電學之父: 法拉第的故事(增訂一版) | 誠品線上
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一八二一年七月,法拉第交出〈電磁學歷史概述〉(Historical Sketch of Electromagnetism)一文。
法拉第一邊閱讀,一邊做實驗時,開始對電磁學產生自己的看法。
他知道當奧 ...
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電學之父:法拉第的故事(增訂一版)
電學之父:法拉第的故事(增訂一版)
作者
張文亮
出版社
大和書報圖書股份有限公司
商品描述
電學之父:法拉第的故事(增訂一版):人類歷史上最偉大的「物理哲學家」一生充滿傳奇,卻又平凡的愛的故事他發現「電磁感應」,被稱為「電機工程學之父」;在材料科學裡,
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內容簡介
內容簡介人類歷史上最偉大的「物理哲學家」一生充滿傳奇,卻又平凡的愛的故事他發現「電磁感應」,被稱為「電機工程學之父」;在材料科學裡,是他首先開啟了合金的研究;在機械工程裡,第一部馬達與發電機是他製造的;在化學工程裡,最早蒸餾石油而發現苯的是他;在化學系裡,更會讀到他的「法拉第常數」;在物理系裡,會讀到法拉第的「電力線」、「磁力場」理論;在土木工程裡,水的膠凝處理是他最先提出的……他是法拉第,一位只有小學畢業的裝訂工,卻成為十九世紀全球最佳學術研究單位——英國皇家學會的會員。
一生不斷地突破自我,在各種科學領域創造不朽傳奇,但他的生活卻又和普通人那般,平凡、貧窘、謙遜、認真。
但他熱愛生命、熱愛科學、熱愛教育,讓他成為物理學史上最偉大的發明者之一。
著名的科學家焦耳、馬克斯威爾、凱爾文、愛迪生等人,都深受他的影響,甚至是物理天才愛因斯坦也是他的崇拜者。
各界推薦
各界推薦這是近年來少數令我一拿到手便忍不住把它讀完的書。
它使我認識的,不是一些冰冷的公式,而是一個熱愛自然、尊重生命、雖有卓越成就又滿懷謙卑的人。
與時下某些「科技新貴」給人的印象相較,法拉第真是可愛。
--台大電機系教授/曹恆偉這本「法拉第的故事」,詳細深刻地記載了這位偉大科學家許多鮮為人知的軼聞,也提醒了身為工學院老師的我,在不斷的教導學生演練及使用各種定律之餘,是否也應該鼓勵學生,學習到科學家奮鬥的歷程與一生的堅持。
--台大機械系教授/陽毅平法拉第用最精確的文字,表達最精確的實驗;同時用最單純的信心去接受信仰。
它將人生必然的苦難,視為最深的祝福,我誠摰地推薦這本書。
--國家圖書館編輯/顧力仁
作者介紹
作者介紹■作者簡介張文亮美國加州大學戴維斯分校(U.C.Davis)水土空氣資源系博士,現任臺灣大學生物環境系統工程學系教授。
2007年師生評選獲第一屆臺大優良導師獎,2012年獲臺灣農業工程學會之「農業工程學術獎」、臺大社會服務傑出獎、臺大教學優良獎等。
多年來,張文亮教授筆耕不輟,不僅持續投入科普文學寫作,多篇文章也收錄在國、高中的教材,更擔任多屆的教育部文學獎及行政院國家出版獎評審,並曾榮獲得三屆金鼎獎。
著作包括:《電學之父——法拉第的故事》、《台灣的水》、《台灣不能沒有客家人》、《河馬教授的二十堂環保課》等等。
產品目錄
