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发布时间:2020-05-29 08:49:04

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作者:王丽

出版社:敦煌文艺出版社

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微笑永远绽放

微笑永远绽放试读:

前言

党的十八大报告明确提出,要开展全民阅读活动。中央政府工作报告也指出,要提供更多优秀文艺作品,倡导全民阅读,建设书香社会。

李克强总理在答记者问时说:“我们国家全民的阅读量能够逐年增加,这也是我们社会进步、文明程度提高的十分重要的标志。而且把阅读作为一种生活方式,把它与工作方式相结合,不仅会增加发展的创新力量,而且会增强社会的道德力量。人们不仅在追求物质财富的增加,而且希望有更丰富的精神生活。”

因此,党和政府十分重视全民阅读问题。既然是全民阅读,就要满足全民阅读兴趣,要是阅读盛宴,是让广大人民群众都能充分享用的大餐。那么选择阅读大众化故事,就是全民盛宴最好美味。

故事是文学体裁的一种,比较侧重于事件过程的描述,强调情节的生动性和连贯性,较适于讲述,十分具有阅读性和娱乐性,更具有深入浅出的启发性,是广大人民群众喜闻乐见的最佳读物。

故事其实就是我们对自身历史的一种记忆行为,人们通过多种故事形式,记忆和传播着一定社会文化传统和价值观念,饱含丰富寓意,潜移默化地引导着社会道德和性格的形成,具有特殊的作用。

我们中华民族有着悠久的文明历史,也有灿烂的文化艺术,更有智慧非凡的人民群众。自古以来,就留下了许多脍炙人口的美好故事,承载了丰富的文化内涵,彰显着中华民族的民族精神和传统美德,浓缩了中国大众做人做事的智慧。这些美好故事,是我们民族的基因,曾经哺育着我们一代代中华儿女茁壮成长,使我们五千年文明绵延不绝,使我们自立于世界民族之林。

如今,我们国家正处在改革开放和经济发展的升级转型时期,面对世界各国形形色色的文化现象,如何加强思考,吸取精华,创造具有中国特色的民族文化和美好故事呢?

特别是随着世界多极化、经济全球化的深入发展,以及文化多样化、社会信息化的持续推进,我们广大人民群众在与世界各国跨文化交流中如何塑造形象、传递信息、表达价值,寻求共识与自我意识、语言学习与文化自信等,用世界各国人民能够理解的方式说出我们中国人的特征,那么,中国故事就是最佳的表达方式。

因此,在《人民日报》海外版创刊30周年时,习近平总书记曾作出重要批示,强调要用海外读者乐于接受的方式、易于理解的语言,讲述好中国故事,传播好中国声音。

同时,我们要展望世界,理解世界,与各国人民增进交往,通过阅读各国故事,博采众长,为我所用,也是最佳的理解交流方式。为此,我们收集整理了大量古今中外的经典故事,特别编撰了本套丛书。每册故事内容相辅相成,优化配套组合,自成体系,又相互补充,组成了中国好故事的完美体系,具有很强的系统性、可读性和启迪性。

这些中外最具有智慧性的美好故事,短小精悍,意蕴隽永,充满了睿智的哲理,最容易使广大读者阅读,也最能打动心灵。一粒沙子蕴含一个世界,一滴露珠足以反映太阳光辉,一则小故事饱含世间大道理,这就是每一篇故事的魅力。从这些最感动心灵的小故事里,广大读者可以吸取心灵智慧之光,并碰出生命的火花,化渺小为伟大,化平凡为神奇,从而获得伟大的精神感召,融入进永不停止的人生追求。

草叶帮助发明锯子

鲁班是我国古代一位出色的发明家,他的名字和有关他的故事,一直流传至今。

相传有一年,鲁班接受了建筑一座巨大宫殿的任务。这座宫殿需要很多木料,鲁班就让徒弟们上山砍伐树木。

由于当时还没有锯,他的徒弟们就用斧头砍伐。一棵棵大的树木,用斧头一下一下地砍,多么艰难啊!而且工程大,用的木头又多,这要砍到何年何月呢?

工匠们每天累得筋疲力尽,也砍伐不了几棵树,远远不能满足工程的需要,眼看着工期越来越近,这可急坏了鲁班。

为此,鲁班决定上山察看砍伐树木的情况。上山的时候,由于他心中着急,走得匆忙,爬山时无意中抓了一把山上长的野草,没想到,一下子把手划破了。

他想,什么叶子这么厉害!于是,他摘下了一片叶子细心观察,结果发现叶子两边长着许多小细齿,用手轻轻一摸,感觉这些小细齿非常锋利。他明白了,他的手就是被这些小细齿划破的。

后来,鲁班又看到一只大蝗虫在一株草上啃吃叶子,两颗大板牙非常锋利,一开一合,很快就吃下一大片。这同样引起了鲁班的好奇心。他抓住一只蝗虫,仔细观察蝗虫牙齿的结构,发现蝗虫的两颗大板牙上同样排列着许多小细齿,蝗虫正是靠这些小细齿来咬断草叶的。

这两件事给鲁班留下了极其深刻的印象,也使他受到很大启发。他想:如果把砍伐木头的工具做成锯齿状,不是同样会很锋利吗?砍伐树木不就容易多了吗?

