尤利烏斯·馮·邁爾
| 尤利烏斯·馮·邁爾 | |
|---|---|
 尤利烏斯·馮·邁爾 | |
| 出生 | 1814年11月25日 海爾布隆 |
| 逝世 | 1878年3月20日（63歲） 海爾布隆 |
| 國籍 | 德國 |
| 母校 | 蒂賓根大學 |
| 知名於 | 熱力學第一定律 |
| 獎項 | 科普利獎章（1871年） |
| 科學生涯 | |
| 研究領域 | 物理學 |
| 施影響於 | 威廉·湯姆森，第一代開爾文男爵 |
尤利烏斯·羅伯特·馮·邁爾（德語：Julius Robert von Mayer，1814年11月25日—1878年3月20日），德國物理學家、醫生，熱力學的奠基人之一，熱力學第一定律的發現者之一。1841年提出相當於能量的「力」的概念，認為運動、熱、電等都可以歸納為一種「力」。次年證明從熱到機械力與從機械力到熱的轉化，並作出「一切機械運動都能借摩擦轉化為熱」的判斷。
生平
1840年，邁爾作為隨船醫生航行至印度尼西亞。在赤道附近，他注意到海員靜脈的血液要比在歐洲時更加鮮紅。當時歐洲的醫學家已經認識到血液顏色鮮紅，往往表明血中含氧量較高。邁爾因此想到一定是在熱帶肌體消耗的熱量要較少，所以食物燃燒過程減弱，耗氧量少，靜脈血中留下的氧增多，所以顏色才更鮮紅。正是這個例子，啟發了邁爾對食物所含能量（力）可以轉化為熱的「新」想法。後來，邁爾又從海浪衝擊使水溫升高的現象中認識到了機械運動和熱之間的關係。
在1841年，邁爾在一封信中寫道：「化學家們認為的基本規律是物質是不可破滅的，我們應該把完全同樣的規律用在力（能量）上。力（能量）同物質一樣，也是不可破滅的，它們加入不同的組合，當某種舊的形式消失了，偶會形成新的形式。」仍是在這一年，邁爾完成了他的第一篇論文《論力的量和質的定義》，然而並沒有被人接受。
1842年，他的另一篇論文《論無機界的力》發表在了李比希主編的《化學與藥學年鑑》上，當大哲學家弗里德里希.恩格斯回顧這段歷史時，因此認為這一年是物理學史（或自然科學史）上劃時代的一年，這一年邁爾28歲。他在這篇論文中這樣寫道：「力是不滅的、能轉化的、無重量的客體。」同焦耳1843年的《論磁電的熱效應和熱的機械值》與亥姆霍茲1847年的《論力的守恆》相比，僅從時間上講，邁爾在這篇論文中第一次地以科學家的視角提出了力（能量）守恆的觀點，這是很值得肯定的。
1845年，邁爾自費出版《論有機運動和新陳代謝》一書。他指出：「力（能量）的轉化與守恆是支配宇宙的普遍規律。」他把力（能量）分為五種：運動的力（相當於動能），在彈性碰撞上表現為活力守恆；下落的力（相當於勢能），它和運動的力相互轉化，這種「機械效應將保持為一個恆量」（即機械能守恆）；熱（相當於內能），「熱力是指轉化為運動的力」；電力（電能）和化學力（化學能）。他還曾把這五種力（能量）畫在一張表上，說明各種力（能量）相互轉化的共25種情況，得出了否定熱質和其它無質量流質假說的結論。他還從幾個實例出發計算過熱功當量，得到的計算值是3.48焦耳每卡，與焦耳的數據4.184焦耳每卡存在一定差距。（熱量以卡為單位時與功的單位之間的數量關係，相當於單位熱量的功的數量，叫做熱功當量。）
從整體上看，邁爾算是德國19世紀一位哲學氣質很濃的自然科學家，他的很多實踐工作更接近於亞里士多德、培根等人的觀察、歸納的方法，而非達文西、伽利略以來的傳統實驗方法。從這個角度看，邁爾的工作並不能夠被很好地看成是19世紀「能量守恆定律」偉大發現過程里的最好代表，但他無疑為後來人實現真正對能量（力）乃至質能的整體認知打下了很好的基礎，這一點上，他是個先行者。 和那個年代很多的先行者一樣，邁爾的個人遭遇同伽羅瓦、康托爾一樣不幸，曾多次受到嘲諷和打擊。
1849年，邁爾35歲，他因嘗試跳樓自殺時受傷，不久就被強制送進精神病院。
出院之後，邁爾中斷了研究工作（新聞界誤傳邁爾死在精神病院裏，邁爾本人向報社提出更正未果，1863年出版的一本學者名錄也誤載他已去世），而此時他的名聲逐漸在學界中傳開。1854年，亥姆霍茲在一場演講中，提出邁爾是最早發表能量守恆的人；李比希也在1858年的一場演講中提到邁爾。1858年，在克里斯提安·弗里德里希·尚班的推薦下，邁爾成為巴賽爾自然研究者協會的通訊會員。
1862年，約翰·丁達爾在一場演講中把邁爾的研究介紹給英國學界，並推崇邁爾是最早算出熱功當量的先驅；丁達爾的主張雖引發了不少爭議（焦耳在同一時期也測量出熱功當量，以現在角度來看焦耳的數值較準確），也讓邁爾的知名度與日俱增。
1871年，英國皇家學會頒發科普利獎章給邁爾，7年後，邁爾在海爾布隆逝世。
