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发布时间:2021-03-03 23:02:59

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作者:萧枫

出版社:辽海出版社

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名人启迪的故事

名人启迪的故事试读:

版权信息

书名:名人启迪的故事

作者:萧枫

排版:梦工厂

出版社:辽海出版社

出版时间:2010-12-01

ISBN:9787545104332

本书由大华文苑(北京)图书有限公司授权北京当当科文电子商务有限公司制作与发行。

— · 版权所有 侵权必究 · —爱因斯坦

——从坐马车想到相对论

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:E=mc2,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E=mc2。

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!

爱因斯坦由平常乘坐的马车引发联想,通过丰富的想像力,开创了他终生事业标志的相对论,证明了“任何事都不是绝对的,而是相对的”。爱因斯坦之所以成为20世纪最伟大的科学家,与他留心生活点滴事情和锲而不舍的探索精神是分不开的。他总结出了一条自己成功的公式:成功=艰苦的劳动+正确的方法+少说空话。爱迪生

——从揉搓烟煤到发明电灯

托马斯·阿尔瓦·爱迪生(1847~1931)出生于美国。他是人类历史上最伟大的发明家。爱迪生自小就具备了一个天才发明家所特有的好奇心理,他凭着超人的研究精神、恒心与不屈的努力,成功地完成了电话、留声机、电灯、发电设施、电影、电车、打字机、X光机等1000多种发明和改造工作,其中,电灯的发明是他最杰出的成就。爱迪生对人类的文明和进步做出了巨大的贡献。

在电灯问世以前,人们普遍使用的照明工具是煤油灯或煤气灯,这种灯燃烧时有浓烈的黑烟和刺鼻的臭味,而且很容易引起火灾,酿成大祸。多少年来,很多科学家绞尽脑汁,想发明一种既安全又方便的电灯。

爱迪生时刻都在思考着怎样以电力改变人类的生活条件,减轻人类的劳动负担。1878年,他在《电与煤气争夺通用照明地位》的标题下写道:目标——爱迪生要用电力照明取代煤气照明,不仅要使电力照明具有煤气照明的一切优点,而且还能给人们带来热能和动能。利用热能,可以烘烤面包、烧菜;利用动能,可以开动各种各样的机械这种想法是全新的,但其他电学专家却认为那是不能实现的。一些同行还说爱迪生的设想是“空谈”。他们认为不论是谁,总不能超越那些公认的自然法则。要想从同一根电线上既给你送来电光,又给你送来电力和电热,那决不能成为现实。至于用电热来烹煮食物,则更是荒谬绝伦。

为了证实这种想法,爱迪生开始着手研究用电照明这一具有重大意义的课题。他们首先要寻找适于制作灯丝的材料。在试验过的金属中,铂(也称白金)似乎是最理想的一种。因为这种材料符合电阻高、散热慢的要求。1878年10月5日,爱迪生提出了一份关于铂丝“电灯”的专利申请。这种灯泡的灯丝是用铂丝绕成的双螺旋,它们之间再加一支金属棒,当灯丝热度接近铂丝的熔点时,金属棒便膨胀造成短路,灯泡温度降低,铂丝冷却的同时金属棒也冷却下来,于是电流再次通过。然而铂的价格昂贵,不利于普及。不久,爱迪生就放弃了铂丝的使用,转而采用铂箔。但成功总是显得那么遥远。

爱迪生没有放弃,他把能想到的耐热材料全记到了纸上,经过统计,竟有1600多种。难道这1600多种耐热材料中就没有一种适用吗?爱迪生思索着。他更换不同的材料,制成许多不同直径、不同形状的灯丝,一样样地试。

一天晚上,爱迪生在实验室中一边思考着问题,一边心不在焉地把一块压缩的烟煤在手中揉搓着,不知不觉中,烟煤已被搓成了一根细线。他突然想试试手中的细线是否会对实验有所帮助,于是将其截下一小段,放在炉中熏了大约1小时,又把它放进玻璃泡中,抽去部分空气,然后把电流接上。随即,脆弱的细线释放出了耀目的亮光。细心的爱迪生发现,经过碳化后的细线变得异常坚硬。炭丝灯虽然只亮了很短的时间,但却给电灯的研究带来了成功的希望。

