新说遭冷淡跳楼自杀的迈尔

恩格斯在《自然辩证法》中认为，能量转化和守恒定律是“由三个不同的人几乎同时”在物理学中“划时代的一年，即1842年总结出来。迈尔在海尔布隆，焦耳在曼彻斯特，都证明了从热到机械和机械力到热的转化”。

迈尔是一位物理学家，1814年12月25日生于德国海尔布隆。他少年时代对药品的试验很有兴趣，在父亲的鼓励下，终于走上了学医的道路。他学医的大学是蒂宾根大学，于1838年获得学位，次年25岁时便在汉堡正式开业行医。

就在他正式开业行医不久，一艘海轮要从荷兰到印度尼西亚的爪哇岛，于是他以“船医”身份作了这次从1840年1月～1841年1月的海外之行。在枯燥无味的海上生活中，他经常和船员聊天。一天，船员告诉他，暴风雨来时海水的温度会略为升高。这使他原来关于热与机械运动之间相互转化的思想得到进一步的启发。1840年2月，船队到达爪哇岛的巴达维亚。因船员中流行着很严重的肺炎病，他便从患者手腕的静脉中抽出一些血来治疗，这就是传统的“放血疗法”。他惊奇地发现，理应变黑的静脉血比在欧洲时更红。这一奇怪的现象引起了他的思考：这是什么原因呢？经过思考后他认为：动物的体温是由血液和氧结合（燃烧的缓慢形式）的结果，要保持一定的体温，在气温高的热带地方只需少量的燃烧就够了；或者从另外一个角度说，热带维持体温需要的新陈代谢的速度就比寒冷的欧洲低，在动脉中所消耗的氧就较少，所以从较冷的荷兰去较热的爪哇后船员的静脉血更红也就不足为奇了。由此他还进一步认识到，体力和体热都必定来源于食物中所含的化学能，如果动物体的能的输入同支出是平衡的，那么，所有这些形式的能在量上就必定守恒。由上可见，这段“船医”生活使迈尔大致形成了能的两个观点：相互转化，量上守恒。这次海上之行便成了他在物理学上做出永载史册的重大发现的起点，但也种下了他悲剧之树的祸根。

1841年迈尔回到海尔布隆后，他对航海期间的新发现的思考进行了总结，并由此写出论文《论力和量的质的测定》，这一工作是他利用行医的余暇时间作的。但他于当年6月16日把论文寄给《物理学和化学年鉴》（也译《物理学与化学杂志》）时，却被以不收思辨性文章和无严密科学论证为由拒绝发表，并且未退稿。《物理学与化学杂志》是当时最权威的刊物之一，由德国物理学家波根多夫（1796～1877）任当时的主编，他于1824年接手办这一杂志已历时17年，他早年作过药剂师，后在柏林大学任教，在电磁学领域对电流计和电池很有研究和创新。这样，权威学者和权威刊物的拒绝给迈尔当头泼下一瓢冷水。不过，36年之后，《物理学与化学杂志》就后悔不迭了：他们失去了优先发表能的转化和守恒定律的机会。于是作了一个亡羊补牢式的补救措施：由J.K.F.第尔纳从编辑部中将迈尔36年前的论文取出来发表。有趣的巧合是，这一年波根多夫辞世。

不过，《物理学与化学杂志》的拒绝刊载这瓢冷水，并没有浇灭迈尔心中的烈火。在朋友的规劝下，他用物理实验来证明自己的思想，以下两个小实验就是他做过的。一个是让一块凉的金属从高处落在一个盛水的器皿里，结果水的温度升高了；现在我们知道，这是重力势能转化为热能的结果。另一个是将水用力摇动，水的温度也会升高；这是动能转化为热能的结果。但这些实验都没有定量的结果。为了得到定量的结果，他在1842年由空气的热容商及恒压热容，最早算出“热功当量”，为1卡=3.58焦。热功当量这一概念最先也是由他提出来的。他列出了25种能量相互转化的形式，例如机械能可转化为热能、电能、磁能、化学能。他把这些成果写成《论无机界的力》一文，发表在德国化学家李比希（1803～1873）主办的《化学和药物杂志》1842年5月号上。但可惜的是，当时人们仍未注意。1845年，他又把能的转化和守恒思想应用于非生物界、生物界和宇宙，先后发表了《生物界的运动和物质代谢的关系》和《对天体力学的贡献》等论文，进一步阐述他的科学发现。然而，他的发现却未能带来好运。

