世界近代著名科学家(1)

世界近代著名科学家（1）

读世界近代史，看到了各国政治家的雄才大志和军事家的文功武略，他们都在各自的社会活动中取得令人瞩目的业绩，同时也多很血腥，所谓一将功成万骨枯。我印象最深的是那些高瞻远瞩的思想家、美化人类生活的各个方面的艺术家和终生探索自然科学的科学家和发明家，他们同时多为正直的思想家和社会活动家，下面分期记述几位就是我最为敬佩的在自然科学领域为全人类做出巨大贡献的科学家和发

明家，以永远铭记。

牛顿：1642年生于英格兰林肯郡奥尔索浦一个自耕农家庭。牛顿是早产儿，出生时只有三磅重。接生婆和家人都担心他活不下来，想不到他成为科学巨人活到85岁高龄。牛顿3

岁丧父，母亲改嫁，5岁被送到公立学校读书，资质平平。他很爱读书，还喜欢制作机械小模型。12岁到离家不远的格兰瑟母中学，寄宿在药剂师家里，越来越爱读书，喜欢沉思和做科学小实验。后来迫于生活，母亲让他回家务农，但是他一有机会就偷偷读书，感动了舅父让他继续上学。1661年，15岁的牛顿以减费生身份进入剑桥大学三一学院，靠为学校作杂务收入支付学费，1664年获得奖学金和学士学位。三一学院的卢卡斯创办了独辟蹊径的天文、物理和数学讲座，独

具慧眼的巴罗教授欣赏牛顿的敏锐的观察力和理解力，把自己的知识全部教给了牛顿，把牛顿引入近代自然科学研究领域。牛顿掌握了算术和三角，读了开普勒的《光学》、笛卡尔的《几何学》和哲学原理、伽利略的《两大哲学体系的对话》、胡克的《显微图集》以及皇家学会的历史和学报等。1665-1666年受严重鼠疫的波及，牛顿离校回家。家乡安静的环境和对自然的浓厚兴趣，使他思想飞翔才华迸发，思考了许多前人未及考虑的问题，形成了对微积分、万有引力和光学分析的初步思想。1667年牛顿重返剑桥，获硕士学位，同时成为正院侣（高级院委）。1669年升为数学教授，并担任卢卡斯讲座的教授。1707年牛顿的代数讲义整理出版，定名为《普遍算术》陈述了如何把各种问题化为代数方程，同时对方程的根及其性质作了深入探讨，引出了方程论的丰硕成果。他还自己动手制作抛光机，研磨镜片。1668年制成第一架反射望远镜样机，1671年把改进的反射望远镜献给了皇家学会。他从苹果的偶然落地，发现了划时代的万有引力定律，1686年他写成伟大著作《自然哲学的数学原理》，运用微积分这一锐利的数学工具，从力学的基本概念（质量、动量、惯性和力）和运动三定律，不但从数学上论证了万有引力定律，而且把天体力学和地面物体力学统一起来，实现了物理史上第一次大综合。他还花了大量时间进行化学试验，忙得不修边幅，经常闹出笑话。1705年牛顿被封为贵族，1727

年逝世。临终他说：“我不知道在别人看来，我是什么人；但是在我自己看来，我不过就像一个在海边玩耍的小孩，为不时捡到一块比寻常光滑的卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。”和其他英国名人一样，他被葬在威斯敏斯特教堂。他的墓碑上刻着：让人们欢呼这样一位多么伟大的人类荣耀曾经在世界上存在。后来，人们把力的单位定为牛顿，简称牛。

富兰克林：1706年1月17日生于北美波士顿，父亲原是英国漆匠，当时以制造蜡烛和肥皂为业，养育10个孩子，富兰克林是第8个。由于经济困难，富兰克林10岁就辍学回家做蜡烛，12岁到他哥哥经营的小印刷所当学徒，当了10年印刷工人。1723年他到费城和伦敦当印刷工人，掌握了精湛的印刷技术。1726年他回到费城独资经营印刷所，印刷和发行《宾西尼亚报》，出版了《可怜的李查历书》。1727年他和几个青年创办共读社和图书馆，讨论哲学、政治和自然科学等问题。不到30岁的富兰克林自学成才，成为北美知识渊博的学者和启蒙思想家。1746年，富兰克林观看了一位英国学者用玻璃管和莱顿瓶作的电学试验，这一刚兴起的科学强烈吸引他研究电学。一次试验中，妻子德利碰到莱顿瓶，被一团火花击中倒地，休息一周才恢复。富兰克林由此想到了雷电，当时人们认为雷电是上帝发怒。他认为雷电也

