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《第4章 电气时代》




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亿万先生 科普

更新时间:2017年8月06日

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   1879年的最后一天,美国东北部大雪纷飞,第二天就是1880年的新年了,但是寒风与大雪都阻挡不住人们的热情,就在大约一个星期之前,纽约报纸大幅报道了一个神奇的实验室,在这个实验室里,有一个神奇的玩意将要大放异彩。报纸不惜笔墨,花费了整整一个版面,文章标题也很吸引眼球,但绝无“标题党”之嫌疑。报社记者把爱迪生的魔法讲得有声有色,扣人心弦:把电流通到“一口气就能吹得走的小纸条上”就产生了一种明亮的、美丽的光,像意大利秋天日落时分的太阳那样柔和……

      连篇累牍的报道彻底激发了读者的兴趣,这个名叫爱迪生的三十二岁年轻人一时间成了大家关注的焦点。爱迪生还非常懂得在商业营销上趁热打铁,借舆论造势的手法,他宣布要在12月31日邀请大家来看看这种“未来之光”。就在12月31日的晚间,宾夕法尼亚铁路公司的火车陆续拉来了三千人到场参观,他们都是从人口众多的大城市纽约和费城赶来的。爱迪生把从车站到自己在门罗公园的实验室的道路沿途都安装了电灯,每当一班火车到站,爱迪生就扳动开关点亮电灯,下车的人群立刻就被这种神奇的光线震撼了。上至达官显贵,下至贩夫走卒,一个个看得目瞪口呆。在爱迪生的实验室里,大家更是兴奋,因为他们第一次看到扳动开关就能够随便控制亮灭的灯,要知道街边儿那昏黄的煤气灯,每天傍晚都是要工人爬上爬下逐个点燃的。实验室庭院里的数百盏电灯让人们神魂颠倒,到了午夜时分大家还都不肯离去,甚至还有人不断地高喊“爱迪生万岁!”此刻的爱迪生已经创造了历史。

      爱迪生显得信心满满,将来要建立发电厂,城市里要架设电线,气灯煤油灯也将全部都被电灯所代替。未来恐怕还需要培养大批量的电气人才,电气工程师将是炙手可热的高亿万先生职业。他分明感到一个电气时代已经扑面而来,就如同过去的蒸汽机代替风车时所发生的一切那样。但是,一个对电气时代的到来做出重大贡献的巨人,却没能看到门罗公园这令人欣喜的一幕。就在一个多月前的1879年11月5日,麦克斯韦因胃癌去世,他的母亲也是在同样的岁数,因同样的疾病去世的,深究起来恐怕有家族遗传的因素。麦克斯韦去世的时候,仅仅四十八岁,他留下了尚未整理完的卡文迪许的文稿,留下了亲手创建的剑桥大学卡文迪许实验室,留下了揭示了电磁奥秘的方程。人们在他离去之后才发现,他是一位堪与牛顿比肩的科学巨人。

      进入十九世纪,科学研究的重心也已经转移到了欧洲大陆,法国科学家开始独领风骚。现在的物理学标准计量体系都由法国人建立,从“米”到“千克”,到“行车靠右”等等一系列标准也都是法国人的贡献,英国的地位开始不可避免地下降。因为牛顿与莱布尼茨关于微积分发明权的争议,英国科学界与欧洲大陆的科学家们开始心存芥蒂,他们甚至不肯使用由莱布尼茨发明、经过无数数学家改进的微积分符号。长期与欧洲大陆隔离,长期使用陈旧的数学思想,英国的科学研究水平逐渐被法国超越。紧跟着,德国也逐渐显露出了后来居上的势头,但英国仍然是那个率先走进了工业时代的英国,几代科学宗师都诞生在这孤悬海外的英伦三岛。牛顿、麦克斯韦、达尔文都是英国人,《自然哲学之数学原理》《电磁通论》《物种起源》成为近代科学最重要的三大基石。在这其中,麦克斯韦就是那力挽狂澜的擎天巨柱。
     
