人物生平
早年(哈勒)
威廉·韋伯1804年出生在德國維滕貝格,父親是米夏埃爾·韋伯(Michael Weber)是神學(xué)家,哥哥恩斯特·海因里希·韋伯(Ernst Heinrich Weber,1795年—1878年)是生理學(xué)家,還有一個弟弟愛德華·弗里德里希·韋伯(Eduard Friedrich Weber,1806年—1871年)也是生理學(xué)家。
由于在法國大革命戰(zhàn)爭(1792年—1815年)時期爆發(fā)了解放戰(zhàn)爭(1813年—1815年),韋伯一家遷居到了哈勒,威廉·韋伯在這里讀完中學(xué),并參與了哥哥恩斯特·海因里希·韋伯關(guān)于波的運動實驗研究,并于1825年在萊比錫出版了《Wellenlehre, auf Experimente gegründet》(基于實驗的波的理論)一書。威廉·韋伯同時從1822年起在哈勒大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),研究風(fēng)琴發(fā)聲理論,1826年獲得博士學(xué)位,1827年獲得大學(xué)任教資格,并留校任教,1828年升為副教授。
哥廷根
1828年,他和哥哥恩斯特·海因里希·韋伯一起參加了由洪堡組織的德國自然科學(xué)學(xué)者和醫(yī)生協(xié)會的第17次大會,他的演講給德國著名數(shù)學(xué)家高斯留下了深刻的印象,很少夸獎人的高斯在給德國天文學(xué)家約翰·弗朗茨·恩克(Johann Franz Encke)的信中寫道:“我的生活因為他的出現(xiàn)而變得更加精彩,他的性格非常親切而又富有天賦”(德語:In der Tat ist mir mein Leben durch sein Hiersein viel lieber geworden. Er ist ebenso liebenswürdig von Charakter als talentreich,1832年5月12日)。高斯后來邀請韋伯前往哥廷根大學(xué),1931年接替去世的托比亞斯·邁爾(Tobias Mayer),任物理學(xué)教授。
在哥廷根,韋伯與高斯結(jié)下了深厚的友誼,并合作研究地磁學(xué)和電磁學(xué),共事多年。他們在哥廷根市上空搭建了兩條銅線,構(gòu)建了第一臺電磁電報機(jī),在1833年的復(fù)活節(jié)實現(xiàn)了物理研究所到天文臺之間距離約1.5千米的電報通信。1836年,韋伯、高斯和洪堡建立了哥廷根磁學(xué)協(xié)會。高斯在給洪堡的信中寫道:“我們的韋伯獨自一人架設(shè)了電報線……表現(xiàn)出驚人的耐心”(德語:Unser Weber hat das Verdienst, diese Dr?hte gezogen zu haben ... ganz allein. Er hat dabei unbeschreibliche Geduld erwiesen,1833年6月13日)。
除了廣泛的電磁學(xué)實驗外,韋伯還進(jìn)行了物理生理學(xué)實驗,他和弟弟愛德華·弗里德里希·韋伯在1836年出版了《Mechanik der menschlichen Gehwerkzeuge》(人類腿部力學(xué))一書。
后來由于反對漢諾威廢除1833年自由憲法,發(fā)生了哥廷根七君子(德語:G?ttinger Sieben)事件,1837年12月14日,韋伯與其他六位教授(包括格林兄弟和高斯的女婿)一同失去了教職。此后的1838年3月至8月間,韋伯出游柏林、倫敦和巴黎,此后生活在哥廷根,但并未任教。
萊比錫
韋伯的貢獻(xiàn)主要和哥廷根聯(lián)系在一起,被解職后,直到1843年,韋伯被萊比錫大學(xué)聘為物理學(xué)教授。1843年至1849年間,韋伯在萊比錫對電磁作用的基本定律進(jìn)行了研究。19世紀(jì)初,可測重量物體的整個運動理論都是從經(jīng)典力學(xué)定律尤其是牛頓運動定律推導(dǎo)而得,并在天文學(xué)上獲得了驚人的成功,但并不是所有已知的物理現(xiàn)象都能得到合理的解釋,如何確定不可估計重量物體的電、磁、熱等量,仍舊沒有解決方法,這在當(dāng)時是一個重要的研究領(lǐng)域。韋伯在萊比錫首先開始繼續(xù)磁學(xué)研究,先是建立了一座不含鐵的天文臺,他在萊比錫的研究在1846年提出電磁作用的基本定律時達(dá)到了頂峰。
