真理的誕生往往不是一蹴而就,真理的接受也是如此。
比如能量守恆定律,其實1842年就已經被提出,但直到去年才被物理學家們認可。
而且也不是絕對的認可,質疑的聲音依舊存在,遠不是後世那個眾所周知的物理學基本法。
再比如對於“熱”的理解。
一部分科學家認為熱是某種特定的物質,叫做“熱質”,另一部分科學家則認為熱是運動的體現,歷史證明後者更接近真理。
焦耳就是“熱動說”的堅定支持者。
聽到馬哨的這番話,焦耳感到有些難以置信:“你……你是印第安人,對嗎?”
沒人能擺脫偏見,焦耳也一樣。
在絕大多數人的下意識裡,印第安人和科學是毫無關系的兩個概念,風馬牛不相及。
馬哨點頭:“沒錯,但誰說印第安人不能懂物理?”
梅奧笑了笑,說道:“焦耳,你可千萬不要小瞧馬哨大酋長,他對科學的了解至少遠在我之上。事實上,他來曼徹斯特拜訪你,就是想和你談談物理學。”
“我對剛才的失禮感到抱歉。”焦耳的態度友善了許多,緊接著臉上浮現出一絲尷尬,抬頭看著馬哨,“嗯……你叫什麽來著?”
“馬哨。”
“哦,馬哨先生。”焦耳點頭,然後說道,“先坐吧,待會你們可以嘗嘗我家的啤酒。”
“多謝。”
雙方落座之後,馬哨和焦耳聊起了物理。
經過簡短的對話,焦耳便確認眼前這個印第安人絕非什麽愚昧無知的野蠻人,就像梅奧說的一樣,其對物理學的理解相當之深。
馬哨對熱動說等理論的認可,也讓他感到親近。
“……在我看來,倫福德的炮管實驗已經足以否定熱質說。”馬哨說道。
“熱質說的支持者們認為,熱是一種物質,而且守恆。但當炮匠對炮管鏜孔時,熱卻源源不斷地產生,只要鏜孔在進行,熱的產出就無論如何也不會見少。”
“顯然,熱不可能是一種物質,否則炮匠就是在製造物質、打破守恆了。”
量子力學允許一些無中生有的情況發生,但在這個時代談量子力學顯然不合時宜。
馬哨只需要講經典的守恆就綽綽有余了。
焦耳顯然非常吃這一套,不禁放下手中的啤酒杯,帶著讚歎地說道:“沒錯,我也這樣認為!”
“守恆應該是宇宙最基本的法則,是造物主的特權,熱質連守恆都不遵守,毫無疑問是一種荒謬!”
焦耳對守恆有著格外強烈的堅持,其中一個重要原因就是他的信仰。
他當然不信那些奇奇怪怪的神話傳說,但他相信宇宙中存在著一位至高無上的造物主,掌握著創造和毀滅的特權。
除了造物主之外,任何人都不能破壞守恆律。
這種思想在西方科學家中並不罕見,信仰宗教的科學家很少,並且越來越少,但持有神論立場的科學家卻頗為常見。
馬哨:“是的,守恆應該最基本的物理定律,物質守恆,電荷守恆,能量守恆,這些都應該是不生不滅,只能從一種形式轉化為另一種形式。”
“相比於在倫福德實驗下露出馬腳的熱質守恆,能量守恆無疑才是真理。”
“一個物體所謂的熱,其實就是其分子的平均動能。”
“分子的平均動能……”焦耳眼前一亮。
熱動說雖然由來已久,但很大程度上,這仍然是一種哲學上的認知,非常模糊。
最早對此做出定量分析的是歐拉, 但歐拉並沒有好事做到底,隨便算了算就完了,也沒有產生大的影響。
所以時至今日,盡管很多科學家相信熱動說,但對於運動究竟如何反映為熱,依舊沒有一個清晰的想法。
而馬哨這句話已經說得相當具體,讓焦耳頗有幾分恍然之感。
馬哨又道:“人們已經知道了能量守恆定律,但恕我直言,我認為它還不夠完美。”
焦耳正要說什麽,聞言不禁眉頭一動:“哦?”
“首先是它的名字。”馬哨說道,“我覺得它不應該被稱為‘能量守恆定律’,或者說,不應該隻被稱作這個名字。”
焦耳:“那應該叫什麽?”
“熱力學第一定律。”馬哨緩緩說道。
“熱力學……”焦耳念叨著這個新名詞。
馬哨:“沒錯,熱質說錯漏百出,既不遵循守恆,也不能兼容分子動理論,關於它的熱學應該退出歷史舞台了。”
“現在,我們應該新建一門物理學的分支,以熱動說為基礎,名字就叫‘熱力學’。”
停頓了一下,他繼續說道:“而能量守恆定律,毫無疑問應該是這門全新學科的基礎定律,熱力學第一定律。”