175 【热力学第一定律】
真理的诞生往往不是一蹴而就,真理的接受也是如此。 比如能量守恒定律,其实1842年就已经被提出,但直到去年才被物理学家们认可。 而且也不是绝对的认可,质疑的声音依旧存在,远不是后世那个众所周知的物理学基本法。 再比如对于“热”的理解。 一部分科学家认为热是某种特定的物质,叫做“热质”,另一部分科学家则认为热是运动的体现,历史证明后者更接近真理。 焦耳就是“热动说”的坚定支持者。 听到马哨的这番话,焦耳感到有些难以置信:“你……你是印第安人,对吗?” 没人能摆脱偏见,焦耳也一样。 在绝大多数人的下意识里,印第安人和科学是毫无关系的两个概念,风马牛不相及。 马哨点头:“没错,但谁说印第安人不能懂物理?” 梅奥笑了笑,说道:“焦耳,你可千万不要小瞧马哨大酋长,他对科学的了解至少远在我之上。事实上,他来曼彻斯特拜访你,就是想和你谈谈物理学。” “我对刚才的失礼感到抱歉。”焦耳的态度友善了许多,紧接着脸上浮现出一丝尴尬,抬头看着马哨,“嗯……你叫什么来着?” “马哨。” “哦,马哨先生。”焦耳点头,然后说道,“先坐吧,待会你们可以尝尝我家的啤酒。” “多谢。” 双方落座之后,马哨和焦耳聊起了物理。 经过简短的对话,焦耳便确认眼前这个印第安人绝非什么愚昧无知的野蛮人,就像梅奥说的一样,其对物理学的理解相当之深。 马哨对热动说等理论的认可,也让他感到亲近。 “……在我看来,伦福德的炮管实验已经足以否定热质说。”马哨说道。 “热质说的支持者们认为,热是一种物质,而且守恒。但当炮匠对炮管镗孔时,热却源源不断地产生,只要镗孔在进行,热的产出就无论如何也不会见少。” “显然,热不可能是一种物质,否则炮匠就是在制造物质、打破守恒了。” 量子力学允许一些无中生有的情况发生,但在这个时代谈量子力学显然不合时宜。 马哨只需要讲经典的守恒就绰绰有余了。 焦耳显然非常吃这一套,不禁放下手中的啤酒杯,带着赞叹地说道:“没错,我也这样认为!” “守恒应该是宇宙最基本的法则,是造物主的特权,热质连守恒都不遵守,毫无疑问是一种荒谬!” 焦耳对守恒有着格外强烈的坚持,其中一个重要原因就是他的信仰。 他当然不信那些奇奇怪怪的神话传说,但他相信宇宙中存在着一位至高无上的造物主,掌握着创造和毁灭的特权。 除了造物主之外,任何人都不能破坏守恒律。 这种思想在西方科学家中并不罕见,信仰宗教的科学家很少,并且越来越少,但持有神论立场的科学家却颇为常见。 马哨:“是的,守恒应该最基本的物理定律,物质守恒,电荷守恒,能量守恒,这些都应该是不生不灭,只能从一种形式转化为另一种形式。” “相比于在伦福德实验下露出马脚的热质守恒,能量守恒无疑才是真理。” “一个物体所谓的热,其实就是其分子的平均动能。” “分子的平均动能……”焦耳眼前一亮。 马哨这句话已经说得相当具体,让他颇有几分恍然之感。 马哨又道:“人们已经知道了能量守恒定律,但恕我直言,我认为它还不够完美。” 焦耳正要说什么,闻言不禁眉头一动:“哦?” “首先是它的名字。”马哨说道,“我觉得它不应该被称为‘能量守恒定律’,或者说,不应该只被称作这个名字。” 焦耳:“那应该叫什么?” “热力学第一定律。”马哨缓缓说道。 “热力学……”焦耳念叨着这个新名词。 马哨:“没错,热质说错漏百出,既不遵循守恒,也不能兼容分子动理论,关于它的热学应该退出历史舞台了。” “现在,我们应该新建一门物理学的分支,以热动说为基础,名字就叫‘热力学’。” 停顿了一下,他继续说道:“而能量守恒定律,毫无疑问应该是这门全新学科的基础定律,热力学第一定律。”