喬治·西蒙·歐姆（Georg Simon Ohm，1787年3月16日-1854年7月6日），出生在德國埃爾蘭根城，德國物理學(xué)家，為歐姆定律發(fā)現(xiàn)者。
歐姆1803年考入埃爾蘭根大學(xué)，未畢業(yè)就在一所中學(xué)教書。1811年歐姆又回到埃爾蘭根完成了大學(xué)學(xué)業(yè)，并通過考試于1813年獲得哲學(xué)博士學(xué)位。1817年，他的《幾何學(xué)教科書》（Grundlinien zu einer zweckm??igen Behandlung der Geometrie als h?heren Bildungsmittels）一書出版。同年應(yīng)聘在科隆大學(xué)預(yù)科教授物理學(xué)和數(shù)學(xué)。在該校設(shè)備良好的實(shí)驗(yàn)室里，做了大量實(shí)驗(yàn)研究。1827年，歐姆出版《伽伐尼電路的數(shù)學(xué)論述》（Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet）一書，從理論上推導(dǎo)出歐姆定律。但并未獲得學(xué)界認(rèn)可，直到1841年歐姆獲英國倫敦皇家學(xué)會的科普利獎?wù)?/a>后才被廣泛關(guān)注。1852年，65歲的歐姆被任命為慕尼黑大學(xué)教授，兩年后于德國曼納希逝世，終身未婚。
歐姆的主要貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了歐姆定律和歐姆聲學(xué)定律，提出歐姆表（電流扭力秤）概念等，獲得倫敦皇家自然知識促進(jìn)學(xué)會頒發(fā)的科普利獎?wù)?。后人為紀(jì)念歐姆，將電阻單位定為“歐姆”，簡稱“歐”。歐姆的名字亦被用于其他相關(guān)技術(shù)中，比如“歐姆接觸”，“歐姆殺菌”，“歐姆表”等。
人物生平
早年經(jīng)歷
喬治·西蒙·歐姆出生在德國巴伐利亞州城市拜羅伊特（當(dāng)時(shí)屬于神圣羅馬）埃爾朗根的一個(gè)新教家庭，父親是鎖匠約翰-沃爾夫?qū)?歐姆（Johann Wolfgang Ohm），母親是埃爾蘭根一位裁縫的女兒瑪麗亞-伊麗莎白-貝克（Maria Elizabeth Beck）。歐姆的父親雖然沒有受過大學(xué)教育，但他自學(xué)能力很高，并能通過當(dāng)老師給兒子們提供良好的教育。父母所生的七個(gè)孩子中，只有三個(gè)活了下來。弟弟馬丁·歐姆（Martin Ohm）和妹妹伊麗莎白-芭芭拉（Elizabeth Barbara），弟弟后來成為德國數(shù)學(xué)家。
歐姆十歲時(shí)母親去世，父親自學(xué)數(shù)學(xué)和物理知識，成為歐姆的首位老師。受其父影響，歐姆愛好物理和數(shù)學(xué)，尤其是數(shù)學(xué)天賦異于常人。歐姆十一歲時(shí)就讀中學(xué)，接受正規(guī)的學(xué)校教育。后來得到了埃爾朗根大學(xué)教授朗格斯多夫的賞識，前往大學(xué)讀書。
求學(xué)經(jīng)歷
1805年，16歲的歐姆進(jìn)入埃爾朗根大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理和哲學(xué)。他并沒有把精力放在學(xué)習(xí)上，而是花在跳舞、滑冰和臺球等娛樂活動上。歐姆的父親對于歐姆如此浪費(fèi)受教育的機(jī)會，而感到非常憤怒，加上生活困難，歐姆不得不輟學(xué)被送到瑞士當(dāng)一名中學(xué)教師。
1809年初，卡爾·克里斯蒂安·馮·朗格斯多夫（Karl Christian von Langsdorf）離開埃爾朗根大學(xué)，前往海德堡大學(xué)任職。歐姆想在海德堡跟隨朗斯多夫重新開始他的數(shù)學(xué)研究。朗格斯多夫建議歐姆自學(xué)數(shù)學(xué)，并建議歐姆閱讀萊昂哈德·歐拉（Euler）、皮埃爾-西蒙·拉普拉斯（Laplace）和拉克魯瓦（Lacroix）的作品。1811年4月，歐姆回到埃爾朗根大學(xué)。
