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就是欣赏你的笨拙--电磁学大师安培

科学大师的求学、恋爱与理念 by 张文亮

就是欣赏你的笨拙——电磁学大师安培

亲爱的朱丽:昨天晚上六点,我削了萝卜的皮,又把南瓜洗干净,优雅地切成几片,再把南瓜、猪肉搅碎成一团,花了我很多的力气,准备要下锅时,才想起炉子里没有火,我把木炭摆好,点了火,没想到怎么都点不着木炭,我蹲下去,用力往炉口坎,结果弄得我一阵猛咳,等到咳嗽好了,炉火又熄了,只好又点火,一边咳嗽一边吹火苗,火旺起来的时候,我闻到焦味,原来忘了放油,锅子里的菜已经焦糊了。

亲爱的朱丽,你的丈夫就是在吞嚼这难吃的食物时,特别地想到你。原来煮饭比物理难,让我精疲又力竭,现在你知道,为什么我一天只吃两餐的原因了吧!

需要你的安培上

〖血腥的年代〗

『开门!开门!』

一七九五年的一个深夜,法国里昂(Lyons)北方十一公里的一个小镇(Polemieux-les-Mont-d-Or),有几个人在一幢小木屋外敲门,小木屋却和周围寂静的山谷一样,除了一点回声之外,没有任何动静,『开门!再不开门,我们可要冲进来了!』

小木屋还是没有动静。周围的邻居探头看一下,就赶紧把窗子拉上。在法国人民议会的统治下,秘密警察半夜出来抓人是很平常的事。这是历史上着名的恐怖时期,被抓走的人很少是能够回来的。

『他生病了,不能为你们开门,』黑夜里,传来一个女孩子安静的声音。

『你是谁?』秘密警察质问这个女孩。『我是茱丽(CatherineJulieCarron),他的邻居。安培自从他父亲被处死后,精神就失常了。』

『他的父亲带领三万个纺织工人叛变,是人民的公敌,死有余辜!我们怀疑他跟里昂的叛徒仍然暗通款曲。安培十一岁就以天才闻名,这种人会精神失常吗?』

『你们可以进来看看。』茱丽拿出钥匙,秘密警察冲入小木屋里,到处找不到安培,后来看到有一个人在屋子后面的花园里,两眼呆滞地望着天,两脚埋在一个高起的沙堆里,嘴角沾着沙,衣服还是湿的,不晓得是沾满口水还是露水?

『安培疯了,真的是疯了,就跟我们从线民收到的密报一样,看来可以销案了。』秘密警察彼此对讲道。

茱丽转过身,轻轻地嘘一口气。

〖父亲最后的一堂课〗

一七七五年一月二十日,安培生于法国的里昂。他的父亲是一个杰出的教育家,虽然出身贫微,担任的又是卑微的裁缝工作,但是他坚信要给孩子读好的书,孩子自己会选择正确的路。他在孩子的四周放好书,并且尽可能地陪他读。安培后来写道:『我在十岁时,就已经看完三十巨册的百科全书,到了晚年我还记得。』安培后来以电磁研究闻名,但是他的史学、哲学、植物学都有很高的造诣。他十九岁时,发表多次回归方程式的数学解,并且是以诗的方式来表达,这不得不归功于父亲给他的教育。

安培在十一岁时,就被人称为数学天才。十二岁进入里昂大学就读,大数学家欧拉与伯努利的原着是他的最爱。

一七九三年法国大革命,恐怖分子当权,进行全国大整肃,大批里昂纺织工人失业,安培的父亲成为工人的领袖,向议会呈递工人的陈情信,没想到立刻被抓起来,并被送上断头台。安培记得父亲去世前仍有仰不愧于天、俯不怍于人的雄纠纠气概。断头台下,上万个工人与警察、军队打架,许多妇女为他哭泣。他只回头看了所爱的儿子一眼,他已经把一生的菁华教给儿子,但是还没有机会向儿子讲述他的信仰——死刑来得太快、太意想不到了——以儿子的智慧,应该可以看出父亲面对死亡的坦然,是给所爱的儿子上最后一课。

