一、生平簡介
邁爾，J．R．(Julius Robert Mayer,1814～1878)，德國物理學家，能量守恆定律的發現者之一，熱力學與生物物理學的先驅。1814年11月25日生於符騰堡（今巴登-符騰堡）的海爾布隆，他的父親是個藥店主。1832年進蒂賓根大學醫學系。1837年因參加一個秘密的學生團體而被停學一年，致使神經受到刺激。第二年復學後獲得醫學博士學位。邁爾一生的遭遇很不幸，他的3個孩子在1846年和1848年相繼夭亡。他的科學成就長期得不到社會的承認，甚至受到攻擊。這些挫折使他在1850年5月的一個夜晚跳樓自殺，幸未致死，但患了精神錯亂症，長期在哥廷根的精神病院中療養，與世隔絕；以致李比希在1858年的一次演講中宣稱邁爾已經因病早亡。波根多夫的《手冊》也正式記載邁爾的“去世”，而以後的更正卻不為人們所注意。七八年之後，邁爾逐漸恢復了健康。他的科學成就逐漸為社會所承認。1858年瑞士巴塞爾自然科學院受他為榮譽院士。他在1860年左右開始出席科學會議。由於英國物理學家J．廷德耳的力爭，邁爾的科學成就在英國也得到了承認。1871年，他晚於焦耳一年獲得了英國皇家學會的科普利獎章。以後他還獲得蒂賓根大學的榮譽哲學博士，巴伐利亞和義大利都靈科學院院士的稱號。1878年3月20日因右臂結核感染在海爾布隆逝世。
二、科學成就
邁爾在物理學上的主要成就是建立了能量守恆原理。1840年邁爾隨船隊到達爪哇，在給病人作放血治療的時候發現，病人靜脈中的血液不尋常地呈鮮紅色。這個現象促使他對整個生物熱的問題開始作系統的研究。當時大家公認的拉瓦錫(1743-1794)理論認為，生物體通過吸進氧氣的緩慢氧化，產生維持生命的熱量。人肺的功能就是通過呼吸，吸進新鮮空氣，流經肺葉的血液從中吸收氧氣後變成鮮紅色。邁爾想到，爪哇地處熱帶，體熱的維持一定比較容易，因此維持體熱所需要消耗的氧氣也比較少。這樣，血液自然比較紅，即使是靜脈中的血液也是這樣。邁爾從爪哇回國後，在1842年五月寫了一篇題為《論熱的量和質的測定》的論文，於這年6月16日寄給由J．C．波根多夫主編的《物理學與化學雜誌》。論文中邁爾根據G．W．F．von萊布尼茲“因等於果”的命題，認為力（即能）是自然界運動變化的原因，而因等於果，自然力在量上是不滅的，只是質發生變化。論文的思辨性較強，但用質量與速度的積來表示運動力（即動能），缺乏嚴密的科學論證。所以這家雜誌拒絕發表，也未退稿（此稿36年後J．K．F．策爾納才從編輯部取出發表）。邁爾很快發現這篇論文的缺陷，決心進一步學習物理學和數學，在此基礎上，於1842年寫出《論無機界的力》，在J．von李比希主編的《化學與藥學雜誌》上發表了。在這篇論文中，他仍然因等於果的命題，論證一切自然力（即能量）是不滅的。他還論證了落體力（即勢能）可以轉化為運動（即動能），並開始用質量與速度的二次方的積來表示運動。他認為“有不能變為無”，運動一消失就轉化為熱，而蒸汽機則把熱轉化為運動。他利用熱與氣體的體積的關係，以及空氣的定壓比熱容和定容比熱容的比(cp∶cv)為1．421，推算出1g水從0℃至1℃時吸收的熱量等於相同質量的水下降365m所做的功，即1cal=365gf·m，但文中沒有闡明推導過程。因此邁爾是歷史上第一個提出能量守恆定律並計算出熱功當量的人。但這篇文章當時未引起注意，以後J．P．焦耳、L．A．科耳丁、H．von亥姆霍茲等人又獨立地作出了各自的發現。
三、趣聞軼事
“正是那樣！”一個新理論要被世人承認，有時要做出艱苦的努力。邁爾的能量守恆思想被世人承認經歷了漫長過程。傳說邁爾《論無機界中的力》發表不久，著名物理學家約利在海德爾堡和邁爾相遇，他帶著嘲諷的口吻對邁爾說：“如果你的理論是正確的話，水就能夠被晃動而加熱。”邁爾聽了很生氣，一句話也沒說就走了。過了幾個星期，邁爾專程前往約利住處，一進門就大聲說：“正是那樣！正是那樣！”約利感到不解。胸有成竹的邁爾詳細地向約利說明了自己的理論，這才使約利從搖頭開始變為點頭。
邁爾始終沒有停止能量守恆問題的研究。他認識到，為了讓別人接受自己的理論，必須要確定熱和運動之間的定量關係，就是求出產生一定量的熱需要多少運動，或者反過來，產生一定量的運動需要多少熱。邁爾根據氣體的定容比熱總是小於定壓比熱這一個事實，以及有關實驗資料，推算出“物體從365米高的地方下落，相當於把同等質量的水從0℃加熱到1℃。這相當於1千卡=365公斤米，1公斤米=9．8焦耳。據說邁爾曾經在一家造紙廠設計了一個實驗，他有一匹馬拉著攪拌棒轉圈子來攪拌大鍋里的紙漿，只要測出紙漿的溫度升高了多少，就可以得出馬做一定量的機械功所產生的熱是多少。不過他的實驗作得很不精確。1848年邁爾發表了第三篇關於守恆問題的論文，把能量守恆和轉換的思想擴大到電學、磁學和化學等現象，從而上升為普遍規律。由於邁爾作出了這些開創性的研究，他被後人公認是科學史上第一個提出能量守恆原理的科學家。