是一种放电现象，于是写了一篇《论天空闪电和我们的电气相同》的论文，送给英国皇家学会。很多人嘲笑他是想把上帝和雷电分家的狂人。富兰克林决心用事实证明一切。1752年一个雨天，电闪雷鸣，富兰克林和儿子威廉带一个有金属链接的风筝放到天空。突然一个闪电掠过风筝，富兰克林立即感到恐怖的麻木，他又把风筝电引入莱顿瓶。回家又做了各种实验，完全证实了天电和实验室电是同一种物质。风筝实验的成功使富兰克林名声大噪，他继续实验。做成避雷针，即把金属杆用绝缘材料固定在房顶，把雷电导入大地，保护建筑物。富兰克林不仅是优秀的科学家，而且是杰出的社会活动家。他兴办图书馆，创立多个学会，用以提高人民的文化素质。为了北美独立解放，1757-1775年，他几次代表殖民地去英国谈判，独立战争爆发后，他立即投入斗争最前列，参加起草《独立宣言》。1776年70岁高龄的富兰克林出使法国，赢得法国和欧洲的支持。1787年，他积极参加制定宪法，并组织反对奴役黑人的运动。1790年4月17日，富兰克林在亲人陪护下逝世。4月21日，2万费城人民参加了他的葬礼，并服丧一个月。在教堂院子他的墓碑上，只刻着:印刷工富兰克林。

库仑

(Charlse-Augustin de Coulomb )1736年6月14日生于法国昂古莱姆。1806年8月23日在巴黎逝世。早年就读于美西也

尔工程学校。离开学校后，进入皇家军事工程队当工程师。法国大革命时期，库仑辞去一切职务，到布卢瓦致力于科学研究。法皇执政统治期间，回到巴黎成为新建的研究院成员。

1773年发表有关材料强度的论文，所提出的计算物体上应力和应变分布情况的方法沿用到现在，是结构工程的理论基础。1777年开始研究静电和磁力问题。当时法国科学院悬赏征求改良航海指南针中的磁针问题。库仑认为磁针支架在轴上，必然会带来摩擦，提出用细头发丝或丝线悬挂磁针。研究中发现线扭转时的扭力和针转过的角度成比例关系，从而可利用这种装置测出静电力和磁力的大小，这导致他发明扭秤。1779年对摩擦力进行分析，提出有关润滑剂的科学理论。还设计出水下作业法，类似现代的沉箱。1785-1789年，用扭秤测量静电力和磁力，导出著名的库仑定律。1806逝世。

瓦特：1736年生于英国格拉斯哥市附近的一个小镇，幼年因身体虚弱没有及时入学,幼年起随从事造船业的父亲学

习各种技艺,心灵手巧的他,养成了独立思考和探索奥秘的兴趣。上学后,不爱打闹只爱独思默想。一天,小瓦特看见家里一壶水开了,蒸汽把壶盖冲得直跳,他冥思其中的道理。他数学成绩优秀,15岁读完深奥的《几何学原本》。由于身体不好,他退学在家自学了天文学、化学、物理学和解剖学等，还自学了好几门外语。17岁到一家钟表店学徒，业余自学制作了

