Joseph Henry (1797～1878)
美国物理学家。国际单位制中电感的单位亨(利)即为纪念他而命名。1797年12月17日生于纽约州，1878年5月13日卒于华盛顿。 幼年就读于农村小学。15岁进钟表店当学徒。后来，进奥尔巴尼学院深造，1826年成为该学院的数学、物理学教授。1829年研究电磁体时，在设计上作了重要改进。他用纱包铜线代替裸铜线，就可以在铁心上绕很多圈电线，从而大大加强了磁力，制成了当时世界上吸力达9279牛的最大电磁铁。法拉第在1831年宣布磁电的发现，但亨利早在1年前就观察到了电磁可逆性的现象。1831年他在 1.6公里的距离上建立并成功地操作了自己设计的电报。1832～1846年他任新泽西学院（即后来的普林斯顿大学）自然哲学教授时，首先注意到自感应原理，后设计制造了一台电动机(1835)。发现通过电磁感应可以升高电压。1836年通过实验发现一定的距离外可以感应出电流，即发现电波的存在及传播。亨利在1838年进行了高次感应电流的研究。他使用温差电流测温计测出太阳黑子辐射的热比太阳表面其他处小。1846年任美国史密森学会的第一任主席。1867年被选为美国科学院的第二任主席直至逝世。
简介编辑本段回目录
约瑟夫·亨利 （Henry Joseph 1797-1878）,美国科学家。他是以电感单位“亨利”留名的大物理学家。在电学上有杰出的贡献。他发明了继电器（电报的雏形），比法拉第更早发现了电磁感应现象，但却没有及时去申请专利。1830年8月，亨利在实验中已经观察到了电磁感应现象，这比法拉第发现电磁感应现象早一年。但是当时亨利正在集中精力制作更大的电磁铁，没有及时发表这一实验成果，失去了发明权。亨利的电磁铁为电报机的发明做出了贡献，实用电报的发明者莫尔斯和惠斯通都采用了亨利发明的继电器。 亨利把电磁铁改换成使用绝缘导线的强力电磁铁，用继电器把每个备有电池的电路串联起来，把文字信号中继转发出去，电路中的一条导线可用地线代替，而不需要两条往返导线。
亨利出生在纽约州奥尔巴尼一个贫穷的工人家庭。13岁失学，后来在钟表铺当学徒。他刻苦自学，掌握了中学应学的各科知识，22岁才入大学深造。1832年，35岁的亨利受聘为新泽西学院物理学教授，1846年任华盛顿史密森研究院首任院长，1867年被选为美国国家科学院院长。
亨利最大的贡献是在1832年发现了自感现象。1827年他用纱包铜线在一铁芯上绕了两层，然后在铜线中通电，发现仅重3公斤的铁芯竟然吸起了300公斤重的铁块，远远超过一般天然磁铁的吸引力。电转变为磁产生如此大的力量，立即深深地吸引了享利继续对这些电磁现象进行探讨。1832年，他在研制有更强大吸引力的电磁铁时发现，绕有铁芯的通电线圈在断开电路时有电火花产生，这就是自感现象。他反复试验，搞清楚了产生这种现象的规律，于1835年又发表了解释自感现象的论文。
1837年，亨利在电磁铁两极中间，放了一根绕有导线的条形铁棒，并把导线两端接到检流计上。他观察到，在激励电磁铁的磁化电流接通或断开的瞬间，检流计指针就发生偏转。其实这就是电磁感应现象，亨利最早发现了它。但是，当时世界科学的中心在欧洲，享利的这些成果又没有发表，因此，发现电磁感应现象的功劳就归属于及时发表了成果的法拉第。1837年，亨利访问了欧洲，与法拉第共同愉快地度过了许多日子。法拉第当时想做一个简单的实验使温差电偶产生火花。他把电偶的一端置于炽热的火炉上，另一端埋在冰块里，并将两根引线的线头相碰，但并未产生预想的结果。这时亨利把一根导线绕成线圈套在一根铁棒上，并把这个线圈接至到温差电偶的一根引线上，再使两根线头相碰，顿时爆出了耀眼的电火花。法拉第对此实验大加赞赏，大声问道：“你到底是怎么成功的？”于是亨利不得不向这位因发表电磁感应规律而闻名于世的科学家解释自感的道理，显然当时还没有一个欧洲人读过亨利几年前就发表的那些论文。
1842年，亨利在实验室里安装了一个火花隙装置，在30多英尺远处放了一个线圈来接收能量，线圈和检流计相接，形成回路。当火花隙闪过电火花的时候，和线圈相接的检流计就发生了偏转。这个实际上实现了无线电波传播的实验虽然比赫兹的实验早了四十多年，但是当时的人们，包括亨利自己在内，还认识不到这个实验的重要意义。 亨利的贡献很大，只是有的没有立即发表，因而失去了许多发明的专利权和发现的优先权。但人们没有忘记这些杰出的贡献，为了纪念亨利，用他的名字命名了自感系数和互感系数的单位，简称“亨”。
学术经历编辑本段回目录
1826 – Professor of Mathematics and Natural Philosophy at The Albany Academy, New York.
1832 – Professor at Princeton.
1835 – Invented the electromechanical relay.
1846 – First secretary of the Smithsonian Institution until 1878
1848 – Edited Ephraim G. Squier and Edwin H. Davis' Ancient Monuments of the Mississippi Valley, the Institution's first publication.
