要科学,不要永动机

小朋友们,你们上初中开设物理课后,就会接触到一个能量单位——焦耳。实际上,焦耳是一个人名,他是十九世纪初期英国伟大的物理学家,全名叫詹姆斯·普雷斯科特·焦耳。因为焦耳于一八四○年发现了电流通过导体在一秒钟所产生的热量与电流的平方及导体电阻的乘积成正比的定律,这一定律被命名为焦耳定律。人们为了纪念这位伟大的科学家,就用他的名字命名能量单位和热量单位。

一八一八年,焦耳出生在英国曼彻斯特附近索福特的一个啤酒厂厂主家里,由于从小身体孱弱,焦耳在十五岁以前,一直在家自学,可以说没有受过正规的学校教育。到十岁以后,身体强壮一些,他便参加酿酒厂的劳动, 同时跟随父亲学习酿酒知识。

当时,在欧洲,席卷着一股“永动机”热。许多人钻进永动机的迷宫, 他们绞尽脑汁,幻想制造一种不需要供给能量就能够永远做功的机器,尽管他们一再碰壁,但仍然迷恋着永动机。

焦耳也觉得“永动机”太有趣了,结合平时酿酒厂的工作,他看到工人们繁重的劳动,他深深感到能源问题太重要了,所以他听说一些人在寻找发明“永动机”后,立即加入到“永动机”迷的行列,热衷地追求“永动机”。

“这能行吗?詹姆斯?”父亲惊疑地说。

“可能的,爸爸。”小焦耳充满信心地回答:“听说大陆上已有人设计出来了,还拿出来公开展览呢。”

“是吗,那么孩子,你就试试吧!”父亲鼓励他说。

从此,为了发明永动机,焦耳几乎消磨了他全部的业余时间,他常通宵达旦地冥思苦想,设计图纸,制作加工零件,经过几个月的顽强奋战,终于焦耳制造出一种崭新的机器模型。

“爸爸,我已把永动机模型造好了。”一天,焦耳神秘兮兮地凑到父亲耳边,喜滋滋地说。

“好啊!”父亲也高兴地说:“那就快试试吧。”

小焦耳把永动机模型摆好,聚精会神地试了起来,然而,试了半天,发现这架永动机中看不中用,人力使他动作起来后,只动了几下,就不动了, 任小焦耳怎么努力也不行。真是南辕北辙,焦耳本想造个永动机,现在却造出个“不动机”。

“从设计上看,找不出什么毛病,这机器不知怎么搞的,它就是不会自动做功。”焦耳面对这只只动了几下的“永动机”焦急地说。

“莫急,孩子。”父亲劝慰说:“再找找原因。”

接着,焦耳又搞出几个改进过的设计,但都以失败而告终,看似十分漂亮的机器,实际上是一堆废物。

当时,有许多人醉心于永动机,明明走进了迷宫,还以为迈进了科学的殿堂,碰了壁也不肯回头,就是不能迷途知返,从永动机失败上另辟蹊径, 最终一无所获。

焦耳当时只有十二岁,而且一接触科学就误入迷途,但焦耳是一个聪明人。他从多次的失败中总结经验,吸取教训,迷途知返,毅然转向脚踏实地的科学研究,探索隐藏在失败背后的科学真谛。

焦耳十五岁以后,在英国著名物理学家和化学家约翰·道尔顿门下学习

化学、物理和数学,他经过几年努力,勤奋实践,终于从“永动机”的反面教训中,找到热功当量值,并且认识到,能量只能从一种形式转化为另一种形式,而绝不能无中生有,由于有摩擦损耗,能量不能永远不被消耗。

焦耳的发现,在寻找永动机的迷宫入口处,插上了一块“此路不通”的路牌,为了让后人少走弯路,焦耳在成了著名的物理学家之后,还语重心长地告诉那些迷恋“永动机”的人说:

“要科学,不要永动机。”