作者：冯志远
出版社：辽海出版社
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物理故事与趣味试读：
前 言
中小学生是未来的主人，未来社会需要各式各样的专业人才，这就需要我们根据自己的爱好和专长培养学习的兴趣，努力使自己成为某一方面的专业人才，以适应飞速发展的社会需要。
个人兴趣是个体以特定的事物、活动及人为对象所产生的积极的和带有倾向性、选择性的态度和情绪。它是一种无形的动力，当我们对某件事情或某项活动产生兴趣时，就会很投入，而且印象深刻。兴趣对一个人的个性形成和发展、对一个人的生活和活动有巨大的影响，这种影响可以使人集中精力去获得知识，并创造性地完成自己追逐的梦想。
美国著名华人学者丁肇中教授曾经深有感触地说：“任何科学研究，最重要的是要看对自己所从事的工作有没有兴趣，换句话说，也就是有没有事业心，这不能有任何强迫。”就中学生来说，对一门课程感兴趣，会促使他刻苦钻研，并且进行创造性的思维，这不仅会使他的学习成绩大大提高，而且会大大地改善学习方法，提高学习效率。
也就是说，人的兴趣不仅会在学习、活动中发生和发展起来，而且还会在认识和从事活动中产生巨大的动力，它可以使人智力得到开放，知识得以丰富，眼界得到开阔，并会使人善于适应环境，对生活充满热情。
培养中小学生兴趣的方法有很多，自然界的万物，他们的运动和变化，人的思想，以及人所创造的一切——都是兴趣取之不尽的源泉。只要你走近去看，在你面前就会展示出一幅美丽的大自然的秘密图画，这就需要我们不停地去攀登和挖掘。
为了引导中小学生培养对各门学科的兴趣，我们特地选编了这套“中小学生趣味阅读”丛书，包括《语文故事与趣味》《作文故事与趣味》《数学故事与趣味》《物理故事与趣味》《化学故事与趣味》《地理故事与趣味》《生物故事与趣味》《历史故事与趣味》《政治故事与趣味》《艺术故事与趣味》十册。这套丛书从不同的学科、不同的角度介绍了培养兴趣的重要性和培养这些兴趣的方式方法，并详细讲解了各个学科的名人成才故事，涉及到少年儿童必须知道的许多知识领域，具有很强的系统性、实用性和现代性，是一套小小的百科全书，非常适合少年儿童阅读和收藏。
爱因斯坦发明相对论
阿尔伯特·爱因斯坦（1879～1955），犹太人，出生在德国。他是20世纪最伟大的物理学家。1896年，爱因斯坦考入瑞士的苏黎士联邦大学，并从此开始了终其一生的物理学研究。他获得了多方面开拓性的研究成果，并获得诺贝尔物理学奖。爱因斯坦在物理学的量子论、宇宙学、相对论三个不同领域取得了历史性成就。特别是他相对论中的狭义相对论更是具有伟大的科学意义。
在爱因斯坦不足16岁的时候，有一次乘坐马车，当他看到马车在地面上经过时，忽然产生了一个奇怪的念头：如果有人以光速和光线一齐前进，那么，是不是将看到光线乃是静止在空间中的电磁波呢？
就像我们坐在一辆匀速行驶的汽车上，观察与我们以同样的速度、同样的方向，一块儿前进的另一辆汽车一样，感觉那辆汽车似乎是不动的。
可是，爱因斯坦却凭着推理和想像，认为那是不可能的。
火车上的乘客，相对于火车没有运动，相对于地面却以每秒几十米的速度飞驰而过。火车相对于地面运动、地球相对于太阳运动，这些都是相对运动。但是，如果按此继续推导下去，太阳相对于银河系中心运动，那银河系又相对于什么运动呢？
根据经典物理学的解释，除去相对运动外，还有绝对运动，即相对于绝对空间的运动。牛顿把它解释为：“是和外界任何事物无关，而永远是相同的和不动的。”
既然绝对空间和外界毫无关系，那它又是如何存在和被人所了解的呢？
对于这个问题，爱因斯坦决定从“以太之谜”入手进行研究。“以太”这个词，是古希腊人的创造。他们认为空气中充满着以太这种物质，它是肉眼看不见的，但无处不在。
牛顿借用以太一词，把它作为万有引力的传播媒介。
但光的“波动说”却认为以太是光波的传播媒介，就像空气是声波的媒介一样。“波动说”还认为，以太无所不在，不但充满宇宙空间，而且渗透于气体、水和一切物体之中。它没有一点摩擦阻力，不影响一切物体的运动。
19世纪末，以太又被人们说成是电磁场的承担者和电磁波的传播者。还有人干脆把这样看不见摸不着、说不清道不明的以太，说成是牛顿的绝对空间！
这种说法可靠吗？“难道光只有借助传播媒介才能传播吗？而这种传播媒介又只能是以太吗？”“既然没有任何东西，能够证明绝对空间和绝对时间的存在，那么，它们就是不存在的。”
在狭义相对论中，爱因斯坦提出了两个基本原理：
一、光的速度是不变的。
二、当物体运动的速度接近或达到光速时，相对该物体来说，时间将减慢。即所谓狭义相对论原理。
爱因斯坦又根据狭义相对论原理，推导出了物体的质量也与运动密切相关，运动速度增加，质量也随之增加，并得出了质能关系式：2E＝mc，即物体转化为能量时，能量的总值相当于它的质量与光速的平方的乘积，从而揭示了原子内部蕴藏着巨大能量的秘密！
对于相对论原理，爱因斯坦自己曾经做过简明扼要的说明：“要点是这样的：早先人们认为，假如由于某种奇迹，一切有形体的事物突然一下子消失了，那么空间和时间仍会留下来。照相对论来说，空间和时间是和一切事物一起消失的。”
时间、长度和质量是力学研究中的三个基本量。在牛顿的力学中，它们是绝对的、不变的。但在相对论中，它们却又变成了和测量者所在的坐标系有关的量。
此外，在牛顿的力学中，质量和能量二者分明，互不相关，各自守恒。而在相对论中，牛顿的守恒定律就变成了质能守恒定律，即E2＝mc。
于是，空间和时间统一起来了，物质和运动统一起来了，质量和能量统一起来了。
这是一场真正的物理科学的革命！
牛顿推出万有引力定律
伊萨克·牛顿（1642～1737）生于英国。他早年生活很不幸，从小在艰难困苦的条件下长大。他从英国剑桥大学毕业后，就积极投身于科学事业，作出了许多伟大的贡献。在帮助人们认识客观世界方面，他无愧为一位伟大的科学导师。他创立了微积分，发现了光色的秘密，总结出了机械运动的三大定律。特别是发现了著名的万有引力定律，掀起了世界科学的革命。
牛顿从小对茫茫宇宙就非常感兴趣，他在研究天体运动时，一直都在苦苦思索着，要找到使太阳系所有行星都围绕太阳旋转的神秘力量。有一天，一件突然发生的小事，促使牛顿找到了问题的答案。
那是1666年秋季的一天，天气格外晴朗。牛顿和往常一样，早早地就来到沃斯索斯普村庄园的小花园里，一边晒着暖和的太阳，一边思索着天体运动法则的问题。他身后是一棵很大的苹果树，上面结满了红彤彤的大苹果，微风一吹，一阵阵沁人心脾的清香扑面而过，十分诱人。可是，牛顿对眼前的美景无动于衷，他没有去摘垂在眼前的大苹果，陷入了深深的思考之中……“月球是人类最为熟悉，也是离我们最近的一个星球。如果天体运动的法则对任何星球都适用的话，只需弄明白地球和月球的运行关系，不就都明白了吗？可是，这个关系又是怎样的呢？
