能量守恒定律发现者光环的背后
能量守恒定律的形成与发展

引言能量守恒定律的发现历经了几个世纪,一大批著名物理学家为此做出贡献,利用这一定律能解决许多实际问题,例如否定永动机的存在,为不同能量之间的转化提供理论支持等等.因此,对能量守恒定律的研究无论在理论上还是在实际上都很重要.1.能量守恒定律发展的主要历程以及为此做出主要贡献的科学家1.1 德国的罗伯特迈尔通过对动物热的研究二发现能量守恒罗伯特迈尔生于德国的海尔布隆,他的父亲是位药剂师,在父亲的影响下,他走上了学医的道路,1840年到1841年初,迈尔在一艘海轮上为了几个月随船医生,这段船上的生活虽然不长,却开阔了迈尔的视野,激发了他的科学联想,更重要的是,这段历程使他从医学的途径得出了能量守恒的结论,位海轮驶经热带海域时,很多船员患了肺炎,在医治中迈尔发现,他们的静脉血不像生活在热带国家的人的静脉血那样暗淡,而是像动脉血那样鲜艳。
当地医生告诉他这种现象在当地是到处可见的他还听海员说,下雨时海水比较热,看到这些现象迈尔想到食物中含有化学能,它可以转化为热,在热带高温情况下,机体只需要吸收食物中少许的热量,所以机体中食物的燃烧过程减弱了,应此静脉血中留下了较多的氧。
迈尔还认为,除了人体体热来自食物转化而来的化学能之外,人体动力也来自同一能源。
1841年初,迈尔结束了海轮上的行医生活,回到了海尔布隆,工作之余他对自己在海轮上的发现继续进行研究,写成了一篇题为《论力的量和质的测定》的论文,投给德国当时最具权威性的刊物《物理学和化学年检》,但是该杂志的主编根道夫十分厌恶黑格尔的思辨哲学,他认为迈尔的文章引进了思辨的内容和缺少精确的实验,迈尔在初次受挫之后,并不气馁,继续努力,后来他又写成《论无机界的力》一文。
这篇文章在1842年5月被一向注意各种自然力的著名化学家李比希发表于他主编的《化学和数学》的刊物上,在这篇文章中,迈尔从”无不生又,有不生物”原因等于结果等哲学观念出发,表达了物理,化学过程中力的守恒的思想。
能量守恒定律是如何得来的

能量守恒定律是如何得来的被恩格斯称为“伟大的运动基本规律”――能量守恒和转化定律,是19世纪自然科学的一块重要理论基石。
它是由迈尔、焦耳和亥姆霍兹几乎同时提出的,能量转化和守恒定律揭示了机械、热、电、磁、化学等各种运动形式之间的统一性,不仅是继牛顿力学之后完成的物理学的第二次大综合,而且为马克思主义哲学的辩证唯物主义自然观的创立奠定了坚实的自然科学基础。
它正式宣告了“永动机”是不可能制造出来的。
同任何一个伟大科学发现一样,能量守恒和转化定律也有一个潜在的孕育阶段,也经历了一番曲折的提出及论证过程,而后才为人们所普遍承认和接受。
能量守恒定律最早是由被称为“疯子”的德国医生迈尔(1814-1878)开始研究的。
1840年迈尔开始在汉堡独立行医,他对万事总要问个为什么,而且必亲自观察、研究、实验。
1840年2月22日,他作为一名随船医生跟着一支船队来到了印度尼西亚。
一天,船队在加尔各达登陆,船员因水土不服都生起病来,于是迈尔依老办法给船员们放血治疗。
在德国,医治这种病时只需在病人静脉血管上扎一针,就会流出一股黑红的血来,可是在这里,从静脉里流出的是鲜红的血。
于是,迈尔开始思考:人的血液所以是红色的,是因为里面含有氧,氧在人体内燃烧产生热量,维持人的体温。
