电磁学天才安培上篇：从精神病到情场浪子到绝世天才，他的世界一般人不懂
01
现在的小学语文二年级课本里面都有这么一个著名的故事：
两百多年前，法国有个著名的物理学家叫安培，他搞科学研究非常专心。 有一天，安培在街上散步。街上的行人、车辆来来往往，很热闹。可是安培好像什么也没有看见，什么也没有听见，只顾低着头朝前走。原来，他正在思考一道数学题。 开始他在心算，用手指头在自己衣襟上画呀画的，后来觉得需要找个地方来计算一下才行。说来也巧，街道旁正好竖着一块“黑板”，好像特地为他准备的。太好了！安培高兴地走过去，从口袋里掏出粉笔，在“黑板”上演算起来。 算着算着，这块“黑板”动了起来，慢慢地向前移。安培忙说：“别动，别动，再等一会儿就得到结果了！”可是“黑板”还在向前移动，安培不由自主地跟着“黑板”走，继续聚精会神地演算着。 后来，那块“黑板”越走越快，安培觉得自己快追不上了。这时他才发现，那不是一块黑板，而是一辆马车车厢的后壁。
安培如此专心致志计算的，就是两根平行长直导线间的相互作用力。那辆马车三生有幸，得以成为一个重要的国际计量单位的发源地。
地球人制定的国际单位中，有七大基本单位，米（m），千克（kg），秒（s），安培（A），开尔文（K），摩尔（mol），坎德拉（cd）。其中只有两个是用科学家命名的，安培是其中之一。
这种牛法不知道要招来多少同行科学家的羡慕妒忌恨。
安培的科学天才继续磅礴，1821 年，46岁的他提出了著名的分子电流假说：
安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。由于分子电流的存在，每个磁分子成为小磁体，两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，两端显示较强的磁体作用，形成磁极，就被磁化了。当磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性，是因为激烈的热运动或震动使分子电流的取向又变的的杂乱无章了。
在当时，地球人对物质的微观结构知之甚少，安培走在了时代的最前头。
今天地球人已经知道物质由分子组成，而分子由原子组成，原子中有绕核运动的电子，正是原子、分子等微观粒子内电子的这些运动形成了“分子电流”。
但是当时，没有人能接受这一学说，因为接受这一学说就意味着接受关于物质结构的一个新的理论，所以包括大牛法拉第等许多科学家都坚决反对。
一直到了70年后，科学界才真的发现了这种带电粒子，证明了安培假说的正确性。
安培的分子电流假说今天已成为认识物质磁性的重要依据，模型被稍作修改后，可以很好地解释与研究包括磁体在内的热力学与统计力学性质。
当然，这种假说，总是有它的时代局限性，安培对分子电流太执着了，以至于遗憾的把感应电流也归于他的分子电流，他比法拉第早7，8年发现电磁感应现象，可惜只记录在日记本里，而没有公布于众，因为他怕电磁感应现象影响他的分子电流假说。否则的话，电磁感应现象可能就没法拉第什么事了。
02
有一次，安培边走边思索着一个电学问题。经过著名的塞纳河时，他随手拣起一块鹅卵石装进口袋。过一会儿，又从口袋里掏出来扔到河里。到学校后，他走进教室，习惯地掏怀表看时间，拿出来的却是一块鹅卵石。原来，怀表已被扔进了塞纳河。
学生们看到老师这样的行为艺术，忍不住笑出声来。
安培扔掉了一块怀表，但收获了无数的“表”，现在每个家庭都在使用的，探测和量度电流的电流表，就是他最早发明的，也称为“安培表”。
他是发展测电技术的第一人，他创制出第一个螺线管，在此基础上用自动转动的磁针制成“安培表”。
仅凭着这一个“安培表”，他就能成为最伟大的物理学家之一。
经历过生活的苦难洗礼，安培在科学上收获了第二次生命。
1827年，安培将他的研究成果集成在《电动力学现象的数学理论》一书中 ，成为电磁学史上一部重要的经典论着。他消除了此前人们关于电磁分离的误解，对以后电磁学的发展起了深远的影响,而且为后来利用电磁效应发电打下了坚实的理论基础。
麦克斯韦盛赞安培的工作是“科学上最光辉的成就之一”，称其为“电学中的牛顿”。
书中有一段话精彩地反映了安培对电动学的认识及贡献：“我首先观察事实，尽可能地变换条件以精确的测量来实现这一步。目的在于推导建立在经验基础上的一般定律，在于独立于所有关于产生现象的力的性质的假说推导这些力的数学值，在于获得表示它们的方式。这就是牛顿所走过的道路，也是对物理学作出重大贡献的法兰西知识界近来普遍遵循的途径。同样，它也在引导我把所有研究都投入到电动力学现象中去。”
安培的办公室里永远都摆着一个棋盘，而且总是open的，谁都可以进来，任何人请教完问题，一定会被安培请去下盘棋。有时碰到研究难题暂时无解时，安培会忽然喊道∶"将军!"，学生知道要先去下盘棋了，而在下棋中间，他又会突然说道："有关磁通量的积分......"。
安培真是劳逸结合，边玩边学的教育理念先驱。
他的教材被法国教育主管机关当作高等教育的范本。
安培读书有中国古人之风，他喜欢站着读，而且是大声地吟诵，古人云：“读书有三到：心到、眼到、口到。” 安培是读书三到的榜样，他甚至还多了一到 -- 身到，边走边读，声随身移。
安培有严重的近视，喜欢写大字，他的黑板永远不够写，剩下的时间怎么办？课堂讨论。教育家一直提倡的“以学生为中心”的教学方针，分组讨论，即兴演讲，强迫学生参与并互动。安培因为自己近视而开了课堂讨论之先河，这种宝贵的教育创新由此流传至今。
安培去信给无机化学大师戴维写道∶"科学知识的传承，关系科学家的勇气，固执地走在理想的追求上。不需在政治界寻求祝福，不在乎市场变化的花招。只要是对的，就走下去!"
