信奉上帝
探索科学
凡是学过物理的人，想必没有人不知道“焦耳（J）”。
但是应该很少有人知道，身为科学家的焦耳其实信奉神。
事实上，很多大名鼎鼎的“老”英国科学家都信神，比如近代物理学之父牛顿、统计物理学的奠基人之一麦克斯韦、电学之父和交流电之父法拉第、热力学之父开尔文勋爵.......
好吧，超模君还是承认好了，实在不知道怎么写开头，就给大家科普了上面这个小知识。
其他人都是拉来活跃气氛的，只有詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule）才是今天的主人公。
酿酒小子
除了信奉神，焦耳身上还有两大标签：物理学家和英国皇家学会会员。
对于一个“酿酒小子”而言，能够获得这样的称号，焦耳的一生称得上具有传奇色彩。
在一些xx百科上，我们能够看到焦耳的家庭背景是：1818年12月24日，焦耳出生于英格兰北部曼彻斯特近郊的索尔福德，他的父亲本杰明·焦耳是一个富有的酿酒师。
1818年，正值第一次工业革命期间，曼彻斯特作为工业革命的开路先锋，后来成为第一代大工业城市的先驱。索尔福特是一座重要的文教都市，伴随着曼彻斯特的发展，它成为了曼彻斯特运河的主要码头。
此时的焦耳还预料不到将来发生的事，也不会知道，自己的家乡在200年后，会因为他的存在，在世界各地被频频提及。
年幼的焦耳因为身体不太好，一直在索尔福德附近彭德尔伯里的一个家庭学校里学习。受困于信息的传播速度与学校的教学范围，这使得焦耳无法紧跟这个瞬息万变的时代。
在家庭学习结束后，他在大多数时间内都是跟着父亲参加酿酒劳动，几乎没有受到正规的学校教育。如果不出意外，焦耳的一生在这样的环境下已经没有什么别的选择，他会像他的父亲一样成为一名“酿酒师”。
但是，焦耳注定不会被困在这里，他的名字也注定会如雷贯耳。
命运转变
16岁那年，焦耳的命运迎来了转变。
这个没有在正规学校接受过教育的少年，在别人的介绍下，他和自己的哥哥一起被送到了曼彻斯特文学与哲学学会的道尔顿的门下学习。
道尔顿出生于贫困的织工家庭，因为聪颖好学打动了一位富裕的教师，自此才有机会阅读一些书籍和期刊。后来他又自学希腊文、拉丁文、法文、数学和自然科学，并且成为了化学家和物理学家，是近代原子理论的提出者。
道尔顿
道尔顿遇见焦耳的那一年已经68岁，他因为疾病日渐孱弱，却还是强撑着身体给予了焦耳应有的教导。他教授了焦耳数学、哲学和化学方面的知识，正是这一时期，使得焦耳对科学研究产生了兴趣，也是在道尔顿的鼓励下，焦耳下定决心从事科学研究工作。
只是，好景不长，道尔顿不久后因为中风不得不从学校退休。与此同时，早在1831年，法拉第已经发现了电磁感应现象，发明了电动机。
少年焦耳渐渐表露出对电学的痴迷，甚至与自己的哥哥通过相互点击来体验实验效果。
焦耳不止一次“坑哥哥”。
有一次，焦耳与哥哥找来一匹跛马，他们把电流通到马身上，以便观察电流大小和马的狂跳程度。马受到刺激暴躁起来，差点踢伤哥哥。
还有一次，焦耳想要用火药枪发出的声音做回声实验。为了让枪声更大，他在枪膛里装了三倍的火药。结果枪口喷出的火焰把焦耳的眉毛烧光了，而他的哥哥被吓得差点掉进湖里。
好在他们没有一直这样下去，否则可能会就此成为“民科”，历史上也许就不会有“焦耳”这个名字存在。
1835年，焦耳进入曼彻斯特大学读书，他的第一篇关于电学的科学论文被发表在《电学年鉴》（Annals of Electricity）上。这份学术期刊由物理学家威廉斯特金（William Sturgeon）创办和主持。
22岁那年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流强度和电阻时的水温。12月，焦耳在英国皇家学会上宣读了关于电流生热的论文，提出电流通过导体产生热量的定律。由于不久之后，俄国物理学家楞次也独立发现了同样的定律，该定律也称为焦耳-楞次定律。
这一定律为揭示电能、热能、化学能的等价性打下了基础，敲开了通向能量守恒定律的大门。
论文发表了，但似乎没产生什么影响。