安培握着母亲的手,看着一生最要好的老师及朋友——他的父亲。当刀斧落下的那一刻,安培也晕倒了。等他醒来时,他不断喃喃自语:『生命有什么意义呢?』而后整整一年,他没有再讲过一句话,他只是吃沙、望天,变成了一个精神病患。

安培的母亲把他送到里昂郊外的小木屋里,请隔壁的卡侬先生照顾他。母亲则为了维持生计奔忙。

〖与苦难竞赛〗

茱丽是卡侬的大女儿,她每天都来看顾安培。整整六年的时间,菜丽看着安培的病情慢慢好转。

首先改善安培『失神』状况的是一本关于植物的书。安培翻翻书,恢复了一些记忆,空白的脑袋抓住了几个熟悉的图像,几句短语……他走出户外,闻到花香,看到浮云,在熟悉的马路和森林中,他开始有方向感了。有一天安培写道:『夜里我走到森林里,坐在小河边。不知道坐了多久,黑夜渐渐过去,早晨的曙光照上树悄,我忽然想到「有晚上、有清晨,这是头一日」,这是创世记第一章第五节,啊!黑夜之后,必有早晨。』

不久,安培又继续写道:『一个人如何去面对人生的苦难?如果上帝在掌管,为什么这个世界有这么多不合理的事?人所遭遇过的苦难与对上帝的期盼,为什么老是对不起来呢?上帝的应许是黑夜有苦难,但是黑夜一定会过去,早上的欢呼喜悦必定来临,因此我看苦难的角度改变了,人生所遭遇的每一件事,都有演变渐进的程序,要有耐心去看演变的结果。这是我对上帝的信心,早晨终必来临。』

〖贫穷与富有〗

一七九九年八月十六日,安培与茱丽在村里的小教堂结婚。法国当时已渐恢复秩序,残暴的人民议会已经被推翻。安培在附近的波格(Bourg)镇,找到一份教书的工作。他住在学校,周末再回家看茱丽,只是为了省下车马费。他不断地写信回家,表达他对妻子的爱、思念与感恩。至今法国博物馆还珍藏许多安培婚后给妻子的信,安培在一封家书上写道:

『谢谢你为我在车上预备的便当,里面摆着一块小小的肉丁。我像是上帝的子民,在逾越节里吃着羊羔肉,洋溢着感谢。有时我笑自己,可怜的安培啊!你的薪水怎么这么少?怎么只能吃这一点点肉?但是,亲爱的茱丽,你的爱使我的享受丰富。』

他在另一封家书上解释为什么周末不能回家:『在别人看不见的角落,我为物理放下一块小小的基石。我像是一个工头,为自己的工作感到满意。我期望后来的人读物理,就像是欣赏艺术一样,能够品尝到,物理的精髓,就画在人性深处里。』

一八O三年七月十三日,一场可怕的瘟疫夺了茱丽的生命,安培这一次没有发疯,为了他三岁的孩子与才刚出生的女婴,他必须勇敢地活下去,安培写道:『我不能失去信心,否则怀疑将是我的心无法承受的酷刑。』

〖打不倒的男人〗

为了小孩需要照顾,他又再结婚。没想到一天回家,家里完全被搬空,他的房子也被典当了——他被骗婚了。安培一手抱着婴孩,一手牵着孩子,背着仅剩的几本书,回到学校宿舍里。他写道:『生命对我而言,是一场与残酷的角力,经历死亡、欺骗的剥夺,我对未来几乎不再存着任何的幻想……但是我体会到一个人真正的有福,不是从快乐的角度去衡量,而是回到真实。』

『回到真实』不仅是信仰的起点,也是科学的起点。一八O五年,安培到巴黎综合技术学院(EcolePolytechnique)任教。一八O七年,他成了巴黎大学的教授,他的学术成就逐渐被肯定。数学是安培的另一种语言,他可以自由地用来描述所从事的机械理论、电磁现象、运动速度,与地球核心结构等探讨。一八二O年,他开始研究电流,根据电流测定的结果,一八二七年提出『磁场是电子运动所产生的』,在当时这是惊天动地的一个宣告。人类知道用磁场来做指南针、定航道,但是一直搞不清楚什么是『磁』?