高精度的罗盘和经纬仪等。关于蒸汽机，早在公元前2世纪，古希腊人发明过利用蒸汽喷射的反作用力制造的发动机；1690年法国人巴比发明了第一台活塞式蒸汽机；1698年英国人塞莱斯技师发明了实用的无活塞式蒸汽机，虽然用于矿井但是没有推广；后来英国铁匠纽可门发明了把热能转换为机械能的蒸汽机，但是只能往复不能旋转，效率很低。随着工业发展对新动力的需求的突出，英国人斯密顿工程师研究改进纽可门蒸汽机，积累了很多数据。瓦特自筹资金，反复试验，终于发明了与气缸分离的冷凝器，解决了精密气缸和活塞等工艺问题。同时他采用滑油润滑活塞、气缸外加绝热层等措施，1782年，他又发明了能借助连杆、飞轮和离心调速器把往复运动变成旋转运动的双动作蒸汽机，从而能带动一切机械运转，成为工业和交通运输业广泛使用的高效率的万能动力机，成为产业近代化的核心。到19世纪30年代，蒸汽机广泛用于纺织、冶金、采煤、交通等各部门，引起一场技术革命。美国人富尔顿发明了用瓦特蒸汽机作动力的轮船；英国人史蒂芬孙发明了用瓦特蒸汽机作动力的火车，有力地推动世界产业革命进入蒸汽时代。1784年4月，英国政府授予瓦特制造蒸汽机的专利证书，1785年瓦特成为伦敦皇家学会会员，1814年当选为法国科学院外籍院士。他从一贫如洗到名利双收，在11年内获得67000英镑的专利费。晚年的瓦特为了保护专利有些学阀作风，阻止压制别人发明创

造。1819年，84岁的瓦特在家与世长辞，但是他的贡献不会被人们遗忘，1824年伦敦公众为他在威斯敏斯特树立了纪念碑，人们把常用的功率单位定为瓦特，简称瓦。

法拉第(Michael Faraday)1791年9月22日萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。因家庭贫困仅上过几年小学，13岁时便在一家书店里当学徒。书店的工作使他有机会读到许多科学书籍。在送报、装订等工作之余，自学化学和电学，并动手做简单的实验，验证书上的内容。利用业余时间参加市哲学学会的学习活动，听自然哲学讲演，因而受到了自然科学的基础教育。由于他爱好科学研究，专心致志，受到英国化学家戴维的赏识，1813年3月由戴维举荐到皇家研究所任实验室助手。这是法拉第一生的转折点，从此他踏上了献身科学研究的道路。同年10月戴维到欧洲大陆作科学考察，讲学，法拉第作为他的秘书、助手随同前往。历时一年半，先后经过法国、瑞士、意大利、德国、比利时、荷兰等国，结识了安培、吕萨克等著名学者。沿途法拉第协助戴维做了许多化学实验，这大大丰富了他的科学知识，增长了实验才干，为他后来开展独立的科学研究奠定了基础。1815年5月回到皇家研究所在戴维指导下进行化学研究。1824年1月当选皇家学会会员，1825年2月任皇家研究所实验室主任，1833-1862

任皇家研究所化学教授。1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。

法拉第主要从事电学、磁学、磁光学、电化学方面的研究，并在这些领域取得了一系列重大发现。1820年奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第于1821年提出“由磁产生电”的大胆设想，并开始了艰苦的探索。1821年9月他发现通电的导线能绕磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动，第一次实现了电磁运动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实验室模型。接着经过无数次实验的失败，终于在1831年发现了电磁感应定律。这一划时代的伟大发现，使人类掌握了电磁运动相互转变以及机械能和电能相互转变的方法，成为现代发电机、电动机、变压器技术的基础。

法拉第能够这样坚持10年矢志不渝地探索电磁感应现象，重要原因之一是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的，他始终坚信自然界各种不同现象之间有着无限多的联系。也是在这一思想的指导下，他继续研究当时已知的伏打电池的电、摩擦电、温差电、伽伐尼电、电磁感应电等各种电的同一性，1832年他发表了《不同来源的电的同一性》论文，用大量实验论证了“不管电的来源如何，它的本性都相同”的结论，从而扫除了人们在电的本性问题认识上的种种迷雾。

为了说明电的本质，法拉第进行了电流通过酸、碱、盐

的溶液的一系列实验，从而导致1833-1834年连续发现电解第一和第二定律，为现代电化学工业奠定了基础，第二定律还指明了存在基本电荷，电荷具有最小单位，成为支持电的离散性质的重要结论，对于导致基本电荷e的发现以及建立物质电结构的理论具有重大意义。为了正确描述实验事实，法拉第制定了迁移率、阴极、阳极、阴离子、阳离子、电解、电解质等许多概念、术语。

