開爾文：定義自己一生“失敗”的天才科學家

“物理學的大廈已經建成，剩下的工作都是些修修補補，20世紀的物理學天空只飄著兩朵烏雲。”這句話是20世紀初的一段經典語錄，如果是學習過物理教材的人，都耳熟能詳。

而敢放出這豪言的人，十七歲進劍橋，22歲當大學教授，24歲提出絕對目標，領導建立第一條大西洋海底電纜，一生成就無數，這就是開爾文，原名威廉·湯姆森。

（一）天才少年的“開掛”求學之路

1824年，開爾文出生於北愛爾蘭，在六個兄弟姐妹中排行最小，父親詹姆斯·湯姆森是農民，但是經過自己的努力，成為一名大學自然哲學教授，所以父親總是會將保護他們的心靈，而磨礪他們的智力這種獨特方法，運用到開爾文和哥哥姐姐的學習上，更多的是培養他們對世界的好奇心和探索欲，而不是灌輸知識。

在生活中碰到什麼問題，父親都會要他們思考其中的原理，這個時候，孩子們都會爭先恐後地發表自己的觀點。比如他們的書桌上一直襬放著地球儀和一個更大的天球儀，開爾文從小就從父親口中明白，宇宙有太多奧秘值得探索，地球相對於宇宙只是其中的一個音節。

就這樣，開爾文在父親的耳濡目染下，小小年紀就知識淵博，遠超同齡人，但為什麼八歲的開爾文就已經在格拉斯哥大學求學了呢？

原來，開爾文的家庭是極其不幸的，由於宗教紛爭壓迫，只能逃國搬遷，六個孩子的家庭過了短暫幸福的生活，母親是典型的賢妻良母，但在開爾文六歲那年不幸去世，父親只能又當爹又當媽。作為大學老師，再撫養六個孩子，想想就不可能。

1832年，父親被聘請為格拉斯哥大學的數學系教授，全家又搬到格拉斯哥城，父親只能將最小的兩個孩子帶到大學課堂，以免年幼發生意外。

新學期，父親作為一個剛來的數學系教授，講話有條不紊，上課生動有趣。很快就贏得了同學們的尊敬，但是也讓他們好奇，為什麼老師的身邊總是跟著兩個可愛的小傢伙，如果仔細觀察的話，他們上課竟然在認真聽講和做筆記！詢問之下才發現大的有十歲，而湯姆森只有八歲，且不管聽不聽得懂，那種對知識渴望的眼神，就太不可思議了！

人才的培養本來就該不侷限年齡，何況開爾文是天才，這也是一個高等學府能允許八歲的小孩作為旁聽生的理由。

第一次進入課堂的開爾文兄弟也很爭氣，旁聽了兩年受益匪淺，還積極地參與了各種實驗。有一次在學校裡完成了電氣實驗的他們，非常感興趣，準備在家裡試一試，兩個小實驗家準備了萊頓瓶和伏打電堆，用電堆給萊頓瓶充上電，然後騙小妹妹維莉來摸，結果“啪啦”一聲，把她嚇得大哭一場。

1834年，年僅十歲的開爾文高中畢業，與哥哥一起，正式進入格拉斯哥大學預科班，那麼小的年紀能在大學裡幹什麼呢？

進入班級後，毫無疑問地成為了班上的焦點人物，因為最大的學生比他大了14歲。當一些紈絝子弟還在沉迷於西方神學和宗教時，開爾文已經開始專研物理學，數學，熱力學了，通過幾年的努力研究，在15歲獲得國家物理學獎，並在16歲發表自己獨立完成的論文《地球的圖形》，獲得金牌。

父親得知後熱淚盈眶，但他也懂得行萬里路的重要性，於是在1840年的春天，帶著孩子們渡過多佛爾海峽，順著萊茵河南下，主要在德國境裡旅遊。父親選取這條路線，主要是想讓孩子們練習德語會話。為了避免分散精力，他事先規定誰也不準攜帶書籍。

但開爾文還是偷偷將自己的導師教授推薦的一本傅立葉的著作，放進了書包。那本法國數學大師的著作，一直受到愛丁堡大學的凱倫特教授的質疑，為了查出凱倫特教授的紕漏，開爾文在旅遊之餘就仔細研讀傅立葉的書和凱倫特的駁論文，發現其實是駁論文有問題，於是又寫下一篇反駁凱倫特的論文，寄到了愛丁堡大學，起初凱倫特教授看見署名是16歲的少年，不以為然，後來拿起來一讀，發現居然是自己的演算出了錯，被那個十六歲的小孩查出問題來了，頓時自愧不如，後來這篇論文在劍橋大學發表，開爾文再次名聲大噪。