      麦克斯韦去世前大约半年,身体已经每况愈下,但是他还在关心着光速的测量问题。正在为大英百科全书整理撰写《以太》词条的他假设:如果能够从A点发射一束光到B点,测量一下光速。然后反过来,从B点发射一束光到A点,再次测量光速。假如两者是不一样的,那么我们的地球必定是在“以太”之中运动着。这也好理解,同样一条船顺流而下与逆流而上,速度自然不同。一正一反的速度不一致,那么就正好可以说明介质是相对于地球运动的。不过麦克斯韦也很悲观,光速太快了,一正一反,即便有差异,恐怕也在一亿分之一的水平上,现在没有办法测量到这么精密的程度。1879年3月19日,他写了一封信给美国航海历书局的托德,询问观察木星食测量光速是不是有足够的精度,这又回到了人类最初粗测光速的道路上来了。“以太”到底是个什么东西?还是没有定论。麦克斯韦最终也没能知道这个问题的答案,而此时就在美国航海历书局,一位有心人暗下决心要解决这个问题,这是后话按下不表。

      1879年是有意思的一年,陈独秀、斯大林都是在这一年出生,没人知道他们长大成人到二十世纪时,会掀起怎样的世纪波澜。历史总是把千般线索巧妙安排,让那么多人的命运有了交集。麦克斯韦一定不会想到,以太的“掘墓人”刚刚出生,二十世纪最伟大的物理学家,此时此刻正在婴儿的摇篮里甜甜地睡着。就在几天前的3月14日,这个婴儿刚刚降生,他出生在德国南部的小城乌尔姆。这里靠近奥地利和瑞士,南边就是白雪皑皑的阿尔卑斯山,翻过阿尔卑斯山,不远处就是意大利。就在这座小城里面,这位年轻的母亲,刚刚产下了他的儿子。有了儿子,全家都高兴得不得了,第二天,父亲立刻跑到市政厅给孩子上户口,他给孩子起名叫阿尔伯特。这名字很有意义,来源就是他爷爷的名字亚伯拉罕,一听这个名字就知道,他们家是犹太人。孩子的父亲也在填写表格时,郑重其事地填上了“犹太人”三个字。

       孩子快一岁的时候,他们家搬到了慕尼黑。要知道,德裔犹太人是善于做生意的民族。他家显然是个小有积蓄的家庭,远房的叔叔伯伯掰着手指头也数不过来。孩子的亲叔叔是他们家唯一接受过高等教育的人,大学深造以后就干上了电气工程师的工作,这也是那个时代的一个特征——电气时代到来了。电气工程师属于高亿万先生行业,因此兄弟俩搬家来到慕尼黑,开办了一家电气公司,叫做“爱因斯坦电气公司”。听出来了吧?孩子家姓“爱因斯坦”。这个姓氏,将因这个孩子在物理学方面的成就而名满天下。不过,当时大家可是发现,这孩子说话太慢。爹妈非常担心。这孩子怎么不说话呢?他们仔细一研究,发现他先要自己叨念两遍,有把握了才大声地说出来,因此显得说话慢。看来阿尔伯特小时候往好了讲是个完美主义者,往坏了讲就是“自闭症”。后来,孩子长大了,爹妈又发现一个毛病,这孩子脾气太暴躁了,碰上啥事儿不对胃口,立刻脸煞白,看着十分凄惨。有一次他把一个碗砸到了
妹妹的头上,后来又变本加厉,扔了一把玩具镐过去,妹妹脑袋被打了个洞。把他父母给急坏了,这孩子太难伺候了!

      孩子到了七岁,脾气不那么暴躁了,开始变得正常起来,不过仍然有些不合群,不太喜欢和别的孩子来往。孩子要上小学了,而他家是犹太人,本来应该上犹太学校,可是他们那儿的犹太学校早就关门了。不得已,只好就近入学,学校离他家二十分钟的路程,是个天主教小学,但爱因斯坦在这所小学过得一点也不快乐。
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