牛顿一面专心致志思考问题，一面晒着暖洋洋的太阳，不知不觉地打起盹来。忽然一阵风吹过，一个大苹果掉了下来，不偏不倚，恰好砸在牛顿的头上。“啊！谁在打我？”牛顿从睡梦中惊醒，吓了一跳。他环顾四周，以为谁在打他，可是四周静悄悄的，一个人影也没有，只有果树的叶子在慢慢地晃着。于是牛顿没作理会，又低头思考起来。“咦，一只大苹果。”
牛顿拾起脚边的一只大红苹果看了一会儿，又向上看着满树的苹果。“哦，原来是你们在捣蛋！”牛顿笑呵呵的对着苹果树说。
突然，牛顿像是想起来什么似的，愣愣地注视着手里的这个“天外来客”，若有所悟，并自言自语道：“为什么苹果不往天上掉，不向前后左右掉，而偏偏落在树的正下方呢？”
这个时候，牛顿的妹妹哈娜走过来，看到他手里的大苹果，便说：“哥哥真馋，竟偷吃苹果！”
牛顿根本不理会哈娜的话，又继续说着：“这难道和星体运动有关系？”
哈娜见哥哥不理她，便生气地说：“怎么啦？哥哥，苹果可不会说话呀？”
牛顿转过头，一本正经地说：“我在想，苹果和月球有什么关系呢？”
哈娜听后，哈哈大笑，说：“这有什么好想的？本来就没有什么关系嘛，你可真是想呆了。”
牛顿却没有笑。“他们的确不一样，我刚才在这里睡着了，这个苹果掉下来，把我吓醒了。”
哈娜神秘的一笑，说：“是不是想吃苹果，不好意思呀？”
牛顿突然问哈娜：“哈娜，你说，苹果从树上掉下来的时候，为什么掉在地上，而不会飞上天空呢？”
哈娜很惊讶地说：“这有什么好奇怪的，苹果熟了当然会往地下掉呀！你瞧，那又掉了一个苹果呢！”
牛顿朝她手指的方向一看，果然又有一只熟苹果掉了下来。
这一现象使牛顿陷入沉思：“这究竟是什么原因？”
牛顿看着苹果，不断地思考着这个问题。思绪越来越远，飞到了月亮，飞到了茫茫的宇宙……他手中的苹果，也已经变成了月球，变成了行星，变成了茫茫太空中的一个个天体。
牛顿坐在树下，对着苹果沉思了许久，突然，他悟出了一个道理：“苹果从树上掉下来，只因为地球在用力往下拽它，在吸引着它。”“可是，苹果是因地球的引力而掉在地上的，为什么月球就不会受地球引力的影响而掉下来呢？”“又是什么样的力使它们始终保持着一定距离运转呢？难道是因为月球和地球的距离比苹果和地面的距离大的缘故吗？”
牛顿百思不得其解。“地球的力量到底有多大？这种力量有没有极限呢？”
一个又一个疑问困扰着牛顿。
忽然，牛顿想到了小时候玩过的一种游戏：
首先把一块石头用一根绳子绑住，然后把绳子的另一头系在手上，再用力使劲地甩，石头就会绕着圆圈打转。
牛顿想：“如果把人看成是地球，而石头就是月球，石头绕着人转，那么绳子也就相当于地球引力，石头越大，转起来越费力。”“这样，就可以了解到月球为什么保持一定的距离，环绕地球转，而不会飞走或掉到地球上来了。同样的道理，太阳与地球之间，也存在着这种引力。而宇宙中的其它星体之间，也被这种引力吸引着，有规律地运动着。”
牛顿一下子开了窍似的，悟透了宇宙运动规律，于是万有引力就这样被发现了。牛顿悟出了这个道理，心中有说不出的喜悦，可是思考并未因此而止步，他仍在思考着地球、月球、太阳之间存在的这种力会不会改变。
牛顿又想到了开普勒的第二法则：假如有一个行星，它环绕地球一周用27年，那么它和地球的距离就是太阳距离的九倍。
牛顿运用这个法则反推回去，结果发现了有名的“逆二乘法则”。运用这个法则，可以推算出地球和月球之间的引力。后来，科学家运用这个定律，测算出了彗星出没的时间，并相继发现了海王星和冥王星等。
这就是万有引力和苹果落地的故事。不管是真是假，牛顿老家园子里的苹果树被赋予了非凡的意义，成为后人瞻仰牛顿故居时赞叹牛顿伟大过人之处的活典型。
伽利略提出自由落体定律
伽利略（1564～1642）生于意大利的比萨。他是杰出的天文学家和物理学家。因为他的卓越成就而被人们称为近代科学之父。贫苦的家境培养了伽利略顽强的信念。他制造了天文望远镜，发现了木星的卫星，金星的盈亏，日面的地形和太阳黑子，发现了等时性原理、自由落体的规律，发现了绘图仪。做了著名的斜塔实验，开创了一种研究科学的新方法，即科学实验方法，也就是实证的方法，对人类科学具有非常重要的贡献。
一天晚上，伽利略和他的学生们在一起饮酒聊天，酒至酣处，伽利略对大家说了他的想法：“我要用实验向大家证明一个真理，我要让那些最顽固的老学者们亲眼看到我的实验，然后让他们信服。”“老师，您想什么时候做实验啊？”“明天，不，不行，得后天，噢，也不行，下个礼拜的今天最合适，这样，我会有足够的时间先进行一下实验。我要请学校的全体师生，还有比萨的全体公民来观看这次实验，让大家一起来为我做见证。届时大家会看到，两个大小不等的铁球同时落地。”
其中一个平时颇被伽利略宠爱的学生，这时候有些放肆起来，他借着酒兴说：“老师，您说您的那两个铁球中，会不会有一个砸在我这个不幸的脑袋上？”
伽利略冷冷地回答说：“最好还是砸在上面，这样，说不定会把你的脑子砸出一些智慧的火花来。好了，现在你们都各自回去吧，我会把我的计划公布在中央讲演大厦的公告栏里，到时候，可以请你们的朋友一起来，我也将邀请各位教授到场。”
一个礼拜很快就过去了。在教堂的大钟敲响十二下前，伽利略满怀兴奋地进入了公共广场。比萨斜塔下面站满了高声谈笑的学生，看他们的劲头儿，倒更像是来看斗鸡表演的。伽利略找了半天，没有见到校长和一些资历较深的教授，可能他们害怕有损身份吧。不过，在人群中，伽利略还是看到了几位教授，他们的脸上挂着藐视的神情，还有一点不怀好意的冷笑。
在人群的最外围，是一些披着披巾要走向教堂的老妇人，她们看到有这么多人在这里集会，不知道要发生什么，于是四下里问，什么事情，要看什么，什么时候开始？
在斜塔的入口处，一位老教授正在和一位年轻的教授热烈地交谈着。他们看到伽利略走过来，便一下子停住口，分开了。伽利略没有理会他们，径直进入了斜塔中。
伽利略对已经等得有些着急的群众说：“请大家看清楚，现在，我手中有两个铁球，左手的这一个重一磅，而右手的这一个则重十磅，如果有人不相信，可以亲自上来掂一掂，看看是不是属实。读过书的人都知道，亚里士多德认为：如果两个重量不同的物体同时下落的话，那么，它们到达地面的时间是不一样的。”
这时，人群里有人嚷着：“那是当然，十磅的铁球一定会比一磅的快十倍。”
伽利略没有理会这个人的话，继续说：“现在，请大家稍稍往后站一点，我会让这两个铁球直线落下去，不会伤害到大家的。请大家帮我一起观察这两个铁球落地的时间。”
说完，伽利略登上了塔顶，现在刚好是正午时分，钟声刚刚响过，下面的人群一片静寂。伽利略手里拿着两个铁球，伸开手臂，让两个手臂在同一个水平线上，喊了声“放！”
于是，两个铁球便从半空中直落下来，击落到地面，并且扬起一小堆灰尘。
两个手执滴漏计时的学生大声喊道：“时间相同，没有丝毫的差别！”
人群立刻轰动起来，无论如何，这么多人的眼睛都看到了一个事实——两个铁球同时落地。“的确啊，是两个同时落地的。”“我们大家都亲眼看见了，是相同的时间啊。”“对，不会错的，我们只听到一个落地的声音，说明一定是同时的，不会有错。”