在电与磁的统一性被证实之后，法拉第决心寻找光与电磁现象的联系。1845年他发现了原来没有旋光性的重玻璃在强磁场作用下产生旋光性，使偏振光的偏振面发生偏转，此即磁致光效应，成为人类第一次认识到电磁现象与光现象间的关系。1846年他发表了《关于光振动的想法》一文，最早提出了光的电磁本质的思想。他曾设计并不畏艰苦地作过许多实验，试图发现重力和电的关系，寻找磁场对光源所发射光谱线的影响，寻找电对光的作用等等，由于当时实验条件所限，虽未获成功，但他的思想和观点完全正确，均为后人的实验所验证。

法拉第是电磁场理论的奠基人，他首先提出了磁力线、电力线的概念，在电磁感应、电化学、静电感应的研究中进一步深化和发展了力线思想，并第一次提出场的思想，建立了电场、磁场的概念，否定了超距作用观点。爱因斯坦曾指出，场的思想是法拉第最富有创造性的思想，是自牛顿以来

最重要的发现。麦克斯韦正是继承和发展了法拉第的场的思想，为之找到了完美的数学表示形式从而建立了电磁场理论。

法拉第1867年8月25日逝世。他对科学坚韧不拔的探索精神，为人类文明进步纯朴无私的献身精神，连同他的杰出的科学贡献，永远为后人敬仰。

达尔文：1809年2月12日生于英国什鲁斯伯里，16岁进入爱丁堡大学学医，不久进入剑桥大学改学神学。他爱骑马射击等运动，被教授推荐到猎犬号军舰作为博物家去远洋探险。1831年起，22岁的达尔文随猎犬号环绕南美海岸，考察荒无人烟的克隆群岛。漫长的航程中，他目睹许多自然奇迹，观察了无数种动植物，发现了大量的化石，作了详细的笔记。1836年达尔文回国后，发表了一系列著作，成为英国主要生物学家。达尔文虽然知道动植物的种类不是一成不变的，而是在地质过程中不断进化的，但是当时他不知道进化的原因是什么。1838年他读到马尔萨斯的《人口论》，该书对他建立通过生存竞争而进行自然选择的观念给了极其重要的启发。1842年达尔文就写出其学说的纲要，1844年就着手写这部巨著，为了充实物竞天择适者生存的论点，达尔文没有急于发表成果，而是认真大量收集证据。1858年仍然在补充和修改，这时候他收到在东印度群岛的另一位英国博物学家华莱士略述进化论的研究手稿，主要观点与达尔文相

同，请他提出意见和评论。这是令人窘迫的可能引起优先权之争的事情，达尔文把华莱士的论文和自己的纲要作为一份共同的论文递交给一个科学团体。出乎意料的是这篇论文没有得到高度的重视，倒是达尔文第二年发表的《物种起源》论著引起了强烈的反响。《物种起源》的物竞天择适者生存的论点引起科学界广泛的争论，直到1871年仍然激烈进行着，他又发表了《人类的祖先和性选择》提出人由像猿一样的动物演变而来的思想，给争论来了个火上浇油。达尔文没有参加公开争论，因为他航海中被昆虫叮咬而患上恰加斯病，健康状况一直不佳。此外，达尔文学说的有力支持者赫胥黎一直衷心地为他辩护。达尔文之前的拉马克和达尔文的祖父都提出过物种进化问题，但是没有说服力。达尔文提出了自然选择以及令人信服的大量的证据。值得注意的是达尔文没有依赖于遗传学说，虽然那个时代孟德尔正在从事研究遗传规律，这是对达尔文著作作了完美的补偿，但是却一直被忽略到1900年，此时达尔文学说已经得到确立。我们应该把自然选择和遗传相结合才更完美。

麦克斯韦：1831年6月13日生在苏格兰爱丁堡的一个名门望族，从小便显露出数学天才。他在14岁时就写了第一篇科学论文，次年发表在爱丁堡皇家学会的刊物上。1847年中学毕业后进入爱丁堡大学学习数学、物理学和哲学。1850年

转入剑桥大学三一学院，主攻数学和物理学。1854年以优异成绩毕业。19世纪上半叶，电磁学的实验研究发展迅速，二三十年代发现了电流的磁效应和电磁感应现象，打破了电与磁是孤立现象的传统观念。但是电磁学的理论研究进展相对缓慢，无法建立把电现象和磁现象统一起来的理论体系。