歐姆通過自學(xué)，于1811年回到愛爾蘭大學(xué)，參加大學(xué)生考試，在同年10月25日取得博士學(xué)位。大學(xué)畢業(yè)后，他起先在愛爾蘭教數(shù)學(xué)，因收入菲薄，三個(gè)學(xué)期后就離開了。巴伐利亞州政府為他提供了在班貝格一所質(zhì)量較差的學(xué)校擔(dān)任數(shù)學(xué)和物理教師的職位，他于 1813 年1月就職。1813年，歐姆到班貝格（Bamberg）皇家高級中學(xué)教數(shù)學(xué)和拉丁語。1817年，歐姆被聘為科隆（Cologne）耶穌中學(xué)的數(shù)學(xué)、物理教師。在這里他研究了約瑟夫·拉格朗日、皮埃爾-西蒙·拉普拉斯、傅立葉等人的經(jīng)典著作。自1820年起，他開始研究電磁學(xué)。
教學(xué)生涯
1825-1827年間，歐姆主攻電學(xué)，對導(dǎo)線中的電流進(jìn)行了研究。他從讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅里葉（Joseph Fourier）發(fā)現(xiàn)的熱傳導(dǎo)規(guī)律受到啟發(fā)，導(dǎo)熱桿中兩點(diǎn)間的熱流正比于這兩點(diǎn)間的溫度差。因而歐姆認(rèn)為，電流現(xiàn)象與此相似，猜想導(dǎo)線中兩點(diǎn)之間的電流也許正比于它們之間的某種驅(qū)動力，即所稱的電動勢。歐姆花了很大的精力在這方面進(jìn)行研究，他使用了溫差電池和扭秤，經(jīng)過多次試驗(yàn)和歸納才獲得成功。1826年在德國《化學(xué)和物理學(xué)雜志》上發(fā)表第一篇論文《金屬導(dǎo)電定律的測定》，論證了電流的電磁力的衰減與導(dǎo)線長度的關(guān)系。進(jìn)而，他通過實(shí)驗(yàn)測定了不同金屬的電導(dǎo)率。英國學(xué)者巴勞（P.Barlow）發(fā)現(xiàn)1電流在整個(gè)電路的各個(gè)部分都是一樣的，這個(gè)結(jié)論啟發(fā)了歐姆，這使得他想到可以把磁力（電流）作為電路中的一個(gè)基本量，在進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)中終于得出了歐姆定律（X=a/（b+x）式中X表示電流強(qiáng)度，a表示電動勢，b+x表示電阻，b是電源內(nèi)部的電阻，x為外部電路的電阻。
逆境生活
1827 年，歐姆出版了自己的書之后給教育部長舒爾茲贈送一本，請求蘇爾茲把自己安排在大學(xué)工作。作為格奧爾格·威廉·弗里德里希·黑格爾主義者的蘇爾茲對歐姆的工作毫不在意，只把他安排到一所軍校。
物理學(xué)家鮑爾（G.E.Pohl）首先撰文攻擊歐姆的《伽伐尼電路的數(shù)學(xué)論述》，說這本：“它唯一目的是要褻瀆自然的尊嚴(yán)”，他還蠱惑人心說：“以虔誠眼光看待世界的人不要去讀這本書，因?yàn)樗兪遣豢芍眯诺钠垓_,它的唯一的目的是要褻瀆自然的尊嚴(yán)”。面對鮑爾的這種專橫武斷，歐姆決定給與公開的回?fù)??！段膶W(xué)雜志》主編布朗德斯（Blondus）勸他暫時(shí)忍氣吞聲，因?yàn)轷U爾是位黑格爾主義者，有很強(qiáng)的實(shí)力。
1829年3月30日，歐姆給路德維希一世寫信以求公斷，信中寫道:“……我的科學(xué)著作是具有廣泛影響的，它已受到公眾的注意。我遺憾地說，現(xiàn)在我只遇到唯一的反對者——鮑爾，他的觀點(diǎn)是建立在格奧爾格·威廉·弗里德里?！ず诟駹?/a>原理的基礎(chǔ)上的”。國王把歐姆的信交給巴伐利亞州科學(xué)院，責(zé)令組成一個(gè)學(xué)術(shù)委員會專門討論歐姆的著作，以斷其高低。委員會成員意見不一，最后征求哲學(xué)家謝林的意見。謝林當(dāng)時(shí)正與國王保持著通信來往，在科學(xué)界頗有影響，但謝林拒絕作任何評價(jià)，更不愿意建議國王給歐姆安排一個(gè)理想的工作。歐姆給斯威格的一封信上說：“《伽伐尼電路的數(shù)學(xué)研究》的誕生已經(jīng)給我?guī)砹司薮蟮耐纯啵艺姹г顾环陼r(shí)，因?yàn)樯罹映⒌娜藢W(xué)知淺薄，他們不能理解它的母親的真實(shí)感情。"