伽利略从斜塔上走下来，他的两个学生过来向他祝贺：“老师，祝贺您，您的实验成功了！”“老师，我感到很光荣，能为您效力，并且亲眼看到您的成功。”
人群在慢慢散开，那几个站在群众中的教授早已经走了，他们并不想让伽利略看到他们的疑惑，也不想就此承认自己的错误。
瓦特发明蒸汽机
詹姆斯·瓦特（1739～1819）生于苏格兰的一个工人家庭中。他只接受过很少的正规教育，但并没有因此埋没他那深不可测的天赋。他坚持自学，钻研了天文学、化学、解剖学等多种学科，还掌握了拉丁文、希腊文、法文、德文和意大利文。瓦特自幼就有极强的动手能力，从1761年起，他用30年的时间完成了蒸汽机的改良工作，大大提高了蒸汽机的工作效率，打开了通向现代大工业的历史之门。
1765年5月，一个晴朗的星期日下午。
瓦特坐在工作台前面，连实验也懒得去做。他时而坐在已经停止转动了的机械前，静静地沉思，时而站起来，嘴里嘟嚷着，在房间里走来走去。
对瓦特来说，一星期当中只有星期日下午的片刻时间，他才得以舒一口气。
从教堂做完礼拜回来，瓦特和妻子简单地用过午饭后，瓦特对妻子说：“我出去走走。”
这是瓦特从少年时代就养成的一个习惯，每每要思考什么事的时候，就马上从家里跑出去，在故乡格利诺克的树林中踱来踱去，一直到日落西山才回家。
瓦特尽可能地往行人稀少的路上走，脑子里却一直被一个问题所占据。“汽筒需要蒸汽时就加热，要使它凝结时就加以冷却……冷却时尽可能使用大量的水，反之，加热时就尽可能用少量的水……”
在这几天当中，无论是睡觉、吃饭或工作，瓦特都不停地思考着这个问题。
从大街到小巷，从广场到大路，瓦特足足走了差不多有一个钟头。“要使汽筒不必一冷一热地改变温度，就可以加快速度，并且不浪费蒸汽了！”
长期实验的结果，归纳起来就是这么一句话，而剩下来的就是技术问题了。
这时，一片绿如油的草地映入了瓦特的眼帘，瓦特停下脚步，欣赏这美丽的景色，让紧张的大脑松驰一会儿。
不久，“热量和凝结”的问题，在瓦特的脑中悄然消失了，这使瓦特感到无比的舒畅。“唉！回家吧！”
瓦特伸了一个懒腰，然后慢条斯理地往家走去，刚走过洗衣店，到达牧羊人所住的小屋时，又一个念头飞进了他的脑海里。“由于蒸汽是一种具有弹性的物体，因此，凡是有真空的地方，它就无孔不入。如果在汽缸和蒸汽室之间加一个通道，蒸汽就会进入里面而冷凝，这样就不用冷却汽缸，纽科门机的问题不就迎刃而解了吗？”
想到这里，瓦特便开始重新设想未来蒸汽机的构造：蒸汽因为具有推动力，所以能够冲入真空的容器里。要是把真空的容器附在汽筒上，蒸汽经过汽筒后就必定会进入那个容器里去，那么，蒸汽就可以在那个容器里凝结，而不必在汽筒中凝结。也就是说，为了蒸汽的凝结，只要另外再做一个凝结器连接在汽筒上就行了。这样一来，蒸汽就在那里凝结，而不需要再把汽筒冷却，汽筒就始终是真空的了。
这样各种不同的作用，分别在不同的容器内进行，汽筒就可一直保持热度，凝结器就可以永远使它冷却下去，这样一来，连一丝蒸汽也不会浪费掉了。
初步的设想完成了，接下来的问题是如何把设想变为现实。瓦特又开始思考了，传统的纽科门机的冷凝器是如何使喷洒的水、凝结的水以及漏进来的空气排出去的呢？
这个问题又在困扰着瓦特，经过反复的思考，他想出了一个办法：在下面设计一个排水口，将水自管子中挤压出来，当蒸汽冲进去时，又可以将空气也挤压出来。
瓦特的想法，一步一步地接近了成功的边缘。想到这里，他已走过了两条街。此时，他已得出结论——在汽筒旁边再做一个冷凝器。
瓦特自从有了这种奇妙的构想，整个人都被它迷住了，他匆匆回到家里，一头钻进了实验室。
第二天一大早，瓦特就跑到格拉斯哥大学的一位朋友家里。“你家里是不是有一个大的黄铜制的注水器？”“哦！有的。”“能不能暂时借我用一下？”“好的，你拿去吧！反正是没有用的东西。可是，瓦特先生，你拿它干什么呢？”
瓦特微笑着说：“我想制造一个新的蒸汽机模型。”
瓦特把那个直径10厘米、长7.5厘米的注水器带回家后，马上把它改制成了汽筒。
瓦特最初的蒸汽机模型形成了：一个汽筒，汽筒里面有一个活塞，活塞的最下面，有一个吊东西的钩子。
汽筒通过管子与一个小锅炉相接，蒸汽沿管子进入环形的汽筒内，汽筒因此能保持很高的温度。
汽筒的旁边接着一个冷凝器，冷凝器顶上有一个可以排气的阀门，下面有一个排水的小管子。
小锅炉里产生的蒸汽顺着管子进入汽筒，汽筒里的空气就被压进冷凝器，随着蒸汽越来越多，冷凝器里的空气也从顶上的阀门被压出，这时冷凝器和汽筒都充满了蒸汽。
然后，冷凝器被冷水制冷，里面的蒸汽凝成水，通过小管子不断挤出。与之相连的汽筒内的蒸汽就不断地涌过来被凝结，汽筒成了真空。这样活塞就被空气向上压，不断上升，活塞的钩子上所吊的东西就给吊起来了。
这个装置比纽科门机先进了许多，它能充分地使蒸汽进入到小管子里凝结，由于不浪费蒸汽，效率大大提高了。“不错！不错！”瓦特高兴得拍起手来。瓦特成功了，他使以往所利用的大气压力改为蒸汽，使过去的气压机械一变而成为真正的蒸汽机械。
帕斯卡发明压强定律
布莱斯·帕斯卡，1623年6月19日生于克勒加菲朗，法国著名的数学家和物理学家。他在数学方面受数学家的父亲影响，16岁就发表了数学论文，22岁研制出了世界上第一台机械计算机，根据欧几里得的几何学创立了自己独特的几何体系。在物理方面则总结出了压强定律即帕斯卡定律。
帕斯卡从小就对大自然充满了好奇，常常思考一些他认为有趣的问题。有一天，他在上学的路上，看到园丁准备浇花，只见园丁把又长又扁的水管接在水龙头上，拧开水龙头，扁水管一下子变得圆鼓鼓的，水就顺着水管流进了花园。帕斯卡趁浇花的园丁不注意，悄悄把双脚站到水管上，想压扁管子堵住水，可根本堵不住，水照样从他脚下的水管中流过。他又蹲下来，用手按水管，脸都憋红了也没能按住。这时，园丁走过来，拍拍他的肩膀，吓了他一跳。他以为那位园丁会责怪他，谁知，园丁却反而笑呵呵地对他说：“你这个小家伙，是想按住水管吗？”“嗯。”“就你这样的小不点儿怎么行呢，就是七八个人，只怕也堵不住哟！”“为什么水有这么大的力量呢？”“当然啦，看，它喷得多高啊！”
帕斯卡顺着园丁手指的方向看去，只见靠花园这头的水管上有几个细孔，水从细孔中喷出，喷得老高。“真的，它们画的都是抛物线呢。”帕斯卡一蹦一跳地跑过去，伸手挡住一根“抛物线”，手心被射得怪痒痒的。
帕斯卡不禁产生了许多疑问：水进了水管为何要往前跑？水本来是往低处流的，为何水管里的水要往高处流呢？为何水能把管子胀得圆鼓鼓的？细孔里流出来的水为什么能喷那么高？
帕斯卡向园丁请教这些问题，但并没有得到一个满意的答案。没有办法，他只有回到家中向爸爸请教了！出乎他意料的是，他认为最有学问的爸爸也答不出，反而还教训他：“算了，把书本学好就行了，别整天想这想那的。”
执着的帕斯卡并没有就此作罢，既然从别人那里得不到答案，就自己做试验，他弄来一段水管，接在水龙头上，把另一头扬得高高的，看水往外喷。他还用钉子把好水管钻上几个孔，让水也从小孔里喷“抛物线”。