不得不说，焦耳对于这个结果有点失望，他本来以为自己的这个发现很了不起，皇家学会的那些人听到后一定会大吃一惊，没想到最后自己还是被当作了“民科”。
这时他意识到：自己还需要进行更精确的实验。
自证“清白”
毕业后，焦耳回到了自家的啤酒厂。这一时期的焦耳似乎很享受做一个商人，在经营上表现活跃，他好像忘记了自己下过决心要从事科学研究的工作。
科学变成了焦耳的一个爱好，和少年时期因为好奇去电人、电马没什么区别，因为好玩、好奇、有时间罢了。
当斯特金在1840年搬到曼彻斯特后，他和焦耳成为了这个城市知识分子的核心。
1823年，斯特金在一根并非是磁铁棒的U型铁棒上绕了18圈铜裸线，当铜线与伏打电池接通时，绕在U型铁棒上的铜线圈即产生了密集的磁场，这样就使U型铁棒变成了一块“电磁铁”。
这种电磁铁上的磁能要比永磁能大很多倍，它能吸起比它重20倍的铁块，而当电源切断后，U型铁棒就什么铁块也吸不住，重新成为一根普通的铁棒。
通电则电生磁，不通电就是一块铁，这对当时的人们来说太神奇了，不能解释原因。
斯特金与焦耳共同认为，科学和神学应该并且可能整合在一起。两个人凑到一块后，可谓一见如故。
虽然说焦耳只把科研当作“业余爱好”，但他是用专业的态度去实验的，被别人看作“业余爱好者”显然是对他的专业精神的侮辱。焦耳咽不下这口气，他一定要证明自己。
1847年，焦耳在牛津的一场会议上做了一个报告，当时的听众有乔治·斯托克斯、迈克尔·法拉第和开尔文男爵。
听完焦耳的报告后，斯托克斯是“倾向于成为一个焦耳（inclined to be a Joulite）”，法拉第虽然心存怀疑但还是“被焦耳的理论所震惊（much struck with it）”。开尔文被迷住了但还是有所怀疑。
焦耳的工作依赖于极度精确的测量，只要是测量就会有误差，焦耳却声称可以把温度的测量精确到1200℉（3mK）以内。这个精确度对那时的实验物理领域来说太难了，这也是一开始有人不够支持和信任的原因。
那时，不是只有焦耳一个人在做这项研究，德国自然科学家尤利乌斯·罗伯特·冯·迈尔也在做类似研究，只是他俩个的成果一直都被忽视。直到1847年，德国物理学家赫尔曼·亥姆霍兹发表了关于力的守恒讲演，在科学界引起了极大的声望。更可贵的是，赫尔曼·亥姆霍兹肯定了他俩个的贡献。
赫尔曼·亥姆霍兹
最后，在1850年，焦耳把自己多年的实验结果写成论文发表在英国皇家学会的《哲学学报》第140卷上：
第一，不论固体或液体，摩擦所产生的热量，总是与所耗的力的大小成比例。
第二，要产生使1磅水（在真空中称量，其温度在50～60华氏度之间）增加1华氏度的热量，需要耗用772磅重物下降1英尺的机械功。
就在这一年，年仅32岁的焦耳凭借他在物理学上作出的重要贡献成为英国皇家学会会员。虽然焦耳的“清白”被证明了，但是他并没有就此停止，直到1878年还有测量结果的报告出来。
他近40年的研究工作，为热运动与其他运动的相互转换，运动守恒等问题，提供了无可置疑的证据，焦耳因此成为能量守恒定律的发现者之一。
遗憾的是，焦耳科研上的成就却好像就此走到了尽头。
1854年，焦耳卖出了啤酒厂，他也不再是富有的“酿酒师”了。甚至不得不靠着王室发给他的每年200英镑度日。
写在最后
1889年10月11日，焦耳在家中逝世， 他虽然没有被埋葬在“人才济济”的威斯敏斯特教堂，但是那里树立着为他建造的纪念碑。
而在焦耳的墓碑上刻着约翰福音的一段话：“趁着白日，我们必须作那差我来者的工；黑夜将到，就没有人能做工了。”除此之外，他的墓碑上刻有数字“772.55”，这是他在1878年的关键测量中得到的热功当量值。
后人为了纪念他，把能量或功的单位命名为“焦耳”，简称“焦”；并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量以及“功”的物理量。这也是我们当代人学习物理必须要知道的一项基础知识。
焦耳是一群伟大的“奠基人”中的一员，这些奠基人，有的饱受非议，有的贫困交加，他们的执着可能至死都不会为他们带来半点名利。正是因为他们的存在，我们才能在今时今日只需要翻开课本就能学到他们智慧的结晶，我们现在的科学技术才会取得突飞猛进的发展！