物理学家简介：欧姆

欧 姆 乔治·西蒙·欧姆(Georg 乔治·西蒙·欧姆(Georg Simon Ohm， Ohm， 1787—1845)1787年 16日生于德国 1787—1845)1787年3月16日生于德国 埃尔兰根城，父亲是锁匠。 埃尔兰根城，父亲是锁匠。父亲自学 了数学和物理方面的知识，并教给少 了数学和物理方面的知识， 年时期的欧姆， 年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的 兴趣。16岁时他进入埃尔兰根大学研 兴趣。16岁时他进入埃尔兰根大学研 究数学、物理与哲学，由于经济困难， 究数学、物理与哲学，由于经济困难， 中途缀学， 1813年才完成博士学业 年才完成博士学业。 中途缀学，到1813年才完成博士学业。 欧姆是一个很有天才和科学抱负的人， 欧姆是一个很有天才和科学抱负的人， 他长期担任中学教师， 他长期担任中学教师，由于缺少资料 和仪器， 和仪器，给他的研究工作带来不少困 难，但他在孤独与困难的环境中始终 坚持不懈地进行科学研究， 坚持不懈地进行科学研究，自己动手 制作仪器。 制作仪器。
欧姆对导线中的电流进行了研究。 欧姆对导线中的电流进行了研究。他从傅立叶发现的热传 导规律受到启发， 导规律受到启发，导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温 度差。因而欧姆认为，电流现象与此相似， 度差。因而欧姆认为，电流现象与此相似，猜想导线中两点之 间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力， 间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力，即现在所称的电 动势。欧姆花了很大的精力在这方面进行研究。 动势。欧姆花了很大的精力在这方面进行研究。开始他用伏打 电堆作电源，但是因为电流不稳定，效果不好。 电堆作电源，但是因为电流不稳定，效果不好。后来他接受别 人的建议改用温差电池作电源，从而保证了电流的稳定性。 人的建议改用温差电池作电源，从而保证了电流的稳定性。但 是如何测量电流的大小，这在当时还是一个没有解决的难题。 是如何测量电流的大小，这在当时还是一个没有解决的难题。 开始，欧姆利用电流的热效应，用热胀冷缩的方法来测量电流， 开始，欧姆利用电流的热效应，用热胀冷缩的方法来测量电流， 但这种方法难以得到精确的结果。 但这种方法难以得到精确的结果。后来他把奥斯特关于电流磁 效应的发现和库仑扭秤结合起来，巧妙地设计了一个电流扭秤， 效应的发现和库仑扭秤结合起来，巧妙地设计了一个电流扭秤， 用一根扭丝悬挂一磁针， 用一根扭丝悬挂一磁针，让通电导线和磁针都沿子午线方向平 行放置；再用铋和铜温差电池，一端浸在沸水中， 行放置；再用铋和铜温差电池，一端浸在沸水中，另一端浸在 碎冰中，并用两个水银槽作电极，与铜线相连。 碎冰中，并用两个水银槽作电极，与铜线相连。当导线中通过 电流时，磁针的偏转角与导线中的电流成正比。 电流时，磁针的偏转角与导线中的电流成正比。实验中他用粗 细相同、长度不同的八根铜导线进行了测量， 细相同、长度不同的八根铜导线进行了测量，得出了如下的等 式：