產品目錄PART1學徒時期1窮而不苦的童年2愛讀書的小學徒3第一個實驗4認真的求學態度5月光下的擦鞋匠PART2研究助理時期6紫色煙霧之謎7我看你就像笨蛋一樣8初展才華9法拉第的戀愛10發現馬達的那一天11走過人生的風暴12人生何必長相比?13化裝的幸福PART3皇家科學院會員時期14臭味中的奧祕15電磁感應交響曲16登上科學的巔峰17金錢的試探18礦坑爆炸案19靈異與科學20最著名的科學教室PART4退休時期21科學老頑童22祝福滿滿的一生法拉第年譜
商品規格
書名/
電學之父:法拉第的故事(增訂一版)
作者/
張文亮
簡介/
電學之父:法拉第的故事(增訂一版):人類歷史上最偉大的「物理哲學家」一生充滿傳奇,卻又平凡的愛的故事他發現「電磁感應」,被稱為「電機工程學之父」;在材料科學裡,
出版社/
大和書報圖書股份有限公司
ISBN13/
9789576637636
ISBN10/
9576637635
EAN/
9789576637636
誠品26碼/
2681533989000
裝訂/
平裝
頁數/
240
語言/
中文繁體
級別/
無
開數/
25K
試閱文字
作者序:我的老朋友——法拉第
法拉第是我的老朋友,縱使我們的年齡有一百六十三歲的差距,卻無損我對法拉第喜愛的程度。
其實,早在高中時代,我就讀過法拉第定律,然而我對他的認識也僅止於此。
一九八○年,我到美國加州大學戴維斯分校唸書。
有一次打開收音機,剛好廣播節目正以話劇的方式講述法拉第的故事:「……法拉第在一次盛大的演講會中演講,當演講一結束,他便立刻從後台開溜,騎馬前往倫敦的貧民區,去探望一位生病的老婦人。
而留下演講會會場英國維多利亞女皇、一大群的貴族、教授與名流,鼓掌不息地等他出來謝幕。
」我才知道,原來法拉第是一個活生生而有趣的人物,而不只是課本裡冰冷的一個公式。
動作慢吞吞的我,一年以後才寫信給聽到廣播的家庭電台(FamilyRadio),查詢節目資料的出處。
電台的回信,是兩本已經絕版的《法拉第傳》。
天啊!這種好的東西怎麼可以隨便絕版!以後的十五年,我到處尋找,從各處把一本一本有關法拉第的書,或印、或借、或買,並且仔細查考研讀。
康乃爾大學歷史學系,威廉斯(L.PearceWilliams)教授所著的《法拉第傳(MichaelFaraday,1965.PublishedbyDaCapoPress,Inc.N.Y.)》被大英百科認為是研究法拉第的經典之作,由於內容艱深,五百多頁的洋洋大作,我足足讀了兩遍以後,才進入狀況。
英國皇家學院湯瑪斯(J.M.Thomas)主任所著的《法拉第與皇家學院(MichaelFaradayandTheRoyalInstitution,1991.IOPPublishingLtd,Bristol,England)》在法拉第的電磁學研究上,有比較精闢扼要的介紹。
愛丁堡大學化學系肯道爾(JamesKendall)教授所著的《法拉第——單純的人(MichaelFaraday-ManofSimplicity,1954.FaberandFaber,London)》對法拉第的生平及法拉第對於其他科學家的影響,有較多的著墨。
我很慶幸能夠在美國加州山景城(Mt.View)的一家舊書店裡,買到一八七三年出版,法拉第的老友格雷斯頓(J.H.Gladstone)博士所著的《法拉第傳(MichaelFaraday.1873.Harper&Brothers,Publishers,N.Y.)》,我是找到寶貝——最骨董版的法拉第傳了,每當我一想到此,心都會咚咚跳,手會猛流汗,在尋找原版骨董書上,我是愛好得難以自拔哩!