这里天气炎热,人要维持体温不需要燃烧那么多氧,所以静脉里的血是鲜红的。
那么,人身上的热量到底是从哪来的?心脏顶多只有500克,它的运动根本无法产生如此多的热量,无法只靠它维持人的体温。
那体温是靠全身血肉维持的了,而这又靠人吃的食物而来,不论吃肉吃菜,都一定是由植物而来,植物是靠太阳的光热而生长的。
太阳的光热呢?太阳如果是一块煤,那么它只能烧4600年,这当然不可能,那一定是别的原因了,是一种我们未知的能量了。
他大胆地推出,太阳中心约2750万度(现在我们知道是1500万度),迈尔越想越多,最后归结到一点:能量如何转化(转移)?他一回到汉堡就写了一篇《论无机界的力》,并用自己的方法测得热功当量为365千克(力)米/千卡。
能量守恒定律发现者光环的背后

能量守恒定律发现者光环的背后天才业余科学家迈尔的坎坷人生西北师范大学教育学院黄鹏郎和邓天华选自《物理教师》2009年第10期能量守恒定律与细胞学说、进化论被合称为19世纪自然科学的三大发现。
而能量守恒定律的首次公开提出,却出自于一个“疯子”医生——J·R·迈尔(Julius Robert Mayer,1814~1878)。
迈尔,1814年11月25日生于德国符腾堡(今巴登一符腾堡)的海尔布隆,1838年获蒂宾根大学医学系博士学位,一生行医。
作为一个医者,是如何与能量守恒定律联系起来的?这得从一次旅行说起。
1.爪哇的发现——激发迈尔发现能量守恒定律的第一朵火花1840年2月,迈尔充当船医,从荷兰驶往东印度。
当航行到热带地区东爪哇时,他发现海员患者的静脉血比在欧洲时更红。
在拉瓦锡燃烧理论的启发下,他认为这是由于血液含氧较多的缘故。
因为在热带高温的情况下,人的机体只需要吸收食物中较少的热量,所以机体中食物的燃烧过程减弱了,因此在静脉血里留下了较多的氧。
迈尔在1840年7月中旬的这一发现,是激发他发现能量守恒定律的第一朵火花。
这一发现激发了迈尔的一连串思考,使他联想到人的体力所作的功。
迈尔认为,食物所含的化学能像机械能一样,可以转化为热。
他还听到海员们说暴风雨时海水比较热,这也启发他联想到热与机械运动的相当性。
2.坎坷的论文发表历程2.1 1841年未予发表的处女作1841年2月回到海尔布隆以后,迈尔立即开业行医,并颇有声誉。
与此同时,他也不断的进行科学思考。
他深信在热与功之间,必有一个恒定的关系。
然而他对相关物理学的思想了解甚少,只是通过哲学的思辨认为他的想法可信,难以作出具体的物理学表述。
1841年夏,迈尔把想法整理成一篇论文“关于力的量和质的测定”(Uber die quantitative und qualitative Bestimmung der Krafte)。
(当时德文中的“力”(Kraft)相当于以后的“能”(Energie))论文首先指出:自然科学的任务是用因果关系来解释无机世界和有机世界的各种现象,一切现象都在变化,变化不可能没有原因,这种原因就是力。
能量守恒定律的发现

能量守恒定律的发现热力学第一定律是在人类积累的经验和大量的生产实践、科学实验基础上建立起来的。
首先是德国医生迈尔(Robert Mayer,1814~1878)和英国物理学家焦耳(Janes Prescott Joule,1818~1889)各自通过独立地研究做出了相同的结论。