于是，他决定暂时离开大学，以便能够较自由地从事科学研 于是，他决定暂时离开大学， 1813-1817年间 他在巴姆堡一所中学任教。1819年 年间， 究。1813-1817年间，他在巴姆堡一所中学任教。1819年， 他又转到科隆一所经过改革的耶稣学校当教师。 他又转到科隆一所经过改革的耶稣学校当教师。科隆的教育 风气之浓，在当时的德国是屈指可数的。 风气之浓，在当时的德国是屈指可数的。 他在那里系统地学习和研究了著名科学家拉普拉斯、泊松， 他在那里系统地学习和研究了著名科学家拉普拉斯、泊松， 傅立叶和菲涅耳的经典著作， 傅立叶和菲涅耳的经典著作，从而为自己今后从事科学研究 打下了坚实的理论基础。 打下了坚实的理论基础。 从18世纪末到19世纪初，在科学领域最领先的是法国。 18世纪末到19世纪初，在科学领域最领先的是法国。 世纪末到19世纪初 法国的科学不仅远远超过德国，而且居于世界之冠。 法国的科学不仅远远超过德国，而且居于世界之冠。而德国 在当时还相当落后，这种形势在物理学方面尤为明显。 在当时还相当落后，这种形势在物理学方面尤为明显。把持 当时德国物理学界的是一批老年持重的物理学家， 当时德国物理学界的是一批老年持重的物理学家，他们片面 强调定性的实验，忽视理论概括的作用， 强调定性的实验，忽视理论概括的作用，他们对于法国人数 学物理方法甚为不满。 学物理方法甚为不满。 德国物理学家孟克曾经这样说过： 德国物理学家孟克曾经这样说过："自从牛顿和笛卡儿时 代以来，数学的价值已越来越高。 代以来，数学的价值已越来越高。
X＝a／(b＋x)。 (b＋x)。 式中X为磁效应强度，即电流的大小； 是与激发力(即温度差) 式中X为磁效应强度，即电流的大小；a是与激发力(即温度差) 有关的常数，即电动势； 表示导线的长度， 有关的常数，即电动势；x表示导线的长度，b是与电路其余 部分的电阻有关的常数， 实际上表示电路的总电阻。 发表。1827年欧姆又在 1826年发表 年欧姆又在《 个结果于1826年发表。1827年欧姆又在《动电电路的数学研 究》一书中，把他的实验规律总结成如下公式： 一书中，把他的实验规律总结成如下公式： Ｓ＝γE γE。 Ｓ＝γE。 式中S表示电流； 表示电动力，即导线两端的电势差， 式中S表示电流；E表示电动力，即导线两端的电势差，γ为 导线对电流的传导率，其倒数即为电阻。 导线对电流的传导率，其倒数即为电阻。 欧姆定律发现初期， 欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价 这一发现，并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视，经 这一发现，并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视， 济极其困难，使欧姆精神抑郁。直到1841 1841年英国皇家学会授 济极其困难，使欧姆精神抑郁。直到1841年英国皇家学会授 予他最高荣誉的科普利金牌，才引起德国科学界的重视。 予他最高荣誉的科普利金牌，才引起德国科学界的重视。 欧姆在自己的许多著作里还证明了： 欧姆在自己的许多著作里还证明了：电阻与导体的长度 成正比，与导体的横截面积和传导性成反比； 成正比，与导体的横截面积和传导性成反比；在稳定电流的 情况下，电荷不仅在导体的表面上，而且在导体的整个截面 情况下，电荷不仅在导体的表面上， 上运动。 上运动。
欧姆定律发现与被承认 欧姆定律的发现 1780年 1780年3月6日，欧姆出生在南德意志巴 伐利亚的爱尔朗根。他在1805 1805年考入爱尔朗 伐利亚的爱尔朗根。他在1805年考入爱尔朗 根大学， 根大学，但他只读了三个学期就被父亲送到 了瑞士农村。 了瑞士农村。欧姆的父亲认为农村的清新空 气和纯朴的社会关系， 气和纯朴的社会关系，将会更有利于欧姆潜 心学习。在这以后的岁月里，欧姆一边自学， 心学习。在这以后的岁月里，欧姆一边自学， 一边担任中学教师和家庭教师。 一边担任中学教师和家庭教师。 1811年 欧姆再度进入爱尔朗根大学，并于同年月10 1811年，欧姆再度进入爱尔朗根大学，并于同年月10月获得 10月获得 了博士学位。毕业后，他在母校担任了一年半的无薪助教， 了博士学位。毕业后，他在母校担任了一年半的无薪助教，这 是他直到1849年以前在大学的唯一的一次任教。欧姆考虑到， 1849年以前在大学的唯一的一次任教 是他直到1849年以前在大学的唯一的一次任教。欧姆考虑到， 在德国等级森严的师资队伍中，无薪助教处于最低层， 在德国等级森严的师资队伍中，无薪助教处于最低层，想要登 上这个金字塔的顶端是可望而不可及的事。 上这个金字塔的顶端是可望而不可及的事。
