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Men of Mechanics (17):特立独行的卡文迪什教授 精选

已有 1345 次阅读 2017-4-12 21:52 |系统分类:人物纪事

特立独行的卡文迪什教授


一、出身贵族、家财万贯

几乎每个人都听说过大名鼎鼎的卡文迪什实验室,实际上它是以一个叫“卡文迪什William Cavendish18081891”的人命名的。但是需要说明的是,在本文中所要介绍的卡文迪什教授,全名叫做亨利ž卡文迪什(HenryCavendish1731–1810),不是捐款建成卡文迪什实验室的那个人。但是这两位卡文迪什先生存在着较近的血缘关系,都出生于英国的一个贵族家族。

   一提到科学家,我们的脑海里面常常会出现一些经常陷入经济压力、穷困潦倒(至少他们的人生有一段时间如此)的人物形象,例如伽利略、开普勒、特斯拉、法拉第等。但是与这些人大不相同的是,卡文迪什却是一位不折不扣的大富翁,他也许是科学史上为数不多的腰缠万贯的科学家之一。1787年,他的父亲去世后,他得到了一大笔财产;不久之后,他的一位姑母逝世,又留给他一大笔遗产。因此,他一生中拥有大量的房地产和银行存款,是当时英国银行里最大的储户。正如一位科学家所说的,卡文迪什是“一切有学问的人当中最富有的,一切富有的人当中最有学问的”。

二、性格孤僻、特立独行

但是金钱并不能解决所有的问题——卡文迪什的母亲在他两岁时就去世了,这件不幸的事情给他的心灵留下了巨大的创伤和阴影。因此,他的性格变得孤僻、内向而羞怯,所以平时沉默寡言,行事独特。有人曾经评价他说“没有一个活到八十岁的人,一生讲的话像卡文迪什那么少的了”。

卡文迪什的性格之怪癖,首先在于他从不愿意同女人接近。他自始至终没有过恋爱和结婚的念头,因此终生保持着独身。他从不跟女人直接打交道,甚至特别忌讳看到她们的面孔。他曾经告诫过他的女佣们,说她们不能在他的面前出现;如果被他看见了,她们就会立即遭到解雇。因此他不得不通过书信和留言的方式跟女佣们交流。富有戏剧性的细节应该是这样子的:他每天写好菜单放在餐桌上,等他走后,女仆才进来,然后严格按照菜单做好饭菜;等到仆人离开后,主人才进来吃饭。有一次,卡文迪什下楼,正好与一个刚上楼的女仆对面相遇了,于是卡文迪什勃然大怒,他立即叫人专门给女仆修了一个楼梯,以免再次发生类似不愉快的事情。因此当别人问起主人的长相是什么样子时,这些为卡文迪什服务多年的女仆竟然都茫然而无所知。

卡文迪什的生活很简单,但却是中规中矩的,同时显得有点古板。他每天都会在同一时间散步,而每次散步都会走在马路中间,以避免在行人道上可能遇到熟人。他的裁缝总是在一年中固定的某一天给他做一套新衣服。但这并不是真正意义上的新衣服,因为它仅仅是旧衣服的复制品,跟原来的样式一模一样。他十分珍惜自己的大量藏书,总是把它们整理得井井有条。无论是别人向他借阅书籍,或者是自己在书架上取走一本书,都要严格地办理登记手续,书从哪儿取下,必须仍旧归还原处。

他生性耿直,特别不愿意听一些阿谀奉承的话。有一天,一位奥地利科学家和卡文迪什在一个朋友家里初次相遇。因为当时卡文迪什已经在科学界享有很高的名望,所以这位奥地利客人对他仰慕备至,说这次来伦敦的最大收获,就是见到了这位名震一时的大科学家。不善交际的卡文迪什听到这些溢满赞美之词的恭维话,顿时感觉到大为忸怩,以至于手足无措。他简直无法忍受这样当面直白的奉承和抬举,于是就猛然冲出室外,坐上马车奔回家去了。

卡文迪什不善言辞,喜欢清静,当然很不喜欢那些慕名而来的客人来打扰他的研究工作。当他迫不得已去陪伴客人时,就常常会用眼睛盯住天花板,但是脑子里在思索着自己实验中的问题,木呆呆地一言不发,因此往往使客人们感到尴尬万分。据说有一位科学家可以正常和他交流,因为他发明了一种“对空谈话法”。他说:“和卡文迪什谈话时,最好不要看他的脸,而是要把头仰起,两眼望着天,恍若对着空间谈话一般,这样一来,你就可以滔滔不绝地长篇大论了。”

