安培

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安德烈-马里·安培(法语:André-Marie Ampère,FRS,1775年1月20日-1836年6月10日)是法国物理学家、数学家,经典电磁学的创始人之一。为了纪念他的贡献,国际单位制中电流的单位“安培”以他的姓氏命名。

安德烈-马里·安培

童年
安德烈-马里·安培于1775年出生,正逢启蒙时代的高潮。父亲让-雅克·安培(Jean-Jacques Ampère)是一名富商,母亲名叫贞·安东妮·德叙蒂耶勒斯-萨尔塞·安培(Jeanne Antoinette Desutières-Sarcey Ampère)。安培在法国里昂附近的家族宅第度过了童年和青少年时期。他的父亲十分推崇卢梭的思想。因此,安培早期接受的教育以卢梭的著作《爱弥尔:论教育》为基础。卢梭认为,男孩不应接受传统的学校教育,而应当“直接从自然中获得教育”。让-雅克将这一理论付诸实践,他让安培在藏书丰富的自家图书馆里自学。安培在此期间学习了包括蒲丰的《论自然史的研究方法》、《自然通史》以及狄德罗和达朗贝尔的《百科全书,或科学、艺术和工艺详解词典》在内的书籍[3]。安培也学习了拉丁语,以及欧拉和伯努利的著作。

早年
安培从12岁开始,利用他所能获取的资源来学习高等数学,在青少年时期就已经完成了数学和科学的学习[4]。13岁时,安培递交了自己的第一篇数学论文,但论文未获发表。同时,安培还阅读了大量史书、游记、诗歌、哲学和科学著作。安培的母亲是一位虔诚的教徒。受此影响,安培在获得科学启蒙的同时也成了一名天主教徒。法国大革命亦对安培的幼年时期产生一定影响。安培的父亲应召进入新成立的革命政府担任公职,在里昂附近的一个小镇担任法官。1792年雅各宾派控制革命政府后,他的父亲由于抵制新的政治浪潮,于1793年11月24日被送上断头台。

1796年,安培与朱莉·卡伦相遇,两人随后于1799年结婚。结婚后的第二年,安培的儿子出生。安培用自己父亲的名字为儿子取名为让-雅克·安培。1802年,布尔格中央理工大学任命安培为物理和化学教授,他离开住在里昂的家人,前去赴任。1803年,仍在任教的安培撰写了一篇题为《游戏中的数学理论》的论文,并提交到巴黎科学院,最终获得发表。此后安培得以与家庭团聚。但1803年7月,他的妻子因疾病去世。

教学生涯

《关于科学和哲学的随笔》——安德烈-马里·安培

妻子去世后,安培搬往巴黎。1804年他开始在新成立的巴黎综合理工学院担任教育工作。虽然他没有正规教师资格,该学院仍于1809年任命安培为数学教授,直至1828年。1819年及1820年,安培分别在巴黎大学教授哲学及天文学。1824年他获选在法兰西公学院教授著名的实验物理学。1814年,安培还受邀加入改革国家科学院属下的帝国学院数学家课程。同年,安培还进行了气体分子组成的研究,独立地提出了现今命名为阿伏伽德罗常数的物理量。

安培在参与学院选举的数年间,进行多个领域的科学研究。他编写的专文涉及数学、哲学、化学与天文学,成为了当时领先的科学家。安培称:在十八年里,自己经历了人生中的三个高潮:首次领圣餐、阅读安托万·莱昂纳德·托马斯的《笛卡尔的欧洲》以及攻占巴士底狱。在她妻子去世那日,他写下诗篇的两节句子,亦是祷文:“主啊,怜悯之上帝,让我与你在地上允许我所爱的人在天堂团聚吧。”

圣文森特保罗协会的创始人之一的弗雷德里克·奥扎纳姆年轻时曾在安培家中住过一段时间。他在此期间通过安培接触到新天主教运动的领导者,例如弗朗索瓦-勒内·德·夏多布里昂、亨利·拉科代尔和查尔斯·蒙塔朗贝尔。

在电磁学中的贡献
1820年九月,丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应。于是,安培开始着手建立描述电磁关系的物理理论与数学方程。为了进行定量研究,安培设计了一个检流计,可通过指针的偏转检测电流的方向并测量电流的大小。1822年,安培发表了一篇论文,对实验现象进行定量总结,发现两根平行载流导线以各自产生的磁场对另一根导线产生作用力[4]。1826年,安培提出载流导线中的电流与其产生的磁场之间的关系,即安培定律。此后,安培的代表作《关于电动力学现象之数学理论的回忆录,独一无二的经历》出版,“电动力学”一词自此产生。

1827年,安培获选为英国皇家学会外籍会员,一年后又当选瑞典皇家科学院外籍会员。

为了纪念安培在电磁学中的贡献,1948年第九届国际计量大会决定采用安培作为电流在国际单位制中的单位。安培的名字与另外71个法国科学家的名字一起被刻在埃菲尔铁塔上。

个人生活
与安培的学术贡献不同,在他的个人生活中,令人不愉快的情况时有发生。安培和第二任妻子在1806年结婚,但两人始终不合。他们的女儿出生后不久,这段婚姻便宣告结束。另一方面,由于性格迥异,儿子让-雅克经常与自己的父亲争吵。女儿嫁给一个拿破仑军队的中尉,却发现丈夫沉溺于酒精,最终她离开自己的丈夫转而和父亲住在一起。几年后,这位女婿也搬来和安培同住,使得安培不得不面对众多指责和排斥,让他产生抑郁情绪。

晚年
虽然安培在61岁时已经身体虚弱,但法兰西公学院仍要求安培前往马赛任职。他抵达马赛后,他的健康状况随即恶化。初步体检后,他被诊断出严重的肺部感染。此后,安培在病床上持续阅读历史与哲学论文。1836年6月10日早晨,安培逝世。仅有少数与安培关系较好的教授以及一些教育界的官员参加了安培的葬礼,他随后下葬在马赛的圣查尔斯公墓。去世30年后,安培的遗体被搬迁至巴黎的蒙马特公墓,与他的儿子一起埋葬。


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