物理史話–焦耳的故事
文﹕林俊雄    

焦耳
詹姆斯.焦耳 (James P. Joule) 在 1818 年生於曼徹斯特附近的索福特。父親是一個啤酒莊莊主。由於自幼身體虛弱,十五歲以前在家自學。後來,他跟著名的英國物理兼化學學家約翰.杜爾頓學習化學、物理和數學。

二十歲時,焦耳利用他父親的實驗室從事研究,他把全部精力都投入去發明電動機。1840 年,焦耳發現了「磁飽和狀態」。他對由電流而產生的熱能進行了長期的實驗性研究,並得出了定律,後來這一定律以他的名字來命名。四年後,俄國物理學家伊.赫.楞次發表了他的實驗結果,進一步驗證了焦耳關於電流熱效應。故此,該定律稱為焦耳-楞次定律。另外,焦耳從電學的實驗中得出了機械能可以轉變為熱能的結論,並公佈了這些研究成果。

除了從事科學研究以外,焦耳還與他哥哥一同經營父親的啤酒莊。1854年,焦耳的妻子去世後,他把啤酒莊中屬於他的股份賣掉,全時間投身於科研工作。後來,焦耳與威廉.湯姆生合作做了很多實驗。在焦耳發表的九十七篇科學論文中有二十篇是他們的合作成果。

焦耳是倫敦皇家學會會員。他在 1878 年退休。1889 年焦耳在索福特逝世。