帕斯卡的行为令爸爸更加生气：“怎么学起玩水了，你这孩子变了，不做正经事了。”“玩水有什么不好，我有几个问题弄不清楚嘛！”帕斯卡不吃爸爸那一套，照样我行我素，挺有兴趣地摆弄着水管。经过多次细心的观察后，他发现了一个有趣的现象：从小孔里喷出的水流都一样长。
没多久，水管就破烂不堪了，帕斯卡又找来较薄的橡皮管子，费了很大劲才把管子安到水龙头上。细管子顿时被撑得又粗又壮，帕斯卡睁大惊奇的眼睛想：“水究竟从哪儿来这么大的力量？”
帕斯卡决定把这个问题弄个水落石出。他找来一个四周扎有一些小孔的空心球，然后把球上连接一个圆筒，圆筒里安了个可以来回移动的活塞。再将球和圆筒里灌满水，然后用力往里按活塞，水便从球四周的小孔里均匀地向外喷射，真是好玩极了。
帕斯卡重复了一遍又一遍，经仔细观察，他发现：如果不按活塞，水也就不向外喷射。帕斯卡觉得这太神秘了，但他怎么也弄不清楚秘密之所在，也不急于去问爸爸，认为应该自己解决问题。
帕斯卡对揭开这个秘密有着强烈的愿望，便不断学习科学文化知识充实自己。当他长大以后，更加对幼年时“玩”水产生的现象感兴趣。于是，他决定继续进行他的“玩”水实验，不过这次不是在水龙头下悄悄地玩，而是在实验室公开地“玩”，并且有了许多仪器、设备等实验装置做辅助。
1648年，经过无数次的实验和精确计算。帕斯卡终于总结出了一条规律：“加在密闭液体上的压强，能够按照原来的大小由液体向各个方向传递。”物理学把它叫做“帕斯卡定律”。当年帕斯卡只有25岁。
镭的发现者居里夫人
玛丽·居里（1867～1934）生于波兰华沙一个知识分子家庭。出于对科学的热爱，玛丽·居里于1891年只身来到法国巴黎著名的索尔本大学攻读物理学，并以优异成绩毕业。1898年，居里夫妇发现了元素钋，4年后又发现了镭，在科学道路上不断取得令人瞩目的成果。以后居里夫人又成为巴黎大学历史上第一位物理学女博士。居里夫人终生致力于放射性研究，为人类、为科学做出了不可磨灭的贡献。尤其是镭的发现及证明，更是居里夫人付出了大量心血的结晶。
在发现钋元素之后的第五个月，居里夫妇又发现了一种新元素。
这种新元素是在沥青铀矿中发现的，比铀的放射性还要强百倍，玛丽叫它“镭”。
这个消息使物理界和科学界都震惊了。居里夫妇竟然接连发现了两种新元素，这不能不让人刮目相看。
然而，科学是实实在在的，科学家们对于一种新的元素，只有在看见了它，接触了它，称过它，检查过它，用酸加以对比，并确定了它的“原子量”之后，才能确信它的存在。
可直到现在，还没有人看到过镭，没有人知道镭的原子量，因此，忠于原则的科学家们说：“没有原子量，就没有镭，把镭指给我们看，我们就相信你们。”
为了向全世界的人们证实镭的存在，居里夫妇还要再工作四年。
但是，新的困难又接踵而至。为了提取纯镭和钋，需要足够的矿物和足够大的场地，而这些费用又去哪里筹集呢？
当时，女儿伊雷娜已经1岁了，由佣人照顾着，比埃尔的月薪也只有500法郎，仅够一家人的日常开支。
钋和镭藏在一种很贵重的沥青铀矿中，对于居里夫妇来说，几吨沥青铀矿的价格太昂贵了。
他们终于想出了一个好主意，据他们预测，沥青铀矿在提炼玻璃用的铀盐后，矿物里所含的微量元素钋和镭一定仍然原封未动，因此可以用提炼过的残渣来做实验。
于是，居里夫妇请一个奥国同行帮忙，联系到了圣的阿希姆斯塔尔矿的厂主，请求购买残渣。
厂主是一个爽快的人，他说：“只要你们出运费就行，我把这些残渣都送给你们了！”
玛丽夫妇十分高兴，立即从他们很少的积蓄中提出一部分钱，用来做运费。原料问题解决了，下一步，得想办法找到存放残渣的库房和提炼室。
他们想：在巴黎众多的建筑物当中，难道就没有一处可供他们做实验用吗？
事实证明，他们几天来的奔走都是徒劳无功的。最后，他们又回到了比埃尔任教的理化学校，校长舒尔勃格先生想了很久，终于想出了一个地方：“实验室旁边有一个闲置的棚屋，你们去看看能不能使用吧！”
这是一个小木板屋，以前是医学系的解剖室，玻璃屋顶残缺漏雨。很久以来，人们都嫌这个地方不适合工作，所以一直空着。没有一个工人愿意在这样的地方工作。
玛丽和比埃尔却觉得这是个好地方，他们向校长表示了感谢。
夫妇俩使出全身力气把棚子清理了出来。
这时，一辆载重马车装着满满的大袋沥青铀矿残渣，停在了理化学校的门前。
玛丽按捺不住心中的兴奋，立刻跑上前打开一个口袋，伸出双手摸着那掺有松枝的褐色废渣，像欣赏宝贝一样。
镭就藏在这里面，玛丽要从这里面提炼出镭来。为了这个目标，她必须炼制一座山那样多的残渣。
比埃尔笑着说：“玛丽，你现在可要变成一个强壮的男子汉一样才行呀！”
清晨，玛丽顾不上梳头，穿上粗布工作服就来到棚外工作。无论寒风多么凛冽，雪花如何狂舞，她都会准时来到，先是点燃柴木，烧热大铁锅，接着往锅里倒进沥青渣。她手握一根比她还高的大粗铁棍，用力地搅拌着。
随着残渣变成了糊状的黑色液体，玛丽的手也常被铁棍烫出了大泡。这些还可以忍耐，可当沸腾的残渣冒着一个一个大气泡，散发出一股股浓浓的黑烟的时候，她眼泪鼻涕一起流了下来。
最后，玛丽再把沸腾的残渣舀进一个个大罐里，放到棚子里去沉淀。
每天，玛丽都无休止地重复着这些繁重的劳动。她的皮肤全部变成了黑色，双手也是伤痕累累，胳膊和脚都肿了。
在这期间，比埃尔一有时间就跑来帮妻子干活儿。眼看着玛丽的身体一天天衰弱下去，比埃尔的内心充满了痛楚。
可是，玛丽是不会停下来休息的。她仍旧天天站在那口大铁锅前面搅拌着。终于，8吨的残渣全部炼完了，她终于可以松一口气了。
接着，玛丽又把那一大罐一大罐的溶液继续提炼提纯。
1902年4月，35岁的玛丽终于在4年的日夜苦战之后，从8吨沥青铀矿残渣中，提炼出了十分之一克的镭。
那天晚上9点多钟，玛丽给女儿洗完澡之后，坐在灯下给女儿缝衣服。
但是，她刚缝了几针，就不安地站了起来，很兴奋地说：“比埃尔，我们一起去实验室看看吧，我总觉得好像有什么事情要发生。”
比埃尔正巧也有同感。于是，两个人穿上外衣，轻轻地溜出了屋。
当比埃尔要打开实验室门的时候，玛丽突然问：“你想过镭会是什么颜色吗？”
比埃尔顺口回答说：“一定十分漂亮！”
玛丽像个顽皮的小女孩似的，轻声对比埃尔说：“我们不要点灯！”
说着，他们打开了门。“看哪……看哪！”玛丽惊叫道：
只见在黑暗中，那些放在桌子上的玻璃容器里，一种从没见过的淡蓝色的荧光在不停地闪耀着。
玛丽双手合十，跳着嚷道：“太美了！太漂亮了！”
这天晚上，居里夫妇兴奋得很晚才睡着。因为终于找到了镭，可以证明镭的存在了。
发明电报的莫尔斯
莫尔斯，毕业于美国耶鲁大学艺术系，后来到英国学画，是一位擅长画风景的作家。后来成为美国电报的发明者。那么一个艺术家如何成为电报的发明者呢？
1832年秋，画家莫尔斯搭乘“萨里号”游轮返回美国。轮船在茫茫大海上航行，时间一长，旅客们就有点厌倦了。这时，一位名叫杰克逊的青年表演起“魔术”来。他将一块绕有绝缘铜丝的马蹄铁块放在桌子上，把铜丝通电，马蹄铁就有了一股无形的力量，把一些铁钉、铁片吸了过去。当切断电源时，马蹄铁的吸引力便消失了，那些铁钉铁片也马上掉了下来。
