本杰明汤普森，美国-英国物理学家和上校（生于 1753 年）

本杰明·汤普森爵士（Sir Benjamin Thompson, Count Rumford, FRS），即伦福德伯爵，生于1753年3月26日，逝世于1814年8月21日，是一位具有多重身份的非凡人物：他既是美国出生的英国物理学家和发明家，也是一位才华横溢的行政官员、社会改革家和军事策略家。他的一生充满了传奇色彩，其对既定物理理论的挑战，特别是关于热的本质的探究，为19世纪初的热力学革命奠定了坚实基础。他不仅在科学领域取得了突破，还在公共服务、军事改革和实用发明方面展现出卓越的才能，深刻影响了其所处时代的社会面貌。

早年经历与政治抉择

本杰明·汤普森出生于北美马萨诸塞湾殖民地的沃本（Woburn），一个相对普通的家庭。他的早年生活主要从事学徒和教师工作，但他对科学和发明的兴趣浓厚。随着美国独立战争的爆发，汤普森面临着艰难的政治抉择。他坚定地选择了效忠英国王室，成为了一名保皇党人。在战争期间，他加入了英国保皇党军队，并担任了国王的美国龙骑兵队的中校。由于其政治立场，战争结束后，汤普森不得不放弃在美国的一切，于1783年移居伦敦，开始了他人生的新篇章。

科学贡献：热力学革命先驱

伦福德伯爵在科学领域最卓越的贡献，在于他对当时盛行的热质说（Caloric Theory）提出了有力挑战，这一理论认为热是一种无质量的流体。通过对热的本质的深入研究，他为现代热力学的兴起铺平了道路。

• 炮筒钻孔实验： 1798年，在巴伐利亚军械库监督炮筒制造时，他进行了一系列著名的实验。他观察到，在钻孔过程中，即使没有燃烧物或化学反应，只要持续进行机械摩擦，就能产生看似无限的热量。他发现产生的热量与钻头的钝度以及钻孔时长成正比，而不是与炮筒材料的消耗量成正比。这一现象与热质说相悖，因为如果热是一种有限的流体，那么它迟早会被耗尽。
• 热的本质： 伦福德伯爵由此推断，热不是一种物质，而是一种运动的形式，是物体内部粒子运动的结果。他的实验为后来詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule）等人的研究提供了重要启示，最终促成了热能与机械能之间转换关系的理解，并确立了热的动能理论。
• 热传递研究： 他还对热传导、热对流和热辐射等热传递现象进行了广泛研究，例如通过实验证明真空是绝佳的绝热体，这为保暖衣物和建筑隔热设计提供了理论基础。

这些开创性的工作，使伦福德伯爵成为19世纪热力学革命的关键先驱之一，深刻改变了人们对热这一基本物理现象的理解。

行政与社会改革：从英国到巴伐利亚

汤普森不仅是一位杰出的科学家，还是一位富有远见的行政管理者和改革家，其才能在英国和巴伐利亚得到了充分的施展。

在英国的崭露头角

移居伦敦后，汤普森的行政才能很快得到认可。他最初在殖民地部任职，并于1784年被任命为上校。同年，他因其服务贡献，被英王乔治三世授予爵位，成为本杰明·汤普森爵士。在此期间，他还是一位多产的设计师和工程师，甚至参与了军舰的设计工作，展现了他将理论知识应用于实际问题的能力。

在巴伐利亚的辉煌时期

1785年，汤普森离开英国，前往欧洲大陆，最终定居于巴伐利亚。他进入巴伐利亚选帝侯卡尔·特奥多尔的政府服务，在那里，他的人生达到了新的高度。他被任命为巴伐利亚陆军部长，并对军队进行了全面而深刻的改革。他不仅改善了士兵的伙食、住宿和训练条件，还禁止了体罚，并为他们提供了教育和工作机会，将军队打造成一支纪律严明且具有生产力的力量。