承认欧姆定律的艰难过程 电路》发表后， 当《电路》发表后，欧姆给普鲁士教育部长苏尔兹赠送了 一本书，并附上一封信，请求苏尔兹把他安排在大学工作。 一本书，并附上一封信，请求苏尔兹把他安排在大学工作。苏 尔兹是黑格尔唯心论哲学的信徒，他对欧姆的工作毫不经意， 尔兹是黑格尔唯心论哲学的信徒，他对欧姆的工作毫不经意， 结果他把欧姆安排在柏林一所军校， 结果他把欧姆安排在柏林一所军校，还把这当作是他对欧姆最 大的恩典。欧姆希望到一所实验条件好的大学，以便进一步研 大的恩典。欧姆希望到一所实验条件好的大学， 究电路，柏林军校自然不是他所向往的地方，不过为了生计， 究电路，柏林军校自然不是他所向往的地方，不过为了生计， 他也没有太多选择的余地。 他也没有太多选择的余地。 一个不搞科学研究的人不重视欧姆的发现是不足为奇的。 一个不搞科学研究的人不重视欧姆的发现是不足为奇的。 但是，对欧姆的责难， 但是，对欧姆的责难，首先来自德国物理学界一些有影响的人 物。德国物理学家鲍尔首先发难。他撰文攻击《电路》，他蛊 德国物理学家鲍尔首先发难。他撰文攻击《电路》 惑人心地说： 以虔诚眼光看待世界的人不要去读这本书， 惑人心地说："以虔诚眼光看待世界的人不要去读这本书，因 为它纯是不可置信的欺骗，它的唯一目的是要亵渎自然的尊严。 为它纯是不可置信的欺骗，它的唯一目的是要亵渎自然的尊严。 鲍尔这种做法违反了科学家的常理， "鲍尔这种做法违反了科学家的常理，对欧姆定律采取了绝对 否定的态度，不但欧姆本人不能接受，就连其他一些物理学家， 否定的态度，不但欧姆本人不能接受，就连其他一些物理学家， 也觉得言之过分。 也觉得言之过分。
我们不能不看到这处价值已充斥了法国地广大领域，而且正德 我们不能不看到这处价值已充斥了法国地广大领域， 国袭来。……如果我们诚心诚意地为着促进科学的发展 如果我们诚心诚意地为着促进科学的发展， 国袭来。……如果我们诚心诚意地为着促进科学的发展，并且 正确而又全面地考虑目前物理学状态的话， 正确而又全面地考虑目前物理学状态的话，那么我们一时也不 能不想我们更需要的是观察和实验，而不是计算和几何公式。 能不想我们更需要的是观察和实验，而不是计算和几何公式。 当然，德国也在发生变化。1806年拿破仑在耶拿战争中挫 " 当然，德国也在发生变化。1806年拿破仑在耶拿战争中挫 败了普俄联军，给了德国以巨大的打击。代表新兴资产阶段利 败了普俄联军，给了德国以巨大的打击。 益的改革者在奋起改造社会的同时，提出要以法国科学为榜样， 益的改革者在奋起改造社会的同时，提出要以法国科学为榜样， 彻底发行德国的科学体制。德国的教育有了较快的发展， 彻底发行德国的科学体制。德国的教育有了较快的发展，大学 引进法国科学经典著作为教本，开办讨论班和研究生班， 引进法国科学经典著作为教本，开办讨论班和研究生班，以培 养具有特殊技能的人才。 养具有特殊技能的人才。 法国人的武力还击碎了德国的世袭贵族特权，1807年10月 法国人的武力还击碎了德国的世袭贵族特权，1807年10月 日发布的普鲁士皇家家敕令不得不扩大公民的权利。 9日发布的普鲁士皇家家敕令不得不扩大公民的权利。在这种 情况下， 情况下，不同背景的青年学生得以在泛德情感的纽带中团结起 冲破少数人的专制和束缚， 来，冲破少数人的专制和束缚，从而进入了以往所不能进入的 科学禁区。 科学禁区。欧姆正是在这种环境中开始了电路的实验的理论研 究，发现欧姆定律的。 发现欧姆定律的。