否極泰來
1833年，巴伐利亞州國王路德維希一世在需要用人時(shí)想起了歐姆，隨即任命他為紐倫堡（Nuremberg）理工學(xué)院物理學(xué)教授。這一舉措讓歐姆的工作和生活重歸正傳。1835 年，歐姆被委任為巴伐利亞科學(xué)教育督察并兼埃爾朗根大學(xué)高等數(shù)學(xué)系主任。
1839年，法國物理學(xué)家克勞德·普雷特（Claude Pouillet）在實(shí)驗(yàn)中多次引用歐姆定律，確認(rèn)了歐姆的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。英國物理學(xué)家查爾斯·惠斯通（Charles Wheatstone）又重新核對了歐姆的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
1841 年，倫敦皇家學(xué)會授予他作為該學(xué)會最高科學(xué)獎的一枚科普利獎?wù)?/a>（Copley Medal），并且宣稱歐姆定律是“在精密實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域中最突出的發(fā)現(xiàn)”，歐姆才得到學(xué)界的普遍認(rèn)可。1852年，歐姆正式成為慕尼黑大學(xué)的物理教授。1854年7月6日，歐姆去世，被埋葬在慕尼黑市郊的Sudliche Friedhof公墓墳場。1864年英國科學(xué)促進(jìn)會為了紀(jì)念他在電路理論方面的貢獻(xiàn)，決定用歐姆的名字作為電阻單位的名稱。
主要成果
歐姆定律
定義
在同一電路中，通過某段的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與這段導(dǎo)體的電阻成反比。
研究
在1825年至1827年間，歐姆開始研究電流和電壓的關(guān)系，并通過一系列實(shí)驗(yàn)，精確測量電流和電壓之間的相互作用。歐姆最初是利用電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱脹冷縮效應(yīng)來測量電流，但這種方法的精確度有限。隨后，他決定利用電流的磁效應(yīng)來測量電流?；谶@一原理，歐姆發(fā)明了電流扭力秤，這一裝置能夠精確地測量電流強(qiáng)度。在之后的實(shí)驗(yàn)中歐姆制備了七根不同長度和粗細(xì)的導(dǎo)體，并通過電流扭力秤測量了它們在電路中的表現(xiàn)。這些實(shí)驗(yàn)使他得出了一個(gè)關(guān)于電流、導(dǎo)線長度和電路其他參數(shù)之間關(guān)系的初步公式：，對應(yīng)于電流強(qiáng)度，對應(yīng)于電源電動勢，和分別對應(yīng)于外電阻和電源的內(nèi)阻。在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中，歐姆研究了不同金屬的相對電導(dǎo)率。他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)導(dǎo)線的長度與橫截面面積成比例時(shí)，它們的導(dǎo)電率相等。