安培用实验与数学推导出『磁是电流运动产生的现象』,成就了极着名的『安培定律』。他解开了千年的谜团,被称为电动力学之父,他的姓『安培』更成了电流的单位。

安培有他特殊的读书方法,他喜欢站着读,甚至一边走一边读、有时还大声地朗读。他有严重的近视,但上课时又不戴眼镜,所以黑板上字都写得很大,黑板一下就写满了,之后他就用很长的时间与学生讨论。

〖棋路打通思路〗

安培的办公室平常是打开的,任何学生、朋友都可以进去与他谈谈。一进安培的办公室,会看到里面有个棋盘,上面摆着棋子。下棋是安培的嗜好,任何人请教完问题后,一定会被安培请去下盘棋。有时候讨论问题,找不着头绪时,安培会突然冒出一句:『将军(echecetmat)!』学生知道老师的意思,赶快把棋子摆好,先在棋盘上厮杀一阵,老师又会突然说:『有关磁通量的积分……』,学生就知道棋路打开了老师的思路。

安培鼓励学生好好学电磁学,因为可以认识大自然奥妙的深度。安培去信给无机化学大师戴维(HumphryDavy,1778-1829)写道:「科学知识的传承,关系科学家的勇气,固执地走在理想的追求上。不需在政治界寻求祝福,不在乎市场变化的花招。只要是对的,就走下去!」

〖酒的可怕〗

『但是,爸爸,为什么我不能跟我心爱的男人走下去呢?』安培的女儿问道。

『因为他是一个爱喝酒的人。』安培心痛地回答。

『爱喝酒有什么不对?不是和爸爸喜欢下棋一样?』

『不一样!下棋只是让我的思考转个方向,休息一下。休息好了,我还是我。酗酒的人却是成为酒的奴隶,只会愈来愈失去自己。』

女儿抗议道:『我会改变他的!就像妈妈当年嫁给你时,你还不是个精神病患?』

这句话深深触痛安培的回忆,他回答道:『结婚不能改变一个人,能够改变人的,只有上帝。妈妈会作这种决定,是因为她知道爸爸心底深处,与她有个相同的实质,这才是婚姻的核心!』

女儿没有听父亲的话,仍执意嫁给那个男人,从此迈入不幸。

这是安培在一八二七年发表的电流理论之后,再也没有着作的原因。他到处兼课赚钱,为要帮助女儿筹钱,给不断争吵的女婿买酒喝。父亲对女儿的爱就是这样,明知她做了错误的决定,还是陪她走下去。

一八三六年六月九日,安培夜里带着钱,为了省车资,走了很远的路,去给女儿送钱,累得倒在路上。隔天早上,有一个清道夫发现他,把他扶到路边的椅子上躺着。等到警察来盘问时,椅子上躺着的是一个面带微笑的死者,这是安培给女儿留下最后的礼物。

〖我心难忘〗

一八六九年法国皇家科学家与大学的师生一起列安培的墓前默哀,世界这时才知道他的伟大。科学院院士们朗声道:『法国的社会主义学家,历史将忘记他们。拿破仑的伟大帝国,没有人知道在哪里?但是你工作的劳苦将永远随着你,并使人类文明变得更灿烂……』。

安培会在乎这些歌功颂德吗?也许他一生最珍惜的是,亲爱的茱丽为他在车上准备的那一小块肉片。

资料来源:

1.Verschuur,G.T.,1993.HiddenAttractionOxfordUniversityPress.USA.

2.Appleyard,R.,1968.PioneersOfElectricalCommunication.BooksforLibariesPress.USA.

