啤酒商焦耳何以领跑英国学界，终结永动机之梦？原来啤酒帮了大忙

从茹毛饮血的原始社会，到男耕女织的封建社会，再到突飞猛进的工业社会，这期间人类走过了无数漫长坎坷的道路，但无论历史事件如何纷繁复杂，始终不曾停息的，永远是人们追寻能量的步伐。

正因对能量的利用，人类才能够烧水做饭围炉取暖，彻底与动物划分界限。

能量究竟从何而来？这个问题困扰着人们。受到宗教的影响，西方人认为神是能量的来源，东方人则用“气”来解释，可很多实事求是的智者却不以为然，他们竭力寻找自然之中蕴藏的普遍规律。

直到工业革命时期，随着机器的普遍应用，能源价格暴涨，人们开始思考如何燃烧更少的能源来产生更多的动力。

说白了就是提高能量转化效率的问题，欧洲各国纷纷成立自己的学术团体，开始着力解决这一千古谜题。

充满戏剧性的是，最终成功用实验证明能量守恒定律的人，并不是那些天天在实验室搞科研的学者，而是主流学界名不见经传的酿酒商——焦耳。

而说起他的研究过程，竟然也和酿酒有着解不开的关系，这是怎么一回事呢？且听我为你慢慢道来。

一、永动机的幻想

在没有机器作为动力的年代，东西方古代文明普遍利用人力和畜力来实现生产，本质上是通过消化粮食来产生化学能，然而这种能量转化方式毕竟效率低下，且受自然环境影响很大，因此虽然经历数千年的发展，人类的生产力却几乎没有任何进步。

进入18世纪，停滞的状态终于被工业革命所打破，蒸汽机改进并投入生产，带动了各行各业生产效率的迅速提升，能源的消耗量也开始极大地增加。

人们开始幻想，是否存在一种机器，能够持续不断地工作，却无需消耗任何能源，这种神奇的机器被称为“永动机”。一本万利的诱惑，使得无数科学家投身永动机的研发之中。

可是现在我们都知道，这种凭空产生能量的机器根本不可能存在，所以当时为了申请专利，产生了许多假冒的永动机，甚至出现了由人躲进“永动机”内推动轮子旋转的骗局。

二、从永动机到能量守恒

英国有一位年轻人名叫焦耳，也迷上了永动机，大学毕业以后就整天在家捣鼓。话说焦耳生于富有的啤酒商家庭，在父亲的安排下，他和弟弟从小跟着著名学者道尔顿学习，之后被老师推荐进入曼彻斯特大学学习。

半路出道的焦耳，毕业后并没有选择继续深造，而是回家接手啤酒产业，凭着精明的商业头脑，把生意经营得风生水起。因为啤酒的生产也需要使用蒸汽机驱动，随着能源价格上涨，焦耳愈发意识到提高能量转化率的重要性，于是他做梦都想发明出永动机。

无论怎样天才的人类，也难以突破自然规律的限制，焦耳也不例外。和其他人的不同在于，面对接连的失败，他并没有继续执着下去，而是果断放弃了永动机的幻想。

他转身寻找其中蕴含的规律，通过仔细地观察和精密的测算，焦耳惊讶地发现，在蒸汽机做功的过程中，产生的热量与动能之和，恰好等同于燃料燃烧释放的全部热能！这个发现让焦耳欣喜不已，当他满怀希望地将实验结果公之于众，不料却遭到当头一棒——英国皇家学会根本不承认他这个“山野村夫”的研究结论。

幸运的是焦耳并没有气馁，他接着研究电能转化为热能的规律，得出了影响深远的焦耳定律，后来又把热学、电学和力学的结论相互整合，提出了能量守恒定律。

三、凭什么一个啤酒商改变了世界？

焦耳认为，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式。最终在严格精密的测算数据面前，英国皇家学会也不得不改变态度，认可了焦耳的研究成果，邀请他入会并颁发奖励。

由于焦耳证明了能量必须通过转化而得以利用，永动机的幻梦也不攻自破，从此科学家们纷纷把精力投入到提高机器的效率上，走上了推动科技进步的正道，不断升级换代的机器随即改变了世界的面貌。

今天看来，焦耳在科学史上的地位之高无需多言，但在人生的前半段，焦耳在当时的科学界一直是无名之辈，在大佬云集的时代，为何偏偏他能够取得如此伟大的成就呢？

其实原因很简单，正是长期酿制啤酒的经历，培养了焦耳对于温度的敏锐觉知，酿酒所需的一流测温设备，也为热量的定量计算提供了不可或缺的条件，当然最重要的，还是扎实的知识和从小养成的科学习惯。

可以说通过一系列机缘巧合，命运将历史的重任递给了焦耳，而他也不负重托，带领人类向整体认识世界的目标前进了一大步。