上一回的阿文開講的專欄中，阿文簡單介紹了奧地利物理學家波茲曼的前半生，特別是在Graz大學的期間，他所完成的許多關於統計力學的研究。雖然波茲曼在Graz 平穩地度日，在學術上也有令人驚艷的成就，但是1885年他摯愛的母親過世讓他悲痛異常，再加上四年後他的長子Hugo因盲腸炎夭折，讓他自責不已，他的精神狀態開始不穩定，讓他又萌生另謀新職他去之意。他曾接受柏林大學的邀請去遞補剛過世的Gustav Kirchhoff的缺，但是他因視力惡化而送電報前去婉拒，後來這個缺就給了比波茲曼年輕十四歲的德國學者馬克斯‧普朗克(Max Planck)。當時應該沒有人可以預見那個看來一板一眼的年輕學者會在十年後掀起量子革命的序幕吧。
 

上一回的"阿文開講"，阿文介紹了美國科學家吉布斯在數學，物理光學，以及熱力學的諸多貢獻，但是論到吉布斯最大的貢獻，還是在"統計力學"上，事實上，正是吉布斯創造了「統計力學」(Statistical Mechanics)這一個名詞!統計力學的宗旨在利用統計方法從大量微觀粒子的運動角度得到對於宏觀的熱力學現象的微觀解釋。一般史家公認，吉布斯與馬克思威爾及奧地利物理學家路德維希·波茲曼共同創建了統計力學的理論。吉布斯最大的貢獻是引入了力學系統的相的概念，並在這一概念基礎上引入了系綜的概念，並由此給出了對於由馬克思威爾和波茲曼提出的粒子系統統計性質理論更為普遍的表述。所謂的系綜（ensemble）代表一定條件下，一個體系的大量可能狀態的集合。也就是說, 系綜是系統狀態的一個機率分布。對一相同性質的體系，其微觀狀態（比如每個粒子的位置和速度）仍然可以大不相同。實際上，對於一個宏觀體系，所有可能的微觀狀態數是天文數字。在機率論和數理統計的文獻中，通常會使用「機率空間」指代相同的概念。常用的系綜有：

前陣子阿文讀了一本書，"美國的反智傳統"，這本書其實是1967年就出版的老書，作者是哥倫比亞大學美國史教授Richard Hofstadter，這本書對美國社會的觀察非常深刻，雖然是五十年寫的，現在讀來還是絲絲入扣，有時令人拍案叫絕。在書一開始，作者就提到在美國無人不曉愛迪生的大名，但是同時期美國最偉大的科學家，吉布斯，不僅生前默默無聞，甚至到今天還是有許多人不認識這位美國第一位偉大的理論物理學家！無獨有偶的是，吉布斯待了一輩子的耶魯校園中也曾出現一位了不起的物理學家昂山格，但是他的風格以晦澀難解聞名，還曾經因為上課的口碑太差被炒了魷魚！這兩位天才的名聲在物理圈外向來是非常地不響亮，阿文雖不才，對這兩位前輩的景仰如江水滔滔不絕，忍不住手癢，要為各位看官介紹他們特立獨行的一生，還請大家耐著性子，聽阿文慢慢道來呀....
 

上次阿文開講介紹了愛德蒙‧哈雷的前半生，這裡要接下來繼續介紹他的後半生。如果您以為哈雷的後半生會比較平靜，那您可就大錯特錯了! 請讓阿文為您繼續說下去。

阿文在之前"英法千年恩仇錄之兩個天文台的故事"中提到牛頓與第一皇家天文學家約翰·弗蘭蒂斯德 (John Flamsteed)之間的恩怨，其中提到愛德蒙·哈雷(Edmond Halley)也捲入這場是非之中。當時阿文曾答應，日後要為他寫篇專文，想一想居然也是兩年前的事了。文債不宜久欠，所以趁這個空檔來為大家好好地介紹一下稱得上是科學史上最大的一片綠葉。
 

上一次阿文介紹了十九世紀的英國科學家William Thomson 的前半生，接下來要來繼續講述他如何從William Thomson 變成 Lord Kelvin 。還請各位看官賞臉繼續看下去。

現在提到開爾文男爵Lord Kelvin (前譯為克耳文勳爵，William Thomson, 1st Baron Kelvin)， 大家似乎只想到他在十九世紀最後一年演講時提到物理頭上僅剩的兩朵烏雲，一朵是黑體輻射，一朵是邁克生干涉實驗，言下之意，古典物理似乎即將大功告成，當然啦，第二朵烏雲後來下起"相對論"這場雨，震撼了物理界，之後第一朵烏雲釀成了一場驚天動地的大豪雨，威力不輸當年挪亞造方舟時的那一場，掀起物理界一場波濤洶湧的大變革，所以開爾文男爵的形像到了現在似乎不太光鮮亮麗，持平來講，這對開爾文男爵來講是蠻不公平的，他在物理有諸多建樹，對現代通訊的發展也有不得了的貢獻，算得上是十九世紀下半葉英國物理界的祭酒，他的一生事跡頗足稱道，就讓阿文為您好好地介紹一番，也算是還他老人家一個公道吧。