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就是欣赏你的笨拙——电磁学大师安培 亲爱的朱丽:昨天晚上六点,我削了萝卜的皮,又把南瓜洗干净,优雅地切成几片,再把南瓜、猪肉搅碎成一团,花了我很多的力气,准备要下锅时,才想起炉子里没有火,我把木炭摆好,点了火,没想到怎么都点不着木炭,我蹲下去,用力往炉口坎,结果弄得我一阵猛咳,等到咳嗽好了,炉火又熄了,只好又点火,一边咳嗽一边吹火苗,火旺起来的时候,我闻到焦味,原来忘了放油,锅子里的菜已经焦糊了。 亲爱的朱丽,你的丈夫就是在吞嚼这难吃的食物时,特别地想到你。原来煮饭比物理难,让我精疲又力竭,现在你知道,为什么我一天只吃两餐的原因了吧! 需要你的安培上 〖血腥的年代〗 『开门!开门!』 一七九五年的一个深夜,法国里昂(Lyons)北方十一公里的一个小镇(Polemieux-les-Mont-d-Or),有几个人在一幢小木屋外敲门,小木屋却和周围寂静的山谷一样,除了一点回声之外,没有任何动静,『开门!再不开门,我们可要冲进来了!』 小木屋还是没有动静。周围的邻居探头看一下,就赶紧把窗子拉上。在法国人民议会的统治下,秘密警察半夜出来抓人是很平常的事。这是历史上着名的恐怖时期,被
抓走的人很少是能够回来的。 『他生病了,不能为你们开门,』黑夜里,传来一个女孩子安静的声音。 『你是谁?』秘密警察质问这个女孩。『我是茱丽(CatherineJulieCarron),他的邻居。安培自从他父亲被处死后,精神就失常了。』 『他的父亲带领三万个纺织工人叛变,是人民的公敌,死有余辜!我们怀疑他跟里昂的叛徒仍然暗通款曲。安培十一岁就以天才闻名,这种人会精神失常吗?』 『你们可以进来看看。』茱丽拿出钥匙,秘密警察冲入小木屋里,到处找不到安培,后来看到有一个人在屋子后面的花园里,两眼呆滞地望着天,两脚埋在一个高起的沙堆里,嘴角沾着沙,衣服还是湿的,不晓得是沾满口水还是露水? 『安培疯了,真的是疯了,就跟我们从线民收到的密报一样,看来可以销案了。』秘密警察彼此对讲道。 茱丽转过身,轻轻地嘘一口气。 〖父亲最后的一堂课〗 一七七五年一月二十日,安培生于法国的里昂。他的父亲是一个杰出的教育家,虽然出身贫微,担任的又是卑微的裁缝工作,但是他坚信要给孩子读好的书,孩子自己会选择正确的路。他在孩子的四周放好书,并且尽可能地陪他读。安培后来写道:『我在十岁时,就已经看完三十巨册的
百科全书,到了晚年我还记得。』安培后来以电磁研究闻名,但是他的史学、哲学、植物学都有很高的造诣。他十九岁时,发表多次回归方程式的数学解,并且是以诗的方式来表达,这不得不归功于父亲给他的教育。 安培在十一岁时,就被人称为数学天才。十二岁进入里昂大学就读,大数学家欧拉与伯努利的原着是他的最爱。 一七九三年法国大革命,恐怖分子当权,进行全国大整肃,大批里昂纺织工人失业,安培的父亲成为工人的领袖,向议会呈递工人的陈情信,没想到立刻被抓起来,并被送上断头台。安培记得父亲去世前仍有仰不愧于天、俯不怍于人的雄纠纠气概。断头台下,上万个工人与警察、军队打架,许多妇女为他哭泣。他只回头看了所爱的儿子一眼,他已经把一生的菁华教给儿子,但是还没有机会向儿子讲述他的信仰——死刑来得太快、太意想不到了——以儿子的智慧,应该可以看出父亲面对死亡的坦然,是给所爱的儿子上最后一课。 安培握着母亲的手,看着一生最要好的老师及朋友——他的父亲。当刀斧落下的那一刻,安培也晕倒了。等他醒来时,他不断喃喃自语:『生命有什么意义呢?』而后整整一年,他没有再讲过一句话,他只是吃沙、望天,变成了一个精神病患。 安培的母亲把他