麦克斯韦从剑桥大学毕业后不久就开始研究电磁学。他选择了“场”的概念作为研究的出发点。在1855年到1864年间，麦克斯韦从场的观点对法拉第电磁感应定律进行了理论分析，提出了著名的麦克斯韦方程组。这组方程预见了电磁波的存在，并证明电磁波传播的速度与真空中的光速是相同的。在此基础上，麦克斯韦认为光是频率介于某一范围之内的电磁波。这是人类在认识光的本性方面的又一大进步。正是在这一意义上，人们认为麦克斯韦把光学和电磁学统一起来了，这是19世纪科学史上最伟大的综合之一。

今天看来，至少到19世纪末为止，没有哪一种理论所起的作用能比得上电磁理论对人类社会生活发生的极其伟

大的指导作用。在电磁理论形成以前，人类的活动中没有电报、电灯、电话、收音机、雷达、电视机，也没有发电机、电动机、变压器等。而这一切都是电磁理论的产物，是人类智慧的结晶。可以说，电磁理论的形成和应用是科学时代到来的标志。电力的应用是继机械力之后最伟大的动力革命，其对社会经济和生活的意义更远远超出机械力。20世纪计算

机的发展也要依赖电磁理论。而今天，电磁波已经成了信息时代最基本的物质载体。

1855年，剑桥大学悬赏解决土星光环的组成和稳定性问题。麦克斯韦在尝试解决这一问题的过程中对大量碰撞物体的运动问题发生了兴趣，并试图用概率理论加以研究。1859年，他运用概率理论导出了著名的麦克斯韦速度分布率。他的这一工作奠定了气体统计力学的基础，标志着物理学新纪元的开始。统计观念的确立是近代物理学思想上的一个重要转变，它不仅在近代机械自然观上打开了一个缺口，而且为量子力学的建立和发展提供了思想和武器。

麦克斯韦的另一项重要工作是筹建了剑桥大学的第一个物理实验室-著名的卡文迪许实验室。该实验室对整个实验物理学的发展产生了极其重要的影响，众多著名科学家都曾在该实验室工作过。卡文迪许实验室甚至被誉为“诺贝尔物理学奖获得者的摇篮”。作为该实验室的第一任主任，麦克斯韦在1871年的就职演说中对实验室未来的教学方针和研究精神作了精彩的论述，是科学史上一个具有重要意义的演说。麦克斯韦的本行是理论物理学，但他却清楚地知道实验称雄的时代还没有过去。他呼吁加强实验物理学的研究及其在大学教育中的作用，为后世确立了实验科学精神。

麦克斯韦生前没有享受到他应得的荣誉，因为他的科学思想和科学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才

充分体现出来。因而他没能看到科学革命的发生。1879年11月5日，麦克斯韦因病在剑桥逝世，年仅48岁。那一年正好爱因斯坦出生。科学史上这种巧合还有一次是在1642年，那一年伽里略去世，牛顿出生。

诺贝尔：1833年出生于瑞典首都斯德哥尔摩。诺贝尔的父亲倾心于化学研究，尤其喜欢研究炸药。受父亲的影响，诺贝尔从小就表现出顽强勇敢的性格。他经常和父亲一起去实验炸药，几乎是在轰隆轰隆的爆炸声中度过了童年。诺贝尔到了8岁才上学，但只读了一年书，这也是他所受过的唯一的正规学校教育。为了使他学到更多的东西，1850年，父亲让他出国考察学习。两年的时间里，他先后去过德国、法国、意大利和美国。由于他善于观察、认真学习，知识迅速积累。很快成为一名精通多种语言的学者和有着科学训练的科学家。回国后，在工厂的实践训练中，他考察了许多生产流程，不仅增添了许多的实用技术，还熟悉了工厂的生产和管理，研制成功安全炸药。就这样，在历经了坎坷磨难之后，没有正式学历的诺贝尔，终于靠刻苦、持久的自学，逐步成长为一个科学家和发明家。诺贝尔一生的发明极多，获得的专利就有255种，其中仅炸药就达129种。他的发明兴趣不仅限于炸药，作为发明家、科学家，他有着丰富的想象力和不屈不挠的毅力。他曾经研究过合成橡胶、人造丝，做过改进唱片、电话、电池、电灯零部件等方面的实验，还试图合成宝