他深知，他需要一個更大的舞臺，於是毅然前往劍橋大學深造，十七歲那年，他把電力線和磁力線同熱力線加以類比；十八歲研究熱傳播的時候，發現熱量總是從高溫物體傳到低溫物體，不能反向傳遞。1845年，20歲的他以優異的成績順利畢業。

深造的這幾年，他涉獵以太學，電學，電磁學，物理學，為西方熱力學奠基，發表的論文目不暇接，用他的話來說，

就是科學領路到哪裡，他就會在哪裡攀登不息，去測量大地，衡量空氣，記錄潮汐；去指示行星在哪一條軌道上奔跑，去糾正老黃曆，叫太陽遵從他的規律。

因對建立第一條大西洋海底電纜做出卓越貢獻，維多利亞女王在1866年，封他為開爾文男爵後，又晉升為開爾文勳爵，他也成為第一位進入英國上議院的科學家，人們開始以他的爵位稱呼他，久而久之，開爾文的名氣就超過了本來的名字。

（二）天妒英才，亡妻成心病

我們不得不佩服開爾文的天賦異稟，更不能低估勤奮的作用。他的學術研究路途的確驚豔，但幼年喪母的開爾文在感情方面表現如何呢？

正是缺少母愛，開爾文從小就對待異性木訥，他的眼裡似乎只有科學研究。但其實他也渴望被人愛。

在別人看來他很無趣，但是表妹瑪格麗不這麼認為，也許沒有甜言蜜語，也沒有鮮花和驚喜，但她就喜歡看著開爾文認真做實驗的樣子，開爾文也會大方地向她分享每次的收穫，不管有沒有聽懂，瑪格麗的崇拜之情都油然而生，看著她眼裡的光，雖然不知道如何和女孩子相處，開爾文還是意會到了表妹的愛慕之情。

兩人迅速墜入愛河，瑪格麗也全力支援開爾文的工作，這種陪伴似乎成了他前進的動力，期間，他與克勞修斯一起提出了熱力學第二定律。不久，又和焦耳提出後來的“焦耳湯姆森效應”，被廣泛應用於低溫技術中。

上天總是愛嫉妒和捉弄天才，瑪格麗的身體一直不好，開爾文到處尋醫問藥，但就是不見好，1870年，愛人還是離他遠去，從此開爾文變得些許的意志消沉。

（三）晚年居功自傲，辭職再“出發”

就算是天才，也不免會犯錯。例如愛因斯坦，晚年他對自然科學不自信，但對神學的盲目相信，妄想將二者結合。開爾文也會有失誤，他為什麼會將自己的一生定義為“失敗”，真的有那麼不堪嗎？

日益變老的開爾文的確在研究方面不如從前，他在測量地球年齡時，運用自以為絕妙的方法，那就是低溫梯度和導熱方程，最後得到地球年齡為九千八百萬年，算完開爾文自己都難以相信，因為其中用了太多的粗略估計值，所以他又在論文加了一句：我們有大機率認為地球年齡在兩千萬年和四億年之間。

他還盡力說服其他科學家相信他的答案，出於開爾文的名望，很多科學家都只是附和，也知道地球年齡遠遠不止他測算的結果，隨著越來越多的人指出開爾文的漏洞，他只是不以為然，後來的幾次預測也備受爭議。

19世紀末，20世紀初的一場物理學術交流會，歐洲的著名科學家在英國倫敦聚集起來，當時德高望重的開爾文發表了演講，他宣稱物理學的大廈已經建成，後面只是縫縫補補，天空只有兩片烏雲了，他覺得物理學已經接近完美，只有邁克爾遜-莫雷實驗結果和以太漂移說相矛盾，黑體輻射中的“紫外災難”，這兩個問題值得研究。

可是打臉馬上就來了，20世紀的科學界和開爾文想的兩片烏雲不同，相反百花齊放，人才輩出才是趨勢：愛因斯坦提出相對論，薛定諤建立電子和其他亞原子的波動方程，普朗克研究黑體輻射，提出量子力學等等。

其實開爾文說那句話沒有固步自封的意思，即承認了傳統物理學的偉大，反而富有遠見，指出來當時物理學有不能解決的問題即烏雲。在那個年代，能意識到這一點已是不易了。

但一次又一次的科學革命，讓年邁的開爾文羞愧不已，後來他在格拉斯哥大學的演講中坦言，自己的一生只能用失敗來定義，他還自嘲，不必感情用事，不用挽留，他會辭去教授一職，重新以研究生的身份加入格拉斯哥大學再次學習。

1907年，開爾文逝世，但他所有的研究成果如同寶貴的礦山，留在了世間。

在追求真理的道路上，沒有誰能保證不犯錯，開爾文之所以被稱為天才，不僅因為突出的成就，更是其品格，深深影響著後來追求真理的人。