亨利國王的鼻尖：十九個發明度量衡的故事

目錄

前言：關於此書
第一章：亨利國王的鼻尖：度量衡歷史概述
第二章：一個聰明的糊塗蛋：安培（1775-1836），電力動態學的創始人之一
第三章：他，動搖了世界觀：貝克勒爾（1852-1908），天然放射性的發現者
第四章：從酷熱到嚴寒：攝爾修斯（1701-1744）的攝氏溫度
第五章：千鈞一髮的研究：庫侖（1736-1806）和靜電學基本法則
第六章：天才型的自學者：電學先鋒法拉第（1791-1867）
第七章：放射線取代手術刀：放射生物學之父戈雷（1905-1965）
第八章：美國的民族英雄：亨利（1797-1878），電磁自感應的發現者
第九章：快速的波：赫茲（1857-1894），廣播電視的開路先鋒
第十章：釀啤酒坊的物理學：焦耳（1818-1889）和熱功當量
第十一章：萬能天才與浪蕩子：克耳文（1824-1907）和絕對零點
第十二章：物理學的最後魔法師：牛頓爵士（1643-1727）和天體軌道
第十三章：艱難重重的人生：歐姆（1789-1854）與電流
第十四章：多姆山上的實驗：帕斯卡（1623-1662），大氣層的發現者
第十五章：憑藉金湯匙邁向成功：西門子（1816-1892），強電工程的創始者
第十六章：放射線教父：西弗（1896-1966），放射線技術的先鋒
第十七章：麥狄遜花園廣場上的閃電：特士拉（1856-1943），電工學詩人
第十八章：發電廠的第一推手：伏特（1745-1827）與電池
第十九章：鐵天使：瓦特（1736-1819），發明蒸汽機的人
第二十章：米卡曼來了：韋伯（1804-1891），第一位電報員

附錄
以貢獻卓著的科學家命名的法定測量單位
測量單位的十進位倍數與分數的輔助名稱及符號
「已退休的」測量單位
如何測量地震、噪音和葡萄汁？非國際標準單位的命名者
德語區的古度量單位
參考文獻

作者序

　　我們認識他們很久了，而且每天都會提到他們的名字，如220伏特電壓、100瓦的燈泡、16A保險絲、800百萬赫，這些名詞對大多數的現代人來說都是非常熟悉的概念。然而，對那些隱身在這些科技符號背後的發明者，我們又知道多少呢？誰是伏特爵士？瓦特先生住在哪裡？哪些發明應歸功於安培先生？誰還記得物理課上提到的赫茲、克耳文、庫倫和特士拉這些人名？為何舊有好用的卡路里被繞口的度量衡單位焦耳取代呢？

　　這本書描述十九位物理學家、工程師和發明家的生平與創作，他們對科技的貢獻功不可沒。在確立度量衡單位的同時，為了表彰發明人的功蹟，便以他們的姓氏為這些單位命名。如此一來，他們即使在身後，也以這種特別的方式受世人紀念。

　　1968至1985年間，先進工業國家的科學家和專家制定了度量衡的國際標準單位（SI），如今地球上幾乎所有國家皆已立法採用。對世界經濟來說，新制度量衡單位的意義非凡，因為各國在測量單位上能取得共識，就無需經過複雜的換算，如此一來，科學、科技與貿易方面就能大幅簡化，並打破國與國之間的藩籬。一旦能統一檢測儀、檢測方法和規格，就能克服貿易上的障礙。如今，只要事關度量衡單位，地球上人類使用的都是相同的語言。

　　這本書讓人回想偉大的科技先鋒，闡明和他們同名的科技概念相關的人文背景。值得紀念的七彩科技史旅程即將展開在你們眼前，你們會經歷電力與電信科技的開端，知道是在何種巧合下發現放射線，也會了解發明蒸汽機的導因。在欽佩科技先鋒們發明天賦的同時，也會對他們的想像力與天才大為讚歎。

　　本書附錄中包含早期各度量衡單位名稱的科學家之簡短生平，例如居禮夫人、高斯與托里切利等等，而且還有非國際標準單位的常用度量衡：歐赫塞糖度（Oechsle-Grade）、芮式地震規模及蒲福風級等等。這本來自德語世界的書，詳盡介紹古老度量衡單位，這對歷史學家、研究家鄉史和自然環境的業餘鄉土學者，還有對歷史有興趣的讀者來說，會帶來特別的樂趣。

　　希望各位在閱讀這本歷史書時能豐富知識、增廣見聞，並享受閱讀的樂趣。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　恩斯特‧徐文克

　　本書是一九九三年dtv出版的《我的名字是貝克勒爾》（Mein Name ist Becquerel）一書的全新修訂與擴充版，該書在一九九五年獲得「德國工程科學協會」（Deutschen Verband Technisch-Wissenschaftlicher Vereine，簡稱DVT）頒發的「科技與社會」（Technik und ?ffentlichkeit）大獎。

