电子科学发明家-第13部分

按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！



　　　　　　　这一年新学期，汤姆生的父亲开始讲课。新来的教授学问渊博，讲述有　

　　条不紊，待人亲切，很快就博得了学生们的敬仰。没有多久大家就发现，教　

　　授来讲课的时候常常带着两个漂亮的小男孩，让他们坐在教室里旁听。小的　

　　那个孩子还背着装玩具的书包。起初，同学们都以为这两个小家伙是来玩的，　

　　后来看到他们在认真地记笔记，才大吃一惊。因为这两个大学旁听生的年龄　

　　实在太小了：杰姆是十岁，汤姆生才八岁！　



　　　　　　　一所堂堂的高等学府竟准许八岁的儿童当旁听生，听起来有些荒唐，但　

　　是却是事实。人才的培养本来就应该不拘一格。我国历史上不也有甘罗十二　

　　　　　　　　　　　　①　

　　岁当宰相　的佳话吗？汤姆生的父亲望子成才，也很费了一番苦心。汤姆生从　

　　接受启蒙教育直到中学教育，都是他父亲自己编教材，在家里教的。他在读　



①　绝对温标是一种最基本的温度单位制，也称做开氏温标。　

①　相传春秋战国时期，十二岁的甘罗因为聪明过人，外交有功，被秦王封做上卿　（相当于丞相）。　


…　Page　44…

　　大学以前，从来都没有进过学校。气宇轩昂的老教授是个天生的教育家，他　

　　的最大乐趣就是给孩子们传授知识，把他们教育成材。汤姆生兄弟也很争气，　

　　他们在大学非正式地旁听了两年，眼界开阔了不少。有一次上实验课，兄弟　

　　两个对电学实验发生了浓厚的兴趣，回家以后，竟仿制了几个莱顿瓶和伏打　

　　电堆。两个小实验家用电堆给莱顿瓶充上电，然后骗小妹妹维莉来摸，结果　

　　　“啪啦”一声，把她吓得大哭一场。　

　　　　　　　汤姆生十岁的时候，和哥哥一道正式进了格拉斯哥大学预科学习。这大　

　　约是当时世界上最小的大学生。同年级的同学大多是农场主的儿子，最大的　

　　二十四岁。这些纨袴子弟醉心在神学里，汤姆生却在数学、物理学和天文学　

　　方面努力学习。汤姆生十五岁那年，获得了学校的物理学奖；十六岁获得了　

　　天文学奖，同时还因为写了一篇出色的论文《地球的图形》，得到大学的金　

　　质奖章。　

　　　　　　　1840年春天，汤姆生的父亲带着全家去欧洲大陆旅行。他们渡过多佛尔　

　　海峡，顺着莱茵河南下，旅游的区域主要在德国境里。父亲选取这条路线，　

　　主要是想让孩子们练习德语会话。为了避免分散精力，他事先规定谁也不准　

　　携带书籍。这年年初，汤姆生的指导教授，向他介绍了法国数学大师傅立叶　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①　