旅客们大感兴趣，纷纷自己动手尝试。莫尔斯试了好几次。“这真是太神奇了！”他仿佛看见了一个奇妙无比的新天地。杰克逊告诉莫尔斯这叫电磁感应现象，还向他介绍了许多电的传递知识。
莫尔斯完全被电迷住了，连续几个晚上都失眠了。他想：“电的传递速度那么快，能够在一瞬间传到千里之外，加上电磁铁在有电和没有电时能作出不同的反应。如果利用它的这种特性不就可以传递信息了吗？”
莫尔斯这位颇有成就的绘画教授决定放弃他的绘画，发明一种用电传信的方法——电报。
回到美国，莫尔斯就开始着手研究这个问题。没有电学知识，他便如饥似渴地学习。遇到一些不懂的问题，便向大电学家斯特尼请教。他的画室也成了电学试验室。画架、画笔、石膏像等都被堆在了角落，电池、电线以及各种工具成了房间的“主角”。
渐渐地，莫尔斯掌握了电磁的基本知识。他开始正式向“电报”发起冲击！
莫尔斯从有关资料中得知，在他之前，早就有人设想用电传递信息。早在1753年，当时人类对电的认识还处在静电感应时代，一位叫摩立逊的电学家，就曾做过这样一个试验：架设26根导线，每根导线代表一个字母。这样，当导线通电时，在导线的另一端，相应的纸条就被吸引，并记下这个字母。当时由于电源问题没有解决，摩立逊的实验也就未能进一步深入。
经过3年的试验研究，莫尔斯不知失败过多少次，但他仍不恢心，总结了以往失败的原因：以前为了表达26个字母而设计的极为复杂的设备，制作起来是非常困难的。电流是神速的，如果它能不停顿地走10英里，我就让它走遍全世界。电流只要截止片刻，就会出现火花；没有火花是另一种符号；没有火花的时间长些又是一种符号。这里有3种符号可以组合起来，代表数字和字母。它们可以构成全部字母，文字就能够通过导线传递了。那么，在远处能记录消息的崭新工具就能实现了！“用什么符号来代替26个英文字母呢？”莫尔斯陷入苦苦的思索之中。
莫尔斯每天都趴在桌上不停地画着，他画了许多符号：点、横线、曲线、正方形、三角形……最后，他决定用点、横线和空白共同承担起发报机的信息传递任务。他为每一个英文字母和阿拉伯数字设计出代表符号，这些代表符号由不同的点、横线和空白组成。
这是电信史上最早的编码，后人称它为“莫尔斯电码”。
有了电码，莫尔斯立刻着手研制电报。他在极度贫困的状态下，进行研制工作。终于在1837年9 月4日，首次制造出了一台电报机。它的发报装置很简单，是由电键和一组电池组成。按下电键，便有电流通过。按的时间短促表示点信号，按的时间长些表示横线信号。它的收报机装置较复杂，是由一只电磁铁及有关附件组成的。当有电流通过时，电磁铁便产生磁性，这样由电磁铁控制的笔也就在纸上记录下点或横线。这台发报机的有效工作距离为500米。
莫尔斯认为这种发报机还有许多缺点，决心加以改进。不久改进工作完成了，余下的工作就是检验发报机的性能了。莫尔斯计划在华盛顿与巴尔的摩两个城市之间，架设一条长约64公里的线路。为此，他请求美国国会资助3万美元，作为实验经费。国会经过长时间的激烈辩论，终于在1843年，通过了资助莫尔斯实验的议案。
1844年5月24日，在华盛顿国会大厦联邦最高法院会议厅里，开始进行电报发收试验。年过半百的莫尔斯在预先约定的时间，兴奋地向巴尔的摩发出人类历史上第一份电报，从而揭开了电信史上新的一页。
富兰克林解开雷电之谜
本杰明·富兰克林（1706～1790），出生于一个小商人家庭。由于经济条件的限制，富兰克林在正规学校读书的时间只有一年，但是他从未放弃过对知识的追求。最后成为十八世纪美国著名的科学家、文学家、政治家和外交家。尤其在十八世纪的电学史上，富兰克林更是一位独领风骚的人物，他不顾生命危险揭开了雷电之迷，并首次阐明了电的性质，为近代科学的发展奠定了基础。
1745年的冬天，电学界传出了一个令人振奋的消息：“德国科学家克莱斯发现了电震现象”。原来，克莱斯把一根铁杆放入潮湿的玻璃瓶子里，然后用金属线把摩擦起电产生的电荷，引到铁杆上，他本意是想看看，电荷是否能储存到瓶子里，可是当他无意碰了一下铁杆时，竟被震昏在地。这一次实验被人们称为“莱顿瓶实验”，人们也因此对电产生了全新的认识，使世人第一次知道了电的威力。
富兰克林对此实验非常感兴趣，也开始作一些电学实验。有一次，他把几十只莱顿瓶联在一起想加大放电量，可是给他帮忙的妻子一不小心碰到了莱顿瓶的金属杆，只听到“轰”的一声响后，一大团火花闪过，妻子被电击倒在地，这次意外使富兰克林深深认识到了电的威力，当时的一幕，也常常显现在他的眼前。经过查阅大量有关雷电的资料后，他心里产生了一个大胆的想法，雷电绝对不是什么气体爆炸（在当时普遍认为雷电是一种气体爆炸），一定是一种放电现象，只是当时他没有想出一个切实可行的办法来证明这个推论。
后来，富兰克林特意把这个想法写成了一篇论文，寄给伦敦的科学家——自己的好友科林逊。科林逊在为他的研究成果高兴的同时，特意向英国最高科学机构——皇家学会推荐了这篇文章。可惜的是，由于当时的富兰克林在电学界名不见经传，他的这篇论文并没有引起学术权威的注意。
但是，富兰克林毫不气馁，在科林逊的帮助下，他常常把自己在实验中的新发现告诉科林逊，两个人总是互相交流。在1751年，他还与科林逊一起出版了论文集《电学实验集》，这是近代科学史上第一本系统的电学理论著作，出版后很是畅销，富兰克林的名字也逐渐被人们所熟悉。
富兰克林知道，要想证明自己的理论，最有力度的就是用事实说话，可是怎样才能证实闪电就是电的本质呢？有一天，他看到孩子们在风中放飞的风筝，忽然想到，如果在雨天用风筝来作一个实验，大概会有所发现吧。
于是，在一个阴云密布的夏日，眼看暴风雨即将来临了，富兰克林和儿子威廉一起用一大块丝绸手帕做了一只大风筝。风筝是菱形的，风筝的十字骨架上绑了金属丝，便于导电。父子两个人带上风筝和一只莱顿瓶，准时向野外走去，富兰克林的妻子再三叮嘱两个人要小心，早去早回。
父子两个人很快来到了野外，父亲拿着风筝，儿子拿着线，还不住地问父亲：“爸爸，可以放了吧！”“孩子，别着急啊，得等到雷电再响些才能效果好些！”富兰克林镇静地告诉儿子。
过了一会儿，狂风大作，雷声隆隆，团团乌云压向天边，富兰克林赶紧把风筝掷向天空，大声喊到：“儿子，快跑起来。”
威廉在旷野中拼命地奔跑起来，狂风卷起风筝，飘飘起伏，升到空中，紧接着大雨倾盆，雷雨交加，父子两个人很快就淋透了。富兰克林很是兴奋，他追上儿子，接过风筝线，拉着他躲进一座废弃的破房子里避雨，然后又掏出一把铜钥匙，系在了风筝线的末端。
儿子很是不解，问道：“爸爸，这是干什么啊？”“这个铜钥匙吗？是用来阻挡上面流下来的电，用它可以把电流导到瓶子里去。”
说完，富兰克林又往装有水的莱顿瓶中插入一条铜线，浸入水中一半，又留在瓶子外面一半。
然后，富兰克林兴奋地说：“孩子，一会儿我们就能把电导入瓶子中带回家去了。”
说完，父子俩抬头望去，只见风筝已穿进了云层，闪电雷鸣阵阵，但是风筝却什么反应也没有。
儿子禁不住很失望地说：“爸爸，恐怕我们这次又白费工夫了吧？”“别担心，孩子，我们再等等看吧！”