他出版了教育学书籍《评论》，并在书中指出科学教育的系统性。
他认为：「科学教育的目的，不只是在了解大自然，而是在唤醒人知道自己存在的价值，为此，科学教育旨在培养学生观察、分析、实验与综合的四种能力，使他们的悟性增进、知识更新。」
不止在物理，安培编写的专著还涉及数学、哲学、化学与天文学，成为当时领先的科学家。
他研究过概率论和积分偏微方程；
他首先发现并命名了元素氟，几乎与汉弗里·戴维爵士（发现化学元素最大的英国化学家）同时发现元素碘；
他导出过阿伏伽德罗定律，独立地提出了现今命名为阿伏伽德罗常数的物理量；
他论证过恒温下体积和压强之间的关系；
他还试图寻找各种元素的分类和排列顺序关系；
他开启了未来晶体物理化学的研究之路；
他被聘为多个学院的物理和数学分析教授，更受邀成为英国皇家学会会员和瑞典科学院会员。
在安培苦难的一生中，他其实只有七年的时间在真正从事科学研究，但天才七年的贡献就足以超过许多人一辈子的工作。
03
科学上成绩斐然，以教育家自居的安培却教不好自己的孩子。
1820年，安培的儿子离家，与一个大他二十岁的女人同居，直到十五年后才回家，但父子俩依然争吵不停。
安培的女儿在1827结婚，嫁给一个重度酗酒者。在他们刚刚开始交往时，安培就坚决反对。
"但是，爸爸，为什么我不能跟我心爱的男人走下去呢？"安培的女儿很不满
"因为他是一个爱喝酒的人。"安培心痛地回答。
"爱喝酒有什么不对？不是和爸爸喜欢下棋一样么？"
"不一样!下棋只是让我的思考转个方向，休息一下。体息好了，我还是我。酗酒的人却是成为酒的奴隶，只会愈来愈失去自己。"
女儿抗议道∶"我会改变他的!就像妈妈当年嫁给你时，你还不是个精神病患者？"
安培年轻时的苦难没想到会影响女儿对终身大事的选择，他回答道：『结婚不能改变一个人，能够改变人的，只有神。妈妈会作这种决定，是因为她知道爸爸心底深处，与她有个相同的实质，这才是婚姻的核心!』
父亲的忠告对于自以为深陷爱情的女儿通常都没有效果，女儿坚持嫁给了酒鬼，从此人生迈入不幸。
不幸的不只是女儿，还有这位深爱着女儿的父亲，这也是安培的科学生涯只有短短七年的原因，他在1827年发表了《电动力学现象的数学理论》后，就再也没有任何著作。
为了帮助女儿，给不断争吵的女婿买酒喝，他只好到处兼课赚钱。
这就是父亲所能给予的，对女儿最好的爱，让她的人生，自己选择，虽然有时选择了错误的道路，父亲还是坚持陪她走下去。
贵为法国科学院和伦敦及爱丁堡皇家学会的会员，可是安培一生都是一个简单又相当贫穷的人。
安培生命的最后时刻被诊断出严重的肺部感染，尽管如此，他依然在病床上持续阅读历史与哲学论文。
1836年6月10日早晨，安培与世长辞。
安培一生都在坚持对神的信仰，死时身上仍带着《效法基督》。
他被埋葬在法国马赛，他的墓志铭这样写着：“他喜欢人类; 他很简单，善良，伟大。”
去世30年后，他的遗体转至巴黎的蒙马特公墓，和许多杰出的人一起长眠于此，比如作家埃米尔·佐拉（Emlie Zola）作曲家白辽士(Hector Belioz)、德国诗人海涅(Heinrich Heine)等。
1869年，法国皇家科学院院士与大学师生们一起来到安培的墓前默哀，科学院院士们朗声道：『法国的社会主义学家，历史将忘记他们。拿破仑的伟大帝国，没有人知道在哪里? 但是你工作的劳苦将永远随着你，并使人类文明变得更灿烂……』。
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