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《滑翔在抽象世界里的藍(lán)天里》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、滑翔在抽象世界裡的藍(lán)天裡－吉布斯與「吉布斯自由能」前言 在科學(xué)史上，他被稱為「物理化學(xué)之父」，他的名字成為近代物理學(xué)與化學(xué)上的重要參數(shù)—「吉布斯自由能」（Gibb'sFreeEnergy）。許多課本都會(huì)提到他所命名的「化學(xué)潛能」（chemicalpotential）與「統(tǒng)計(jì)機(jī)械學(xué)」（statisticalmechanics）。但是在他的時(shí)代裡，很少人讀得懂他所發(fā)表的理論，孤獨(dú)是他另一個(gè)名字。不過，他的研究為物理與化學(xué)兩大學(xué)術(shù)領(lǐng)域，建立了一道互通的橋樑。理想家的血統(tǒng) 一八三九年二月十一日，吉布斯（
2、WillardGibbs）生於美國康乃狄克州的紐哈芬（NewHaven），這裡是「耶魯大學(xué)」所在地。吉布斯的父親約書亞?吉布斯（JosiahGibbs）是個(gè)牧師，並在耶魯大學(xué)教授聖經(jīng)文學(xué)，吉布斯是家中惟一的男孩子，他有三個(gè)姊姊、一個(gè)妹妹?！ 〖s書亞?吉布斯除了在大學(xué)任教之外，也研究非洲土著語，他認(rèn)為這些語言是文化史的老化石。為此，他在年輕時(shí)，就常在黑奴之中學(xué)習(xí)語言。他為非洲語編文字，尋找他們語言的文法，逐漸地，他不僅成為非洲土著語的專家，而且成為黑奴的朋友，他曾寫道：「語言是人類心靈的投射?！埂 ‘?dāng)
3、時(shí)販賣黑奴是獲取暴利的途徑，有許多黑奴被賣到美國。一八三六年，一艘西班牙籍運(yùn)送黑奴的船隻在航程中，船上的黑奴不僅掌控船隻，並殺了船長與幾個(gè)船員，這艘船在海上漂流了五十幾天，船上的人都已瀕危之際，才被一艘美國漁船發(fā)現(xiàn)，並將這艘「阿米他德」（Amietad－16－）號(hào)拖回紐約港。這件事立刻成為國際上的大事件，黑奴竟然殺人逃亡，美國政府不想得罪西班牙與國內(nèi)蓄奴團(tuán)體，就將這些上岸的黑奴關(guān)起來。死亡的陰影 這時(shí)進(jìn)到這群黑奴當(dāng)中，為他們上訴法院的就是約書亞?吉布斯。當(dāng)時(shí)眾人稱這樁法律案件絕無勝算，他卻四處奔波
4、，並將上訴案件引到紐哈芬法庭，敗訴之後，又上訴到最高法院，並請(qǐng)?jiān)蚊绹诹慰偨y(tǒng)的亞當(dāng)斯（JohnQuincyAdams,1767-1848）擔(dān)任辯護(hù)律師。一八四０年3月，在亞當(dāng)斯一場精彩的法庭辯論後，最高法院宣判這些黑奴無罪，並讓他們獲得自由人的身份?！ 楹谂椒雌陂g，約書亞?吉布斯很少去關(guān)照剛出生的男嬰。法案勝利，他回到家中，才發(fā)現(xiàn)嬰孩染上猩紅熱，命在旦夕。一年後，嬰孩的性命是保住了，但是從此這個(gè)孩子終生多病。外號(hào)「怪人」 一八四九年，吉布斯進(jìn)入中學(xué)就讀。在學(xué)期間，與他感情最好的二姊病故，苦
5、難使人沈默。他在學(xué)校幾乎不與人來往，獨(dú)來獨(dú)往，他的同學(xué)給他取個(gè)外號(hào)「怪人」（bugbear），這個(gè)怪人的數(shù)學(xué)成績一直是全班最好的。 吉布斯最好的朋友是他的家人，課餘時(shí)間，他幾乎都與家人一起活動(dòng)，他的母親瑪莉?凡克利弗（MaryAnnavanCleve）出身普林斯頓大學(xué)教授的家庭，擅長數(shù)學(xué)與自然科學(xué)。吉布斯一家經(jīng)常一起看書、討論。無法回答的考題－16－ 一八五四年，吉布斯進(jìn)入耶魯大學(xué)，母親在這一年病逝，這對(duì)吉布斯又是一個(gè)沈重的打擊，吉布斯無法瞭解，父親那麼盡心的幫助受壓者，但是死亡的腳步卻似乎一直
6、光臨這一家，父親的回應(yīng)是：「死亡的好處是不再死亡?！沟悄贻p的吉布斯怎麼會(huì)懂呢？母親去世一個(gè)月後，吉布斯參加大一學(xué)生數(shù)學(xué)競賽，題目有十題，他祗寫六題就寫不下去了，他在未寫的四題上寫道：「題目太簡單了?！闺y過的心使他放棄競賽，不過他在大三、大四兩年都獲得全校數(shù)學(xué)競賽首獎(jiǎng)，同時(shí)獲得學(xué)校的拉丁文文學(xué)獎(jiǎng)。一八五八年，他自大學(xué)畢業(yè)，繼續(xù)唸研究所。齒輪的論文 一八六0年，美國的鐵路運(yùn)輸工業(yè)興起，他的指導(dǎo)教授希望他以火車的運(yùn)動(dòng)構(gòu)造為論文題目。一八六一年，父親病逝。吉布斯難過的幾乎想休學(xué)，那年南北戰(zhàn)爭爆發(fā)，吉布斯
7、申請(qǐng)加入聯(lián)邦志願(yuàn)軍，參軍時(shí)染上肺炎，休息一陣後又回校就讀。一八六三年，他以論文「火車傳動(dòng)齒輪的構(gòu)成」（OntheFormoftheTeethofWheelsinSpurGearing）取得博士學(xué)位?！ ⊥辏绹鴩茣?huì)成立，他向國科會(huì)申請(qǐng)一筆研究獎(jiǎng)助金，留校擔(dān)任自籌經(jīng)費(fèi)的講師，教授自然哲學(xué)與天文學(xué)。一八六四年，他的妹妹病逝。吉布斯寫道：「我的眼睛逐漸看不清許多東西了?！顾麤Q定遠(yuǎn)離這傷心地，遂於一八六五年前往歐洲。整合性的思考 美國內(nèi)戰(zhàn)結(jié)束後，工業(yè)更急速起飛，大學(xué)教育的目的，逐漸被要求必需配合工業(yè)發(fā)
8、展，講求實(shí)用。政府也認(rèn)為培養(yǎng)實(shí)用的學(xué)生是高等教育最廉價(jià)的投資，又最能迅速的看到投資成果。吉布斯卻寫道：「科學(xué)研究的目的在精確地表達(dá)知識(shí)，準(zhǔn)確地?cái)⑹鍪聦?shí)?！褂謱懙溃骸赶矏塾靡环N抽象的理論，去準(zhǔn)確描述一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的變化?！梗?6－ 這個(gè)系統(tǒng)是什麼呢？一八六六年，吉布斯寫道：「物質(zhì)狀態(tài)的改變，如水變成冰，或變成蒸汽，既不受物質(zhì)質(zhì)量影響，也不受萬有引力影響，也非物質(zhì)慣性所使然，因此一定有一個(gè)未知的因子在影響物質(zhì)狀態(tài)的改變，甚至連物質(zhì)的化學(xué)變化也受其影響?！刮镔|(zhì)狀態(tài)的改變，