一九九八年,我在英國倫敦Piccadilly街的舊書店裡找書,遇到一位來自希臘的教授,他與我一樣抱著一堆的舊書;他找古希臘的建築史,我找十九世紀的電學史。
飛越千哩,只為舊書數本,彼此相顧的會心一笑,又轉回舊書堆中,愛書人的共通,一切盡在不言中。
有關法拉第與十九世紀電學史的關係,我參考亞普利亞(R.Appleyard)所著《電子通訊的先鋒們(PioneersofElectricalCommunication.1968.MacmillanandCo.Limited,N.Y.)》,這是一本值得推薦的好書,使我知道法拉第同時期的科學家安培、惠頓、馬克斯威爾。
另外,我也參考曼第勒本(A.Mandelbaum)著的《電—能力的故事(Electricity-TheStoryofPower.G.P.Putnam'sBook.N.Y.)》、當赫斯(P.Dunsheath)所著《法拉第-電學巨擘(MichaelFaraday-GiantsofElectricity,1967.ThomasY.CrowellCompany,N.Y.)》、哈雷(T.Harvey)所著《探索法拉第(TheQuestofMichaelFaraday,GardenCityBooks,N.Y.)》、梅(C.P.May)所著《法拉第與電動力學(MichaelFaradayandtheElectricDynamo,1961.FranklinWattsInc.,N.Y.)》、包爾斯(B.Bowers)所著《法拉第與近代世界(MichaelFaradayandtheModernWorld,1991.EPAPress,WendensAmbo,UK)》,伯斯岳爾(G.L.Verschuur)所著《隱藏的引力:磁的歷史與奧秘(HiddenAttraction-TheHistoryandMysteryofMagnetism,1993.OxfordUniversityPress,N.Y.)》、秦美根所著的《法拉第傳》(中國青年出版社)等書。
英國法拉第紀念博物館(TheFaradayMemorialLibrary)在我前往尋找資料時,也提供了一些法拉第個人書信的影印稿。
我也到英國皇家學院看法拉第的實驗室(地下室的一角)、實驗器材與演講廳,買到法拉第著的《一支蠟燭的化學史(ChemicalHistoryofaCandle,1988,OriginallyPublished1861.ChicagoReviewPress,Chicago)》。
十五年來,我利用教書、研究以外的時間,閱讀消化這些作品,再撰寫成書,我想我是盡力了。
但是,法拉第仍是個寶藏,期盼後人再多去挖掘。
試閱文字
內文試閱:10發現馬達的那一天 舉凡蘋果從樹上落下來,到宇宙間星球的運轉, 牛頓的運動定律都可以解釋, 卻無法說明電、磁、光、熱的現象。
自然界仍在扔出一些人類看不懂的牌。
電(Electricity),這個字來自古老的琥珀(Electrum)—— 一種已成化石的樹脂。
因為摩擦琥珀時,琥珀竟然可以吸附一些東西, 不過玩琥珀只變成一種有趣的把戲,這樣吸吸,那樣吸吸。
即使來吉伯特(WilliamGilbert)提出有些材料也有帶電的習性, 富蘭克林(BenjaminFranklin)提出電有正負電荷特性, 庫倫(CharlesCoulomb)發現電荷之間的力與距離平方成反比, 安培(Andre-MarieAmpere)以數學導出電流與電位差有關, 奧斯特提出電流產生的周圍,會產生一種磁力。
但解開這自然之謎仍有待, 法拉第電磁轉動的實驗, 看啊!電磁學已逐漸步上 科學界最炫人的舞臺。
小樓閣就滿足 一八二一年五月,皇家學會宣布法拉第升任為事務與實驗室主任(Superintendentofthehouseandlaboratory)。
薪水還是一樣,不過成為主任後,法拉第有權利帶著家庭住進皇家學院的頂樓,這樣他照顧學院裡的一切實驗也比較方便。
工作增多、責任加重,薪水卻一樣,這樣是很不合理的,但是為了有家住,為了方便做實驗,法拉第認為皇家學院對他已經夠好了。
法拉第在皇家學院的頂樓小屋裡一共住了四十二年,當他在一八五八年六月二十日,至皇家學院退休時,仍然一貧如洗,沒有自己的屋子。