1852 – Appointed to the Lighthouse Board
1871 – Appointed chairman of the Lighthouse Board
约瑟夫·亨利编辑本段回目录
在学习《电磁振荡》这一部分内容时，常常要用到电磁振荡周期公式。将这个公式与以前学过的振动周期公式相比较，。振荡周期公式中L的单位为亨利，C的单位为法拉。法拉这个单位为纪念英国物理学家法拉第；电感的单位则是为了纪念美国物理学家亨利。
亨利与法拉第的身世有许多惊人的相似。他们都出身于普通家庭，因生活所迫，少年时期都去做学徒工，只不过亨利是在一家钟表店工作。一次在乡间玩耍时，他发现了一只野兔，就拼命去追，并意外地发现了一个洞口。他大胆地顺着这个洞口爬了进去。象《天方夜谭》中的神话一样，亨利找到了一座“宝库”。原来这个洞口直通一座教堂的藏书室。这是他有生以来头一次看到这么多的书。于是，他从中抽出一本，好奇地翻看起来。这本书的书名《实验哲学讲义》，尽管有许多词他并不懂，但中间的插图，以及提到的一些饶有趣味的实验，强烈地吸引住他。他津津有味地翻看着，不知过了多少时间。至于那只野兔，他早已忘到九霄云外。一个愿望在他的心中萌生出：“我要读书。”通过勤工俭学，他一直读到大学毕业，毕业后从事教学和电磁学研究工作。
1825年英国工程师做出第一个蹄形电磁铁其吸引力超过了自身的重量。了解到这一成果后，亨利想制做更强的电磁铁。在研究中他发现，若要提高吸引力，就必须提高单位长度上的匝数，因此需要解决导线的绝缘问题。丝绸具有极为良好的绝缘性。他趁妻子外出的时候，把她的一条漂亮的丝绸长裙，撕成长长的绸条后缠在导线外。1831年他制作的电磁铁可以吸起一吨的重物。
在改进电磁铁时，他想到通过电流的通断，使磁性时有时无，如果事先做出一些约定，就可以利用电磁铁，把一些信息传递送出去。实际上这就是电报的雏形。1831年在1.6 km的距离上，建起并成功地操作了他自己设计的电报装置。当发明家莫尔斯在研制电报时，了解到亨利的工作，而登门讨教时，亨利把自己的经验和体会原原本本向莫尔斯做了介绍。
1831年暑假期间进行电磁感应的研究，并且取得了一定成果，但工作没有完成，因开学他把主要精力投入到教学之中。法拉第发现了电磁感应现象并公布了研究成果。1832年他发现了自感现象。
他还远见卓识，提倡采用发明不久的电报传送各地的气象资料，以便能够做出准确的天气预报。
相似的经历，相同的志趣，在电磁学领域的卓越贡献，同样的名标青史，因此亨利和法拉第“手拉手”出现在同一个公式中就毫不足怪了。
约瑟夫·亨利的哲学思想与科学观编辑本段回目录
解道华
内容提要】本文介绍了美国19世纪物理学家约瑟夫·亨利对科学研究活动本身、科学和宗教的关系、科学的社会作用、科学和技术的关系以及科学研究和社会发展之间关系的许多独到见解，特别是关于“抽象研究”与“实用研究”关系的一系列论述。他的一些观点是当今流行的“研究”与“发展”关系理论的重要源泉。
【关键词】科学观/宗教/实验物理学/研究与发展
【正文】
约瑟夫·亨利(1797-1878)是美国19世纪杰出的实验物理学家和卓越的科学领导人。他终生献身于科学事业，历时半个多世纪。亨利最早发现了电流的自感现象，和法拉第(Michael Faraday)差不多同时发现了电磁感应现象，电感的国际制单位就是用他的姓氏命名的。亨利曾担任过美国史密森学社的第一任社长和国家科学院院长。作为美国第一代科学领导人，他的科学组织工作为美国科学事业在20世纪的腾飞奠定了基础。亨利在科学事业上所取得的成就和他独特的哲学思想与进步的科学观不无关系。通过对亨利的哲学思想和科学观的研究，有助于我们对美国科学技术在20世纪飞速发展的原因有更深层次的认识。
亨利是一位杰出的科学家，同时又是一名虔诚的宗教徒，基督教所宣扬的上帝创造万物的神创说和克己为人的道德观影响着他的整个一生。近代自然科学脱胎于宗教神学，近代科学史上绝大多数有成就的科学家都是虔诚的宗教徒，这是很自然的。
作为宗教徒，亨利对上帝的存在坚信不疑。他“坦率地承认有关无生命物质的规律同样能很好地应用于所有有生命的机体，但是，我们又不得不相信有超然其上的某种神秘的东西存在。”([1],p.109)他认为，物质的基本属性是“惰”性，即在没有外力作用的情况下，它的状态不发生变化。物质世界之所以千变万化，是因为有一种超自然的力量在起作用。这种超自然的力量，在亨利看来就是“神”的力量。他觉得：“术语‘自然规律’更重要的含义是一种流行的概念，神的意志不断地按照这种概念起作用，从而产生自然现象。”([2],p.48)在亨利五十多年的科学生涯中，他的这一信念似乎始终未曾改变，直到他去世的前几天，他还在给他的朋友帕特森(Patterson)的信中谈到他终生对这一问题思考的结果：“我们在充分地思索之后发现，试图解决整个宇宙问题（对现象和它们之间联系的解释）的最简单的概念是‘神圣的上帝’存在的概念。”([3],pp.154-155)
亨利认为，物质世界的运动，包括生命体的运动都遵循着一定的规律，不遵循规律的运动是不可想像的。上帝不仅创造了自然界、创造了人类，还创造了自然界的运动规律，并按照这种规律来指挥万物的运动。他指出：“没有规律的宇宙……是没有科学的可能性和智力控制者、创造者表现形式的宇宙。”([2],p.48)上帝本身的活动也不能例外，同样必须遵循一定的规律。“这个上帝是不可变化的，条件相同，他的活动总是遵循同一规律。一千年前发生的事情，一千年后将重复发生，只要存在的条件是相同的。”([3],pp.154-155)亨利同时又认为上帝创造的这种规律可以通过人类的科学活动来认识它，探索这种规律是上帝赋予人类的天职。上帝创造了人类并赐予人类以智慧，探索自然规律就是这种智慧的某种应用。他相信上帝“具有无穷的智慧、力量和天赐才艺——他使我们具有智力。在某种程度上，他的活动实际上由被称作为科学的东西展示的时候，这种智力是足以理解它们的”。([3],p.154)