经过深思熟虑,爱迪生发现灯丝过快地被烧坏可能是灯泡中留有过多的氧气所致。于是,一天傍晚,在爱迪生和助手们成功地把炭丝装进灯泡中之后,一位德国籍玻璃专家按照爱迪生的吩咐,将灯泡里的空气抽到只剩下一个气压的百分之一后封上了口。这为爱迪生提供了一个高度真空的条件。当电流接通后,灯丝在真空状态下发出了金色的亮光!并且持续了45小时之后才被烧断。这正是他们日夜盼望的情景。这一天也被历史永久地记载了下来——1879年10月21日。

11月初,爱迪生提出了炭丝电灯的专利申请。以后的几星期里,工作小组全力投入了制造灯泡的工作中。他们将一些灯泡成品挂在实验室和爱迪生的家中,另一些悬于街道的上空。从而,门罗公园将以这神奇的“未来之光”迎接1880年的新年。

伽利略曾经说过:“光是惟一的来自其他星球的信使。”但是在1880年这个不平凡的夜晚,爱迪生却用他所造出的一种神奇的发光体照亮了整个门罗。宾夕法尼亚铁路公司载了3000多人来到门罗。当火车在这个漆黑的冬夜到达时,爱迪生开动机器,40盏白炽灯全部点亮,就好像朵朵金花,脚下的雪地被照得通明。人们一个个目瞪口呆,忘记了寒冷。这里简直就像另一个世界。

爱迪生并未满足于当前的成就,他决定再进一步延长灯泡的寿命。他发现竹子纤维在碳化后做灯丝,寿命可长达1200小时。几年以后,他又发明了一种化学纤维替代竹丝。再往后,试验重新转向耐热的金属方面,最后才改用钨作灯丝。

爱迪生坚持不懈地研究终于获得了最后的胜利。事实教育了一些人,改变了他们的偏见。1882年,爱迪生在纽约建成了一个当时世界上最大规模的电力系统,它的直流发电机功率已达到600多千瓦,为几千名用户提供照明用电。此后,白炽灯的使用范围空前地扩大,逐渐遍及全世界。

毫无疑义,爱迪生的这一伟大发明在科学史上开辟了一个新纪元,把人类从此带进了一个崭新的电光世界。人们最终感受到了光明、舒适、温暖与快乐。爱迪生的功勋影响了千万人的生活方式,也推动了人类文明的进程。

今天随处可见、非常普通的电灯,是爱迪生经过无数次实验,无数次失败,最终靠持之以恒、契而不舍的精神成功发明的。他以亲身经历告诉大家:“失败也是我所需要的,它和成功对我一样有价值。只有在我知道一切做不好的方法以后,我才知道做好一件工作的方法是什么。不断地寻找自然的秘密,利用它来造福人类,一切都当朝光明一面迈进。”牛顿

——由苹果落地推出万有引力定律

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。

牛顿从苹果落地的小事,发现了伟大的万有引力定律,这看似偶然的事件,其实蕴藏着深刻的哲理和启迪。牛顿的成就是伟大的,但在回答成就是怎么得来的时候,他却说:“我并没有什么方法,只不过对于一件事情,总是花很长时间很热心地去思考罢了。”诺贝尔

——由意外伤手到发明胶炸药

阿尔弗雷德·诺贝尔(1833~1896)生于瑞典。他是全世界家喻户晓的科学家、发明家,享誉“炸药之父”的美名。诺贝尔在世界各地设立了多家工厂,是一个相当有实力的企业家。他在1895年立下遗嘱,设立诺贝尔奖,奖励在各项事业中做出特别贡献的人。这些成就的取得源于胶炸药研制的成功。

