一個平民的哲學(連載)

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、術語。法拉第是電磁場理論的奠基人，他首先提出了磁力線、電力線的概念，在電磁感應、電化學、靜電感應的研究中進一步深化和發展了力線思想，並第一次提出場的思想，建立了電場、磁場的概念，否定了超距作用觀點。愛因斯坦曾指出，場的思想是法拉第最富有創造性的思想，是自牛頓以來最重要的發現。麥克斯韋正是繼承和發展了法拉第的場的思想，為之找到了完美的數學表示形式從而建立了電磁場理論。這樣電學成為了一門單獨的學科，值得指出的是法拉第當時的身份是一位化學家。

電磁理論的建立產生了兩大工業領域的應用，一種是通訊：1833年高斯和韋伯製造了第一臺簡陋的單線電報；1837年惠斯通和莫爾斯分別獨立發明了電報機，莫爾斯還發明瞭一套電碼，利用他所製造的電報機可透過在移動的紙條上打上點和划來傳遞資訊。1855年湯姆孫（即開爾文）解決了水下電纜訊號輸送速度慢的問題，1866年按照湯姆孫設計的大西洋電纜鋪設成功。1854年，法國電報家布林瑟提出用電來傳送聲音的設想，但未變成現實；後來，賴斯於1861年實驗成功，但未引起重視。1861年貝爾發明了電話，作為收話機，它仍用於現代，而其發話機則被愛迪生的發明的碳發話機以及休士的發明的傳聲器所改進。另一大領域是電力：法拉第在電磁感應的基礎上製出了第一臺發電機。1866年德國西門子發明了可供實用的自激發電機；19世紀末實現了電能的遠距離輸送；電動機在生產和交通運輸中得到廣泛使用，從而極大地改變了工業生產的面貌。當時的工業和城市裡面需要動力的時候必須配備蒸汽機在旁邊，電力的應用改變了這一切，將能源的產生放在郊區的發電廠，在工廠和城市內部使用小巧的電動機，這樣工業和城市的效率進一步提高。1879年10月22日，美國的著名發明家愛迪生點燃了第一盞真正有廣泛實用價值的電燈。城市照明也開始使用電力，1881年愛迪生開始籌建中央發電廠，1882年總共有兩座初具規模的發電廠投產。1月倫敦荷陸恩橋的愛迪生公司開始發電，供應聖馬廠郵局，橋西的城市大教堂和橋頭旅館等用電，發電廠利用蒸汽機驅動直流發電機，電壓為110伏，電力可供1000個愛迪生燈泡用。同年末紐約珍珠街愛迪生公司發電廠也裝上了同型機組，這是美國的第一座發電廠，內裝6臺發動機，可供6000個愛迪生燈泡用電。　這裡要提一下的是愛迪生建立了人類歷史上的第一個工業實驗室，1876年春天，愛迪生在門羅公園建立“門羅研究所”。他為該實驗室修復大量的科學裝置，價值4萬美元，並擴充了圖書館。這一步，不但在愛迪生一生的事業中具有不可估量的意義，而且在美國曆史上也是一個創舉。因為這是美國第一個有組織的工業科學研究機構，它“標誌著集體研究的開端”，他說，發明工廠每10天要有一個較小的發明，每6個月，要有一個大的發明。美國著名歷史學家丹尼爾布林斯廷說：“愛迪生的發明工廠是地地道道的工廠，他要在這個工廠裡把發明變成大規模的買賣，以滿足市場的需要。雖然這個工廠辦在一個與世隔絕的村莊裡，但它的目的不是要成為一個研究所或者科學思考的退隱地。正如火爐工廠把能夠製造火爐的各種部件的工人調集到一起一樣，愛迪生是要把能夠製造一項發明物的不同部件的人調集到一起”。原在紐瓦克的查爾斯巴切勒、約翰克魯西、約翰沃特以及其他一些出類拔萃的人物均被帶到這裡。不久，他又僱用了後來成為普林斯頓大學的數學家的弗蘭西斯厄普頓和玻璃吹制工路德維格貝姆等一些被他稱之為“朋友兼同事”的能工巧匠。愛迪生認為，“發明的最佳方法是充分網羅足智多謀的天才，然後把他們組織起來，頑強地去追求他們的目標”。這個研究所，後來成了美國許多大型工業研究機構的前驅，對美國重視實用科學研究傳統的形成產生了重要影響。英國科學家梅森在《自然科學史》這本書裡，曾經引用美國亨利福特的話說，“愛迪生明確地結束了理論科學家同實用科學家的區別，使我們今天一想到科學上的發現時，總聯帶想起這些發現可能在現在或將來應用於人類的需要。他以嚴密的科學知識代替工業上光憑老經驗的方法，另一方面他又把科學研究引入有用的渠道”。

第二次工業革命的另外一個標誌是內燃機的誕生，1860年，法國的勒努瓦模仿蒸汽機的結構，設計製造出第一臺實用的煤氣機。這是一種無壓縮、電點火、使用照明煤氣的內燃機。勒努瓦首先在內燃機中採用了彈力*環。這臺煤氣機的熱效率為4％左右。英國的巴尼特曾提倡將