可见，亨利心目中的上帝并不是普通人所祈求的上帝，而是安排自然秩序的上帝，也就是人们所熟知的斯宾诺沙(Benedictus de Spinoza)的上帝。这种有神论采取了“泛神论”的形式，它把自然和神相提并论，上帝成了自然规律的代名词。许多大科学家，包括像20世纪最伟大的科学家爱因斯坦(A.Einstein)，他们心目中的上帝也是这样的。爱因斯坦曾说他自己的哲学是“宇宙的宗教”，是“宇宙的宗教”鼓舞他始终忠诚于他所献身的事业。他认为，“只有具有非凡天才的个人和具有特别高尚品格的集体才能大大超出”恐惧宗教和道德宗教的水平，达到“宇宙宗教”的境地。（[4],280页）他把信奉宇宙宗教的人所具有的宗教感情称为“宇宙宗教感情”。很显然，在亨利的哲学思想里包涵着浓厚的宇宙宗教感情。在不断的科学研究中，他惊叹宇宙的神奇和美妙，折服于大自然的和谐与统一。于是，探索大自然的运动规律，揭示宇宙的合理性成了他超凡脱俗的精神寄托。正是这种深挚的宇宙宗教感情造就了他为科学而献身的精神和良好的个人品德。亨利认为，科学是一种崇高的事业，作为一个科学家应该有为真理而献身的精神，有为全人类谋利益的高尚情操。他觉得“充满着科学高尚精神的人是不追求因为科学发现的实际应用而带来的金钱报酬的”，而是要“让人家去收集他沿途撒下的金色果实。”([5],p.105)亨利一生发明了许多东西，可他从未拿去申请专利，总是无偿地奉献给社会。有一次，当他的朋友劝他去领取像电磁铁、电动机、模型电磁电报机这样的发明专利时，他说：“允许一个人独享科学带来的好处是和科学的尊严不相容的。”([5],p.197)他所需要的唯一报答是“发现新真理的快乐。在科学上博得的名声只是更加自觉地为科学作出贡献的鞭策”。([5],p.197)
在亨利看来，宗教信仰和科学探索之间并不存在矛盾，科学和宗教应当和谐地统一在一起。他认为，科学和宗教分属于两个不同的领域，各有其不同的研究对象，各以其不同的方式和途径实现着自己的价值，追寻着一个共同的目标，促进着人类文明社会的不断进步。科学研究追求的是“真”，人类日益增加的科学知识可以清洗人格化上帝的渣滓，使宗教不断摆脱愚昧、无知而达到更高的境界；宗教则可以净化人的心灵，使人们从自私欲望的镣铐中解放出来，在人的身上培养起“善”的品格。科学与宗教之间不应该发生冲突，历史上科学与宗教的冲突实际上是一种误会，它严重地阻碍了人类文明的进程。人类的更高文明是基督教义和科学研究两者的共同产物，亦即神学和科学高度发达的产物，无论是科学还是神学的落后都是人类社会的一种悲哀。在对古希腊和罗马的文明进行了深入的探讨后，他说：“古希腊和罗马的文明赢得了我们的称赞，它们在人类的历史上开辟了一个重要的时代。但是，它们缺乏进一步发展的两个基本要素，第一，更高级的、更神圣的基督教的普遍影响；第二，关于自然规律的科学知识，这些知识使得人们能在改善地球环境的过程中达到控制它的活动，利用它的能量的目的。由于没有这些进步的要素，罗马的进步不能超过有限的程度，最终成为野蛮征服者的牺牲品。”([1],p.102)
近代自然科学是在和神学宗教的斗争中诞生的，长期以来，科学和宗教之间的论战，从未停息过。达尔文(C.R.Darwin)“进化论”的问世，使两者之间的论战日见升级。在这场论争中，亨利毫无疑问是个调和论者。亨利为科学和宗教之间出现的这种互不相容的局面而感到痛心，觉得“以科学的阐述者为一方和以神学的阐述者为另一方的对抗已经造成了危害”。([1],p.108)亨利是最早赞同达尔文进化论的美国科学家之一，虽然他经常被告诫不应该支持作为宗教异端的这一理论，但他的态度却从未动摇。他在给植物学家格雷(Asa Gray)的信中说：“我经过反复思考，对进化论得出如下的结论：它是你们博物学家得到的最成功的假说。它实际上给了你最底一层的基础，即是你曾经依赖过的、真正的科学基础。”([3],p.150)1876年，亨利作为国家科学院院长，邀请赫胥黎(T.H.Huxley)来美国演讲进化论。赫胥黎的演讲在美国的影响极大，它改变了许多人对自身和宇宙的看法。与此同时，亨利又坚信进化论不会动摇基督教的根基。他不赞成“用一些思想去培养反对研究大自然现象的感情”，([1],p.108)耐心地安慰神学的阐述者们“不必担心科学研究将证明在物理学出现之前很久就已经创造出来的《圣经》的解释是错误的”，认为科学研究的成果“可以作为《圣经》已经揭示的东西的最好评注”。([1],p.108)
由此可见，探求宇宙的奥秘，论证上帝的存是亨利进行科学研究的强大动力，但相信科学有造福于人类的特殊功能也是他终身从事科学活动的重要原因。在亨利的时代，许多人把科学研究看成是高雅人的一种消遣，觉得只有技术才真正具有能动的社会作用。亨利却认为科学是对人类有用的知识，它有着比技术更巨大、更广泛的社会功能。亨利认为科学至少有三种明显的社会功能：(1)科学发现是技术进步的基础，它为人们提供了控制自然、改造自然的能力。“作为真正的科学能给人们以控制自然力的能力的说明，我们可以谈及储藏在我国和其他国家煤田里的能量的各种应用……或者，我们同样可以说明电的结果，在科学的控制下，电将不受时间和地点的限制，在几乎所有地方造福于人类。能产生如此结果的知识必须有作为其基础的东西，它毫无疑问地应当被称为科学。”([6],p.94)(2)科学研究能锻炼人的思维，提高人的智慧和整个人类的智能水平。“科学不只是满足人们的物质要求，它还有助于人们最高智力的发展。”([1],p.104)“它增强理解力，训练想像力，唤起并不断培养人们对追求的目标——真理——的热爱。”([1],p.105)(3)由于科学的不断发展使得社会的生产力不断提高，从而促进了人类社会的进步。“在现代世界上较文明的国家里，人类的这一状况——黑奴制度的废除应该归功于对自然运动规律的研究。运用这些规律，人类不仅从粗笨的劳动中解放出来，而且获得了对生产产品的能量的控制。”([1],p.103)
二
亨利的世界观从根本上说是属于宗教唯心主义，但在具体的科学研究活动中，他的唯物主义思想却随处可见，辩证的观点也表现得极为充分。亨利认为“科学不在于认识事实，而在于认识规律。它主要与变化有关，是运动的而不是静止的”。([2],p.46)他曾说：“我们和瞬时以前不是同一个人，我们决不能再像现在这个样子。我们呼出的每一口气带走我们身上死亡的部分；我们心脏的每一次跳动有助于通过摄取新物质来弥补损失。我们正在不断地消耗，不断地更新。”“严格地说，我不是在对不久前我正在向他们讲演的同样的听众在讲话，新的思想已经通过了每一个人的大脑。”([2],p.47)古希腊哲学家赫拉克里特(Hera-clitus)说过“我们不能两次走下同一条河流。”亨利的这段话可以说是赫拉克里特辩证思想的又一种表述形式。亨利指出，“变化也许不可觉察，但不会没有确定性。”这种确定性就是规律，它可以通过科学研究来获得。“在永不停息的宇宙中，任何时候各种变化都是永恒的吗？答案是变化具有规律。”“具有预言功能、在某些情况下能控制大自然运动的这些规律的知识构成最高的学问。”([2],p.47)他认为，科学研究的任务就是认识这些规律，而实验和归纳是科学研究的基本方法。