于是他就用大毛竹做成一条带有许多小锯齿的竹片,然后到小树上去做试验,果然不错,几下子就把树皮拉破了,再用力拉几下,小树干就划出一道深沟,鲁班非常高兴。

鲁班立即下山,请铁匠们帮助制作带有小锯齿的铁片。铁匠们按照鲁班的要求,很快就把铁片做好了。

鲁班和徒弟各拿着这铁片的一端,在一棵树上拉起来,只见他俩一来一往,不一会儿就把树锯断了,又快又省力。啊!真是太好了!鲁班和徒弟们高兴地欢呼起来。从此,锯就诞生了。

启迪之光

鲁班因一棵小草划破手指受到启发,进而发明了锯子。鲁班勇于实践、刻苦钻研的精神,值得我们学习。要知道,很多伟大的发明都是由一点小启发、小观察而来的。因此,在生活中,无论我们做什么事情,都要多动脑筋,从小事中也能得到大智慧。

祖冲之解开圆周之谜

祖冲之,我国南北朝时的科学家。他计算出的圆周率数值在3.1415926至3.1415927之间,是当时全世界最精确的圆周率数值。

429年,祖冲之出生在范阳。祖父祖昌是当朝的大匠卿,主管建筑工程,并且对天文历法及数学有一定的研究。

祖父经常给祖冲之讲一些科学家的故事,其中张衡发明地动仪的故事深深打动了祖冲之幼小的心灵。

祖冲之常随祖父去建筑工地,晚上,在那里他常同农村小孩们一起乘凉、玩耍。

天上星星闪烁,在祖冲之看来,这些星星很杂乱地散布着,而农村孩子们却能叫出星星的名称,如牛郎、织女以及北斗星等,此时,祖冲之觉得自己实在知道得很少。祖冲之不喜欢读古书,5岁时,父亲教他学《论语》,两个月他也只能背诵十几句,气得父亲又打又骂,可是他喜欢数学和天文。

一天晚上,祖冲之躺在床上想白天老师说的“圆周是直径的3倍”这话似乎不对。

第二天早晨,他就拿了一段妈妈纳鞋用的绳子,跑到村头路旁,等待过往车辆。

一会儿,来了一辆马车,祖冲之叫住马车,对驾车的老人说:“让我用绳子量量您的车轮,行吗?”老人点点头。

祖冲之用绳子把车轮量了一下,又把绳子折成同样大小的三段,再去量车轮的直径。量来量去,他总觉得车轮直径没有1/3的圆周长。

祖冲之站在路旁,一连量了好几辆马车车轮的直径和周长,得出结论是一样的。这究竟是为什么?这个问题一直在他的脑海里萦绕,他决心要解开这个谜。

经过多年的努力学习,祖冲之研究了刘徽的“割圆术”。所谓“割圆术”就是在圆内画个正6边形,其边长正好等于半径,再分12边形,用勾股定理求出每边的长,然后再分24、48边形,一直分下去,所得多边形各边长之和就是圆的周长。

祖冲之非常佩服刘徽这个科学方法,但刘徽的圆周率只得到96边,得出3.14的结果后就没有再算下去,祖冲之决心按刘徽开创的路子继续走下去,一步一步地计算出192边形、384边形……以求得更精确的结果。

当时,数字运算还没利用纸、笔和数码进行演算,而是通过纵横相间地罗列小竹棍,然后按类似珠算的方法进行计算。

祖冲之在房间地板上画了个直径为一丈的大圆,又在里边做了个正6边形,然后摆开他自己做的许多小木棍开始计算起来。

此时,祖冲之的儿子祖暅已经13岁了,他也帮着父亲一起工作,两人废寝忘食地计算了十几天才算到96边形,结果比刘徽的少0.000002丈。

祖暅对父亲说:“我们计算得很仔细,一定没错,可能是刘徽错了。”