退休當天,兩個好夫婦提著皮箱下樓,他們一出皇家學院的大門,就要露宿街頭了。
沒想到走出大門,迎接著他們的是整齊的英國皇家儀隊,還有英國維多利亞女皇(QueenVictoria)在外,等著這對貢獻全人類的貧窮夫婦。
「請搬到漢普頓院(HamptonCourt)旁的皇家別墅吧!」法拉第婉拒,因為他付不出租金,女皇說:「不用付租金的。
」法拉第還是拒絕,他說:「房子太大,付不出修繕費。
」女皇說:「這個費用皇室也包了。
」法拉第才接受邀請。
法拉第最可愛的地方,就是他的單純,法拉第最偉大的地方,就是不知道自己有多偉大。
踏出電磁學的第一步 一八二○年九月,戴維與歐勒斯頓從電磁實驗時,法拉第並沒有在場,法拉第那時從事合金的研究——四氯化碳的合成,與對撒拉小姐的追求。
不過,當戴維與歐勒斯頓實驗失敗時,他告訴法拉第。
法拉第眼中一亮,他從小就喜歡電學實驗,只是為了化學分析,他放掉電學已經十年了,恰巧一八二○年十二月,他的好友菲力浦已經擔任《哲學年報》(AnnualsofPhilosophy)的編輯,菲力浦向法拉第邀稿,希望他寫一篇有關歷史上電磁學發展的回顧。
法拉第答應朋友的邀請,開始有系統的閱讀過去的研究報告,為了徹底瞭解各種理論,他還要重做每個關鍵的實驗。
一八二一年七月,法拉第交出〈電磁學歷史概述〉(HistoricalSketchofElectromagnetism)一文。
法拉第一邊閱讀,一邊做實驗時,開始對電磁學產生自己的看法。
他知道當奧斯特發現通過電流的導線使磁針偏轉,已經證明通電的導線會產生磁場,但是奧斯特沒有解釋磁場是怎麼產生的。
奧地利的科學家普列特勒(JohannJosephPrechtl,1778-1854)提出的解釋是,當電流通過導線時,會在電線的一端形成正極,另一端形成負極,才會讓旁邊的磁針轉向。
安培反對這種看法,他由電的互吸與互斥,解釋磁針偏轉。
皇家學院的歐勒斯頓教授接受安培的互吸與互斥論,但認為電流不是沿著直線前進而是以螺旋狀繞著導線前進,因此預測磁鐵接近導線時,磁鐵上面的電與導線上的電,會產生連續性的互吸與互斥,使得導線產生自轉,但是全歐勒斯頓的實驗中,導線並未如預期產生自轉。
電磁轉動 經過仔細地閱讀與實驗後,法拉第想到,磁力如果是一種旋轉的力(circularforce),通電的導線應該會繞著磁極轉動,磁極也繞著導線轉動,兩力抵銷就無法轉動。
為檢定這種想法,他進行了一個非常有名的實驗。
他在玻璃瓶的中間放一支磁力很強的磁鐵,磁鐵的一端以蠟黏在玻璃瓶上,玻璃瓶中倒入水銀,並使磁鐵的一端露出水銀面,水銀面放一個軟木塞,軟木塞上面夾一支銅線接伏特電極的另一端,並把這支電線也置於水銀中,造成一個通電迴路。
一八二一年九月三日晚上,法拉第把實驗裝置好,把銅線的一端拿在手中,他心裡激動地怦怦跳,他嘴中喃喃道:「應該會吧!應該會動吧!」他的好友伯納爾站在一邊。
伯納爾是來這裡吃火雞大餐的,隨後要請法拉第去看賽馬,沒想到他的妹夫,神經兮兮地站在一個杯子前面自言自語。
法拉第把銅線放入水銀液體中;忽然,彷彿有一根看不見的線,拉著小木塞,使小木塞在水銀表面像一艘帆船開始移動。
法拉第睜大眼睛,看著小木塞繞著磁棒為中心轉動。
「動了!動了!」法拉第跳起來大叫,隨後法拉第呼喚正在烤火雞的妻子也來看,撒拉不知道這是人類歷史上偉大的一刻,電磁轉動(ElectromagneticRotations)被發現了,不過她知道這是丈夫生命裡偉大的一刻,她讓那隻大火雞焦掉了。
賽馬場邊的分心人 夜裡,裝飾得五彩繽紛的賽馬,在群眾的喧嘩聲中衝刺。
在忘情吼叫的群眾中,法拉第顯得有點麻木,他還在想繞著磁棒轉的小木塞。
隔天,法拉第改變實驗裝置,這一次把通電的導線固定住,結果磁棒繞著導線轉。
法拉第趕快去向歐勒斯頓報告,不巧歐勒斯頓出去旅行,戴維也出國了。
法拉第把實驗發現,寄給《科學季刊》(QuarterlyJournalofScience),再帶著妻子去海邊度蜜月了。
他沒有想到這一篇〈在磁理論上最新的一些電―磁運動)(OnsomenewElectro-MagneticalMotions,andontheTheoryofMagnetism)會給他個人帶來深沉地打擊。
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