16世纪以前，科学研究的经验方法主要是对自然过程的观察。英国的吉尔伯特(William Gilbert)首倡以实验的方法来探索大自然，意大利的科学家伽利略(Galilev Galilei)则为实验科学奠定了基础。英国唯物主义经验论哲学家培根(Francis Bacon)的思想对早期美国产生了巨大而又深远的影响。亨利对培根思想在美国所产生的作用持折衷态度，一方面，他不欣赏培根对以神学为中心的经院哲学进行的彻底批判，另一方面，他对培根所创立的以实验为基础的科学归纳法又很感兴趣。亨利觉得在以观察和实验为基础的“归纳哲学方面，最惹人注目的早期工作者是英国的培根和意大利的伽利略”。([6],p.93)亨利的几乎所有科学成就都是建立在观察和实验的基础之上，但他似乎对实验更感兴趣。
亨利十分推崇古希腊人在科学上的成就，但是他常常批评他们的观察是漫不经心的，说他们的所谓术语“经验”只涉及到自然观察而不包括更有效的实验方法。自然观察只能认识那些自然界直接呈现在人们面前的东西。这种观察在许多情况下，除非我们充分地作好准备，及时地注意，要不然，“它可能尚未来得及记录就消失了”。自然界发生的有些自然过程往往是一去不能复返的，人们无法对它们进行重复的观察。然而，实验则不是这样，我们一般能选择时间和地点，我们可以经常重复对于观察每一个细节所必需的现象。”([6],p.92)再者，我们还可以对实验过程进行人为的控制和干预，使自然过程简化、纯化，以便进行观察。科学实验还可以使我们观察到自然界不能自发发生的物质过程和一些无法进行直接观察的自然现象。正是基于这一认识，亨利在研究中为了观察一些现象，揭示事物的运动规律，总是不断地设计出一个又一个实验。亨利不仅认为实验是科学研究的最有效的方法之一，还把实验看作是进行科学教育的最强有力的手段。他觉得对眼睛刺激产生的印象是最深刻的，用实验来演示电和磁的特性以及它们之间的相互作用一定能使学生对电和磁获得更加明确、更加形象的认识。
在探索大自然运动规律的过程中，亨利崇尚归纳法。归纳法是根据某一类事物中许多个别事物都具有某种属性，从而推演出这类事物都具有这种属性的一般结论的推理方法，它是获得科学发现的重要手段。在科学史上，许多重要的自然科学定律都是通过归纳法获得的，亨利的绝大多数研究成果也都得益于归纳法。亨利对归纳的过程是这样描述的：在观察和实验的基础上“进行一系列猜测，亦即采用关于所研究的特殊对象的原因和规律的假说，然后从这个假说推导出逻辑的结果，再用实验和观察来检验这些结果。重复这一过程，直到假说被建立。它不仅解释了原先的现象，而且提出和第一现象相联系的一系列有关事实……假说是一种联想，它依赖于对所谈现象进行条理清楚的、合乎自然法则的类比，用来进行类比的其他现象的发生原因是知道的”。([6],p.95)由于任何个别事物都不能完全地包括在一般之中，因而由归纳法得出的结论常带有很大的或然性。对这一点，亨利十分清楚，所以他特别强调对由一般结论，即假说推导出的逻辑结果，亦即推论，要用观察和实验来进行检验。检验的结果不但增加了对一般结论可靠性的认识，同时也有可能获得新的正确命题。所以，他曾说“推论的方法是所有科学进步的基础”。([6],p.95)从亨利上面的论述中，我们可以看出，他在应用归纳方法时，是以观察和科学实验为其前提的，并强调了假说在科学发现过程中的重要作用。
在科学研究活动中，人们通过观察和实验获得感性的事实材料，然后进行整理、加工和概括，从理性思维中把握研究对象的本质和规律，达到理论认识的高度。但是，这一过程不是一下子就可以完成的，在未做进一步的实践检验之前，只能对所考察的对象提出假定性的说明和解释即为科学假说。在科学理论尚未确立以前，人们利用假说来试图说明隐藏在现象背后的本质和规律，假说再经过观察和实验的验证就上升为科学理论。在科学史上，关于假说在科学研究中的作用，是牛顿学派和笛卡尔学派争论的焦点之一。牛顿的“力戒假说”曾影响着许多后来的研究者。亨利深受牛顿的研究方法影响，崇尚归纳法，但亨利更加明确地认识到假说在科学研究中的积极作用，认为它是形成科学理论的重要手段之一。
亨利认为，在科学研究过程中发现有的事实不能为原有的理论所解释或者与原有的理论相抵触时，这说明关于这一事实的规律还没有被人们所认识，与这一事实有联系的许多未知事实都有可能服从于这一规律。亨利说：“未被解释的事实称为未解决的现象，几乎在科学的每一个分支里都能找到。有时候，它们在偶然的观察中被发现，有时候，在一些其他现象的研究过程中表现出来。它们作为一个未解决的事实被有经验的研究者所认识。当它们不能作为任何已知自然规律的结果被推出时，……由它能推导出一个普遍的定律。”([6],pp.95-96)这时候，为了完满地解释新的事实和现象，就必须提出科学假说。由于受到有限事实的局限，假说还不一定就是新的规律，但是在科学理论的形成过程中，它起着桥梁的作用。亨利强调，“科学定律可靠性的证明并不依赖于数学推导，像欧几里得从自明公理中推导出命题一样。而是依赖它的逻辑推论和实际的自然现象的一致性——不仅在程式上，而且在量度上也是一致的”。([6],p.93)假说是否可行应当由实验来验明，无论假说被证明是可行的还是不可行的，它都会使人们对事物的认识更加深入一步。怎样使假说上升为理论呢？亨利概括了这一过程：
从能解释某一事实的假说，可以得到一个能够以实验进行验证的逻辑推论。于是，研究者“对自己说，如果这一假说是可行的，我进行一个确定的实验，一个确定的结果应该产生。实验被进行，但没有结果跟随。在这种情况下，假说是不可行的，或者推论是错误的，或者实验中出现一些问题。后两种情况被检查，如果没有发现错误，那么，得出下面这样的结论是确定无疑的：假说确是不可行的，或者说，这只是一种猜测。后来，另一个假说被设想，另一个推论由之得出，一个相关的实验被进行。但仍然没有获得所期望的结果。接连地变换许多次假说，重复这一过程，直到自然界仿佛被这一坚持不懈的提问所疲乏，作出勉强的答复。最后的实验给出了一个和所作的假说完全一致的结果。”([6],pp.96-97)这样一来，这一假说便解释了两个事实，当然，它还不能称为真理。