1826年，歐姆利用改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置，最終揭示了一個(gè)規(guī)律：電流隨電壓成正比，卻與電阻成反比。簡而言之，增加電壓會導(dǎo)致電流增加，而增加電阻則導(dǎo)致電流減小。這一發(fā)現(xiàn)為電學(xué)領(lǐng)域奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1827年歐姆出版了《伽伐尼電路的數(shù)學(xué)論述》（“Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet”）一書，在書中他用數(shù)學(xué)方法從理論上推證了歐姆定律：，式中為導(dǎo)線中的電流，為電導(dǎo)率，為導(dǎo)線兩端的電勢之差。除此之外，歐姆還得出了導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比的結(jié)論。他的工作與傅立葉對熱在固體中傳播的數(shù)學(xué)研究相呼應(yīng)，將電現(xiàn)象與熱現(xiàn)象進(jìn)行了類比，進(jìn)一步鞏固了歐姆定律的理論基礎(chǔ)。盡管歐姆的實(shí)驗(yàn)工作為他的理論提供了基礎(chǔ)，但他在書中更多地從理論角度出發(fā)，提出了三個(gè)基本假設(shè)：第一個(gè)假設(shè)是關(guān)于“電在體內(nèi)分布”的，假設(shè)電荷僅從一粒子直接轉(zhuǎn)移到下一粒子，并與它們之間電壓成正比。另外兩個(gè)假設(shè)是“純實(shí)驗(yàn)性的”，涉及“電在周圍空氣中的分散方式”和“兩種不同物質(zhì)接觸時(shí)電的出現(xiàn)”，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了他的理論。這導(dǎo)致了當(dāng)時(shí)的科學(xué)界對歐姆工作的誤解，認(rèn)為他的理論是純粹的推理，而非基于實(shí)驗(yàn)?？茖W(xué)界受到當(dāng)時(shí)主流的流體理論的影響，而這一理論無法解釋歐姆所提出的電流行為。由于缺乏科學(xué)界的支持，歐姆遭受了許多批評和孤立。
歐姆聲學(xué)定律
歐姆聲學(xué)定律（Ohm'sLawofAcoustics）認(rèn)為人的聽覺系統(tǒng)是通過對聲音各個(gè)成分來感知復(fù)合音的，而不是對一個(gè)聲音的整體來感知的。
歐姆于1839–1843年間在《物理年鑒》（Annu.Rev.Phys.Chem）發(fā)表了幾篇聲學(xué)論文。他的研究導(dǎo)致了一個(gè)關(guān)于組合音調(diào)定律的建立。歐姆指出，人耳是通過該定律來進(jìn)行聲音分析的。他認(rèn)為，耳朵只能從空氣的特定運(yùn)動中獲得音調(diào)的感覺，而空氣中的顆粒都像鐘擺一樣在振蕩。這個(gè)“歐姆聲學(xué)定律”統(tǒng)一了當(dāng)時(shí)人們對聲學(xué)的混亂理解，而且它對后來物理科學(xué)的許多應(yīng)用和發(fā)展所產(chǎn)生的影響隨處可見。
到了1862年，赫爾曼·馮·亥姆霍茲（Hermann L. F. von Helmholtz，1821–1894）在他的著作《論音調(diào)的感覺作為音樂理論的生理基礎(chǔ)》（On the Sensations of Tone as a Physiological Basis for the Theory of 音樂）中成功地用歐姆的理論來解釋了泛音與音樂的關(guān)系，于是重新喚起人們對歐姆聲學(xué)定律的關(guān)注。馮·亥姆霍茲在書中指出，根據(jù)歐姆的定律，與音樂中音調(diào)的組合相對應(yīng)的空氣的每一運(yùn)動都能夠被分解為簡單振動的總和，并且每個(gè)這樣的簡單振動都對應(yīng)著一個(gè)簡單音調(diào)。耳朵對之敏感的，正是由空氣相應(yīng)運(yùn)動的周期時(shí)間確定的這些音調(diào)。
電流扭力秤
歐姆在進(jìn)行電流試驗(yàn)，碰到的第一個(gè)難題就是如何測量電流。1799年，意大利物理學(xué)家亞歷山德羅·朱塞佩·安東尼奧·安納塔西歐·伏特（Alessandro Volta）發(fā)明了伏打電堆，為科學(xué)家們提供了能產(chǎn)生持續(xù)電流的電源。歐姆起初用伏打電堆作為電源，但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平較低，伏打電池很容易極化，因而測量很不穩(wěn)定。1821年，德國物理學(xué)家施威格利用電流的磁效應(yīng)發(fā)明了檢流計(jì)。這種儀器主要是用來檢驗(yàn)電流的有無。從施威格的檢流計(jì)中，歐姆受到啟發(fā)，他把電流的磁效應(yīng)與庫侖扭秤法巧妙地結(jié)合起來，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出一個(gè)電流扭力秤。