石。尽管与炸药的研究相比，这些研究的成果不是很大，但是他那勇于探索的精神却为后人留下了深刻的印象。

诺贝尔把他的毕生心血都献给了科学事业，他一生过着独身生活，大部分时间是在实验室中度过的。他谦虚谨慎，对别人亲切而忠诚。他拒绝别人吹捧他，不让报纸刊登他的照片和画像。长期紧张的工作，使他积劳成疾，但在生命的垂危之际，他仍念念不忘对新型炸药的研究。1896年12月10日，这位大科学家、大发明家和实验家，由于心脏病突然发作而逝世。他不仅把自己的毕生精力全部贡献给了科学事业，而且还在身后留下遗嘱，把自己的遗产全部捐献给科学事业，用以奖掖后人，向科学的高峰努力攀登。今天，以他的名字命名的科学奖，已经成为举世瞩目的最高科学大奖。他的名字和人类在科学探索中取得的成就一道，永远地留在了人类社会发展的文明史册上。

伦琴：1845年3月27日生于莱纳普，3岁时全家迁居荷兰并入荷兰籍。1865年迁居瑞士苏黎世，伦琴进入苏黎世联邦工业大学机械工程系，1868年毕业。1869年获苏黎世大学博士学位，并担任了物理学教授孔脱的助手；1870年随同孔脱返回德国，1871年随他到维尔茨堡大学，1872年又随他到斯特拉斯堡大学工作。1894年任维尔茨堡大学校长，1900年任慕尼黑大学物理学教授和物理研究所主任。1895年11月8日，伦琴在进行阴极射线的实验时第一次注意到放在射

线管附近的氰亚铂酸钡小屏上发出微光。经过几天废寝忘食的研究，他确定了荧光屏的发光是由于射线管中发出的某种射线所致。因为当时对于这种射线的本质和属性还了解得很少，所以他称它为X射线，即表示未知射线的意思。同年12月28日，《维尔茨堡物理学医学学会会刊》发表了他关于这一发现的第一篇报告。他对这种射线继续进行研究，先后于1896年和1897年又发表了新的论文。1896年1月23日，伦琴在自己的研究所中作了第一次报告；报告结束时，用X 射线拍摄了维尔茨堡大学著名解剖学教授克利克尔一只手

的照片；克利克尔带头向伦琴欢呼三次，并建议将这种射线命名为伦琴射线。伦琴射线是人类发现的第一种所谓“穿透性射线”，它能穿透普通光线所不能穿透的某些材料。在初次发现时，伦琴就用这种射线拍摄了他夫人的手的照片，显示出手骨的结构。这种发现实现了某些神话中的幻想（中国也有“秦王照胆镜”的传说），因而在社会上立即引起很大的轰动。

作为一名有杰出成就的德国科学家，伦琴品德高尚，对荣誉和金钱极为淡漠，1901年12月去瑞典首都斯德哥尔摩领取首届诺贝尔物理学奖时，他不仅拒绝在授奖典礼上发表演讲，而且谢绝了各种盛情邀请，迅速回到德国，将5万瑞典克郎的奖金全部献给沃兹堡大学作为科研费用。许多商人想用高价购买Ｘ射线的专利权，牟取暴利，巴伐利亚的王子

甚至以贵族爵位来笼络伦琴，然而都被一概拒绝。伦琴将Ｘ射线的专利权毫无保留地公诸于世，让它为全人类服务。伦琴一生在物理学许多领域中进行过实验研究工作，如对电介质在充电的电容器中运动时的磁效应、气体的比热容、晶体的导热性、热释电和压电现象、光的偏振面在气体中的旋转、光与电的关系、物质的弹性、毛细现象等方面的研究都作出了一定的贡献,由于他对X射线的发现赢得了巨大的荣誉，以致这些贡献大多不为人所注意。伦琴自己没有孩子，但他和妻子抱养了一个女儿。1901年伦琴获得诺贝尔物理奖，是获得该项奖的头一个人。1923年2月10日伦琴在德国慕尼黑与世长辞。