“现在，他有两个事实和一个解释它们的假说。但是，他的高兴常常是短暂的。为了扩大他的事实的数目，从他的假说中得出了新的推论，实验被尝试，明确的结果被获得。但仿佛是为了压抑他由于自己的预见性而产生的自豪感，实验结果完全不同于他所预期的结果。他的热情一度为这一结果所挫伤，但他以下面的思想安慰自己：实际上，他已经取得了一些进步，现在他已经有三个事实和其中两个的解释。在这种情况下，这个假说一般地不被抛弃，但一个修正它的想法被产生以便使它包括第三个事实。于是，由这一经过修正的假说产生出另一个经过修正的推论，同样经过实验检验，得出一个可能差不多和预期的东西相一致的结果。但是，这一假说仍然可能需要进一步修正，为了展现出新的现象，所有能被得出的推论从中推导出来，每一个推论本身受到实验的检验。进程因此继续，直到经过各种修正后，假说明显地成为新的结果丰富的精确表达式。”([6],p.97)
很显然，亨利概括的只是从假说到理论的一种过渡形式。
亨利认为，“从这种归纳中成功地得出的假说被称为‘理论’，用精确的科学语言来说，它是自然界真实规律的表达，而对于先时的可能性或猜测，则应用‘假说’这一名称。”([6],p.98)
虽然亨利对假说如何过渡到理论的阐述还不是假说和理论之间关系的全部，但是，他的认识在当时来说还是相当深刻的。
三
早在奥尔巴尼和普林斯顿任教期间，亨利就已经萌发了“抽象研究”和“实用研究”应当协调发展的思想。在亨利的时代，人们把自然科学分为“抽象科学”和“实用科学”两大类，大致相当于我们现在的基础科学和应用科学，相应地也就有了“抽象研究”和“实用研究”之分。当时，很少有人从理论上去考虑“抽象研究”和“实用研究”两者之间的关系，因此，科学的发展带有很大的盲目性。亨利认为，“抽象研究”和“实用研究”保持协调发展，两者就会互相促进，形成良性循环，反之，就会阻碍科学技术的进步。忽视“抽象研究”，其后果将会使“实用研究”成为无米之炊；忽视“实用研究”，则不能充分发挥科学的社会功能。亨利还认为，“抽象研究”和“实用研究”的协调发展并不意味着两者总是保持一个不变的比例，而是在不同的历史时期，根据社会经济和科学技术发展水平的不同应该有所侧重。在经济不发达、技术比较落后的情况下，应当较多地注意技术的开发和科学的应用，为科学的发展提供足够的物质基础；而在经济发达、技术领先的时候，则应该较多地注意“抽象研究”，以便为技术进步和经济发展积累更雄厚的知识储备。
美国在殖民地时期和建国初期，经济是落后的、技术是薄弱的。这个时期，美国人注意科学资料的收集，藉助于欧洲大陆发展出来的科学原理进行技术革新无疑是符合国情的。当时，美国人在培根唯物主义经验论哲学的影响下，取得了经验科学的巨大成功，特别是在植物学和地质学的资料收集方面，普遍得到了欧洲人的赞赏。美国建国不久颁布的专利法刺激了美国人的发明创造能力，结果，涌现出一大批发明家和技术革新能手。仅1850年一年，美国就颁发了2,813项专利，平均每天6项。到19世纪中叶，美国就开始向欧洲输出技术了。([7],p.5)但是，经验科学的巨大成就和技术发明的大量涌现，使得美国大批有才能的人热衷于资料的收集和技术的改进而忽视了数学和基础理论科学特别是物理学的研究。自富兰克林轰动欧洲的研究之后70多年间，美国人在物理学研究方面几乎毫无建树。到了19世纪30年代，美国科学和技术的发展已显得极不协调，但这一状况并没有引起普通人的注意。亨利在积极地从事电磁学基础研究时，美国的绝大多数人正为美国众多的技术发明和由此带来的富裕生活所陶醉，以至于认为技术发明就是科学而常常把发明家称为科学家。至于真正的科学，则由于它们不能为人们获得直接利润而受到鄙视。从事实际工作的人普遍对理论探索者持有偏见，就是在科学家内部，也有不少人对科学的社会作用抱着怀疑的态度，甚至有些人放弃科学研究而专事发明，大批有才华的人因此涌向技术界。
早在1832年，亨利就在《论科学修养的重要性》一文中指出了美国当时令人痛心的状况：“在通晓政治和国务的人中间，甚至在致力于文学和精湛艺术的人中间，很少有人能恰当地评价‘抽象科学’对世界文明现状的影响”。他们把现代文明“归于实际上产生次要影响的偶然情况，或者归于表面上的近因，例如科学对技术的直接作用。”([1],p.101)他还在一篇讲演中指出普通人对科学的偏见：“从事实际工作的人对理论探索者所持有的偏见，据说在我国比其他任何国家都严重。”([8],p.389)“他们普遍倾向于低估科学原理的作用，认为它是纯粹的假说，从这些假说中不能获得实际好处。”([8],p.387)亨利敏感地觉察到了这一不正常现象，向科学界指出了这一潜在的危险：“机械工艺能够唤起所有依赖它们获得生活必需品或奢侈品的人们的好奇心和兴趣……人们觉得这些工艺对于国家和个人都是非常有意义的东西。但是，如果没有适当的科学知识对于这一目的的应用，它们一定永远保持静止或者进展极其缓慢。”([8],p.382)
亨利认为：“在我国，整个大陆已经被征服，技术大大依赖于科学。当它们能藉助于欧洲的基本原理时，不过多地注意这些原理是不足为怪的，但是，我们国家现在在财富和智力上已经是今非昔比，这种状况就不应该再继续下去了。因而，在这样的时机，呼吁公众注意‘抽象科学’的重要性和提倡对‘抽象科学’的追求是合适的。”([1],p.105)由此可见，亨利当时强调要重视“抽象科学”是从美国的国情出发的。他在强调要重视“抽象科学”的同时，也承认在北美殖民地时期和建国初期重视“实用科学”的必要性。亨利的目的是要改变当时美国“抽象研究”和“实用研究”极不协调的状况。实际上，亨利在强调要加强“抽象研究”的同时，从来没有放松过科学原理的实际应用。亨利一生为基础理论科学和应用科学作出的杰出贡献是对这一点的最好说明。在担任史密森学社社长和科学院院长期间，他大力支持全国的“抽象研究”活动是因为他十分清楚美国的专利制度和工业企业发展的需要足以刺激人们的发明创造精神，各种科学组织的主要任务不是进行这些“实用研究”，而是要为这些研究创造出雄厚的知识基础。同时，他又组织了许多不能由分散的个人和一般研究机构胜任的全国性的“实用研究”。在亨利的主持下，史密森学社曾建立起世界上第一套全国电磁电报气象观测系统。
