1840印第安重生 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。

这是物理学上最知名的争论之一，声势堪比光波和光子之争。

在这个时代乃至更早，许多科学家认为热是某种特定的物质，叫做“热质”。

与之相对地，还有一部分科学家认为热是运动的体现。

最终历史证明，“热动说”更接近真理。

焦耳就是“热动说”的坚定支持者，铁杆粉丝。

不出意外，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。

在绝大多数白人的下意识里，印第安人和科学是毫无关系的两个概念，风马牛不相及。

即使是那些愿意对印第安人报以真诚友善的人，也不会认为有印第安人理解科学。

“没错，平原上的阿帕奇人。”马哨点头，“就在几天前，刚刚抵达英国时，我的头上还绑着九根羽毛，然后不得不换成这身装扮。”

“我是印第安人，但谁说印第安人不能懂物理呢？焦耳先生。”

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，就是想和你交流一下物理学。”

“我对刚才的失礼感到抱歉。”焦耳的态度真诚了许多，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，马哨和焦耳聊起物理。

焦耳已经相信，眼前这个印第安人不是愚昧无知的野蛮人。

并且他很快认识到，马哨不仅不愚昧，而且对物理学的理解相当之深，就像梅奥说的一样。

与此同时，马哨对热动说等理论的认可，也让他感到亲近。

他受到过很多质疑，甚至包括法拉第的质疑，所以愿意对支持者报以热情。

两人越谈越有话题。

“……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，简直太对了，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！”

“真是让人难以理解，为什么还有人相信这种理论。”说罢他又喝了一口啤酒，叹气道，“他们对造物主毫无敬畏。”

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。

这类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，那些想象力匮乏的鬼神传说难以令他们信服。

但持有神论立场的科学家却颇为常见，特别是在这个时代以及更早期。

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。”

“我认为，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。

热动说虽然由来已久，但很大程度上，这仍然是一种哲学上的认知，非常模糊。

最早对此做出定量分析的是欧拉，但欧拉并没有好事做到底，随便做了番计算就搁在一旁，也没有产生大的影响。

所以时至今日，尽管越来越多的科学家相信热动说，但对于运动究竟如何反映为热，依旧没有一个清晰的想法。

而马哨这句话已经说得相当具体，让焦耳颇有几分恍然之感。

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。”