主要作品
榮譽(yù)獎項(xiàng)
后世紀(jì)念
電阻單位
1864年，英國科學(xué)促進(jìn)會提出以他的名字作為電阻單位。1960年第十一屆國際計(jì)量大會上，將德國科學(xué)家喬治·西蒙·歐姆的名字正式命名為電阻單位（Ω）。
歐姆器件
除了眾所周知的測量電阻用的“歐姆表”（電阻表），還有其它一些“歐姆器件”（Ohmic device），它們是各種遵守歐姆定律的器件。
歐姆接觸
“歐姆接觸”（Ohmic contact）是兩種導(dǎo)體之間一種非整流電結(jié)，具有符合歐姆定律的線性“電流電壓”曲線。低電阻的歐姆接觸允許電荷在兩個(gè)導(dǎo)體之間往兩個(gè)方向流動，而且不會由于整流或者電壓閾值而導(dǎo)致過度功耗甚至遭到阻塞。
歐姆加熱
“歐姆加熱”（Ohmic heating），也稱為焦耳加熱或電阻加熱，是讓電流通過食品或其他材料從而對它們加熱的過程。
歐姆殺菌
“歐歐姆殺菌”（Ohmic sterilization）是采用電極將50–60Hz的低頻交流電直接導(dǎo)入食品物料進(jìn)行歐姆加熱而達(dá)到殺菌的效果。采用歐姆加熱殺菌可獲得比常規(guī)方法更快的加熱速率，縮短加熱殺菌時(shí)間，并得到更高品質(zhì)的產(chǎn)品。
人物軼事
歐姆從小家境困難，但受到良好的熏陶，父親是個(gè)技術(shù)熟練的鎖匠，還愛好數(shù)學(xué)和哲學(xué)。父親對他在技術(shù)上的啟蒙，使他從小就養(yǎng)成動手的習(xí)慣。物理是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，如果只會動腦不會動手，那么就好像是用一條腿走路，走不快也走不遠(yuǎn)。歐姆要不是有這一手好手藝，木工、車工、鉗工樣樣都能來一手，那么他是不可能獲得如此成就的。在進(jìn)行了電流隨電壓變化的實(shí)驗(yàn)中，正是歐姆巧妙地利用電流的磁效應(yīng)，自己動手制成了電流扭秤，用它來測量電流，才取得了較精確的結(jié)果。
相關(guān)評價(jià)
美國數(shù)學(xué)家和科學(xué)史家弗·卡約里在《物理學(xué)史》中評價(jià)道：“歐姆因?yàn)橐牒投x電動勢、電流強(qiáng)度和電阻的精確概念理應(yīng)得到偉大的榮譽(yù)?！?/p>
英國物理學(xué)家查爾斯·惠斯通在講解他著名的“惠斯通電橋”時(shí)明確地說：“我所描述的儀器和過程都是建立于歐姆在他關(guān)于伏打電堆機(jī)理中創(chuàng)立的原則上的，那是一個(gè)完整漂亮的理論?！?/p>
人物關(guān)系
參考資料 >
歐姆和他兩條幾乎夭折的定律.中科院物理所.2024-04-08
Amazon.de.amazon.2024-05-07
Die Galvanische Kette， Mathematisch Bearbeitet.amazon.2024-05-07
Martin Ohm.Mac Tutor.2024-04-16
Georg Simon Ohm.Mactuthor.2024-05-24
Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet.ohm-hochschule.2024-03-19
Georg Simon Ohm and Ohm's Law.ResearchGate.2024-04-02
Georg Ohm.Georg Ohm - New World Encyclopedia.2023-08-02
格奧爾格·歐姆 .全知識.2024-04-17