亨利强调要加强“抽象研究”所基于的另一原则是“抽象研究”逻辑上在先的原则。只有“抽象研究”取得巨大成就才能导致“实用研究”的持续进展。他指出，我们今天的富裕生活“表面上看来，常常归功于具有很少或者完全没有抽象科学知识的人的发明。但是，关于这一点，我们必须想到我们整个文明充满着主要是来源于科学研究的实际知识。像我们已经提到的那些发明，不是产生于野蛮国家，或者不是产生于具有较高文明但没有科学的国家。如果我们希望得到文明条件依赖于经验工艺和偶然发现的事实，或者技术发明无需科学的例证，我们只能而且不得不求教于中国和日本。这两个国家长期以来利用的事实和经验工艺都是偶然的经验或是简单的发明，结果，它们保持停滞不前达数千年之久。如果还不求助于国外的科学知识，它们一定仍然继续如此。”([1],p.104)尽管亨利当时对中国科学技术几千年的发展过程并不完全了解，但他用中国和日本长期停滞不前这一事实来告诫美国人是颇有现实意义的，并且此后一百多年中国和日本的发展历史也证实了亨利的预言。
亨利是美国的第一代科学领导人，他针对美国的国情，为发展美国科学事业而形成的战略思想，影响着以后许多科学界的知名人士。目前，美国流行的有关基础研究和应用研究之间关系的理论，追根求源许多是从亨利那里来的。美国科学史家莱因戈尔德(Nathen Reingold)最近说：“虽然这一主张为亨利同时代的大多数人所费解，但是直到现在，美国科学家还在暗暗地仿效他的主张，大力支持纯研究。”([9],p.280)美国二战期间科学研究发展局局长布什(V.Bush)博士在第二次世界大战即将结束时提交给杜鲁门(H.S.Truman)总统的报告中就一再强调了这一点。他说：“基础研究导致新知识的发现，提供科学的资本，创造储备，知识的实际应用必须从中提取。”“基础研究是技术进步的先行官……19世纪美国人在机械方面的独创性大大地发展了工艺艺术，这种独创性主要是建立在欧洲科学家的基本发现之上的。”([10],p.19)“如果基础研究长期被忽视，工业研制的重大进展最终将停止。”([10],p.18)
有人认为，美国在19世纪只重视技术而不重视基础科学，基础科学的重要性直到20世纪才为人们所认识，这是不很确切的。根据以上的讨论可以看出，至迟是在19世纪30年代，在美国的科学界已经有一些人认识到了这一点。经过亨利等人半个世纪的努力，到19世纪末，美国的基础研究和应用研究已经比较协调了，从事基础研究的科学家日益增多。在亨利之后，罗兰(Henry Augustus Rowland)、吉布斯(Joseph Willard Gibbs)、迈克尔逊(Albert Abraham Michelson)等人在基础理论研究方面取得了举世瞩目的成就。美国科学研究的新局面在19世纪末就已经打开，20世纪美国科学的高速发展可以从19世纪找到它的根源。
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【参考文献】
[1] J.Henry,On the Importance of the Cultivation of Science,Essays and Lectures of Joseph Henry,Washington,D.C.1980.
[2] J.Henry,Address to the American Association for Advancement of Science,Essays and Lectures of Joseph Henry,Washington,D.C.1980.
[3] G.B.Goode,The Three Secretaries,The Smithsonian Instituion 1846-1896,1897.
[4] 《爱因斯坦文集》第一卷，商务印书馆，1976年。
[5] B.Jaffe,Men of Science in America,New York,1944.
[6] J.Henry,Philosophy of Inductive Science,Essays and Lectures of Joseph Henry,Washington,D.C.1980
[7] 范岱年：美国技术发展的历程，《技术史研究》，冶金工业出版社，1983年。
[8] J.Henry,The Paper of Joseph Henry,Vol.I,Smithsonian Institution Press,1972.
[9] Dictionary of Sientific Biography, Vol.6.
[10] V.Bush,Science——the Eedless Frontier,1955.
为美国科学大厦奠基的人编辑本段回目录
——[美国]约瑟夫•亨利(1797～1878)
在英国皇家研究院的实验室里，几位英国第一流的科学家法拉第、惠斯通、丹聂尔正在进行一次非常有意义的实验，他们试图从一端插在冰里、一端放在火炉上的温差电堆中引出电火花。丹聂尔首先走上前去，拿起与温差电堆连接的两根导线，将导线的两端不停地摩擦，然而导线末端并没有产生火花。惠斯通和法拉第也接着做了实验，结果同样未如人意，于是他们泄气了，认为是电堆产生的电流太小，不足以引起火花。而此时另外一位物理学教授不慌不忙地把一根长导线绕在手指上，形成螺旋状，并在其中插进一根软铁棒，然后把它们连接到电堆的线路中去。当他摩擦两根导线的端部时，明亮的火花产生了。他的成功实验博得了在场人士的赞赏，法拉第兴奋地拍着手说：“美国式的实验真了不起!”而这位了不起的美国科学家便是约瑟夫·亨利。
从戏剧演员到大学教授