　　　（1789－1857）关于热的数学分析的一本著作，要他学习。汤姆生动身以前，　

　　听说爱丁堡大学的凯伦特教授非难这部著作。他瞒过父亲，把书悄悄地藏在　

　　皮包里，旅途中一有机会就偷偷地读几页。他们在法兰克福作客的那些日子，　

　　汤姆生每天都躲进地窖里研究傅立叶的理论，终于发现是凯伦特教授自己搞　

　　错了。于是，他写了一篇反驳的论文。旅行结束以后，他把论文寄给凯伦特　

　　教授。凯伦特对这个十六岁少年的挑战，最初只是付诸一笑，但是当他读完　

　　全文以后却完全折服了。第二年，这篇论文发表在剑桥大学的数学杂志上，　

　　虽然用的是笔名，但是不久，大学生们就都知道作者是谁了，汤姆生顿时名　

　　扬全校。　



　　　　　　　在以后的几年里，汤姆生发表了一连串的科学论文，内容涉及数学、热　

　　力学和电学。十七岁那年，他把电力线和磁力线同热力线加以类比；十八岁，　

　　接触到了热传播的不可逆性　（就是热量总是从高温物体传到低温物体，不能　

　　反向传递）。在研究这些问题的时候，他娴熟地运用了很多新的数学定理。　

　　剑桥大学的数学家霍普金斯　（1793－1866），曾经担任他的指导教授，使他　

　　得益不小。这一切都表明，他有可能成为一个杰出的数学物理学家。遗憾的　

　　是，他成名太早，反而影响他刻苦钻研。他一生中的某些不足在这个时候已　

　　经露头。他撰写论文很少参考别人的著作，写起来也是龙飞凤舞，一挥而就。　

　　据说他习惯用铅笔写作，而且常常写在零乱的纸上就送去付印。　

　　　　　　　1845年一月，二十岁的汤姆生通过了紧张的毕业考试。事前，父亲和老　

　　师们对他都寄予很大的希望。父亲确信他能够稳拿第一名，一个主考教授甚　

　　至对他的同事说，他们都不配改汤姆生的卷子。可是考试揭晓，汤姆生只得　

　　了第二名。直到第二次史密斯奖考试的时候，他才夺得了桂冠。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　后生可畏　



①　傅立叶也译做富里埃，法国著名的数学家和物理学家，他发现可以把函数表示为由三角函数构成的级数　



　（就是“傅立叶级数”），在无线电电路分析中有重要意义。　


…　Page　45…

　　　　　　　汤姆生毕业以后，首先选择了电磁学当做进军的目标。虽然热力学也在　

　　他的视野范围里，但是自从法拉第在1831年发现电磁感应以后，探索电磁的　

　　奥秘就成了很多科学家感兴趣的课题，汤姆生也受到强烈的吸引。这个高材　

　　生还在儿童时代就被电学迷住了。他很羡慕法拉第的成就，尤其是对法拉第　

　　关于电力线和磁力线的思想很感兴趣。汤姆生掌握了数学工具以后，更觉得　

　　电磁学是个大有可为的领域，跃跃欲试。　

　　　　　　　汤姆生的父亲却一心要儿子竞选教授席位。当时格拉斯哥大学有位德高　

　　望重的物理学教授要退休，父亲非常希望汤姆生能够接替这个职位。按照当　

　　时的传统，必须要对物理学有实践经验的人才有资格。为了达到这个目的，　

　　父亲特意安排汤姆生去巴黎留学，给物理学家雷尼奥　（1810－1878）当研究　

　　生。雷尼奥是搞热力学的，曾经接受法国政府的委托，测定过比热常数。汤　

　　姆生一边听他的课，一边给他当实验助手，在热力学研究上得到不少启发。　

　　但是他当时的主要精力，还是放在电磁学上。他在巴黎只逗留了四个多月，　

　　就写了第一篇很有见地的电学论文，发表在法国的数学杂志上。这家杂志的　

　　主编很赏识这个英国青年，曾经给了他不小的鼓励。汤姆生的论文根据光学　

　　倒影原理，论述了静电感应的电荷分布，这已经是个创见；更不简单的是，　

　　他还提出可以用数学方法来分析法拉第的静电感应现象。他这个闪光的思　

　　想，比麦克斯韦要早十年！　

　　　　　　　1845年初夏，汤姆生从法国回到剑桥大学，参加了英国科学协会的会　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①　