突然，一道剧烈的闪电划过，风筝线仿佛被什么拉动了一下，富兰克林的手中也有了一丝麻的感觉，他轻轻地去触摸了一下铜钥匙，倾刻之间，钥匙上闪现了一串火花。“哎呀！”富兰克林忍不住叫了起来，“太好了，儿子，我被电击了，雷电就是电啊！”
父子两个人忘记了浑身上下已被雨淋透了，高兴地欢呼起来。
雨过天晴后，太阳高照，父子两个人带着他们的战利品，急忙回家了。
回到家里后，富兰克林立即走进了实验室，把莱顿瓶和他已设计好的电铃连结起来，他高兴地对威廉说：“快去把妈妈喊来，让她也来分享我们的喜悦吧！”
一家三口焦急地等在实验台旁，当富兰克林按动电铃的开关后，一阵悦耳的铃声响了起来。威廉拉住妈妈的手，高兴地说：“妈妈，爸爸的研究终于成功了！”
这以后，富兰克林又多次冒着生命危险，多次收集雷电，并进行了一系列的实验，结果都表明雷电同电机产生的电荷是完全相同的。富兰克林没有忘记把这个喜讯告诉给远在伦敦的朋友科林逊。
没过多久，风筝实验的消息就传遍了整个科学界。富兰克林在电学方面的理论，至此取得了决定性的胜利，他的有关电学方面的著作引起了学术权威们的重视，被译为法文、德文、意大利文等，在全欧洲得到了公认。
在真理面前，英国皇家学会的权威们也作了躬身反省，他们对于以前不屑一顾的富兰克林的论文重新评议，并进行了实验，他们诚恳地邀请富兰克林作为皇家学会会员，并给他颂发了代表着科学界崇高荣誉的金质奖章。1753年，富兰克林的科学研究开始走上了巅峰。
电话的发明者贝尔
贝尔（1847～1922）生于苏格兰的爱堡市。贝尔的父亲是著名的语言学家，是聋哑人手语的发明者。由于家庭的影响，他从小就对声学和语言学产生了浓厚的兴趣。他在大学所学专业和后来进行的研究都和声学有关。1874年，贝尔研究出了电话的工作原理——变阻理论。1875年，贝尔和沃森利用电磁感应原理试制出了世界上第一部传递声音的机器——磁性电话机，进而发明了电话。
贝尔永远不会忘记童年时玩过的一个非常有趣的游戏：他们把一根长长的线穿在两只空罐头的底部，然后，一个人把空罐头放在嘴边说话，另一个人把空罐头按在耳朵上，当拉紧那根线时，说话的声音会清清楚楚通过直直的线，一直传到另一端。他们把这种游戏称作“情侣电报”。
在贝尔出生时，一位由画家成长为发明家的欧洲移民已经发明了有线电报。本来，出生在苏格兰的贝尔跟电报并没有缘份。他的父亲是一位纠正发声的专家，担任聋哑人发声的指导工作，贝尔年轻时也跟父亲一样，当了聋哑人的发音私人教师，并且还跟一位聋哑少女结了婚。
可是，这位专门研究语言的青年学者却对电磁发声的原理产生了极大的兴趣。当贝尔全家从苏格兰移民到美洲，他被波士顿大学聘请担任语言教师后，便参加了莫尔斯电报机的改进工作。于是，他产生了一个念头：能不能不用电码，直接把人的声音传递到接收者那里去呢？这个把声音和电结合起来的想法，使贝尔走上了发明家的道路。
自从萌生了让电直接传达声音的念头，贝尔便记起了这种游戏。假如能把空的罐头变成声音，把声音改换成电讯号。再把电讯号还原成声音的装置，中间用导线连接起来，这样用电传达声音的目标不就能实现了吗？关键在于如何实现声音和电流的相互转换，在这个尖端的物理学课题方面，只具备声学知识和语言知识的贝尔显然还称不上专家，他需要学习，需要向内行请教。
贝尔开始深入地钻研起电磁学原理来。他参加过电报的改良工作，所获得的知识虽然不无帮助，但电报传达的只是十分单一的长短两种信号，语音信号却全然不同，要比电报信号复杂得多。他跟自己的助手华生合作，试制了一种金属膜片，在膜片中心设置了磁性的簧片，这样一来，人发出的声波会引起它的震动，产生各种频率的振荡。但这种振荡又如何变成可传导的电磁波呢？贝尔一下子无法解决这个棘手问题，于是，他向各方面的专家求教，希望能得到他们的指导。
就在这时，爱迪生给予了贝尔很大的帮助，他建议说：“碳粉的密度可以改变电阻，从而改变通过它的电流强度。何不试试碳粉的这一特性呢？”
按照这种正确的思路，贝尔和他的助手华生把自己的金属膜片装在了填充着碳粉的容器上，当人发出的声音通过膜片作用到碳粉上时，碳粉便会因为音波的冲击不断改变密度，从而产生不同强度的电流。反过来，不同强度的电流使碳粉的密度改变，又会使膜片发生振荡，产生出相应的声波，这便产生了送话器和受话器，声音由电流直接传达的目标就能实现。
1876年2月，贝尔和华生终于造出了第一只送话器和受话器，他们分别在自己的房间里装配上器械，并用电线连接起来，然后通上了电流。
就在这时候，贝尔不小心碰翻了自己的电池，蓄电池里的稀硫酸泼到了桌子上。情急之中，贝尔喊道：“华生，快来帮忙，我这边出事了。”他的话语，在远处的华生通常是听不到的。但是，华生却万分激动地飞跑过来，喊道：“你刚才在喊我，是不是？”无意之中，他们已经完成了通话，华生在受话器那一端，清清楚楚接收到了贝尔送话器传递过去的声音。
电话研制成功了！
卡文迪许证明生物电
卡文迪许（1731～1810）生于法国尼斯的一个贵族家庭。富足的生活对他的科学研究非常有利。他建造了卡文迪许实验室，测定了物质的电容；设计了卡文迪许扭秤，验证了万有引力定律；确定了引力常数和地球的平均密度；成为第一个测量地球的人。在化学方面也取得了伟大成就，著有《人造气体》一文，解释了一些气体的特性。其中，证明生物电的存在是由治疗痛风病引起的。
2000多年前，古罗马帝国流行着一种奇怪的治疗头疼、痛风等病证的方法。
有一天，一个病人痛苦地对医生说：“大夫，我的腿痛风病又发作了。你给我开点药吧。”大夫仔细地看了看病人的腿，摇摇头说：“用不着吃药。不过，你需要花一笔钱，去海边休养一段时间就会好的。”病人疑惑地看着大夫，不解地问：“什么？去海边休养就行了？”
大夫开了张单子，递给病人说：“你按这个地址，到海滩边找到这个渔夫，他会让你明白的。放心，你的痛风病一定会好的。”病人听了大夫的话，半信半疑地来到海边。那渔夫接过医生写的单子，便把病人带到了海边潮湿的沙滩上，并在他脚底上放了一条大黑鱼。“哎唷！”病人猛地一窜，只觉得脚底一阵发麻。不过，麻过之后，他觉得舒服多了。“这样就能治好痛风病吗？”病人问道。
渔夫点点头说：“不错，你只需要在这儿呆上几天，每天都到海滩上和这条大黑鱼在一起，包你能好。”
病人好奇地问：“为什么这样就能治好痛风病呢？”
渔夫耸耸肩说：“我也说不清楚。反正，这法子挺有效的。”
古罗马流行的这种治病方法，确实很奇怪。但是，长期以来，谁也没有去深究这里面到底有什么奥秘。
1758年的一天，忙了整天的卡文迪许独自呆在书房里，他拿起一本书翻阅起来。书的内容是关于古罗马时代科学文化的，书中记载了2000多年前风行一时的用大黑鱼治病的方法。看到这里，卡文迪许觉得非常奇怪：为什么当病人的腿触到大黑鱼时，会有发麻的感觉呢？
卡文迪许知道人体只有碰到电时，才会产生发麻的感觉。这两者有联系吗？这时，他心里忽然闪过一个念头：难道这大黑鱼身上带电？想到这里，卡文迪许兴奋起来。可是，他转念一想，要是大黑鱼本身带电，那它自己受得了吗？再说，还从未听说过动物能带电呀！