上一回阿文介紹了拉札爾‧卡諾以及薩迪‧卡諾的生平，今天就來說一說薩迪是如何靠著紙筆以及頭腦開創出一門新的學科：熱力學! 上次提到薩迪到馬德堡拜訪定居在此的父親拉札爾時，開啟了對蒸汽機的興趣。事實上，早在1712年英國工程師Thomas Newcomen就發明了蒸汽機，這種蒸汽機一開始大量使用在礦場中，用來將礦井裡的水汲出來。最初的蒸汽機原理是這樣的: 將蒸汽引入氣缸後閥門關起來，然後冷水被灌入汽缸，使得蒸汽凝結時產生真空。活塞另一面有空氣，活塞兩端的壓力差會推動活塞。而活塞聯結到一根深入豎井的杆來驅動一個泵。蒸汽機活塞的運動通過這根杆傳到泵的活塞來將水抽到井外。這種蒸汽機最大的問題是氣缸裡的蒸汽需要先冷凝，使活塞動起來，然後再加熱進行下一次推動，蒸汽的熱量都消耗在一冷一熱的過程中，不斷地將氣缸的溫度從低溫加到高溫，這使得機器的效率非常低。

阿文打從年輕時起就是華格納迷，尤其醉心於尼貝龍指環系列的大結局，諸神的黃昏Götterdämmerung 一劇中的最後一景，女主角Brünnhilde 騎馬奔入火中，以身相殉，而諸神所在Valhalla 則在烈焰中土崩瓦解，伴隨著激昂的音樂，一切都煙消雲散，令人不禁茫然自失，當布幕落下時，阿文就像莊子齊物論的南郭子綦，仰天而嘯，苔焉似喪其耦呢！有趣的是，世界崩解的景像，不單只出現在藝術家的想像中，就在諸神的黃昏首演前九年，一篇嚴謹的物理論文也透露出相同的感受，這篇論文的作者比華格納小了九歲，除了同在德語世界之外，其他不論是身家背景，學、經歷，還有個性嗜好都與華格納天差地別。但是兩人居然無獨有偶地，在十九世紀後半充滿樂觀情緒的歐洲社會中，表達出對宇宙前景同等悲觀的看法，實在是非常有趣的事情，且讓阿文將這位提出entropy (熵) 這麼奧秘難解的觀念的物理學家，克勞修斯好好地介紹給各位看官。

音樂劇「悲慘世界」，尤其是其中那首令人熱血澎湃的Do you hear the people sing? 應該是無人不曉吧。但是這首歌的背景不是法國大革命，也不是後來的七月革命，更不是二月革命。雨果筆下這場轟轟烈烈的革命，其實發生在1832年。這一場規模不大，短短兩天就結束的革命行動，卻因為雨果的生花妙筆而永垂不朽。
 

上一回阿文介紹了許文格建立可重整化的量子電動力學的過程，其實這只是他學術生涯的初期，他在哈佛大學物理任教了二十五年，這段期間他發表了一百二十多篇學術論文，大部分都與量子場論有關，這些論文充滿許文格的獨特風格，行文簡潔優雅但卻不易理解，往往必須咀嚼再三才能體會其中深意，再加上許文格他行事低調，所以他的許多貢獻多遭到忽視，阿文忝為許文格的徒孫，還在各校園教了幾年的量子場論，在此不自量力，試著將這些精妙的內容介紹給諸位看官，寫得不清楚的地方，還請大家海涵，也請方家賜教，不吝指正才好。

今年又逢戊戌年，一講起戊戌年，大家第一個想到的一定是一百二十年前那場搞得天翻地覆的戊戌變法，跟隨之而來的戊戌政變。大清為何要變法呢? 因為在甲午一戰中大清的陸軍海軍都敗在鄰國日本手上。這個結果不僅嚇壞了清廷，連旁觀的西洋人也覺得非常不可思議，因為清廷之前的自強運動所推動的各項建設，就質與量上都勝過日本的呀！我們從小在教科書中讀到「自強運動」儘是貶抑之辭，但是最近讀到歐陽泰的大作「火藥時代」，讓阿文我對這場以追求「船堅砲利」的西化運動大大地改觀哪。既然如此，清廷到底是輸在哪裡呢? 歐陽泰認為龐大但效率低落的清國政府組織是主要的原因。所以戊戌變法自有它的道理，但是在歐陽泰的書中更關心的是，西歐的軍事力量是在什麼時候決定性地壓倒了世界其他文明呢，而西歐勝出的關鍵又是什麼呢? 前一個問題一般都以拿破崙在1798年征服埃及為分水嶺，至於第二個問題，可沒這麼簡單了。史學家針對這個問題有各式各樣的看法。歐陽泰個人認為關鍵在於從十八世紀中葉開始，當東方的諸帝國偃武息兵之時，西歐各國卻展開一連串的戰爭，從1740年開始的奧地利王位繼承戰爭，緊接著七年戰爭，美國獨立戰爭，一路打到法國大革命所引發的歐洲各國與革命法國的戰爭等，這些戰爭引發了一場軍事技術的競賽，英國，法國，普魯士，奧地利等國都不斷地調整軍事組織，加強軍事訓練，努力製造性能更好的武器，使得西歐各國的武備在此時取得決定性的領先。歐陽泰特別強調歐洲之所以能在火藥製造與大砲設計取得關鍵性的發展，必須歸功於已經在西歐生根茁壯的強大的科學實驗傳統。各位看官別誤會，阿文在此可不是在重彈"科學救國"這種陳腔濫調，相反地，我們可以看到擁有一個成熟的科學傳統能夠在每個領域派上用場，而建立科學傳統靠的有慧眼的「伯樂」們以及順暢的晉升管道來拔擢人才，且讓阿文將西歐的砲利之道源源本本地介紹一番，各位看官自然會知道阿文所言不假！