一个没有学历和文凭的科学家，是如何被写进教科书的(3)
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在蜜月里做实验的新郎
1847年，圣安德鲁斯大学（St。 Andrews University）自然哲学系招募系主任，学校认定焦耳为最佳人选。焦耳婉言推却了，理由是：“我要结婚了。我将无法承接学校那些无休止的繁杂事务。”这不是遁词。8 月 18 日，焦耳与阿米莉亚·格莱姆斯（Amelia Grimes）女士结了婚。据说新郎带上一支高灵敏度温度计和新娘去法国阿尔卑斯山下的 Sallanches 度蜜月。在那山区里，新郎好几天都跑去测定 800 多英尺高的 Cascade de l’Arpenaz 瀑布上下方的水温进而计算瀑布水流落差带来的能量改变，让新婚妻子静坐在草地或马车上等待他归来。
同年，焦耳成功地进行了一系列精确的电解和燃烧实验，并作出结论说：“电、磁、光、声波、化学反应，都是不同型态的能量。因此，根据能量的理论，可以把物理世界以更简单的形式表达出来。”当年，那是超时代的观念。事实上，直到 20 年之后，物理和热力学家彼得·泰特（Peter G。 Tait，1831-1901）才在论著里明确地以“能量”的观点去描述各种物理现象。
焦耳还通过热的研究去探索宇宙的奥秘。当年他计算了陨石在大气摩擦中产生的热，发现地球大气层的厚度刚好能提供足够的摩擦阻力，将大部分的陨石化成灰尘，保护了地球上的自然环境和生命。
1848 年，焦耳在实验中第一次精确地测量出气体分子的运动速度。同年，他被 1757 年建立的欧洲最杰出的学术团体杜林皇家科学会（Turin’s Royal Academy of Science）接纳为会员。这个科学会的会员包括一些著名科学家如意大利化学家阿梅代奥·阿伏伽德罗（Amedes Avogadro， 1776-1856），法国数学家约瑟夫·拉格朗日（Joseph-Louis Lagrange， 1736-1813）、英国物理学家法拉第和天文学家威廉·赫歇尔（William Herschel， 1738-1822）。
1849 年，焦耳在牛津向英国皇家学会做了题为“On the Mechanical Equivalent of Heat”的报告。虽然当时不少听众持有怀疑态度，但他的成果最后获得了肯定，让他在《皇家学会会刊》发表了关于“热功当量”的研究论文。这项重大贡献和热力学第一定律一起，让焦耳成为了热力学（thermodynamics）的奠基人之一。
1850 年，32 岁的焦耳被遴选为英国皇家学会院士。
1852 年，焦耳与开尔文联名发表后来被称为“焦耳-汤姆森效应” 的论文，成为冷冻工业发展的基石。为此，英皇给焦耳颁授了国家勋章（Royal Medal）。 |
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