有一天,诺贝尔的合作伙伴巴尔勃来看他。“怎么样,诺贝尔先生,你的研究有新发现了吗?进行得是否顺利?”“不,不怎么好,只能说有一点点的收获吧,你公司那边怎么样?”“这您放心吧,一切顺利,形势也挺好的,不过我总感觉,要是能找到一种比猛炸药还好的东西,就更好了。”“是啊,公司有你经营,我很放心。我也在想,猛炸药的最大缺点就是爆炸力比纯粹的硝化甘油弱。”“真是这样,如果要用在质地坚硬的矿山岩石上,还真得改用危险性比较大的硝化甘油了。”“不错,我就是想发明一种兼有硝化甘油的巨大爆炸力和猛炸药安全性的新火药,这样,我们的炸药才有更广阔的发展前景。”“是啊,真希望你快些研究出来,让它用在更广的领域中。你就专心研究吧,公司有我呢,过两天我再来看你。”

巴尔勃走后,诺贝尔更是没日没夜地实验起来。不料,有一天,他在实验室工作时,手被割伤了,他就赶快找来一块胶棉放在伤口上,继续做实验。

说起胶棉,它只是一种类似于当今人们使用的创伤膏。它是一个医科学生美纳尔发现的,后来把它制成水溶液出售,很受人们欢迎。也正是这种胶棉,使诺贝尔产生了灵感。

到了晚上,诺贝尔的手指疼的很厉害,怎么也睡不着觉。“哎!这点小伤口怎么这么疼啊!是不是胶棉掉了,使伤口发炎了呢?”

但实际上,棉胶还好好的敷在手上,于是,诺贝尔又重新洗净伤口,又放了一些胶棉包好了,这回似乎轻了一些,不那么疼了。

诺贝尔回到床上暗自思忖:“这是什么原因呢?肯定是有什么东西透过棉胶,侵入伤口里了。啊,对了,白天我摸过硝酸,没错,肯定是硝酸有透过棉胶的能力。”

想到这,诺贝尔一下子从床上跳到地上,顾不上换下睡衣,就急匆匆下楼,钻进了实验室里。

此时正是半夜时分,外面静悄悄的漆黑一片,诺贝尔似乎忘记了天还没有亮。“对,我要试一下把硝化甘油和硝酸纤维素混合在一起能产生什么现象。这两种都是能完全溶解的爆炸物质,肯定会产生威力强大的爆炸。”想到这里,他已经着手操作了。

诺贝尔把棉胶沾上硝化甘油,用各种不同的比例配方互相混合。结果发现产生了一种类似果冻软硬的胶质物质。

诺贝尔深深地吸了一口气:“太好了,这正是我所要的结果。”

当诺贝尔完成实验的时候,天已经亮了,但一夜没合眼的他丝毫没有倦意。

这时,诺贝尔的助手华伦巴赫来上班了,发现他身穿睡衣站在实验台前,觉得非常奇怪。“诺贝尔先生,您您早上好!昨晚休息的不错吧?”助手有礼貌的打了声招呼。

诺贝尔这才发现自己竟然穿着睡衣而没有睡觉,不由得笑起来。“噢!华伦巴赫,你来的真早,我正有一个好消息告诉你呢!你看,这是什么?”诺贝尔指着果冻似的东西问巴赫。“这是什么东西,我还从没见过呢,诺贝尔先生,这不会是您研究的吧?”“是啊!我成功了,华伦巴赫,我研究出比猛炸药更强大的炸药了!”诺贝尔掩饰不住内心的喜悦,竟连手指的疼痛也忘得一干二净。“这是真的,祝贺你诺贝尔先生!你终于完成了这个新发明,我们以后就要用这种无烟火药了,真是一件好事啊!您给它命个名吧。”“这种火药是用硝化甘油和硝酸纤维素制成的,可塑性很强,而且极像果冻,我们就叫它胶炸药吧,叫炸胶也行。”“诺贝尔先生,让我们把这个了不起的发明赶快发表出去,让世人见识一下吧!”华伦巴赫建议道。“这可不能太着急,我们对于采取哪种比例或选用哪种硝酸纤维最理想,还得仔细研究一下才行。”诺贝尔谨慎地说。