迈尔于1845年出版的《论有机体的运动和新代》一书,描述了运动形式转化的众多情况。
焦耳直接求得热功当量的数值,给能量守恒和转化定律奠定了坚实的实验基础。
1847年亥姆霍兹(Hermann Helmholtz,1821~1894)在有心力的假设下,根据力学定律全面论述了机械运动、热运动以及电磁运动的“力”互相转换和守恒的规律。
在这段历史时期,由于蒸汽机的制造、改进和广泛采用,以及对热机效率、机器中摩擦生热问题的研究,对热力学第一定律的建立起到了推波助澜的作用。
1、能的概念的形成法国物理学家笛卡尔(R.Descartes,1569~1650)最早提出“运动量”守恒(即动量守恒)的思想。
他给人们留下最深刻的印象是:一个粒子体系在不受外力作用时,它们的总运动量保持不变;粒子相互碰撞产生的力通过它们的运动量的改变来量度。
不久,德国物理学家莱布尼兹(G.W.F.Leibniz,1646~1716)对笛卡尔提出挑战,他引入“活力”(Vis Viva)的概念。
他所指的“活力”,是物体的质量与它的速度的平方之积,是一个标量;而笛卡尔的“运动量”是矢量。
莱布尼兹认为“活力”才是“力”的真正量度;物质受的力和它所通过的距离之积等于活力的增量。
莱布尼兹的“活力”实质相当于物体的动能,其数值等于动能的两倍。
后来J.伯努利(J.Bernoulli,1667~1748)将“活力守恒”当作莱布尼兹的“活力”原理的一个推论提出,他认为当活力消失后,它并没有丧失作功的本领,而是变成了另一种形式。
显然,J.伯努利扩大了莱布尼兹的“活力”所指的围,把势能也列入了活力的畴。
能量守恒定律发现的历程

教学目标
1.学习能量守恒定律的概念 2.学习能量守恒定律的应用
教学重难点
1.掌握能量守恒定律的概念 2.掌握能量守恒定律的应用
能量”的概念最早是由英国物理学家 托马斯。杨(Thomas Young )于1807年提出 的,直到1853年才被威廉汤姆生所采用。
美国科学哲学家托马斯·库恩(Thomas Kuhn )指 出:“能量守恒正是科学家们在19世纪前40年间在实 验室里先后发现的各种能量转化过程的理论概括。”
能量守恒定律发现的历程
科学家根据考察,比较一致地认为6500 万年前地球案例上发生的那次生物大灭绝(包 括恐龙在内的占地球一半左右的生物在一瞬 间消失了)是由一颗直径大约10km、质量为 1x102t的小行星以20~30km/s 的速度砸到地 球上而导致的。这次碰撞所释放的能量相当 于6x10"t的TNT炸药爆炸所放出的能量。
能量守恒定律发现的历程
能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它 只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个 系统(物体)转移到另一个系统(物体),在转化和 转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定 律( law of conservation of energy )。
能量守恒定律发现的历程
恩格斯把能量守恒定律、细 胞学说、达尔文的生物进化论。 称为19世纪中叶自然科学的“三 个伟大发现”。
2.观察手电筒的结构,画出它工作时的能流 图。
谢谢!
