第13章 與物理學家相約(4)(1 / 3)

亨利小時候父親長年有病。母親為了照料父親,隻好把六歲的亨利送到五十多公裏外的戈爾維鄉下,寄養在親戚家裏。亨利在戈爾維上小學,10歲就輟學,在一家鄉村小店當學徒。

老板見小亨利聰明、機靈,很喜歡他,讓他上午上班,下午去學校學習。有一次,他到教堂去玩耍,發現有一塊地板是活動的,原來下麵有一條地道直通教堂圖書館。從此隻要有空,亨利就鑽進地道到圖書館去看書。後來小店老板知道了,幹脆帶亨利走正門去那裏讀書,還和他一起討論問題,使亨利養成良好的自學、鑽研的習慣。亨利14歲那年父親去世,他回到母親身邊,在奧爾貝尼一位製表工匠那裏學習手藝。他當時的抱負是當演員和劇作家。母親為了維持生活,把空餘的房間出租,有一位房客成了亨利的好朋友。有一次房客借給亨利一本1808年出版的《格裏戈利關於實驗科學、天文學和化學講演集》。這本書內容豐富,有啟發性,深深地吸引了亨利。從此,他的興趣發生轉移,決心獻身於自然科學。亨利17歲在奧爾貝尼學校上夜校,隻用了七個月就取得鄉村小學教師資格。他白天教書,晚上做研究。後來在奧爾貝尼學院任職,經常利用實驗室空閑時間做些電學實驗。不久,他去伊利運河工地任測量工程師。1832年亨利應聘任新澤西學院(今普林斯敦大學)自然哲學教授,1846年經國會推選任華盛頓史密鬆博物館館長,同年亨利創設氣象局。1867年選為美國國家科學院第一任院長。

亨利在物理學方麵的主要成就是對電磁學的獨創性研究。1829年亨利對英國發明家威廉·史特京(1783~1850)發明的電磁鐵作了改進,他把導線用絲綢裹起來代替史特京的裸線,使導線互相絕緣,並且在鐵塊外纏繞了好幾層,使電磁鐵的吸引作用大大增強。亨利最初製作的電磁鐵能吸起300千克鐵。後來他製作的一個體積不大的電磁鐵,能吸起一噸重的鐵塊。

1829年8月,亨利對繞有不同長度導線的各種電磁鐵的提舉力做比較實驗。他意外地發現,通有電流的線圈在斷路的時候有電火花產生。第二年8月,亨利對這種現象又進行了研究。1832年他發表了《在長螺旋線中的電自感》的論文,宣布發現了電的自感現象。

1830年8月,亨利在電磁鐵兩極中間放置一根繞有導線的條形軟鐵棒,然後把條形鐵棒上的導線接到檢流計上,形成閉合回路。他觀察到,當電磁鐵的導線接通的時候,檢流計指針向一方偏轉後回到零;當導線斷開的時候,指針向另一方偏轉後回到零。這就是亨利發現的電磁感應現象。這比法拉第的發現幾乎早一年,遺憾的是亨利沒有及時公開發表自己的實驗結果。法拉第不但在1831年就報告了自己的發現,而且在1851年又總結出了電磁感應定律。

因此,後人把發現電磁感應現象的優先權歸屬於法拉第,並且用法拉第的名字來命名電磁感應定律。

1842年亨利在實驗室裏安裝了一個火花隙裝置,在40米處放一個線圈來接收能量,線圈和檢流計相接,形成回路。當火花隙裝置的電火花閃過的時候,和線圈相接的檢流計指針就發生偏轉。這個實驗的成功,實際上實現了無線電波的傳播。亨利的實驗雖然比赫茲的實驗早了40多年,但是當時的人們包括亨利自己在內,還認識不到這個實驗的重要性。

此外,亨利還先於莫爾斯(1791~1871)發明了電報機,並且成功地研究了長距離輸送電力的問題。

亨利的貢獻很多,隻是當時沒有立即發表,因此他失去了許多發明的專利權和發現的優先權。但是亨利仍然不失為公認的著名電學家。亨利於1878年5月13日在華盛頓去世,終年81歲。後人為了紀念亨利,特地用他的名字來命名電感的單位,簡稱“亨”。

被命名為磁通量單位的科學家韋伯

威爾海姆·愛德華特·韋伯(Wilhelm Eduard Weber,1804~1891)在物理學中的主要貢獻是測定了電荷的靜電單位和電磁單位的比值。他是德國物理學家,1804年10月24日誕生於德國維騰堡。

韋伯在維騰堡上小學,1813年全家遷往哈勒。1822年,韋伯考入哈勒大學,在物理學家施維格(1779~1857)教授指導下攻讀物理學。1826年發表關於簧風琴的波動理論的學位論文,取得博士學位。1828年韋伯先後擔任哈勒大學的講師、副教授。1831年4月任哥廷根大學物理學教授。1832年韋伯和高斯成了好朋友,先後合作進行電報、地磁等方麵的研究。1838年3月韋伯先後到柏林、倫敦、巴黎等地旅行。1840年當選為英國倫敦皇家學會外國會員,不久任法國科學院外國院士。1843年任萊比錫大學物理學教授。1848年恢複在哥廷根大學的教授職位,兼任天文台台長。韋伯曾經榮獲英國皇家學會柯普利獎章。