接下来,诺贝尔就与助手做了认真的比较实验。

诺贝尔分别用棉纤维和其它纤维作了不同程度的硝化实验,做成高低不同的硝化度的硝酸纤维素,再与不同比例的硝化甘油混合,这样他们共制成了250种以上的混合物,再分别对其性质优劣、作用强弱进行测试。

通过反复实验,诺贝尔得出了最好的方法,制成了最理想的炸药。并于1875年申请了英国专利,1876年申请了美国专利,1878年申请了德国专利。

胶炸药的研制生产,更好的发挥了作用,方便了隧道、矿山的开通,为人类发展作出了贡献。

这一故事告诉我们:成功只在一瞬间,你要善于发现;浅尝辄止是永远不会成功的。有人说,是由于棉胶弄痛了诺贝尔的手指才让他产生了灵感。但这种灵感的火花只会在像诺贝尔这样有长期思想准备的人的脑中一点点燃烧起来。伽利略

——铁球落地证实了自由落体定律

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。

伽利略用一个简单的斜塔实验,证实了自由落体的规律——惯性原理。这说明实践是检验真理最有效的方法。就如伽利略作出的论断:“人类有望理解世界是怎样运行的,而且我们将通过观察现实社会来做到这一点。”达尔文

——由给树苗培土到《物种起源》

查理·罗伯特·达尔文(1809~1882)生于英国,是近代伟大的生物学家、进化论学说的创始人。他的进化论与能量守恒、能量转化定律细学说被誉为是19世纪的三大发现。达尔文的学术著作丰富,其中最为著名的是《物种起源》。

出身名门的达尔文,在优美的环境中一天天长大。他学会了走路、说话、采摘野草和花朵、捕捉小飞虫,有时还用棍棒当“刀枪”,在花园里和沿河小路上到处“冲锋”,向树上的小鸟“开枪”。

一天,风和日丽,蔚蓝的天空飘着几朵白云,大地散发着诱人的清香。苏珊娜带着达尔文和凯瑟琳在花园里玩耍,两个孩子采了一些花朵,又打算去捕捉蝴蝶。苏珊娜拿起花铲想给丈夫栽的几棵树苗培土。她铲起一撮乌黑的泥土,用鼻子闻了闻,然后把它培在小栗树的树根旁边。“妈妈,我也要闻闻。”达尔文欢天喜地蹦跳过来,学着妈妈的样子闻着乌黑的泥土,又提出了问题,“妈妈,你为什么要给树苗培土?”“我要让树苗像你一样壮实地成长。”苏珊娜说,“别小看这些带着大自然气味的泥土,它却是万物生长的基础。是它长出了青草,青草育肥了牛羊,我们才有了肉、奶、奶油和干酪;这泥土使花朵开放,蜜蜂才成群飞来;这泥土滋养着燕麦和小麦,我们才有了粮食和面包。”“妈妈,那泥土里为什么长不出小猫和小狗来呢?”

苏珊娜笑着耐心地回答说:“你怎么提了这样的‘傻’问题呢?小猫和小狗是猫妈妈和狗妈妈生的,是不能从泥土里长出来的。”“我和妹妹是您生的,您是姥姥生的,对吗?”“对啊,所有的人都是他们的妈妈生的!”“那最早的妈妈是谁?她又是谁生的呢?”“听说最早的妈妈是夏娃。不过,我只知道圣母马利亚,”苏珊娜信教,常带着孩子去教堂做礼拜,她用手指着远方的教堂对儿子说,“就是教堂里那个圣母马利亚,可能夏娃和圣母马利亚都是上帝造的。”“那上帝又是谁造的呢?”“亲爱的,世界上有很多事情,对于我,对于你爸爸,对于所有的人来说,都还是一个谜,我希望你长大了自己去找答案,做一个有出息、有学问的人。”

达尔文在母亲的鼓励下,开始了探索生命起源的行动。1931年,达尔文随“比格尔”号启程,作了一次长达5年的环球航行。首先是南美海岸,然后是加拉帕戈斯群岛,抵达印度洋及太平洋。在此次漫长的旅途中,达尔文目睹了许多景观,访问了若干原始部落,发现了大量动植物化石,考察了种类繁多的动植物及生活情况。对这些他都作了详细的记录。1936年,达尔文回到家乡后出版了一系列著作,其中就有《物种起源》一书,几年后引起了轰动。