能量守恒定律发现的历程
科学研究表明,在地球46亿年的历史上, 曾发生过难以计数的遭小行星碰撞事件。仅 在20世纪,这些小天体就至少有两次在人类 事先毫无知党的情况下敲过地球的大门。
ห้องสมุดไป่ตู้
能量守恒定律发现的历程
能量守恒定律谁提出的 具体内容是什么

能量守恒定律谁提出的具体内容是什么
能量守恒定律是的思想最初是由德国物理学家J.迈尔在实验的基础上于1842年提出来的。
在此之后英国物理学家J.焦耳做了大量实验,用各种不同方法求热功当量,发现所得的结果都是一致的,即热和功之间有一定的转换关系。
1能量守恒定律发现经过1798年,C·伦福特向英国皇家学会提交了由炮筒实验得出的热的运动说的实验报告。
1800年,D·戴维用真空中摩擦冰块使之溶化的实验支持了伦福特的报告。
1801年,T·杨在《论光和色的理论》中,称光和热有相同的性质,强调了热是一种运动。
从此,热的运动说开始逐步取代热质说。
18世纪与19世纪之交,各种自然现象之间的相互转化相继发现:在热向功的转化和光的化学效应发现之后,1800年发现了红外线的热效应。
电池刚发明,就发现了电流的热效应和电解现象。
1820年,发现电流的磁效应,1831年发现电磁感应现象。
1821年发现热电现象,1834年发现其逆现象,等等。
世纪之交,把自然看成是“活力”的思想是德国“自然哲学”的主要观点。
这
种哲学把整个宇宙视为某种根源性的力而引起历史发展的产物。
当时这种哲学思想在德国和西欧一些国家占支配地位。
最早提出热功转换的是卡诺,他认为:“热无非是一种动力,或者索性是转换形式的运动。
热是一种运动。
对物体的小部分来说,假如发生了动力的消灭,那幺与此同时,必然产生与消灭的动力量严格成正比的热量。
相反地,。
能量守恒定律的发展脉络

能量守恒定律的发展脉络
能量守恒定律是自然科学中的基本定律之一,指出在一个封闭系统中,能量总量是不变的。
这个定律的发展历程可以追溯到18世纪初约翰·贝恩斯坦的实验,他发现了热量和机械能之间的等价关系。
然而,直到19世纪末,能量守恒定律才被完全阐述和证明。
在19世纪中叶,赫尔曼·冯·亥姆霍兹提出了能量守恒原理的现代形式,即能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量不变。
同时,威廉·汤姆森(开尔文勋爵)提出了热力学第一定律:能量守恒定律也适用于热力学系统。
20世纪初,阿尔伯特·爱因斯坦提出了著名的质能方程E=mc,揭示了质量和能量之间的等价关系。
这个方程的发现,无疑对能量守恒定律的理解和应用产生了深远的影响。
随着科技的发展和实验技术的进步,能量守恒定律在不同领域的应用也得到了不断拓展和深化。
例如,在粒子物理学领域,通过对粒子的能量守恒的精确测量,揭示了许多重要的物理现象,如质子和中子的结合能等。
总之,能量守恒定律的发展脉络从贝恩斯坦到爱因斯坦,历经了两个世纪的演化和完善。
今天,这个定律已经成为自然科学中的基本原则之一,为科研工作者提供了有效的理论和方法。
- 1 -。
能量守恒定律的发现过程

能量守恒定律的发现过程能量守恒定律是能量学中的一条重要定律,它表明在封闭系统内,能量的总量是恒定的,能量既不会被创造也不会被破坏,只会在不同形式之间进行转换。
能量守恒定律的发现是一个经历了长期发展的过程,下面将从机械能守恒的发现、热能守恒的发现以及广义能量守恒的发现三个方面来介绍其发现过程。
首先,机械能守恒的发现是能量守恒定律的最早发现。
17世纪初,伽利略、伯努利等科学家进行了一系列关于物体运动的研究。
他们观察到,当物体在没有外力作用下从一个位置运动到另一个位置时,物体的机械能(包括动能和势能)的总量保持不变。
