校园赤子心－─电学大师欧姆

“欧姆”是电阻的单位，
“欧姆定律”是每一本物理课本都会提到的，
但是，有谁知道欧姆这个人呢？
他一生受过多少委屈和冷落？
有谁知道这层层打击他的阻力，
反而化成他生命中可爱灿烂的光华？
“欧姆定律”不过是留在物理上的一束光华，
德国的慕尼黑博物馆珍藏他实验过的器材。
但是，这些岂能道尽他生命路途的
喜怒哀乐？
来吧！让我们一起谛听
欧姆情怀的交响曲。

翻开世界的地图，在德国的西南方，有一个小小的城，名叫埃尔兰根(Erlangen)。蓝色的多瑙河就弯弯蜿蜒过小城东北方，阿尔卑斯山的雪白峦峰就在小城南方的地平线上，潮湿的山风滋润着山坡下一大片翠绿的森林、草原。

玩具的故乡

领羊的牧笛不时地回响在绿毯如茵的埃尔兰根。十七世纪末叶，受法国宗教迫害的影响，有几个基督徒，离开自己的家园，逃到这一块与世无争的小草原上，建立了一个与德国完全不同的文化、风貌的小城，所以这城又被称为“基督徒的埃尔兰根”(Christian Erlangen)。

这些受过苦的异乡人，为了谋生，发展出一种特殊的手艺，就是为孩童制造各种有趣的玩具，而且以精巧著名。如今埃尔兰根仍是德国玩具业的重镇，每次的国际玩具大展，都是在这里举行。真没有想到世界玩具的城堡王国，是源自这一些受苦的居民。

在这些精巧的玩具制造里，为了自动化，就在玩具里放了炼条、转轮与锁套，使玩具可以活动，当时埃尔兰根最有名的一家机械锁套、炼条制造商，就是欧姆的父亲开的。

通电成热门科系
欧姆生于1789年3月16日，德国的玩具之城埃尔兰根，他的父亲、祖父、曾祖父都是从事这金属制造的行业，尤其擅长造锁。从欧姆的日记里可以知道，以前要产生一个锁匠是很不容易的，十四岁就要去学习，学了十年才能出师，然后再出去旅行十年，才能回来开店，旅行的期间靠着手艺可以应付各种造锁的需要。

打造好锁是一种精密的手艺，差一点的锁就只能锁住自己。欧姆后来研究电学，他写道∶“我是把一生奉献给精密的人，并且我相信科学上最准确的测量就是在电学。”

如今学生们都知道，与“电学”有关的科系，如电机系、电子工程系、资讯工程系都是在联考科系排名里的前几名，在外面的就业市场也很好。全世界念理工的学生，都往“电学”挤，却很少人知道那真正的关键是欧姆讲的这一句话∶“科学上最准确的测量就是在电学”。在理工的领域里，愈能定量准确的科系愈优秀。

欧姆从小就向父亲学习，除了学习造锁、炼条之外，也学习数学、物理──欧姆的父亲在外面巡回修锁的期间，他就自修了这两门末牷C
欧姆十岁时，母亲病逝，这给欧姆一家带来最沉重的打击。父亲在家里教欧姆数学、物理，不仅传授知识，也排解忧郁。

欧姆的父亲担心自己所学有限，还请埃尔兰根大学的数学系教授兰格多夫(Langedorff)博士来家里开课。欧姆后来回忆道∶“兰格多夫认为学生不会自然对数学产生兴趣，对数学的兴趣是需要老师殷勤的栽培才会产生。而最好的栽培是老师对学生付出的注意力，会影响学生的求学胃口。数学不是谈情说爱的对象，一下就会使人迸出爱的火花，但是数学是可以结婚的终生对象，起初没有什么味道，愈耕耘就愈有收获。”
父亲没想到这样的教育会使欧姆成为世界著名的物理学家，使欧姆的弟弟马丁(Martin Ohm)日后成为柏林大学首席数学教授，继续把造锁技术传下去的是欧姆的妹妹伊利沙白(Elizabeth Barbara Ohm)。

山中奇才
1805年欧姆进入埃尔兰根大学攻读数学与物理。1806年德国与法国交恶。这对埃尔兰根的居民无疑是晴天霹雳：德国人敌视他们，认为他们是法国人的间谍；法国人仇视他们，认为他们是卖国贼。埃尔兰根的产品到处受抵制。

八千人不到的小城，一夕间驻扎三万多名的德军，整个城市几乎成为俘虏营，学校也几乎解散，欧姆的父亲生意完全停顿。欧姆本来要休学了，但是有一位书商瓦涉(Walther)看他读书的样子，知道他将来一定会有不凡的成就，就推荐欧姆到瑞士的Gottstadt教会中去当数学老师。这所中学的校长，吉韩德(Zehender)牧师后来写信给瓦涉道∶“起初我看到这个十八岁的年轻人又矮又瘦、其貌不扬，心想这人怎能教书，但是不久我发现教书是这年轻人的癖好，而且非常胜任。”