事实上,有史以来任何一本书都没有《物种起源》那样大的发行量,并被社会各界人士所讨论。

达尔文的成功源于他对大自然的浓厚兴趣和强烈的探索精神。然而,给达尔文一生带来深远影响的是他的母亲,是她开启了他人生航程的第一步。但一位世界伟大人物的诞生和成长除了周围生活环境对他的特殊熏陶外,最重要的是他具有一种百折不挠和勇攀科学高峰的精神。瓦特

——乘散步之机设想蒸汽机型

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。

这看起来是多么简单的事情啊!在一次午后惬意的散步中,就得出了这个发明。但分离凝结器的这种构想是瓦特长期研究中无数辛勤汗水的结晶。当人们称赞瓦特时,他却谦虚表示:“如果说我有什么过人的地方,那就是得助于一种偶然和看透人家所不注意的事物而已。”拉埃内克

——受木料启发制作听诊器

拉埃内克是法国著名医学家。1819年,拉埃尔克向世人公布了他的发明——听诊器,以后在疹病中被广泛使用,他的名子也因此栽入了世界医学史册。

1816年的一天,快到中午的时候,拉埃内克的诊所来了一位病人。她是位贵族小姐,当病人们都离开后,她才胆怯怯地蹩进诊所的大门,低着头在拉埃内克桌边坐下。

拉埃内克瞧了病人一眼,发现她脸色苍白,嘴唇发紫,坐在那儿略显出气喘吁吁的模样。恐怕是心脏出了毛病,拉埃内克略一思索,便作出了初步的诊断。他问了病人几句话,便站起身来,把临街的窗帘拉上,同时把诊所的门关上,对她说:“小姐,请把您的外套和胸衣解开,让我听听您的心脏。”

这本是一个最简单、最合理的要求。一位医生必须了解病人的病情。对心脏病人,需要用耳朵贴在病人胸前,才能听清病人心脏有什么异响,判断其患病的程度。为了这位小姐的方便,拉埃内克背过身去,等候病人处理好自己的衣衫。

可是,当拉埃内克等候了一会儿,再回过头来的时候,却发觉那位小姐根本没有动手,两眼噙满泪水,呼吸更加急促,苍白的脸颊涌上了一抹红晕。拉埃内克笑了笑,对病人说:“小姐,我得检查一下您的心脏,请”拉埃内克不说便罢,只这一句话,就把病人吓得哇地一声哭出来,她匆匆收拾了自己的包,站起来冲出了诊所。

拉埃内克怔怔地在诊所里站了一会儿,尴尬地摇了摇头:这可不是我的责任。但是,一上午愉快的心情一下子被冲得干干净净。他关好诊所大门,慢步向住宅走去。一边走,一边还在为刚才那一幕感到内疚,作为一名医生,总应该找到办法,解决病人这种难言的困难吧。

当拉埃内克经过一片树林时,听到了女儿愉快的笑声,靠近时,发现她在与一些小朋友们玩一种有趣的游戏。

只见女儿正跪在草地上,把脑袋枕着一根长长的木料,大声地数着数:“两声,五声,这下是七声,对不对?”等木料那头的男孩子大声回答:“对啦!”女儿又禁不住高兴地笑出声来。忽然,她看到了拉埃内克,便朝他招着手:“爸爸,快来,这木头里有个小精灵,它会告诉你法郎西斯敲了几下。”

慈爱的笑容出现在拉埃内克脸上,他走上前去,跟女儿一同做起游戏来。当他把耳朵贴紧那木料的时候,果然听到木头的那端传来了响亮的咚咚声。奇怪,那个男孩敲得并不重,木头里怎么会有这么大的响声呢?

整个下午,拉埃内克总是心不在焉,他似乎发现了什么,却又抓不住一点实在的影子。等到他想得头脑发胀,甚至可以感觉到太阳穴的血管在咚咚发响的时候,他忽然省悟过来:对呀,微小的声音在木头里直线传播,不像在空气中那样四散,能清清楚楚传导进自己的耳中。如果能按这一原理做一个心音传导器,那不就能避免上午那个女病人的尴尬了吗?