韋伯于1846年至1878年間在電動力學(xué)(即電磁學(xué))測量方法方面的研究具有重要的基礎(chǔ)性意義,他發(fā)明了許多電磁儀器。1841年發(fā)明了既可測量地磁強(qiáng)度,又可測量電流強(qiáng)度的絕對電磁學(xué)單位的雙線電流表;1846年發(fā)明了既可測量電流強(qiáng)度的電動力學(xué)單位,又可測量交流電功率的電功率表;1853年又發(fā)明了測量地磁強(qiáng)度垂直分量的地磁感應(yīng)器。
重返哥廷根
德國爆發(fā)1848年革命后,1849年韋伯被允許返回哥廷根并任哥廷根天文臺臺長。重返哥廷根后,韋伯為建立電學(xué)單位的絕對測量做出了很多貢獻(xiàn),他提出了電流強(qiáng)度和電磁力的絕對單位,高斯在韋伯的協(xié)助下提出了磁學(xué)量的絕對單位。韋伯還提出了物質(zhì)的電磁結(jié)構(gòu)理論。
1856年,韋伯與魯?shù)婪?middot;科爾勞施(Rudolf Kohlrausch)一起完成了確定電量的電動單位與靜電單位之間關(guān)系的測量,得到的比值即是真空中的光速值,它將光學(xué)與電學(xué)神奇般地聯(lián)系了起來,這一測量給予了后來麥克斯韋的光學(xué)電磁理論(光的電磁說)以重要的支持?茽杽谑1858年去世后,韋伯繼續(xù)與萊比錫的物理學(xué)家和天文學(xué)家卡爾·弗里德里希·策爾納(Karl Friedrich Z?llner)合作,他們與亥姆霍茲在韋伯電動力定理中的能量守恒進(jìn)行了探討。
韋伯在1870年退休后,晚年又發(fā)展了策爾納的電荷原子概念,他們認(rèn)為物質(zhì)是由帶電粒子構(gòu)成的,這些帶電粒子處于不同的穩(wěn)定位置,符合韋伯力定律。利用這一模型,韋伯也解釋了引力作用。韋伯和弗朗茨·諾依曼(Franz Neumann)發(fā)展的遠(yuǎn)距離電動力學(xué)統(tǒng)治了電動力學(xué)理論,一直到麥克斯韋場理論提出后才被取代,但是韋伯的原子結(jié)構(gòu)模型在解釋物質(zhì)的電、磁、熱特性方面是成功的。
韋伯和高斯提出的單位制于1881年在巴黎的一次國際會議上被確認(rèn),但是德國代表團(tuán)團(tuán)長亥姆霍茲在會議上建議用“安培”(Ampère)取代早已廣泛使用的“韋伯”(Weber)作為電流強(qiáng)度的單位。此后的1935年,“韋伯”成為磁通量的正式單位。
1891年6月23日,韋伯在哥廷根去世,與馬克斯·普朗克和馬克斯·玻恩葬于同一墓地。
早年生活
威廉·韋伯1804年出生在德國維滕貝格,父親是米夏埃爾·韋伯(Michael Weber)是神學(xué)家,哥哥恩斯特·海因里希·韋伯(Ernst Heinrich Weber,1795年—1878年)是生理學(xué)家,還有一個弟弟愛德華·弗里德里希·韋伯(Eduard Friedrich Weber,1806年—1871年)也是生理學(xué)家。
由于在法國大革命戰(zhàn)爭(1792年—1815年)時期爆發(fā)了解放戰(zhàn)爭(1813年—1815年),韋伯一家遷居到了哈勒,威廉·韋伯在這里讀完中學(xué),并參與了哥哥恩斯特·海因里希·韋伯關(guān)于波的運動實驗研究,并于1825年在萊比錫出版了《Wellenlehre, auf Experimente gegründet》(基于實驗的波的理論)一書。威廉·韋伯同時從1822年起在哈勒大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),研究風(fēng)琴發(fā)聲理論,1826年獲得博士學(xué)位,1827年獲得大學(xué)任教資格,并留校任教,1828年升為副教授。
電/地磁學(xué)
1828年,他和哥哥恩斯特·海因里希·韋伯一起參加了由洪堡組織的德國自然科學(xué)學(xué)者和醫(yī)生協(xié)會的第17次大會,他的演講給德國著名數(shù)學(xué)家高斯留下了深刻的印象,很少夸獎人的高斯在給德國天文學(xué)家約翰·弗朗茨·恩克(Johann Franz Encke)的信中寫道:“我的生活因為他的出現(xiàn)而變得更加精彩,他的性格非常親切而又富有天賦”(德語:In der Tat ist mir mein Leben durch sein Hiersein viel lieber geworden. Er ist ebenso liebenswürdig von Charakter als talentreich,1832年5月12日)。高斯后來邀請韋伯前往哥廷根大學(xué),1931年接替去世的托比亞斯·邁爾(Tobias Mayer),任物理學(xué)教授。
韋伯與高斯