首先，人们开始并不承认能的转化和守恒定律。一次，他在海德尔堡遇见了约利，约利嘲讽他说，如果你的理论正确，那把水烧热就不要燃料了，只需把水晃动就行了。约利仓促发难，迈尔一声不吭地走了。几周以后，迈尔到约利那里，对他说：就是那样，就是那样！但像约利的这类讥笑却未终止。

第二，英国物理学家焦耳（1818～1889）错误地向迈尔发起了能的转化和守恒定律这一科学发现的优先权之争。与迈尔大致同时，焦耳也在进行类似的研究，不过他的侧重点是准确测量热功当量，对这个定律的最终确立也起了很大的作用。然而，在1848年，当迈尔等人的工作不断地证明这一定律的正确性，并开始有一些人承认的时候，焦耳却受名利欲望的驱使，向迈尔发现这一定律的优先权发起进攻。他在文章中说，迈尔对热功当量的计算没有完成，迈尔只不过是预见到热和功之间存在一定数量比例关系，但却没有证明这一关系，而首先证明这一关系的是他——焦耳。随着焦耳发起的这场争论的扩大，本来是各自独立发现这一定律的事实被混淆了这使迈尔陷入非常难于辩解的痛苦境地。

理论不被认同反遭讥笑，开始有人认同时却又有人来争发现权并被错误指责，这双重压力已经够受的了。然而，迈尔的悲剧还在继续，此时他的两个孩子先后因故身亡，这无疑是雪上加霜。在这内外交困之时，迈尔于1849年5月29日从二层楼的窗口跳楼自杀（未遂），使这场悲剧达到高潮。接着，迈尔精神紊乱，于1851年关进精神病院治疗近两年，受到疾病的残酷折磨，吃尽了苦头。他虽于1853年出院恢复了自由，但从此精神就未完全正常过，以致在疾病和“人世艰难”双重折磨下，痛苦地度过了20多年的悲惨余生，于1878年3月20日死在海尔布隆。

1858年，一些人肯定了迈尔的发现，其中英国物理学家丁铎尔（1820～1893）给予了公正的历史评价，并于1862年在英国皇家学会上介绍了迈尔的工作，还翻译了迈尔的几篇论文。但英国工程师汤姆逊（1822～1873）等却没能正确评价迈尔的工作，并且指责丁铎尔高估了迈尔而低估了焦耳。由此可见，迈尔的发现在经历了20年后，一些人仍不能正确评价，科学发明发现的曲折之路由此可见一斑。

当然，随着19世纪50年代末，迈尔的发现得到一些人的承认后，他的处境也曾略有改善。

从迈尔的悲剧及形成的原因来看，既和他本人支持不住的主观原因有关，而这多少看出他对科学的荆棘之路认识不足、对人生的曲折之路准备不够；又与外界环境因素的客观原因有关，而这不但有“权威”对待“小人物”或新生事物的失误，还有人类的认识水平不足的局限。假设迈尔的论文发表后，“权威”们持热情、扶持的态度，对这一尚未完全认识的定律进行探索、讨论而不是反对或讥笑；再假设迈尔即使在“权威”们反对、一些人讥笑的逆境中也能像许多科学家那样能挺得住，并不断以新的、更加确凿的证据和逻辑推理来证明自己观点的正确性，那他必定不会被逼疯、自杀，酿成后半生的悲剧。

其后，人们在宏观领域中建立了能的转化与守恒的热力学第一定律，爱因斯坦则将质量守恒和能量守恒两定律统一在质能公式之中，康普顿效应则证明在微观世界中能量守恒定律依然成立，人们还逐步认识到能量守恒是由时间的平移不变性决定的，因而是物理学和科学中的普遍规律和基石之一。