一连几天,拉埃内克用业余的时间画图纸,做木匠。他为了增强声音传导的效果,在一枝木棒的两端接上了两个喇叭形的附件,让接收到的声音更多。等这种工具做好之后,他又把女儿找来,告诉她:“玛丽,咱们继续做那天的游戏,怎么样?”当他把木棒的一端贴在女儿心脏部位,耳中清晰地传来了女儿微弱的心跳声,女儿的心脏比成人跳得快些,但绝对正常。好奇的玛丽也要听听,当她在木棒那头,听到拉埃内克的心跳声时,高兴得跳起来:“我听到了,是爸爸的心在跳!”

在作了几次成功的试验后,拉埃内克想到了那天中午没有成功的诊疗。于是,他提着药箱,亲自到那位羞于被人听心音的小姐家中出诊。他要对每一位病人负责,顺便也能试着宣传一下自己新的医疗器械。

当拉埃内克说明来意后,那位害羞的小姐将信将疑地走出来,当确定再也不用脱去外衣检查心脏后,才决定让拉埃内克诊治。

拉埃内克请女仆解开小姐的两个纽扣,把木棍抵住她的心脏部位,自己远远地去木棍另一端听她的心跳声。果然,他听出这位小姐的心律不齐,而且明显的有先天瓣膜不全的毛病,难怪她的嘴唇会发紫呢。于是,拉埃内克给她配了些能稳定心跳的生物碱,并指导她如何养生。

从此以后,拉埃内克的听诊器很快在医生中推广开来。经过几代医生的努力,听诊器已从实心的木棍变成空心的金属管,中间还加了柔软的橡胶管,在贴胸的那端还设计出可以增强声音的膜片。直到现在,当病情不必用心电图诊断的时候,医生们依然在使用着经过了改良的拉埃内克的听诊器。

在日常生活中往往会发生一些让人意外的可喜事。就像拉挨内克遇到了一位害羞的女病人感到十分尴尬,即而在女儿的启发下发明了听诊器。与其放任自流,倒不如抓住偶然的机会或失误,也许会让你得到令人惊讶的成功。莱特兄弟

——由科林塔尔的死到飞机的发明

威尔伯·莱特(1867~1912)、奥维尔·莱特(1871~1947),出生于美国俄亥俄州的代顿市郊。兄弟二人从小就在爷爷的车轮作坊摆弄各种器械,爱好自己动手制造一些东西。莱特兄弟时代是一个发明创造的时代,兄弟俩在前辈们的启示和鼓励下,经过大量阅读,汲取丰富的科学知识,通过多次观察,思索鸟类飞行原理。最后,他们在多次飞行实验的基础上,研制出了装有汽油发动机的螺旋桨的飞机,并首次飞上蓝天,为现代航空事业开辟了道路。

1896年的一天,威尔伯拿着一份报纸来找奥维尔。奥维尔问:“有什么消息吗?”

威尔伯说:“科林塔尔死了。”“什么?”奥维尔一把抢过报纸,看完了新闻,心情变得十分沉重。“他怎么会死呢,他不是已经做了200多次滑翔试验了吗?”奥维尔低声说。

威尔伯沉默了一会儿,说:“这真是一个伟大的人物,他的事业不能后继无人,我们应当去继续他的飞行事业。”“是啊,这也一直是我们多年以来的心愿。我现在还记得我们小时候放风筝的情形,能够飞上天该是多么幸福的事啊!”