约瑟夫•亨利(Joseph Henry)是美国著名的物理学家。他是移居美国的苏格兰清教徒的后裔，1797年12月17日出生于美国纽约州的奥尔巴尼市，父亲威廉•亨利是个穷苦的车夫。亨利小时候就被送到乡下同他的外祖母生活在一起，就读于哥尔韦乡村小学。为减轻家里的负担，他一边学习一边在附近的小商店里干零活儿。10岁时，一次偶然的机会他来到了教堂的藏书室，那里的传奇小说和戏剧脚本使他爱上了文学艺术。于是一到晚上，那家小商店里便会聚集许多人听他津津有味地讲故事，他成了村里公认的“有学问”的人。14岁时，父亲去世，亨利便回到奥尔巴尼市，为了生活，他中断了学业。不久，他参加了一个由年轻人组成的戏剧表演团体。亨利身材修长，面目清秀，适合扮演许多角色。他在舞台上那绝妙的演技征服了众多观众，很快他便在奥尔巴尼小有名气。有人感慨地说，如果亨利不是对科学产生了兴趣，他一定会成为著名的艺术家。而这段经历使他日后作为实验物理学家所需要的实验技巧和科学领导人所需要的组织、演讲才能得到了良好的锻炼。
18岁那年，亨利第一次接触到了科普读物，那是英格兰的乔治•格雷戈里神学博士写的《经验哲学、天文学、化学普通讲义》。引起亨利注意的是书中开头提出的几个问题：“你向空中扔一块石头或者射出一支箭，为什么它不沿着直线，也就是你所给与的方向一直向前运动呢?……反之，火焰和烟为什么总是向上升，虽然没有使它们沿着那个方向运动的力?当你把蜡烛倒过来的时候……为什么它的火焰不落向地板呢?……再者，你窥视清澈的井水，看见自己的脸庞和形象，仿佛画在那里，为什么会如此?你被告知这是由于光的反射而形成的，但什么是光的反射呢?”这一连串的问题和对它们的回答，使亨利对科学产生了兴趣。一口气读完整本书后，亨利决定辞去他在剧团担任的职务，献身于神圣的科学事业。多年以后，亨利自己也在书中提到这段难忘的经历，他写道：“虽然这不是一本深奥的书，但上帝保佑，它对我的一生产生了巨大的影响。那年，它偶然落在我的手上。……它把我的思想凝聚在对自然的研究上，使我在读它的时候就决定立刻献身于对科学知识的追求。”
1819年，22岁的亨利通过自学作为超龄学生被奥尔巴尼学院破格录取。在那里，他系统地学习了数学、化学、物理学、生物学和解剖学，还自修了许多其他课程。3年后，亨利以优异的成绩从学院毕业。1824年，亨利被接纳为奥尔巴尼学会的会员，同年向学会递交了第一篇论文，题为《蒸汽的化学和机械效能》，虽然其中他并没有什么新的发现，但他的实践装置表演却十分成功，这显示了他作为一个实验物理学家的才能。1826年，亨利被聘为奥尔巴尼学院的数学和物理学教授；1832年，亨利迁居普林斯顿，担任新泽西学院的物理学教授。
接过“富兰克林的披风”
在美国物理学家富兰克林进行了轰动欧洲的电磁方面的研究之后的70年间，电磁学研究在美国几乎无人问津。由于当时电磁学方面的研究并没有任何实质应用的迹象，因而一向注重实用的美国人对此不感兴趣也在情理之中。然而亨利却独具慧眼，他认为“抽象科学”是技术进步的基础，任何一项重大的技术突破都是以科学的重大发展为前提的。
于是，亨利开始致力于电磁学方面的研究，在安培理论的启发和直接指导下，他改进了当时的电磁铁，即将一组线圈紧密地绕在软铁棒的整个表面，如此一来，绝缘的就是导线本身，而不是被磁化的铁棒。一方面，经绝缘的导线可以在软铁上绕得很密，并可以缠上多层，这样就增加了线圈的匝数，磁力也自然增强了。另一方面，导线绕得越密，每一个电流环流和软铁棒的轴就越接近垂直。按照安培的理论，所有电流环流产生的磁力方向也就与软铁棒的方向趋于一致了。1828年，亨利用这种方法制作了第一块电磁铁。与天然磁铁相比，改进后的电磁铁的电流的磁效应表现得更为充分，能够产生强大的磁力，同时电磁铁能在瞬间改变它的极性，并能根据需要使磁力加大、减少或者消除，演示实验的效果十分令人满意。1831年，亨利为耶鲁大学制作了一台大型电磁铁，由于没有现成的绝缘导线，亨利就用好几个晚上来绕制。最后，用尽了手头所有的丝线和绸布也没有缠绕完，只得扯掉了妻子心爱的裙子，才使最后一段导线绝缘。这块电磁铁能吸持重达947千克的铁块，在当时是世界纪录。应该说，改进电磁铁是电磁学研究能够取得成功的第一步。电磁铁的改进对于电磁感应现象的发现和电磁电报的发明有决定意义，它大大增加了感应电流的强度，使人们有可能觉察到感应电流的存在。法拉第就是在亨利改进的电磁铁的基础上，用绝缘导线制成了有名的感应圈。
关于电磁感应现象的发现，以及人们对法拉第的工作(1831年发现电磁感应现象)的了解已经够多了。亨利也是这一现象的独立发现者，然而人们对他的工作却知之甚少。实际上，亨利比法拉第早一年，也就是在1830年观察到了这一现象，然而由于当时的科学中心在欧洲，亨利无法了解电磁学的最新进展和研究成果，同时由于沉重的教学负担，以及设备不足、材料缺乏等困难，他失去了获得优先发现权的机会。后来，他才在1832年《美国科学杂志》7月号上发表了自己的研究成果——电和磁是可以相互转化的：磁是通过电池里的电流的作用在软铁里产生的，通过产生磁的软铁绕在上面的线圈又感应出电流。电流的产生主要是由于磁作用在一种情况下的瞬问产生和在另一种情况下的突然中止。与法拉第的实验相比较，可以说他们是使用了不同的方法，从不同的方面发现了电磁感应现象：法拉第是通过磁铁在线圈中的运动而产生电流，得到的是动生电动势；而亨利则是通过改变线圈的磁感应强度使之产生电流，得到的是感生电动势。从这一意义上说，他们之间并不存在优先权之争。无论是谁最先发现了电磁感应现象，这一发现本身在科学发现史上都是一件大事，也都是电磁学发展史上的里程碑。这一发现使得机械能、热能等各种形式的能量转化为电能成为可能。从而，电磁学也不再只是局限在实验室了，它的实际应用范围也被大大拓展了，这进一步促进了电的大规模工业应用。
然而有意思的是，在上述的这篇文章中，亨利以大量篇幅描述了他发现电磁感应现象的实验，这却反而使他成了美国人抱怨的对象，他们费隆亨利失去了让美国人出人头地的大好机会。但是，文章最后结尾不引人注意的十几行字却给了亨利莫大的荣誉，成为美国人的一大骄傲。这段文字记载了亨利在电磁实验中发现的电磁“自感现象”。
通过电流的长导线断开时会产生火花，这是以前从没有人注意到的。1835年，亨利向美国哲学会介绍了关于自感现象的进一步研究成果，他一共设计了14个实验，定性地确定了各种形状导体的电感大小。为了纪念亨利的这一发现，1893年8月在美国芝加哥召开的国际电学家会议上，来自9个国家的26位科学家代表一致通过正式命名“Henry”为电感的标准单位，“亨利(Henry)”与“法拉第(Fara)”、“欧姆(Ohm)”、“安培(Ampere)”一样成了世界通用的计量术语。一个美国人的姓氏被用作科学计量上的标准单位，这在美国科学史上还是第一次。