三、一掷千金、视金钱若粪土

实际上,尽管卡文迪什非常富有,但是他一点也不吝啬。对于需要帮助的人,他表现得非常大方,总是慷慨地赠给他们很多金钱,常常让受赠者远远超出期望值。有一次,他的一个仆人生病需要花钱医治,他就随手开了一张一万英磅的支票给他——他甚至不知道一万英磅究竟是多大的一笔财富!

他更不愿意花时间把存款取出来去搞经营,让自己的财富增长得更快。据说有一次,接受他储蓄的一家银行发现他的存款太多而存款周期很长,就善意地提醒他,说一味储蓄对他本人不利,并劝他拿出一部分存款去投资。卡文迪什脑子里从来没有投资这种理念,所以根本没有听懂对方的话,一听说要他取出钱来,就生气地说:“如果怕给您添麻烦,那就把我的存款统统取出来好了。”

四、成果丰硕、淡泊名利

卡文迪什性情淡泊,不求名利,正是由于他那种视金钱如粪土的态度使得他能够把主要精力都投入到科学研究之中——他始终沉醉在迷人的科学海洋之中。他把在伦敦的三处房屋都改造成了私人图书馆和实验室,不仅把客厅改成了实验室,并且在卧室的床边都安装了许多实验仪器,所以可以随时随地开展实验研究。对于这位深居简出的怪才,化学家戴维评价说:“他对于科学上一切问题都有高深的见地,并且在讨论时所发表的意见异常精辟…他将来的声誉一定比今日的更为辉煌。在日常生活中,或者普通问题的讨论上,这位大科学家的姓名当然是不会提到的,但在科学史上,他那伟大的工作光芒,一定可以和天地同存。”

但是遗憾的是,卡文迪什在世的时候,他还有大量重要的研究成果并不为世人所知。这是因为他并不单纯追求发表论文的数量,一生中公开发表的论文只有十八篇;他也没有写过书,仅仅遗留下大量的文稿,但是这些文稿却给科学界留下了极为宝贵的精神财富。直到卡文迪什实验室的首位主任——著名的麦克斯韦教授从他的手稿中发现和整理了一些论文,1879年出版了《卡文迪什的电学研究》一书,这位伟大学者关于电学上的研究成果才公布于世。麦克斯韦指出:“这些论文证明卡文迪什几乎预料到电学上所有的伟大事实,这些伟大事实后来通过库仑和法国哲学家们的著作而闻名于科学界。”例如现在通常所说的静电荷的作用力公式往往被称为“库仑定律”,实际上它早就被卡文迪什的实验所验证。而卡文迪什实际上是第一个发现了电压与电流成正比的关系的人,后来这个规律在1827年被欧姆重新发现,所以现在非常遗憾地被冠名为“欧姆定律”。

卡文迪什还是一位非常出色的化学家——他第一次把所谓的“可燃空气”,也就是后来所说的氢气收集起来,对它的性质进行了详细研究;他第一次通过电解实验证明了水是由氢和氧两种元素组成的;他通过细致的实验与深邃的洞察力,首先预言了空气中惰性气体的存在。

卡文迪什还有一项惊世骇俗的重要贡献,就是第一个通过扭秤实验验证了万有引力定律,并确定了引力常数和地球的平均密度,因此成为第一个测量地球的人。他设计的这种测量装置被称为“卡文迪什扭秤”,是由两个重达350的铅球、扭转系统、镜子、光源和读数标尺组成这个装置跟库仑独立设计的“库伦扭秤”装置不谋而合,所以这个实验现在既可以称为“卡文迪什扭秤实验”,也可以称为“库仑扭秤实验”,它也被誉为科学史上“最完美的物理实验”之一。

   由于卡文迪什在科学上的诸多开创性的贡献,他先后被选为英国皇家学会会员和法国科学院的外籍院士。当这位伟大的、怪异的人物感觉到自己病入膏肓而不久于人世的时候,就对照料他的仆人说:“你们暂时离开我一会吧,过一个钟点再回来。”等到仆人们回来,他已经停止了呼吸。这一天正是1810224




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