这个发现引发了科学家的兴趣,他们开始将这个规律用于研究物体的运动规律。
然后,热能守恒的发现是能量守恒定律的第二个重要发现。
18世纪末,开尔文(Kelvin)和卡诺(Carnot)等科学家开始研究热力学,他们发现在热力学系统中,热能和机械能之间有着紧密的关系。
开尔文提出了热力学第一定律,即内能的变化等于系统对外做功和吸收热量之和。
这一定律表明能量在热力学系统中的转换是平衡的,总能量保持不变。
卡诺进一步发展了开尔文的理论,提出了卡诺循环,证明了能量守恒定律在热力学系统中的普遍适用性。
最后,广义能量守恒的发现是能量守恒定律的最终系统化。
19世纪末,爱因斯坦提出了相对论理论,将质能关系等纳入了能量守恒定律中。
根据相对论理论,质量也是能量的一种形式,质能关系E=mc²揭示了质量与能量之间的转换关系。
爱因斯坦的理论将能量守恒定律推广到了广义相对论的范畴,将其应用于更广泛的物理学领域。
总结起来,能量守恒定律的发现经历了机械能守恒、热能守恒和广义能量守恒三个阶段。
这一定律的发现是在科学家们对物体运动、热力学和相对论等领域的长期研究中逐步积累和发展的结果。
能量守恒定律的发现为人们认识和理解能量转化和利用提供了重要的基础,并在能源领域的应用中起到了关键作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
能量守恒定律发现者光环的背后天才业余科学家迈尔的坎坷人生西北师范大学教育学院黄鹏郎和邓天华选自《物理教师》2009年第10期能量守恒定律与细胞学说、进化论被合称为19世纪自然科学的三大发现。
而能量守恒定律的首次公开提出,却出自于一个“疯子”医生——J·R·迈尔(Julius Robert Mayer,1814~1878)。
迈尔,1814年11月25日生于德国符腾堡(今巴登一符腾堡)的海尔布隆,1838年获蒂宾根大学医学系博士学位,一生行医。
作为一个医者,是如何与能量守恒定律联系起来的?这得从一次旅行说起。
1.爪哇的发现——激发迈尔发现能量守恒定律的第一朵火花1840年2月,迈尔充当船医,从荷兰驶往东印度。
当航行到热带地区东爪哇时,他发现海员患者的静脉血比在欧洲时更红。
在拉瓦锡燃烧理论的启发下,他认为这是由于血液含氧较多的缘故。
因为在热带高温的情况下,人的机体只需要吸收食物中较少的热量,所以机体中食物的燃烧过程减弱了,因此在静脉血里留下了较多的氧。
迈尔在1840年7月中旬的这一发现,是激发他发现能量守恒定律的第一朵火花。
这一发现激发了迈尔的一连串思考,使他联想到人的体力所作的功。
迈尔认为,食物所含的化学能像机械能一样,可以转化为热。
他还听到海员们说暴风雨时海水比较热,这也启发他联想到热与机械运动的相当性。
2.坎坷的论文发表历程2.1 1841年未予发表的处女作1841年2月回到海尔布隆以后,迈尔立即开业行医,并颇有声誉。
与此同时,他也不断的进行科学思考。
他深信在热与功之间,必有一个恒定的关系。
然而他对相关物理学的思想了解甚少,只是通过哲学的思辨认为他的想法可信,难以作出具体的物理学表述。
1841年夏,迈尔把想法整理成一篇论文“关于力的量和质的测定”(Uber die quantitative und qualitative Bestimmung der Krafte)。
(当时德文中的“力”(Kraft)相当于以后的“能”(Energie))论文首先指出:自然科学的任务是用因果关系来解释无机世界和有机世界的各种现象,一切现象都在变化,变化不可能没有原因,这种原因就是力。
他认为:“力是不灭的”,“力在量上是不变的”。
在论文中,迈尔用质量和速度的乘积(mc)来表示运动的量(即动能),并由此讨论了两个粒子的碰撞问题。