同时间，欧姆却写道∶“教书是一副沉重的轭。”他尽量用课余时间自修大学课程。

最危险的家教班
三年以后欧姆忍不住对数学与物理的喜爱，竟然翻山越岭偷进法国，带着兰格多夫教授的推荐信，向法国的数学大师优勒(Euler)请益。这在当时是非常危险的事：法国已经要与德国打仗，一个德国学生爬过瑞士高山，潜入法国，只是为了要念数学，有谁会相信？

优勒却相信他，掩护他住在自己家中，教他数学与法语，一年后他学成，再偷越边境回去。

回国后的欧姆，发现情况比他想像的更恶劣，找了两年工作都落空，只好在一所中学兼课。后来穷到一个地步，看到德国陆军在招兵，他就跑去应征。不过德国陆军拒绝他入伍，其后四年，他还是到处兼课。

埃尔兰根大学因欧姆发表的数学研究，颁给他博士学位，这对他找工作似乎毫无帮助。1817年他出了一本几何学的书，除了几所图书馆购买以外，几乎没有销路，但欧姆还是庄严地把这本书献给影响他一生的父亲。同年他终于找到第一份正式的工作，在科隆(Cologne)大学担任数学物理系教授。

他在这时开始研究电流，欧姆仔细测量在一定电压之下，不同物质的电流大小，经过十年的实验，他发现钗h物质有一个特性“有一定的电压范围之内电阻是定值”，这是后来非常有名的“欧姆定律”(Ohm Law)。“为什么要研究电流与电阻？”原因是“期望由一个物质的电导特性，接近它永恒的结构。”定律发表出去却石沉大海，没有一点回音。

等了十七年以后，科学界才发现他的伟大，送给他一个金质奖章。这项迟来的荣誉，使他有权利选择在任何一所著名的大学任教。欧姆已经六十岁了，他选择的是回到家乡的埃尔兰根大学，把一生最后的菁华，奉献给家乡的学子。

没有桌子的教室
欧姆上课的口头禅是∶“你们到底懂不懂我的问题？”他从来不问“你们到底知不知道答案？”欧姆是认为问题比答案更重要的老师，他常在课堂上花很多间去解释他的问题，而不是答案，他认为问对问题，已经接近答案了。欧姆说∶“一个问题要解释到非常清楚，像水晶一样的透明不含糊。”

欧姆上课的教室里，没有桌子，只有椅子。他坚持要学生把笔记本放在膝诱W，这样就不会整课堂猛抄笔记，而是随着欧姆慢慢写在黑板上的字一边抄一边想。

欧姆上课讲的话不多，想一阵讲一阵，讲的也很慢，但很有内容，这样学生可以一边写，一边想。

欧姆非常强调数学，他说道∶“数学是解开大自然奥秘的一把钥匙。”他也强调物理实验，他说∶“实验就是见证。”他的实验课，要求学生在还没有实验前，先听他讲解半小时再动手做，而非贸然下手。

欧姆的教学影响了很多学生。有一位学生毕业多年后写道∶“欧姆老师的个性与气质，深深影响我的心灵。”另一位学生写道∶“老师年轻时虽然遭遇很多不顺利，但是他生命的活泼，使他到年老，依然认真与幽默。”欧姆一生都在路德会教堂聚会，有人说∶“欧姆是把大学当作他的修道院，默默地以教育当作向上帝守的誓约，他的心灵就像马丁路德(Martin Luther)一样。”

单纯的教书生涯
除了欧姆定律以外，欧姆还有一些重要的发现，例如他提出“音乐是来自空气中粒子的震动，并以人耳朵中的一个薄膜起共振”，这句话使得不懂音乐的欧姆被称为“电学界的贝多芬”。他发明电阻器，使电路在一定的电压下，用不同的电阻器，就可以控制电流的大小。

欧姆一生都没有结婚，生活非常简单，一年四季老穿一件深蓝色的大衣。书教累了就拿出大衣口袋里的鼻烟盒，提神一下又继续教。1854年7月6日上午十点，欧姆觉得身体不太舒服，却还是抱病站上讲台。他死在他最喜爱的地方－－讲台上。

资料来源∶
1. Appleyard, Rollo. 1968 Georg Simon Ohm. Pioneers of Electrical Communication. Chapter Ⅶ, pp.179-209. Liberaries Press, N.Y.
2. 周昌寿编，民国56年，物理名人传，224-225页，台湾商务印书馆。
3. 曾少潜编，1981年，世界著名科学家简介，127-128页，科学技术文献出版社。