1804年02月24日

222年前

历史上的今天：物理学家楞次诞生

海因里希·楞次（HeinrichLenz，1804年2月24日－1865年2月10日），物理学家、地球物理学家，波罗的海德国人。楞次1804年出生于爱沙尼亚德尔帕特市，楞次总结了安培的电动力学与法拉第的电磁感应现象后，于1833年在圣彼得堡科学院宣读了题为“关于用电动力学方法决定感生电流方向”的论文，提出了感生电动势阻止产生电磁感应的磁铁或线圈的运动，后来这条定律被称为楞次定律，在1834年的《物理学和化学年鉴》上发表。随后德国物理学家亥姆霍兹证明楞次定律实际上是电磁现象的能量守恒定律。1865年在罗马因中风逝世。

历史回响：1804年2月24日，电磁学巨匠的诞生

在波罗的海的粼粼波光中，爱沙尼亚的德尔帕特城（今塔尔都）迎来了一位注定改写科学史的婴儿。当海因里希·楞次在1804年2月24日发出第一声啼哭时，这座被冰雪覆盖的北方城市或许未曾想到，这个新生儿将用智慧之光穿透电磁学的迷雾，为人类文明点亮新的灯塔。

少年天才的破茧之路

幼年的楞次展现出惊人的求知欲，他常在德尔帕特大学的实验室外徘徊，透过玻璃窗凝视那些闪烁的仪器。16岁那年，他以全科最优的成绩叩开了这所高等学府的大门，成为当时最年轻的学子之一。在大学期间，这个清瘦的年轻人总在深夜的实验室里独自钻研，直到晨光熹微才匆匆返回宿舍。1823年，当校长破格推荐他参与“企业号”环球科考时，这个决定改变了整个科学界的轨迹。

在为期三年的海上航行中，楞次将船舱改造成移动实验室。他设计的海水测深仪能精准测量百米深度的压强变化，改良的磁罗盘在暴风雨中依然稳定如初。当科考队穿越赤道时，他注意到指南针在日食期间出现异常摆动，这个发现为他日后研究地磁场埋下伏笔。最惊险的时刻发生在好望角附近，当船只遭遇罕见磁暴时，楞次顶着狂风爬上桅杆，用自制的电磁感应装置记录下宝贵数据，这些手稿后来成为他研究电磁现象的重要依据。

圣彼得堡的黄金时代

1828年，24岁的楞次带着满箱科研笔记踏入圣彼得堡科学院。这座巴洛克风格的建筑里，他像一块干燥的海绵疯狂吸收知识养分。在担任初级科学助理期间，他常与化学家门捷列夫在走廊里激烈讨论，与数学家切比雪夫在黑板上推导公式。1834年当选院士的庆典上，沙皇尼古拉一世亲自为他佩戴勋章，却不知这个年轻人即将颠覆整个物理学界。

电磁学的革命性突破

1831年法拉第发现电磁感应的消息传来时，楞次正在研究地磁场的周期性变化。他立即意识到，法拉第的实验中缺少对电流方向的精确描述。在接下来三年里，他设计了超过200种实验装置，用铜线圈、磁铁和检流计构建起复杂的电磁迷宫。某个冬夜，当他在实验室反复调整磁铁角度时，突然发现检流计指针的摆动方向与磁通量变化存在某种对抗关系。这个瞬间，他仿佛看见无数看不见的“能量之手”在阻碍磁场的变化。

楞次定律的诞生堪称科学史上的经典案例。他通过数学推导证明：感应电流产生的磁场总是试图维持原磁通量的稳定。这个发现完美解释了发电机中的能量转换机制——当线圈切割磁感线时，产生的电流会形成反向磁场，这种“抵抗”正是机械能转化为电能的本质。1834年论文发表时，整个欧洲科学界为之震动，安培亲自写信祝贺：“您为电磁学找到了丢失的拼图。”

电热效应的独立发现

1843年的伦敦，焦耳正在向皇家学会展示电流热效应的实验。与此同时，在圣彼得堡的阴冷实验室里，楞次也在重复着类似的探索。他改进了实验装置，用绝热性能更好的玻璃容器替代金属器皿，以酒精作为传热介质。当电流通过铂丝时，他精确测量出温度上升与电流强度的平方成正比。这个结论与焦耳的发现不谋而合，最终被命名为“焦耳-楞次定律”，成为热力学第二定律的重要基石。

桃李满天下的教育生涯

作为圣彼得堡大学的数学物理系主任，楞次的课堂总是座无虚席。他独创的“问题导向教学法”让学生们分组讨论真实科研难题，这种模式比哈佛商学院早了整整一个世纪。他培养的学生中，有后来发现电子的尤利，有设计出第一台电磁起重机的波波夫。1863年当选校长时，他推动建立了俄罗斯首个物理实验室，这个决定使俄国在电磁学领域与欧洲并驾齐驱。

永恒的科学之光

晚年的楞次被白内障折磨得几乎失明，但他仍坚持口述完成《电磁学新论》。在意大利疗养期间，他依然每天用手指在空中比划公式，仿佛能触摸到电磁场的存在。1865年2月10日，当罗马的晨钟敲响时，这位科学巨匠永远闭上了眼睛，但他的精神却在人类文明的星空中永恒闪耀。

今天，当我们打开手机、启动汽车或使用任何电子设备时，都在间接应用着楞次定律。这个来自19世纪的发现，依然在21世纪的科技浪潮中发挥着核心作用。从特斯拉线圈到量子计算机，从粒子加速器到太空探测器，楞次留下的科学遗产仍在不断拓展人类认知的边界。他的故事告诉我们：真正的科学突破，永远始于对未知世界永不停息的好奇与探索。

历史上的今天