这篇论文于1841年6月投给J.C.波根多夫(Poggendorf)主编的《物理与化学杂志》。
波根多夫杂志的编辑部认为迈尔的观点过于新颖又缺少精确的实验论证,不易被人接受,并且存在用质量和速度的积来表示“运动力”(即动能)的缺陷,拒绝发表该论文。
尽管迈尔多次索取稿子,也未退稿。
虽然迈尔对此颇为愤懑与失望,但他很快认识到论文的缺陷,立即下决心进一步学习物理学和数学。
2.2 1842年首次公开提出能量守恒假说并推出热功当量——第1篇予以公开发表的文章通过自学和物理学教授鲍威尔的帮助,到1841年9月迈尔澄清了他关于“力”(能)的观念。
他认识到,运动和力的适当度量是质量乘速度的平方mc2,而不是mc。
他还根据气体的比热容计算出热功当量,并写了一篇题为“论无机界的力”的短文。
1842年3月,这篇短文在李比希(Liebig)的《化学与药学杂志》中予以发表。
在这篇论文中,迈尔以“无不生有,有不变无”和“原因等于结果”等哲学观念为依据,对物理、化学过程中力的守恒问题作了一般性的论述,提出了“力是不灭的、可转换的、不可称量的存在物”的著名命题,得出了下落力、运动力和热相互转换并互为“当量”的结论,并卓有远见地提出了确定热的机械当量的必要性,又根据气体的定压比热容和定容比热容之比(C p:C v)为1.421得出了物理学史上第一个热功当量的值。
这篇论文表明了迈尔是历史上第一个公开提出能量守恒假说并推出热功当量的人。
但是由于这篇文章不是发表在专业的物理学期刊上,因而没有引起J.P.焦耳(Joule)、L.A.科耳丁(Colding)等人的注意,以致于他们又独立地提出了该假说。
2.3 将能量守恒概念应用于生物学的先驱——1845年自费发表第3篇论文随后,迈尔渴望借助于有关热与功可相互转化的观点,建立起一个普遍的能量守恒理论,并决定论证能量守恒概念也适用于生命世界。
所以,他写了“论有机体的运动以及它们与新陈代谢的关系——篇有关自然科学的论文”,该文长达112页。
在论文中,迈尔具体考察了“下落力”、“运动力”、“热力”、“电磁力”和“化学力”之间25种相互转换过程,作出了否定“热质”的结论。
此外,迈尔还描述并解释了他1840年瓜哇的发现,同时对动物热作了深入的探讨,认为食物的氧化是动物热唯一可能的来源,并用化学作用解释了生物能的来源,否定了“生命力”的说法,找到了“化学和植物生理学之间的桥梁”,这标志着生物物理学的开端。
迈尔把这篇论文投寄于李比希的《化学与药学杂志》,但被拒绝发表,后于1845年在海尔布隆自费出版。
该论文可谓是迈尔最重要的一篇论文,但是这篇论文并未引起当时物理学界和生理学界的重视。
(如果当时迈尔把这篇文章的物理学部分单独成文并用一个明确的标题。
也许迈尔关于热功当量的推算和能量守恒假说的优先权就较易为人们所发现、所承认)2.4 艰难与不幸时期的科学成果——1848年自费发表第4篇论文由于公众对他1845年的论文反应冷淡、在科学工作上得不到承认,使他感到沮丧和苦恼,又加上3个孩子相继去世,也给他带来了巨大的痛苦。
此外,1848年德意志南部各邦爆发革命期间,他曾被起义军作短期拘留,在经济和精神上又受到了打击,再加上与他投身革命的哥哥弗里茨之间的不和与疏远等等所有这些事件最终导致了他的精神崩溃。
但是在这段困难时期,迈尔仍坚持他的科学研究。
1846年,他又写了一篇题为“太阳的光和热的产生”的论文,送交巴黎科学院未被发表,也未得到任何答复。
后来他将该文扩展为“对天体力学的贡献——通俗的论述”,并于1848年自费出版。
在该文中,迈尔将他的能量守恒理论运用到宇宙,讨论了宇宙中的能量循环,提出了太阳热来源的陨石假说,解释了陨石发光是由于它们在大气中损失了动能,并运用能量守恒定律解释了潮汐的涨落。