在哥廷根,韋伯與高斯結(jié)下了深厚的友誼,并合作研究地磁學(xué)和電磁學(xué),共事多年。他們在哥廷根市上空搭建了兩條銅線,構(gòu)建了第一臺電磁電報機(jī),在1833年的復(fù)活節(jié)實現(xiàn)了物理研究所到天文臺之間距離約1.5千米的電報通信。1836年,韋伯、高斯和洪堡建立了哥廷根磁學(xué)協(xié)會。高斯在給洪堡的信中寫道:“我們的韋伯獨自一人架設(shè)了電報線……表現(xiàn)出驚人的耐心”(德語:Unser Weber hat das Verdienst, diese Drähte gezogen zu haben ... ganz allein. Er hat dabei unbeschreibliche Geduld erwiesen,1833年6月13日)。除了廣泛的電磁學(xué)實驗外,韋伯還進(jìn)行了物理生理學(xué)實驗,他和弟弟愛德華·弗里德里希·韋伯在1836年出版了《Mechanik der menschlichen Gehwerkzeuge》(人類腿部力學(xué))一書。
后來由于反對漢諾威廢除1833年自由憲法,發(fā)生了哥廷根七君子(德語:Göttinger Sieben)事件,1837年12月14日,韋伯與其他六位教授(包括格林兄弟和高斯的女婿)一同失去了教職。此后的1838年3月至8月間,韋伯出游柏林、倫敦和巴黎,此后生活在哥廷根,但并未任教。
萊比錫
韋伯的貢獻(xiàn)主要和哥廷根聯(lián)系在一起,被解職后,直到1843年,韋伯被萊比錫大學(xué)聘為物理學(xué)教授。1843年至1849年間,韋伯在萊比錫對電磁作用的基本定律進(jìn)行了研究。19世紀(jì)初,可測重量物體的整個運動理論都是從經(jīng)典力學(xué)定律尤其是牛頓運動定律推導(dǎo)而得,并在天文學(xué)上獲得了驚人的成功,但并不是所有已知的物理現(xiàn)象都能得到合理的解釋,如何確定不可估計重量物體的電、磁、熱等量,仍舊沒有解決方法,這在當(dāng)時是一個重要的研究領(lǐng)域。韋伯在萊比錫首先開始繼續(xù)磁學(xué)研究,先是建立了一座不含鐵的天文臺,他在萊比錫的研究在1846年提出電磁作用的基本定律時達(dá)到了頂峰。
發(fā)明
韋伯于1846年至1878年間在電動力學(xué)(即電磁學(xué))測量方法方面的研究具有重要的基礎(chǔ)性意義,他發(fā)明了許多電磁儀器。1841年發(fā)明了既可測量地磁強(qiáng)度,又可測量電流強(qiáng)度的絕對電磁學(xué)單位的雙線電流表;1846年發(fā)明了既可測量電流強(qiáng)度的電動力學(xué)單位,又可測量交流電功率的電功率表;1853年又發(fā)明了測量地磁強(qiáng)度垂直分量的地磁感應(yīng)器。
成就
德國爆發(fā)1848年革命后,1849年韋伯被允許返回哥廷根并任哥廷根天文臺臺長。重返哥廷根后,韋伯為建立電學(xué)單位的絕對測量做出了很多貢獻(xiàn),他提出了電流強(qiáng)度和電磁力的絕對單位,高斯在韋伯的協(xié)助下提出了磁學(xué)量的絕對單位。韋伯還提出了物質(zhì)的電磁結(jié)構(gòu)理論。
1856年,韋伯與魯?shù)婪?middot;科爾勞施(Rudolf Kohlrausch)一起完成了確定電量的電動單位與靜電單位之間關(guān)系的測量,得到的比值即是真空中的光速值,它將光學(xué)與電學(xué)神奇般地聯(lián)系了起來,這一測量給予了后來麥克斯韋的光學(xué)電磁理論(光的電磁說)以重要的支持?茽杽谑1858年去世后,韋伯繼續(xù)與萊比錫的物理學(xué)家和天文學(xué)家卡爾·弗里德里希·策爾納(Karl Friedrich Zöllner)合作,他們與亥姆霍茲在韋伯電動力定理中的能量守恒進(jìn)行了探討。
韋伯在1870年退休后,晚年又發(fā)展了策爾納的電荷原子概念,他們認(rèn)為物質(zhì)是由帶電粒子構(gòu)成的,這些帶電粒子處于不同的穩(wěn)定位置,符合韋伯力定律。利用這一模型,韋伯也解釋了引力作用。韋伯和弗朗茨·諾依曼(Franz Neumann)發(fā)展的遠(yuǎn)距離電動力學(xué)統(tǒng)治了電動力學(xué)理論,一直到麥克斯韋場理論提出后才被取代,但是韋伯的原子結(jié)構(gòu)模型在解釋物質(zhì)的電、磁、熱特性方面是成功的。
韋伯和高斯提出的單位制于1881年在巴黎的一次國際會議上被確認(rèn),但是德國代表團(tuán)團(tuán)長亥姆霍茲在會議上建議用“安培”(Ampère)取代早已廣泛使用的“韋伯”(Weber)作為電流強(qiáng)度的單位。此后的1935年,“韋伯”成為磁通量的正式單位。
1891年6月23日,韋伯在哥廷根去世,與馬克斯·普朗克和馬克斯·玻恩葬于同一墓地。