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世纪的物理实验室19 世纪初，法国是实验研究的中心，例如：以精密量计著称的法国 工艺学院(CNAM)早在 1793 年就已成立，开始大概是作为博物馆之类的 场所，1829 年建成实验室。但即使在法国，条件也是很差的，科学家仍 然是在相当艰难的情况下从事实验工作。例如：著名实验生理学家贝尔 纳(C.Bernard)工作在潮湿的小地窖中，他甚至管这个地方叫“科学研 究者的坟墓”。盖?吕萨克的实验室也是在地下，他为了预防自己受潮， 整天穿着木底鞋。当时，这些实验室都是私人所有，要购置必要的仪器 设备，没有足够的钱财是不可能的。所以，只有出身于“家产万贯”的 富裕人家的子弟才能进行物理实验。物理学家往往把自己的仪器设备看 得非常宝贵，有的仪器被打磨得铮亮，有的精心油漆，妥善地摆放在玻 璃柜中。杜隆(Dulung)几乎把自己全部财产都化费在购置仪器;菲涅 耳为了做他的实验，付出了大量资财;傅科的许多实验也是在家里做的; 电流磁效应发现不久，学者们聚集在安培的住宅门前，为的是一睹通过 电流后使磁针偏转的细铂丝。直到 1868 年，由于德国明显地有超过法国 的趋势，才使法国政府认识到应该对科学家的工作提供必要的支持。最 有名的一件事是，拿破仑三世亲自下令，给上面提到的贝尔纳专门建立 一间实验室。最早的规模较大的物理实验室要算柏林大学的物理实验室了。它是 由马格努斯(H.G.Magnus，18021870)创建的，马格努斯原来也是化 学家，1845 年成为柏林大学物理和技术教授。开始他也是在自己的住宅 里分出几间房屋当作实验室，让最优秀的学生参加研究工作，其中有来 自欧美各国的年轻学者。据一位曾在那里工作过的美国学者里兹(A.R.Leeds)回忆，当他在那里学习时，同时还有三个别的学生在那里 工作，一个研究声学，一个研究偏振光，还有一个检测刚刚发现的化合 物晶体。赫姆霍兹和丁铎尔也出身于这个实验室。由于规模逐渐扩大， 柏林大学给予适当的财政资助，于是这所私人实验室转变成了大学机构 的一部分，1863 年正式成为柏林大学物理实验室，是当时世界上屈指可 数的一所正规物理实验室。柏林大学也因此成为欧洲物理学研究中心之一。马格努斯还创造了 学术讨论会(colloquium)的形式，让学生轮流报告自己新近的科学进 展，也常邀请访问学者做报告，研究生院的体制由此逐渐形成。1871 年， 赫姆霍兹继任物理实验室教授，他是著名的声学和生理学教授，对能量守恒与转化定律的形成有过贡献。在他的引导下，他的学生 H.赫兹做了 著名的电磁波实验。柏林大学物理实验室的成功经验吸引了英国同行的注意，也开始按 德国的模式建立实验室。走在最前面的是著名物理学家 W·汤姆生，即开 尔文勋爵。1846 年，他被任命为格拉斯哥(Glasgow)大学物理学教授。 在他的讲堂附近有一座废弃了的酒窖，他就利用来布置成一个实验室， 后来又增加了一间没人用过的考试室。原先在英国往往只有表演实验， 现在他让学生自己动手做。他邀请学生动手做实验的理由是：“有些观 测工作量太重，没有两三个人一起干往往做不成”。到 1866 年，这所实 验室才正式被大学承认。尽管开尔文当时已有很高的声望，也没有能够 建立象柏林大学物理实验室那样的物理实验室。这也许跟开尔文的个性 有关，因为他最感兴趣的还是工程方面的研究，例如：横渡大西洋的电 缆工程，而对基础研究不够重视。不过他的学生对实验工作还是非常积 极的，因为他常常把有关工程的课题交给学生做，学生们的实验工作大 多是创造性研究。有趣的是，他的学生多半是学过哲学而又进入神学班 的高年级生。开尔文在 1885 年回忆说：“我记得有一位德国教授知道这种做法和人员使用情况后表示非常 惊讶，问道：‘神学家还学物理?’我就回答：‘是的，他们都这样做， 而且他们中的许多人做的是第一流的实验’。”英国当时还有几所大学建立了物理实验室，例如伦敦的大学学院和 国王学院都设立了学生用的物理实验室，但未纳入正规的物理课程，也 没有规定学生必须参加研究。待到 19 世纪后期，牛津大学建立了克拉伦 敦(Clarendon)实验室，剑桥大学建立了卡文迪什实验室。这两所实验 室在世界上都很有名，其中尤以卡文迪什实验室的影响最大。