2.5 科学工作的终结——1850年自费发表第5篇论文1849年5月,由于承受不住巨大压力与打击,迈尔在严重失眠后自杀但未遂,经长期的治疗才逐渐复原,期间迈尔仍未忘自己的科学工作。
1851年迈尔又自费发表了“关于热功当量的评述”一文。
这篇文章是他关于自己工作的回顾与综述。
首先,在哲学上,他表达了他的经验论倾向,强调对现象的考察,反对空想和思辨;其次,他追述1840年瓜哇的发现,论述了能量概念的生物学意义;再次,他也追述了在1842、1845年发表的2篇论文,重申他在热功当量和能量守恒发现方面的优先权。
关于热的本性,他既明确反对热素说,又对热的原子理论持怀疑态度;最后,他引述并高度评价了焦耳的工作。
这篇文章标志着迈尔科学工作的终结。
此后,他一直被疾病所困扰,竟被关人精神病院饱受折磨,甚至被误传在精神病院不幸逝世,直到1853年才恢复自由。
3.迟到的春天——场关于优先权的争论1854年,亥姆霍兹在一次有关“自然力的相互作用”的讲演中提到迈尔是能量守恒原理的奠基人之一,并承认迈尔比焦耳、科耳丁和他自己更早地作出这个发现。
1858年。
由于化学家申拜因(Schobein)的推荐,迈尔被聘为巴塞尔自然科学院的名誉院士。
克劳修斯也尊敬地推崇迈尔是能量守恒定律的奠基人,并于1862年开始和他通信。
通过克劳修斯的介绍,迈尔与英国物理学家、英国皇家学院教授丁铎耳(John Tyndall)有了接触。
1862年,丁铎耳在伦敦举行的一次国际科学会议上作了一次讲演,综述了有关热功当量研究的发展,并对迈尔的先驱性工作作了高度评价。
强调了他的优先权,结果引起了一些英国科学家的反感。
并导致与焦耳、爱丁堡大学的P.G.台特(Tait)以及W.汤姆孙爵士等人的争论。
最终,迈尔终于迎来了迟到近30年的春天,1871年迈尔被授予伦敦皇家学会的科普利奖章。
在德国,迈尔又成为蒂宾根大学的名誉哲学博士,巴伐利亚和柏林科学院院士。
4.一点启示及其他首先,在德国古典自然哲学的指导下,迈尔通过生理现象(动物热)的考察而发现能量守恒定律,首次探讨了能量转化与生物学现象的关系,这是将物理学与生物学结合的生物物理学的开端,这对当今的教育应注重学科之间的联系也是有借鉴和启示作用的。
此外,迈尔在经验的基础上通过个别性和特殊性的判断总结出更为普遍的理论——能量守恒定律,可见成熟的科学发现不能没有探索过程,显科学是以潜科学为基础的。
从能量守恒定律发现的过程中,我们更为清楚地认识到了潜科学对于显科学的重要性。
其次,迈尔能量守恒定律发现的优先权较长时间未得到人们承认的原因主要有:迈尔能量守恒和转化的思想虽基于观察和实验提出,然而理论推导过多,精确的实验论证相对较少,这对以实验为基础的物理学科来说,说服力就不强了;由于迈尔生于德国科学正在迅速专业化的时期,而他始终是一名科学的业余爱好者,他的科学风格、与学术团体(机构)缺乏联系都妨碍他的思想为有影响的学术刊物和出版社所接受。
因此,作为科学工作者本人,精确的实验论证是支撑自己理论并为人们所认同的有力工具,并且在这信息化、全球化的社会,加强与科学共同体的联系与合作越来越重要。
尽管如此,谁也不能否认,迈尔是一位真正的天才。
他对科学研究的热爱与执着、逆境中坚持科学事业的决心与毅力、对待事情的认真态度、坚持对优先权的辩解等无不值得我们钦佩与学习。
参考文献:1范岱年.能量守恒定律的发现者迈尔——位天才业余科学家的悲惨生活.自然辩证法通讯,1994(3)2[美]弗.卡约里著,戴念祖译.物理学史.桂林:广西师范大学出版社,2002。
3郭奕玲,沈慧君.物理学史.北京:清华大学出版社,第2版,20054中国社会科学院哲学研究所自然辩证法研究室编.自然科学哲学问题论丛.南宁:广西人民出版社,19815路水.发现能量守恒和转化定律的艰难历程.科学教育研究,2007(1)。