　　议。出席这次会议的都是著名学者，包括法拉第、焦耳（1818－1889）这样　

　　一些世界第一流的大科学家。相比之下，二十一岁的汤姆生不过是个孩子。　

　　但是他不迷信权威，在会上大胆发表自己的见解。　

　　　　　　　这个英俊的青年有些紧张地站在讲台前，介绍自己对电磁学的研究。他　

　　的脸颊因为兴奋而微微发热，声音也不由自主地提得很高。汤姆生在会上宣　

　　读的论文，是根据自己发表在数学杂志上的那篇文章修改的。当他谈到法拉　

　　第的磁力线可以用数学公式来表示，谈到他发现的光线在两块带不同电荷的　

　　玻璃片之间发生极化现象的时候，会场上发出了一阵热烈的议论。　

　　　　　　　当汤姆生回到自己座位的时候，旁边一个衣着简朴、态度和蔼的学者转　

　　过脸对他说：“小伙子，你谈得不错啊！”　

　　　　　　　　“先生过奖了！”年轻人有些不好意思。　

　　　　　　　　“我也一直在思考这个问题，”那位学者直率地说。　

　　　　　　　　“请问先生贵姓？”汤姆生很有礼貌地问。　

　　　　　　　　“迈克尔·法拉第。”　

　　　　　　　想不到同自己谈话的竟是法拉第！汤姆生顿时肃然起敬。法拉第从皮包　

　　里取出自己写的一本电学专著《电学实验研究》递给汤姆生，建议他抽空读　

　　一读。接着，他们的话题又回到论文上。汤姆生向法拉第请教，为什么光束　

　　通过带电介质会发生极化现象。法拉第解释说，这个问题很不简单，他几次　

　　想用《电学实验研究》来验证，都没有取得成功。　

　　　　　　　　“但是我相信，发生电感应现象的时候，介质一定是处在某种特殊状态　

　　中的。”法拉第坚定地说，并且表示要继续研究这个难题。　

　　　　　　　汤姆生当时很想提出来同法拉第合作。他犹豫了一下，没有把话说出口。　



①　焦耳是英国著名物理学家，在热学上有重要贡献。　


…　Page　46…

法拉第那时已经五十一岁，久病初愈，刚恢复研究工作。他虽然赏识汤姆生　

的才能，但是没有想到这个二十一岁的后生是最理想的助手。所以，他们探　

索的目标尽管是共同的，特别是汤姆生又精通数学，却没有能够携起手来。　

这是很可惜的。　

　　　　　一个月以后，汤姆生在皇家学院重新进行这项实验，可惜法拉第已经离　

开了。对他们两个人来说，都失去了一次最宝贵的机会。后来，法拉第始终　

没有能够把自己的研究提高到理论的高度；汤姆生的愿望，也要到麦克斯韦　

手里才能变成现实。　

　　　　　以后，汤姆生有好几次想把自己对电磁的研究总结成理论性的东西，但　

是都失败了。他的主要缺点是不善于吸取别人的长处。他对法拉第虽然很敬　

重，却从没有系统地读过《电磁学研究》。对于其他人的著作，他当然就更　

少过目了。有人说，他在四十年里没有认真读过一本书，这话虽然有些夸张，　

但是也说明了汤姆生的弱点。他在实验中的一些发现，有的确实闪耀着天才　

的光芒，有的却是重复了别人早已发现过的事实。　

　　　　　1846年五月，老汤姆生等候已久的机会终于到来：那位受人尊敬的老教　

授去世，他的职位空出来了。当时大学提出三十个有才干的教师做候选人。　

汤姆生的父亲梦寐以求的，就是要让儿子坐上教授这把交椅。他一向训诫儿　

子要把数学同物理学上的实际问题互相结合起来，对汤姆生一生确实有不小　

的影响。父亲主要是为了适应选拔教授的考试的需要，儿子却因此转向了应　

用工程的研究。　

　　　　　同年九月十一日，是汤姆生一家的大喜日子。通过一场激烈的竞赛，二　

十二岁的汤姆生击败了所有的对手，夺得了第一名。汤姆生的父亲在学校听　

到儿子当选为教授的消息，感到平生最大的愿望实现了，欣喜若狂，连帽子　

都顾不上戴，就　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　在真理的边缘　



　　　　　1846年十一月一日，汤姆生正式担任教授的职务。他还是悉心研究电