要是换成别人，恐怕早就把书搁到一边，不再细想下去了。可卡文迪许不一样，凡是有疑问的，他必定要设法找到答案。那些在别人眼里离奇荒诞的想法，恰恰最能激起他的兴趣。
卡文迪许设法弄到了这种大黑鱼，把它埋在潮湿的沙滩里。然后，他在这条鱼上面接上一个莱顿瓶。果然，莱顿瓶冒出了火花！卡文迪许大为惊讶：“这么说，大黑鱼身上的确带电！”就这样，卡文迪许第一个用科学的方法证明了生物电的存在。
阿基米德由洗澡得出浮力定律
阿基米德（公元前287～公元前212），是希腊最具有现代精神的伟大的数学家和物理学家。他把数学推理和科学实验结合起来，不仅发现了浮力定律，还完善了杠杆原理。他对科学真理孜孜以求，在自己的生命安全受到严重威胁的时候仍然专心科学研究，置生死于度外，他的这种精神一直为后人所敬仰。其中浮力定律的发现却是由一件趣事引起的。
传说叙拉古国王亥厄洛，因为打了几次胜仗就有点飘飘然，命金匠打制一顶纯金的王冠。新王冠做得十分精巧，纤细的金丝密密地织成了各种花样，大小也正合适，国王十分高兴。但转念一想：我给了工匠15两黄金，会不会被他们私吞了几两呢？因此，马上叫人拿秤来称，结果不多不少正好15两。但这时一个大臣出来说：“重量一样不等于黄金没有少，万一金匠在黄金中掺进了银子或其他东西，重量可以不变，但王冠已不是纯金的了。”国王听后觉得很有道理，但有什么办法能既不损坏王冠又知道其中是否掺了银子呢？国王把这个难题交给了阿基米德。
阿基米德欣然领命，因为解决种种难题正是他的志趣所在，越是难题，才越有滋味。
可是，不损伤王冠就不能取样跟纯金比较，也不能用试金石查检金的纯度。从表面看，是无法看出金子纯度的，该怎样判定王冠的黄金纯度呢？阿基米德思来想去，一直想不出正确的判定方法来。一连几个星期，他茶饭不思，简直被这个难题迷住了。
但是，有问题总得解决呀，阿基米德心力交瘁，觉得总这样也不是办法，还是先调节一下身心，再继续研究吧。于是，他叫来仆人，吩咐给自己准备洗澡水，洗上一个澡。
大概是阿基米德好久没招呼仆人替他准备洗澡水了，仆人这一次把浴盆里的水加得太满了。阿基米德一条腿刚伸进去，水便溢出盆来，再伸进一条腿，水又漫出来一点，等到洗好澡，盆里的水已经浅了一层。这时候，再把腿伸进盆去，那水却不再溢出来，即使全身都浸泡在盆里，水也没有溢出一点儿。
看到这种现象，阿基米德思索了这么多日子的问题突然明朗起来。看样子，物体进入水中，一定会排出与体积相等的水，那么，体积越大排开的水一定就越多了。如果把与王冠等重的纯金浸入水中，它排出的水是一定的，如果王冠里掺了别的金属，那些金属的体积一定比纯金大，那么肯定会多排出一些水，两相对比，王冠里有没有假，不就很清楚了吗？
想到这里，阿基米德一阵欣喜，跳出浴盆开始检验自己的设想，他用各种金属放进水盆，计算溢出的水。得出的结论跟自己的想法完全相同，这时，他觉得解决王冠的问题已经成熟，便带着必要的仪器进了王宫，准备测试一下王冠是否真由纯金所制。
宫殿里，阿基米德请亥厄洛取来纯金，称出跟王冠等重的一块，放进满满一盆水中，这时候，盆中的水开始溢出盆外，阿基米德小心将这些水放进杯中，然后放在天平的一端。接着又把王冠也用同样方法浸出水来，放到天平的另一端，这时候，全体在场的人都清清楚楚看到，王冠所排出的水显然比纯金的多，天平公正地倾向了一方。
阿基米德向亥厄洛国王禀报：“金匠一定在纯金里掺了比金轻的金属，因此王冠的体积会比纯金大一点，因此排出的水便比同样重量的纯金多。”在事实面前，金匠只得承认自己确实是偷了国王的纯金。
称王冠的案子结束了，阿基米德完成了作为一名宫廷顾问必须完成的任务，但是，作为一名科学家，他觉得还没有尽自己应尽的职责。沿着用排出液体多少称量物体这条思路，他继续研究下去，终于总结出了有关浮力的原理：浸在液体中的物体会受到向上的浮力，这种浮力的大小等于物体排开的液体的重量。这就是著名的浮力定律。
发现X射线的伦琴
伦琴（1845～1923）生于德国的吕内堡。1869年，他在苏黎士大学获得哲学博士学位。在以后的19年里，他在一些大学任教，逐渐取得了著名科学家的声望。1888年，他被任命维尔茨学物理学教授和物理研究所所长。就是在这里，伦琴取得了非凡的成就，成为X射线发明者。
1888年，威廉·伦琴当上了维尔茨堡大学的校长。这个头衔使伦琴感到烦恼，他觉得自己本质上只是一位学者，只熟悉实验室，只想去探寻大自然的奥秘。他的天职是丰富人类的知识宝库，而不是在行政事务里荒废光阴。于是，威廉把一切恼人的事务都委派给自己的副手，让校务委员会去决定一切，请他们在必要的时候才找自己，完成校长名义上必须完成的任务——在文件上签上自己的姓名，而把属于自己的时间全都用到了科学研究上。他觉得只有这样，才恢复了自我，生活也更加有意义。
1895年11月8日，这时的德国，天气已经很冷了，伦琴在实验室泡了一整天，研究的是阴极射线。为了使射线集中向一个方向集射，他在发射管外包了一张黑色的硬纸筒，这样，除了一个方向，其他方向不会有射线溢出。
回家的路上，伦琴突然记不得自己是不是关上了电源。灯关了，电源不切断，发射管便会损坏。这种马马虎虎的事已发生过好多次，他宁愿再回实验室一趟，也不愿自己宝贵的实验设备出毛病。
打开实验室大门，伦琴立即看到，阴极发射管附近有微光。好险，幸亏自己决定回来，否则又得申请更换设备了。他正要去切断电源，突然发觉那微光不正常，他已经能辨别室内部位，那种荧绿色的微光不仅不在安放发射管的地方，而且光色也不对。
伦琴打开电灯，看到发光体居然是仪器旁边桌上的一块纸屏，纸屏上，伦琴曾镀过发光晶体，这种晶体在高能粒子流的放射下，会发出莹绿的光。
哪来的高能射线流？阴极射线管四周套着黑色硬纸板圈，它根本不可能射向纸屏。为了把这莫明其妙的情况弄个水落石出，伦琴决定留在实验室。
伦琴没有切断电源，只是把灯关了，纸屏上的微光又出现了。接着，他把电源切断，阴极发射管停止工作，那团莹光立即消失。看来，阴级发射管居然还发射一种人的肉眼无法感知的、能够穿透黑色硬纸板的射线束。
此时，伦琴猛然想起那一包无人拆动却毫无道理爆光的感光片，不正是放在与纸屏同一张桌子上的吗？那时还以为是感光片的问题，但现在看来，作怪的是同一种射线，一种伦琴从未知道的射线。伦琴开始意识到，一次偶然的疏忽，让他站到了一种新的物理现象发现的大门口。
伦琴在实验室一连住了十几天，测试这种射线的特征。穿透力是测试的重点，他找来种种能隔开射线穿透的材料，把感光片贴在它们后面，照射后拿去冲洗。金箔、银箔、铁片、木板，都一一试过，这些材料都挡不住未知射线的穿透。
最后一次，伦琴取来一块小铅板，它没能完全遮没感光片，他只得用手扶住它。谁知底片冲洗出来以后，伦琴又意外地发现，底片上铅板部分没被感光，而自己那只手，也在底片上留下了痕迹，留下的是自己手的骨骼图像。结论已经有了：神秘的射线不能穿透铅板，也不能穿透人的骨骼，因为骨骼主要是由钙构成的，射线穿不透钙质。