送到里昂郊外的小木屋里,请隔壁的卡侬先生照顾他。母亲则为了维持生计奔忙。 〖与苦难竞赛〗 茱丽是卡侬的大女儿,她每天都来看顾安培。整整六年的时间,菜丽看着安培的病情慢慢好转。 首先改善安培『失神』状况的是一本关于植物的书。安培翻翻书,恢复了一些记忆,空白的脑袋抓住了几个熟悉的图像,几句短语……他走出户外,闻到花香,看到浮云,在熟悉的马路和森林中,他开始有方向感了。有一天安培写道:『夜里我走到森林里,坐在小河边。不知道坐了多久,黑夜渐渐过去,早晨的曙光照上树悄,我忽然想到「有晚上、有清晨,这是头一日」,这是创世记第一章第五节,啊!黑夜之后,必有早晨。』 不久,安培又继续写道:『一个人如何去面对人生的苦难?如果上帝在掌管,为什么这个世界有这么多不合理的事?人所遭遇过的苦难与对上帝的期盼,为什么老是对不起来呢?上帝的应许是黑夜有苦难,但是黑夜一定会过去,早上的欢呼喜悦必定来临,因此我看苦难的角度改变了,人生所遭遇的每一件事,都有演变渐进的程序,要有耐心去看演变的结果。这是我对上帝的信心,早晨终必来临。』 〖贫穷与富有〗 一七九九年八月十六日,安培与茱丽在村里的小教堂结婚。法国当时
已渐恢复秩序,残暴的人民议会已经被推翻。安培在附近的波格(Bourg)镇,找到一份教书的工作。他住在学校,周末再回家看茱丽,只是为了省下车马费。他不断地写信回家,表达他对妻子的爱、思念与感恩。至今法国博物馆还珍藏许多安培婚后给妻子的信,安培在一封家书上写道: 『谢谢你为我在车上预备的便当,里面摆着一块小小的肉丁。我像是上帝的子民,在逾越节里吃着羊羔肉,洋溢着感谢。有时我笑自己,可怜的安培啊!你的薪水怎么这么少?怎么只能吃这一点点肉?但是,亲爱的茱丽,你的爱使我的享受丰富。』 他在另一封家书上解释为什么周末不能回家:『在别人看不见的角落,我为物理放下一块小小的基石。我像是一个工头,为自己的工作感到满意。我期望后来的人读物理,就像是欣赏艺术一样,能够品尝到,物理的精髓,就画在人性深处里。』 一八O三年七月十三日,一场可怕的瘟疫夺了茱丽的生命,安培这一次没有发疯,为了他三岁的孩子与才刚出生的女婴,他必须勇敢地活下去,安培写道:『我不能失去信心,否则怀疑将是我的心无法承受的酷刑。』 〖打不倒的男人〗 为了小孩需要照顾,他又再结婚。没想到一天回家,家里完全被搬空,他的房子也被典当了——
他被骗婚了。安培一手抱着婴孩,一手牵着孩子,背着仅剩的几本书,回到学校宿舍里。他写道:『生命对我而言,是一场与残酷的角力,经历死亡、欺骗的剥夺,我对未来几乎不再存着任何的幻想……但是我体会到一个人真正的有福,不是从快乐的角度去衡量,而是回到真实。』 『回到真实』不仅是信仰的起点,也是科学的起点。一八O五年,安培到巴黎综合技术学院(EcolePolytechnique)任教。一八O七年,他成了巴黎大学的教授,他的学术成就逐渐被肯定。数学是安培的另一种语言,他可以自由地用来描述所从事的机械理论、电磁现象、运动速度,与地球核心结构等探讨。一八二O年,他开始研究电流,根据电流测定的结果,一八二七年提出『磁场是电子运动所产生的』,在当时这是惊天动地的一个宣告。人类知道用磁场来做指南针、定航道,但是一直搞不清楚什么是『磁』? 安培用实验与数学推导出『磁是电流运动产生的现象』,成就了极着名的『安培定律』。他解开了千年的谜团,被称为电动力学之父,他的姓『安培』更成了电流的单位。 安培有他特殊的读书方法,他喜欢站着读,甚至一边走一边读、有时还大声地朗读。他有严重的近视,但上课时又不戴眼镜,所以黑板
