斯格拉維桑德

威廉·斯格拉維桑德（Willem Jacob 's Gravesande ，1688.9.26-1742.2.28），全名威廉·雅克布·斯格拉維桑德（斯赫拉弗桑德），荷蘭科學家，自然哲學家，主要貢獻為在歐洲大陸傳播牛頓的學說並且使用實驗驗證經典力學定律的實驗。他驗證了動能定理的關係，並且發明了幻燈機、電影放映機的雛形“魔燈”。

基本介紹

• 中文名：威廉·斯格拉維桑德
• 外文名：Willem Jacob 's Gravesande 
• 別名：威廉·雅各布·斯格拉維桑德
• 國籍：荷蘭
• 民族：荷蘭人
• 出生地：斯海爾托亨博斯
• 出生日期：1688.9.26
• 逝世日期：1742.2.28
• 職業：科學家
• 畢業院校：萊頓大學
• 主要成就：傳播牛頓的學說
  驗證經典力學定律
  發明了幻燈機的雛形“魔燈”

人物生平

斯格拉維桑德出生於荷蘭的斯海爾托亨博斯，此後就讀於萊頓大學，在此期間曾經為爭辯自己的一篇論文而試圖自殺，並且後來在此獲得了博士學位。

1707年他在海牙期間熟練地掌握了法律知識，並且初步對數學產生了興趣。

1711年他發表了一片關於透鏡的論文，得到了瑞士數學家伯努利的稱讚。

1713年他在海牙創建了《文學期刊》這一學術期刊。
1715年，他作為荷蘭學術代表團的成員前往倫敦，在此迎接來自漢諾瓦的王位繼承人喬治一世。藉此機會他結識了喬治一世和艾薩克·牛頓，受到他們的賞識並且加入了英國皇家學會。

1717年他擔任萊頓大學的數學和天文學教授。

1724年他收到彼得大帝加入俄羅斯科學院的邀請，1737年收到腓特烈大帝加入普魯士科學院的邀請，但是他都加以拒絕，最終還是留在了萊頓大學。

此後在1730年和1734年他又獲得萊頓大學建築學和哲學教授頭銜。作為哲學家，他反對霍布斯和斯賓諾莎這樣的宿命論者。

主要成就

傳播牛頓學說

斯格拉維桑德的主要貢獻是在數學和物理方面，他以進行演講的方式把牛頓的學說介紹給包括伏爾泰和阿爾布雷希特·馮·哈勒以及沙特萊侯爵夫人（她受此影響將牛頓學說從拉丁文翻譯成法語）在內的一系列的歐洲大陸聽者。

永動機和動能定理

1721年他被捲入德國發明家約翰·白斯拉（Johann Bessler）的永動機之爭，他開始研究永動機的可能性，但是這顯然是不能實現的。

Johann Bessler的永動機

他一開始同意牛頓的觀點，認為動能的方程式為mv（質量乘以速度），但是他在銅球落在軟泥上的實驗中發現，實際上如果銅球以2倍的速度落在軟泥上，軟泥上的印跡會深4倍，這樣一來他成為第一個利用實驗推算出一個物體的“活力”（動能）和mv2（質量乘以速度的平方）成正比的人。不過因為之前萊布尼茨實際上獨立推算出了動能定理的公式，但是萊布尼茨卻沒有引入動量守恆這一概念，而引入這一概念的牛頓卻反而推算錯了公式。這是經典力學史上著名的“動能之爭”，一直要到托馬斯·楊才完全解決這一問題。
此外，他認為白斯拉是發現了新的“活力原則”而使得永動機的以轉動，並且為他進行辯護，當然萊布尼茨和伯努利等一些科學家也一起上了當。彼得大帝曾經一度對白斯拉的“發明”非常感興趣，於是專門寫信給斯格拉維桑德諮詢一下他的意見。

驗證熱脹冷縮

他還發明了一個簡單的實驗去驗證熱脹冷縮，被稱為“斯格拉維桑德環”，也就是懸掛一個正好能夠通過金屬環的金屬小球，在相同溫度下小球可以正好通過圓環，而使用熱水加熱小球後小球則不可以通過圓環，溫度恢復後小球又可以通過圓環。

斯格拉維桑德環

魔燈

1736年的荷蘭，實驗物理學家斯格拉維桑德在他的家裡向法國修道院長兼科學家讓 -安托萬·諾萊（Jean-Antoine Nollet）展示了他設計的一款“投影設備”。這個設備利用油燈的光在黑暗房間的牆壁上，投射出一個巨大的魔鬼影像。據讓-安托萬·諾萊記載：這個魔鬼有兩米高，形態異常恐怖。並且，斯格拉維桑德還能通過控制這個“投影設備”，讓這個魔鬼產生各種變化。這個實驗推動了投影術的發明。讓-安托萬·諾萊回到法國後，在他的修道院裡也建造了一台“魔鬼燈”，並嘗試闡釋其光學原理。斯格拉維桑德和讓-安托萬·諾萊是科學家，但他們的這個發明之所以被流傳下來，卻是因為他們的這個“原始投影術”最後演變為19世紀歐洲盛行一時的玩具：“魔燈” （la lanterne magique）。

個人生活

1720年他娶了Anna Savelaire，夫婦二人生有兩個兒子，但是都未成年便夭折了。