伦琴立即举行了实验结果报告会，到会的科学家里，最激动的当数大学里的医学专家。他们从伦琴的实验结果里找到了一种强有力的科学手段。凭借伦琴的射线，医学家可以穿透人的皮肉看到骨骼的真相，确定与骨骼有关的病情。而以前，他们只能凭经验，或者动手术切开皮肉才能看到真相。医生们建议，把这种新发现的射线称作“伦琴射线”，但伦琴当场表示：新射线的许多性质还不清楚，还要对射线作进一步的性质测试，因此他决定把射线称作“X”射线。
发明中子的费米
恩里科·费米（1901～1954）生于意大利。他的一生主要从事理论物理、原子及核物理学、中子物理学的研究。因发现了中子辐射产生的新放射性元素以及慢中子产生的核反应而荣获1938年度的诺贝尔物理学奖。第二次世大战前夕，费米举家迁往美国，并在参加美国研制第一颗原子弹的工作中发挥了巨大作用。
1932年，英国物理学家詹姆斯·查德威克爵士在剑桥大学发现了中子，并因此获得1935年的诺贝尔奖。这个发现开辟了原子核研究的新纪元。后来查德威克参加了美国第一颗原子弹的研究和制造工作，成为洛斯—阿拉莫斯实验室的重要成员之一。
1934年，著名物理学家，居里夫人的女儿伊琳娜·约里奥·居里和女婿弗雷德里克·约里奥·居里用X粒子轰击铍、锂、硼等元素产生了人工放射性物质，发现了人工放射现象并被授予1935年的诺贝尔化学奖。
费米受到以上两项发现的启发，开始试着用中子来进行人工放射实验。
1934年10月，费米和同事们对某些金属进行人工放射性试验。他们把中子源放入银质圆筒内，再把圆筒放在一个铅盒里，发现了一个奇特现象：把银圆筒放在铅盒的中央和一角，它的放射性的强弱是不相同的。
面对这种奇特现象，同事们疑惑不解，有人甚至怀疑是因统计的错误和测量的不精确造成的。但费米不同意这种看法，他敏锐地意识到这种现象的科学价值。听了同事们的议论，他平静地说：“这也许是一项重要的发现，让我们多做一些各种情况的试验。”
经过几天的试验，费米和同事们又发现了新的奇特现象：把中子源放到圆筒外面，在筒和源之间插上一块铅板，圆筒的放射性竟然也增强了。
这是怎么回事呢？费米还没找到答案。他想铅是一种重物质，石蜡是一种轻物质，何不用石蜡来试验一下呢？
10月22日上午，费米和同事们找来一大块石蜡，在上面掏个洞，把中子源放入洞内去辐照银圆筒，然后再用盖革计数器测量它的放射性。结果，计数器发疯似地“喀、喀”响起来。石蜡竟把银的人工放射性一下子提高了上百倍。
中午，费米躺在床上，上午实验的每个细节一幕幕呈现在眼前。他思考着如何解释石蜡奇特作用的理论。他想，石蜡含有大量的氢，氢核是质子，它的质量和中子几乎相同，当中子源被封在石蜡块里时，中子到达银原子核前，便会同石蜡中的质子相碰，碰一次便会失去一部分能量，正如一个台球在击中另一个台球时，速度会慢下来一样。一个中子从石蜡中出来以前，会连续同许多质子相碰而减速，从而变为慢中子。正是这种慢中子，将比快中子有更多的机会被银原子俘获。
费米再也躺不住了，他爬起来，快速来到实验室，向同事们讲述了自己的新想法，最后，他推测说：“如果我的想法是对的，那么，任何含氢成分大的其他物质，比如水，也应该具有同石蜡相似的效果。”
水是不缺的，实验室后面花园里有个金鱼喷水池。他们说做就做，从实验室把中子源和银圆筒搬了出来，都放在喷水池的水下。开动计数器后，水真的把银的人工放射性增强许多倍，费米的设想得到了实验证实。
正是这次不寻常的实验及以后的一系列实验，使费米在中子轰击方面，尤其是热中于轰击方面取得了引人注目的成绩，1938年，他因此荣获诺贝尔物理学奖。
9岁上小学的钱伟长
钱伟长，1912年9月出生，江苏人，我国杰出的物理学家。
钱伟长的家乡在江苏省太湖岸边的一个小村庄，旧中国的太湖湖畔，没有艳丽的花朵，湖水中流淌着穷人的血泪。
钱伟长的祖父是私塾的教书先生，父亲继承了祖父的衣钵，在家乡一所小学当教员。母亲是一个善良而勤劳的农村妇女，整天靠挑花、糊火柴盒、养蚕来挣取微薄的收入，补贴家用。正应了当地那句谚语“十个黄狗九只雄，十个先生九个穷”。
钱伟长的童年是沉重的，为了家中饭桌上能够丰盛一些，他每天和村子里的穷孩子们一起到田野里去挑金花菜，到河沟里去摸螺蚌，这是他家饭桌上的上品。
由于家中生活艰难，已到了上学年龄的钱伟长因付不起学费，一直拖到9岁才上小学。他一面断断续续地念书，一面帮母亲挑花，挣一点上学的费用。
1927年，钱伟长的父亲在贫病中去世了，家中的生活来源失去了大半，生活更加艰难了。失学在家的钱伟长，靠着叔父的资助进了苏州高中，这是一所以成绩优异而闻名的学校。
然而，钱伟长虽然上了几年学，可为了家中生活，三天打鱼两天晒网，并没有较为系统地学习各方面知识。许多初中的课程他还没有学习过，几何、代数、三角、物理、化学和外语，对这个农村孩子来说，还是一些陌生的名词。在这种情况下，他自然把兴趣放到了文科上，他喜欢文学、历史和地理，只有这些课程才没有成为他思想上的负担。
他讨厌那些死板的公式、枯燥的定律、令人头痛的推理和演算，可是这些东西却偏偏缠住他不放。
有一天，老师在讲完数学课以后，又给同学们布置了几道作业题。钱伟长花了好几个小时，冥思苦想，总算做出来了。
没想到，当他准备上床睡觉的时候，老师却出现在他的面前，并且和蔼地对他说：“你今天的作业有几道题做错了，我已经把错了的地方给你指出来了，你自己再用用脑子，动手把错误改正过来。”
在老师的宿舍里，钱伟长在老师的陪伴下，重新修改自己的作业。当他把错误一一改正过来后，时钟已指向深夜11点。
他不仅没有感到疲倦，反而第一次尝到了学有所得的滋味。
从此以后，每天宿舍熄灯以后，钱伟长就到老师的房间里去进行夜自修。他渐渐对枯燥的理科产生了兴趣，后来还迷上了物理学。
4岁才会说话的伏特
伏特（1745～1827），意大利物理学家。1775年发明起电盘，1800年，发明电池。今天仍在使用的使电流动的运动驱动力的单位“伏特”就是以他的名字命的。
在意大利伦巴第住着一个没落的贵族，伏特就是这家庭中的一员。除伏特外，他的7个兄弟姐妹长大后都参加了神职工作。
伏特并非神童。他4岁才会说话，甚至被家里人认为智力低下。7岁时，他赶上了其他孩子，接着他的智力超过了他们。
伏特从小就对科学有远大的抱负，14岁时便决心当一个物理学家。
一个偶然的机会，伏特读到了英国科学家普利斯特利的一本电学著作，激起了他对以后占据当代科学舞台的电现象的浓厚兴趣。当时，他甚至还写了一首相当不错的关于电学的拉丁文长诗。
1774年，伏特在科莫中学担任物理教师。第二年，他发明了起电盘。他在给普利斯特利的信中描述了他的这个发明，这个装置就是今天仍在使用的电容器的前身。
伏特的名声因此传播开去。1779年，他被聘为帕经亚大学的教授，并继续从事电学研究。不久，他发明与静电有关的设备。
1791年，由于以上成就，他获得了英国皇家学会的科普利奖章，被选为该会会员。
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