝试合写一篇论文,你觉得怎么样?”
“当然可以,这是我的荣幸。”马哨说的是实话。尽管他知晓的知识远比焦耳更多,但都不是他的原创。
归根结底,在物理领域,他还是个学生。
对于一个物理学生而言,能和焦耳合写论文,当然是一种荣幸。
抛开这种情怀,与焦耳合写论文也是一个更稳妥的选择。
对马哨来说,焦耳现在的学术地位可以说是恰到好处,既不是太高以致攀附不起,又不是太低以致帮不上忙。
所以最开始,他就打算先和焦耳合作一篇论文。
“论文的题目就叫做《热力学第一定律:能量的守恒与转化》,你觉得怎么样?”马哨问。
“非常棒。”焦耳毫不犹豫地说道。
他当然也非常乐意,毕竟这无疑将是个重要成果,一门新学科的开端。
两人的交谈一直持续到深夜,焦耳随即邀请马哨几人住下。
马哨欣然应允。
焦耳作为一个富有的啤酒厂主,别墅里房间也多,住几个客人绰绰有余。
第二天,两人便开始合写论文《热力学第一定律:能量的守恒与转化》。
马哨负责阐述理论,首先对能量守恒定律的已有成果进行了系统的总结,然后提出了“势能”等新概念,进一步阐明各种能量的转化。
再之后是引出“热力学”的概念,将能量守恒定律确立为这门学科的基本定律。
焦耳则负责实验部分。
关于能量守恒的实验他一直都在做,每隔一段时间都会改进实验,这个过程一直持续到他晚年,因此也是驾轻就熟。
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