智慧之窗: (偉人小傳) 鋪設海底電纜的克爾文

2015年3月
文／石溪

1866年，兩條鋪設在大西洋的海底電纜，揭開了歐美兩洲有線通訊的新頁。領導這項偉大工程的克爾文爵士(1st Baron Kelvin)，曾豪情萬丈地說：

「大西洋阻擋不住人類的進步！」克爾文原名威廉‧湯姆森(William Thomson)，1824年生於愛爾蘭，父親詹姆斯是位勤奮向上的農民子弟，畢業於貝爾法斯特皇家學院，因成績優良，留校擔任數學教授。他和妻子瑪嘉烈虔信基督，養有四男二女，克爾文是次子；當1830年瑪嘉烈逝世時，克爾文年僅6歲。

◎天才兒童‧小科學家

詹姆斯‧湯姆森是位偉大的父親，自妻子逝世後，便父兼母職教養兒女，作他們的學業及靈性導師。每個禮拜天，帶他們到教會聚會；每天晚上，帶領他們讀經禱告。1832年，詹姆斯被格拉斯哥大學聘為教授，全家遷往英倫。詹姆斯在教學時，總把兒子帶在身邊，讓他們作旁聽生；約14歲時，克爾文正式成為該校的大學生。

克爾文從小頭腦靈活，對數學和科研興趣濃厚，15歲便發表了第一篇論文──《地球的形狀》，表現了他出色的數理分析能力及創意思維，因而獲得了學校的金獎章。他又致力研究「洲際數學」，16歲便在劍橋大學的《數學期刊》發表有關論文。其後又發表了《熱力在同類實物中的統一運行及與電力數理的關係》，文中分析了熱力輸送與靜電的關係，被麥克斯韋(Maxwell)認為是最寶貴的「科學構想概念」。

◎數理專家‧熱學先驅

1841年，克爾文進入劍橋大學深造，活躍於體育運動、古典音樂及文學領域，表現出特殊的天份，但他最愛的仍是科研。由於孜孜不倦地鑽研，他在20歲前，已儼然成了解決電子及數理問題的專家，很多人包括法拉第(Faraday)，也是在他的鼓勵下，發明了「法拉第效應」。1845年，他以第二名畢業，並贏得了「史勿夫獎」。畢業後他負笈巴黎，在勒尼奧的指導下進行實驗。

克爾文22歲，便被格拉斯哥大學聘為自然哲學系主任，他為大學設立了一個實驗室，以後的50年，他大部分的時間都在實驗室度過。他從1847年開始，致力於熱力學的研究，發明了絕對準確的克氏溫度單位，設定了水的冰點為273.7K；沸點為373.15K，是熱力學的金科玉律。1851年，發表了「熱力學第二定律」的論文，時至今日，仍是最正確的宏觀物理定論。

◎名利雙收‧名士風流

他在1852年，與青梅竹馬的戀人瑪嘉烈結婚，由於妻子體弱多病，他的科研工作受到影響，但仍完成了鋪設電纜的艱鉅工程。他於1856年加入大西洋電報公司的委員會，從科學家變為工程師，經多番挫折，最終完成任務。1866年，他成功地在大西洋的海底，把電纜從英國鋪設至美國；有線電報的啟動，為他帶來了榮譽和財富，但他的妻子於1870年逝世，無法與他共享榮華。

在妻子逝世後，他決定改變生活方式，買了一艘126噸的遊艇，過水上人家的生活。他的「家」，成了朋友和科學家的交際場所。他的好朋友賓迪和三個女兒，也常是座上客。

1874年的一天，他在賓迪的門前寫了「妳願意嫁給我嗎？」的字句，賓迪的女兒芬妮在問題後面寫上「是的！」同年，他就娶了比他小13歲的芬妮為妻。