威尔伯说:“我们应该尽快收集一些资料,特别是关于科林塔尔滑翔的资料,把我们所缺乏的航空知识尽快弥补起来。”“那我们的报社和自行车的事情怎么办呢?”“现在,我们应把重点放在研究航空知识上,这比做别的事情更有意义。”威尔伯坚定地说,“无论如何,我们都要坚持下去,直到我们能在天上飞起来。”

于是,兄弟俩开始四处收集资料:

达·芬奇早在16世纪就设计了许多飞行的图案;1796年有人制造了一架蒸气动力的飞机;1848年曾有一个英国人做了短暂的飞行。

虽然莱特兄弟收集到了这些资料,但这些方案多数是初步的设想,缺少能够直接进行实施的设计。莱特兄弟虽然善于发明,但在这个未知的领域却遇到了难题,好长时间里他们的研究没有进展。这时,奥维尔说:“我想我们应该去寻访一些曾经参与过这些实验的人,他们或许能给我们一些启发。”

于是,他们四处寻访曾经参与飞行实验的人。终于有一天,一个头发花白的老先生敲开了他们的门。“您是莱特先生吗?”老先生微笑着说,“我是夏纽特,收到你寄来的信,我很高兴。”“噢,夏纽特先生,您能亲自登门,我们真是感激不尽。”威尔伯兴奋地说,“是这样的,我们想继承科林塔尔等先辈的事业,搞人类飞行的试验,但是我们在这方面没有经验,遇到了许多问题,希望您能够给我们点儿帮助。”

奥维尔抢着说:“夏纽特先生,认识您真是太高兴了。我们俩十分崇拜科林塔尔先生,听到他滑翔失事的消息,我们心情十分悲痛,所以决定开始研究飞行。”

夏纽特看着这两个神情激动的年轻人说:“你们有这样的志向,我很高兴。我想科林塔尔先生如果知道了也会很高兴的。我早年曾经参与科林塔尔先生的一些飞行实验,所以多少有一点经验,我愿意尽全力帮助两位先生。”“这实在是太好了。”威尔伯抢着说,“有了您的帮助,我俩就更加有信心了。只是苦于没有一个能够操作的设计。”“我这次来就是为解决你们这个问题的。”说着,夏纽特从随身带的包中拿出一叠图表和笔记本来,“你们看,这就是我给你们带来的礼物。”“这是什么?”奥维尔问。“这些就是当年科林塔尔先生研究的资料和设计的图表,当然其中也有我自己研究的东西。现在我已经老了,这些东西在我手里没有多大的用处,难得你们如此有诚意,这些资料就留给你们研究吧。”“哦,太好啦!”威尔伯激动地站起来,握着夏纽特先生的手说,“太感谢您了,这可是用前辈们的心血和生命所换来的呀。”“是啊,你们一定要多加努力,早日研究出成果来,使这些前辈们的心血不致于白费。”

奥维尔抢着说:“您放心,我们一定会尽全力的,一定争取使人类早日飞上天空!”

夏纽特说:“据我所知,现在还有不少人在从事这方面的研究。英国已经有人制造出一种蒸汽机飞机,能够在天上短暂地飞翔。”

威尔伯说:“是的,现在大家都在朝这个方向努力,这样更好,能够早日促使人类飞向天空。我想,我们一定会全力以赴的。”

莱特兄弟经过长期的准备,进行了一系列的实验,改良了滑翔机,取得了宝贵的经验。最后他们在一位机械师的帮助下,设计出了轻型发动机,并装上了自制的螺旋桨。1903年2月17日,莱特兄弟制造出了人类历史上第一架飞机。

从解开滑翔机起飞的原因到动力飞机的发明,莱特兄弟一步步走向成功,最终成为人类发展历史中第一个驾驶动力飞机飞上天空的人,这一切可以说与科林塔尔的影响是分不开的。由此可知,精神的力量是巨大的,它完全可以让一个平凡的人获得成功。帕斯卡

——由“玩”水到液体压强定律

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。

帕斯卡从园丁浇水这种再普通不过的小事,到解开压强定律,与他善于思考、追求真理的个性是分不开的。科学是不能掺假的,现象与真理也仅一步之遥,关键是看我们如何去把握。居里夫人

——由提炼沥青残渣到镭的发现

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。

从发现镭到证明镭的存在,居里夫人克服了重重困难,经过辛苦工作才从8吨残渣中提取到十分之一克的镭,这正印证了那句话:科学从来没有平坦的大道,只有不畏艰难险阻才能成功。莫尔斯

——“魔术”带来的发明

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。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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