从萨瓦里所进行的莱顿瓶放电实验受到启发，亨利提出振荡放电理论，从而成功地解释了该实验中被磁化的钢针极性不一致的问题，并设计了各种实验以进一步研究电火花的传播和闪电的放电现象。在此基础上，亨利于1851年向美国科学促进会提交了一篇关于振荡放电和它的感应能远距离传输的论文，他认为“因为这是电流改变方向的结果，它们在周围空间产生一系列即使与波不一样，也是类，似于波的起伏运动”，由此阐明他有关电磁在空问传播的波动性的思想，天才地猜测到了电磁运动的本质，这在电磁场理论尚未确立的当时是难以想象的。亨利这一思想启发了许多后来的研究者，最后被麦克斯韦概括在他的方程组里。
亨利的贡献决不只限于电磁学方面，在物理学的其他许多领域，中也留下了他的足迹，这些基础研究大多与电磁学一样处在当时的最前沿：他对金属扩散现象、磁光现象、辐射热、分子物理学、气象学和地球物理学等方面都进行了卓有成效的研究。亨利在物理学基础研究方面的巨大成就，鼓舞起美国的自信心，改变了欧洲人对美国人的偏见，向全世界显示了美国人的才能。
让科学造福于人类
亨利主张“抽象研究”和“实用研究”的协调发展，他认为科学的发展应该并且一定能使人们从中得到更多的实惠，科学研究的一部分价值也体现在其实际应用中。因而，一旦某个学科原理有了应用于实际的可能，他也总是尽力使之成为现实。
亨利采用改进了的电磁铁，发明了自己的第一台振荡电动机，1831年他在《美国科学杂志》上撰文描述了该台电动机的工作原理。这便是所有现代电动机的祖先，今天的转动电动机正是采用了亨利改进的电磁铁。对此，英国电学家焦耳不无感慨地说：“我们确实得益于有创造性的美国学者利用电动作用能互换软铁极性的原理而制作的第一台模型发动机。”
同时，亨利也是进行电磁电报研究的先驱者，大西洋两岸实用电报机的发明者莫尔斯就曾得到他的直接帮助。亨利利用电磁铁进行传递信息的实验，发明了模型电磁电报机，这种装置将地球作为一根导线，使电磁电报线形成实际的闭合回路；他还发明了继电器，不断加强电信号，使它可以像接力赛跑一样在电报线中传输，解决了信号衰减的问题。
后来，在史密斯逊研究院期间，1847年亨利组织建立了世界上第一个电报气象系统，国家气象局在此基础上建设了全国气象观测系统；作为灯塔研究会的实验委员会主任，亨利还成功地使用猪油代替鲸油作为灯塔的照明材料，到1866年猪油最终取代了鲸油，使用在所有灯塔上，这一改进每年为政府节省了10万美元；1867年亨利还试制了当时世界上最理想的雾信号系统——汽笛警报器，这种警报器的声音能传到30公里以外，它的使用大大减少了海上事故的发生。在南北战争期间，亨利作为林肯总统的主要技术顾问，直接促成了气球在战争中的运用。
尽管亨利一生发明了许多东西，可他从未将这些拿去申请专利，总是无偿地把自己的发明创造奉献给社会。亨利认为：“具有高尚科学精神的人，他们所追求的并不是由于科学发现的实际应用而带来的经济报酬……允许一个人独享科学带来的好处是和科学的尊严不相容的。”他所追求的也不是名望，因为“在科学上博得的名声只是一种鞭策，它可以使自己更加自觉地为科学作出贡献”。亨利所需要的惟一报答就是“发现新真理的快乐”。
为了美国科学事业的腾飞
亨利所生活的时代，科学的中心在欧洲，美国还处在建国初期，主要依靠移植欧洲现有的技术，以及借助欧洲人发现的科学原理开发新技术来发展经济。同时，美国的科学界也普遍存在着重视技术发明而忽视基础理论科学研究的倾向。大量的优秀人才涌向技术领域，使得本来就落后的基础理论研究更难以振兴。亨利开始担任科学领导工作后，便一直致力于促进实用技术发明与基础科学理论的协调发展。
1846年，亨利出任史密斯逊研究院的第一任院长。他主张将研究院董事会收益的大部分用于支持开创性的研究，在资助的为数众多的基础研究项目中，最突出的是人类学研究。设立专门的资金来为研究者出版那些含有最新发现、最新见解，但销量较少、普通出版商不愿出版、论文作者又无力出版的科学论著。到亨利逝世，该研究院共出版了21卷大4开本的《史密斯逊研究院的贡献》，其中包括100多篇不可能由当时的任何出版机构出版的重要论文。研究院还设立了国际交流部，旨在与国外的科学机构交流科学情报，让全世界都能及时地知道美国人的科学成就，也让美国人能尽快地了解世界科学的最前沿。
另外，该研究院还定期举办学术演讲活动，邀请许多国内外著名的科学家和学者参加演讲，英国著名学者丁铎尔和赫胥黎都曾登上讲台，这些演讲活动很快扩展到美国几乎每一个稍具规模的城市，它活跃了美国人的思想，开扩了美国人的眼界，加速了科学信息的传播，在一定程度上改变了美国公众的爱好。1868年，亨利被推举为美国国家科学院院长。此时，科学院已濒临垮台，亨利上任后，取消了那些仅有金钱和地位而没什么科学才能的院士的资格，吸收了大批进行开创性研究的科学家进入科学院，从而刺激了全国的科学研究工作，使科学院摆脱危机，真正成为全国的科学中心。今天，美国国家科学院集中了众多世界第一流的科学家，全世界的诺贝尔科学奖获得者有一半以上是美国人，这些人有3／4以上在获奖前就是该院院士。同时，亨利还帮助组建了许多全国性的科学学会，并在不少学会里担任职务指导具体工作。19世纪末，美国的科学组织网基本形成。
英国的著名学者贝尔纳认为：“约瑟夫•亨利的例子是最悲惨的事例之一，他的才能不在法拉第之下，而他却在史密斯逊研究所虚度了大半生。”然而，贝尔纳的这段评论未免有失偏颇。亨利的确失去了某些个人的荣誉，但他却赢得了整个美国科学的繁荣。
综观约瑟夫•亨利的一生，他的科学生涯可以分为两个时期：前一时期，即他在奥尔巴尼学院(1826～1832)和新泽西学院即普林斯顿(1832～1846)期间，主要进行科学研究和教育领域的工作，在这一时期，他主要开拓了电磁学方面的基础理论研究和技术发明。而后一时期，在华盛顿(1846～1878)期间，他的主要精力就转向了科学领导和组织工作。可以说，亨利的科学成就是巨大的，但当时的科学中心毕竟是在欧洲，他并未能影响整个科学的发展进程，然而他所从事的科学组织工作却改变了整个美国的科学研究现状，为20世纪世界科学中心从欧洲向美国的转移准备了良好的条件。