推薦序

度量衡與優質生活　　　　　　林能中局長

　　試著想像這樣的世界：逛街買衣服，卻怎麼都不合身；使用的電器總是短路跳電；開車出門，卻不知車子跑得多快、多遠；人們不知道自己的實際身高體重；不知道現在是幾點幾分，人們沒有準確的時間概念。以上的情況是一個沒有度量衡制度的世界，世上若沒有度量衡制度，可說人類文明不會有進展。人類隨著文化演進，因應市場交易、財富分配及賦稅需要，逐漸發展出各種不同度量衡制度，現今世界的食、衣、住、行都跟度量衡息息相關。度量衡單位的統一，則是人類文明發展的必要條件，使得世界有秩序，並使生活能有所遵循的正常運行，在今日高科技發展的環境中，一致的度量衡標準，則是國防、科技及產業發展重要的基石。

　　度量衡單位種類繁多，在車諾比核能災變前，少有人注意到「貝克」這個單位名稱，現今雷射、放射線普遍應用在醫學與工業上，至於最先進的奈米科技也開始走入家庭，這些都關乎我們的生活品質、安全及健康。量測的基本要求除了準確外，就是要有共同的標準，否則容易造成誤差，嚴重則可能導致不可預知的意外。然而度量衡單位也經常讓我們的生活陷入混亂，舉個經常碰到的例子：買衣服或鞋子時一定曾經發現各家標籤標示不同，各廠各有自己的尺寸規格，消費者經常不清楚應購買號碼多少的才適合自己身體的尺寸，這說明了度量單位的不一，造成民眾認知上的困擾，甚至是溝通上的阻礙，嚴重的例子如藥品劑量單位不一，使得藥量使用錯誤，危害民眾生命與健康。因此，推行一致性的度量衡單位便顯得格外重要。

　　為了避免量測錯誤、維護公平交易、減低貿易障礙，世界各國皆有統一度量衡的共識，國際度量衡局便制訂出各種量測的國際標準單位（SI），使之成為地球村的共通語言，其中部分導出單位，以科學家的姓名命名，來紀念這些科學家卓越的貢獻。從事度量衡相關工作多年來，坊間所出版度量衡相關中文圖書實不多見，此次欣見商周出版引進這本度量衡的發明史，站在政府推動度量衡業務的主管機關，由衷的表達高度的肯定與鼓勵，並樂予推薦。讀者在閱讀歷史故事的同時，也能建立使用度量衡單位的正確觀念，這正是我們所期待的成果。希望讀者在瞭解書中故事的同時，也有另外意想不到的收穫。
　　（本文作者為經濟部標準檢驗局局長）

把技術融入生活　　　　　林敏聰教授

　　如果我們把技術作為歐美西方文化裡的一個重要元素，它有其自主的價值和發展歷史，而科學裡的哲學基礎和問題探究，正與技術合力建構了現代西方科技的知識基礎，從而成為西方近代科技發展的必要條件之一。此外，精確而有效的測量則是技術或近代科學發展重要的第一步。其中在測量中，度量衡的建立即直接扮演了一個連結科學知識和自然經驗數據化的關鍵角色。沒有了度量衡系統的建立，科學測量系統的整合與發展，以及進一步發展成跨越不同地域的國際標準單位，還有近代經濟產業，這些都將受到極大的限制。

　　作者恩斯特?徐文克（Ernst Schwenk）以輕鬆的筆調紀錄了十九位物理學家、工程師與發明家的貢獻和時代背景，許多度量衡單位都是大家耳熟能詳的。有大家最熟知的牛頓（物理學的最後魔法師）等科學家，也有德國西門子在發電機與相關產業發展的精采故事。作者雖然沒有直接用抽象的理論點出度量衡或技術在近代科技與社會發展的定位或角色，但在第一章〈亨利國王的鼻尖〉中給度量衡歷史發展做了簡明的介紹，加上全書豐富的相關人文背景與生動的人物描寫，直接襯托出作者對於技術融入生活的德國文化特質。最值得一提的是書中珍貴的歷史文件和圖片，使得亨利一書不僅非常適合各級學生或老師閱讀，在技術史教學方面也是一本珍貴的基礎參考書，尤其在眾多表格、附錄中完整地整理出各法定度量衡單位，更顯現出作者專業的寫作風格，從而也具備了準教科書的功能。

　　自然科學本身的知識的確有其相當程度的普遍性，但這個複雜的發展脈絡和歷程卻也常脫離不了那個時代和地域社會文化的特殊性。台灣近年來科普書的出版，尤其在尖端科技或科學新知方面的介紹如雨後春筍，但像本書對於孕育出西方科學文化的基礎知識與技術的介紹，並不多見，也因此這本書在台灣的出版更顯得彌足珍貴。
　　（本文作者為國立台灣大學物理學系教授）