上字都写得很大,黑板一下就写满了,之后他就用很长的时间与学生讨论。 〖棋路打通思路〗 安培的办公室平常是打开的,任何学生、朋友都可以进去与他谈谈。一进安培的办公室,会看到里面有个棋盘,上面摆着棋子。下棋是安培的嗜好,任何人请教完问题后,一定会被安培请去下盘棋。有时候讨论问题,找不着头绪时,安培会突然冒出一句:『将军(echecetmat)!』学生知道老师的意思,赶快把棋子摆好,先在棋盘上厮杀一阵,老师又会突然说:『有关磁通量的积分……』,学生就知道棋路打开了老师的思路。 安培鼓励学生好好学电磁学,因为可以认识大自然奥妙的深度。安培去信给无机化学大师戴维(HumphryDavy,1778-1829)写道:「科学知识的传承,关系科学家的勇气,固执地走在理想的追求上。不需在政治界寻求祝福,不在乎市场变化的花招。只要是对的,就走下去!」 〖酒的可怕〗 『但是,爸爸,为什么我不能跟我心爱的男人走下去呢?』安培的女儿问道。 『因为他是一个爱喝酒的人。』安培心痛地回答。 『爱喝酒有什么不对?不是和爸爸喜欢下棋一样?』 『不一样!下棋只是让我的思考转个方向,休息一下。休息好了,我还是我
。酗酒的人却是成为酒的奴隶,只会愈来愈失去自己。』 女儿抗议道:『我会改变他的!就像妈妈当年嫁给你时,你还不是个精神病患?』 这句话深深触痛安培的回忆,他回答道:『结婚不能改变一个人,能够改变人的,只有上帝。妈妈会作这种决定,是因为她知道爸爸心底深处,与她有个相同的实质,这才是婚姻的核心!』 女儿没有听父亲的话,仍执意嫁给那个男人,从此迈入不幸。 这是安培在一八二七年发表的电流理论之后,再也没有着作的原因。他到处兼课赚钱,为要帮助女儿筹钱,给不断争吵的女婿买酒喝。父亲对女儿的爱就是这样,明知她做了错误的决定,还是陪她走下去。 一八三六年六月九日,安培夜里带着钱,为了省车资,走了很远的路,去给女儿送钱,累得倒在路上。隔天早上,有一个清道夫发现他,把他扶到路边的椅子上躺着。等到警察来盘问时,椅子上躺着的是一个面带微笑的死者,这是安培给女儿留下最后的礼物。 〖我心难忘〗 一八六九年法国皇家科学家与大学的师生一起列安培的墓前默哀,世界这时才知道他的伟大。科学院院士们朗声道:『法国的社会主义学家,历史将忘记他们。拿破仑的伟大帝国,没有人知道在哪里?但是你工作的劳苦将永远随着你,并使
人类文明变得更灿烂……』。 安培会在乎这些歌功颂德吗?也许他一生最珍惜的是,亲爱的茱丽为他在车上准备的那一小块肉片。 资料来源: 1.Verschuur,G.T.,1993.HiddenAttractionOxfordUniversityPress.USA. 2.Appleyard,R.,1968.PioneersOfElectricalCommunication.BooksforLibariesPress.USA.