除了军事改革，伦福德伯爵还致力于解决巴伐利亚的社会问题，尤其是贫困问题。他推行了一系列开创性的社会改革措施：

• 济贫院与工作坊： 他在慕尼黑设立了大型的济贫院和工作坊，为无家可归者提供住所、食物和工作，旨在通过劳动实现自给自足，而非单纯的施舍。
• “伦福德汤”： 为了解决贫困人口的温饱问题，他发明了一种营养丰富、成本低廉的浓汤配方，即著名的“伦福德汤”（Rumford's Soup），主要由大麦、豌豆和土豆制成，至今仍被视为公共厨房和慈善供餐的典范。
• 农业改革： 他积极推广马铃薯种植，以改善人民的粮食供应。
• 公共公园： 他还在慕尼黑设计并建立了“英国花园”（Englischer Garten），这是世界上最早的公共公园之一，至今仍是当地居民休闲娱乐的重要场所。

为了表彰他在巴伐利亚的杰出贡献，神圣罗马帝国皇帝于1791年授予他伯爵爵位。本杰明·汤普森选择了他出生地附近的美国新罕布什尔州的伦福德镇（Rumford，今康科德）作为他的封号，从此被称为伦福德伯爵（Count Rumford）。

创新发明与遗产

伦福德伯爵一生致力于将科学原理应用于日常生活的改进，他的发明涉及取暖、烹饪、照明和服装等多个领域，深刻影响了人们的生活方式。

• 伦福德壁炉： 他对壁炉的设计进行了革新，通过改变烟囱和燃烧室的形状，显著提高了壁炉的供暖效率并减少了烟雾排放，这一设计至今仍在使用。
• 厨房用具： 他设计了滴漏式咖啡壶、压力锅、双层蒸锅以及特殊的烘焙用具，极大地提升了烹饪的效率和便利性。
• 保暖衣物： 基于对热传递原理的理解，他提倡和设计了更有效的保暖内衣，特别是棉质和羊毛材质的服装。
• 照明： 他还改进了油灯的设计，使其燃烧更充分，提供更明亮的照明。

伦福德伯爵于1814年8月21日在法国巴黎附近的奥泰伊（Auteuil）逝世。他的一生是科学探究、社会责任和实用创新的完美结合。他不仅是一位推动物理学发展的先驱，更是一位致力于改善人类福祉的实干家，其留下的科学遗产和社会改革思想至今仍具有深远的意义。

FAQs

伦福德伯爵（Count Rumford）是谁？

伦福德伯爵，本名本杰明·汤普森爵士，是一位美国出生的英国物理学家、发明家、行政官员和社会改革家。他以其在热力学、军事改革和公共服务方面的贡献而闻名。

他最著名的科学贡献是什么？

他最著名的科学贡献在于通过“炮筒钻孔实验”，有力地挑战了当时流行的热质说，并提出热是运动的一种形式，为19世纪热力学革命的兴起奠定了基础。

他为什么被称为“伦福德伯爵”？

1791年，由于他在巴伐利亚政府任职期间，在军事和民政改革方面的杰出贡献，神圣罗马帝国皇帝授予他伯爵爵位。他选择了他出生地附近的美国新罕布什尔州的一个地方“伦福德”（Rumford，今康科德）作为自己的封号，因此被称为伦福德伯爵。

他在美国独立战争中扮演了什么角色？

在美国独立战争期间，他选择效忠英国王室，担任了国王的美国龙骑兵队的中校，是英国保皇党军队的一部分。战后因其保皇党立场而移居英国。

他除了科学研究还有哪些其他成就？

除了科学研究，伦福德伯爵在行政管理和社会改革方面也取得了显著成就。他在巴伐利亚担任陆军部长期间，对军队进行了现代化改革，并推行了包括设立济贫院、推广“伦福德汤”和建设公共公园（如慕尼黑的“英国花园”）在内的一系列社会福利措施。他还是一位多产的发明家，设计了高效的伦福德壁炉、改进了厨房用具和保暖衣物等。