祖冲之却摇摇头说:“要推翻他一定要有科学根据。”于是,父子俩又花了十几天的时间重新计算了一遍,证明刘徽是对的。

祖冲之为避免再出误差,以后每一步都至少重复计算两遍,直到结果完全相同才罢休。

祖冲之从12288边形,算到24576边形,两者相差仅0.0000001。祖冲之知道从理论上讲,还可以继续算下去,但实际上无法计算了,只好就此停止,从而得出圆周率必然大于3.1415926,而小于3.1415927。

很多朋友知道了祖冲之计算的成绩,纷纷登门向他求教。之后,祖冲之又进一步得出圆周率的密率是355比113,约率是22比7。直到一千多年后,德国数学家鄂图才得出相同的结果。

启迪之光

祖冲之坚持对前人结果进行全面验证,凭借严谨的治学态度以及坚韧不拔的毅力,最终算出了名垂千古的圆周率。因此,我们要学习祖冲之那种坚韧不拔的毅力和不怕吃苦的精神。

如果我们有他这样的精神与毅力,学习定会更加出色,做任何事的结果都将是成功!

张衡制成浑天仪

张衡是我国历史上最早制造水运浑天仪的人。东汉时期杰出的科学家,也是世界上伟大的天文学家之一。

公元111年,汉安帝下诏,让中央和地方大臣举荐一名有道德、有才能的人到京城里做官,当时任大司农的鲍德便举荐了张衡。汉安帝对张衡的才学也早有所闻,于是把张衡接到京城洛阳,拜为“郎中”。

张衡在公事之余开始研究《太玄经》等天文学,探讨天地的结构。天地究竟是怎样的呢?当时有两种解释,一是盖天说,一是浑天说。

盖天说是一种很古老的学说,认为天是圆的,地是方的,天就像一口大锅,把地扣在里面。后来为了合理地解释日月星辰的出没等天象,人们又把“天圆地方”说做了几次修正,制造出一套“七衡六间”令人难以捉摸的理论,但天盖在地上的基本认识并没有改变。

浑天说是一种新兴的学说,据说是西汉时期的天文学家落下闳提出来的,主张天包着地,天一半在地上,一半在地下。这种学说解释天象比盖天说方便。比如晚上为什么看不见太阳?利用浑天说就能做出圆满的解释。但有时也会使浑天说陷入难堪的境地,如太阳和月亮是怎样转入地下的呢?浑天说就解释不通了。再加上盖天说比较符合人们的直观感觉,所以在浑、盖之争中,盖天说往往占上风。

张衡在前人研究的基础上详细研究了这两种学说,最后认为浑天说比较合理。他对浑天说加以修正发挥,使浑天说成了当时最圆满的一种天体结构学说。

汉安帝听说张衡在天文上有高深的造诣,便于公元115年,任命张衡为太史令。

张衡接任太史令以后,立即来到坐落在洛阳平昌门南的灵台,也就是当时的天文台。这座灵台高九丈,周围20丈,占地达四千四百平方米,有12个门,上下两层平台,平台间有坡道相连,气势雄伟壮观。

这里的总领导者是灵台丞,属太史令管辖。下面有候气的,候风的,候星的,候日的等40多人,机构庞大,分工细密。

很快,张衡就发现,灵台的建筑虽然雄伟,但观天象的仪器却很陈旧,年久失修,不堪应用。他决定重新修造,特别是浑天仪,这是形象地体现浑天学说的一种重要的天文仪器,更应该好好地加以修改研制。“浑天仪”,类似于现在的天球仪,用精铜铸成,主体是一个球体,代表天球。球体可以绕天轴转动。天轴和球面有两个交点,一个是北天极,一个是南天极,在球的表面上列有二十八星宿和其他恒星。

球面上还有天球赤道圈和黄道圈,二者成24°夹角,分列有二十四节气。球体外面有两圆环,一个是地平圈,一个是子午圈。天轴支架在子午圈上,和地平圈斜交成36°角,这也是浑天仪坐落处的洛阳地区的北极仰角及地理纬度。

历史上记载制造浑象最早的是西汉宣帝时的耿寿昌,张衡就在耿寿昌的基础上开始了研究制造新的浑天仪工作。他花了一年的时间,先做模型进行试验。模型是用竹子做的。他把竹子劈开,刮削成薄薄的竹篾,在竹篾上刻上度数,然后弯成圆环,用细针穿连起来,这样,一个简易的浑象模型就造成了。张衡把这个模型叫做“小浑”。他利用这个模型对照着天象,不断试验,不断调整模型的构造和竹篾上的刻度,直到完全满意了,才叫人用精铜铸成正式仪器。

仪器制成了,为了使仪器自动运转,张衡叫人铸造了两把铜壶,壶底开孔,又巧妙地利用齿轮系统跟浑象联系起来。铜壶里注满水,水从壶底孔里流出,推动齿轮转动,转动的齿轮又带动浑象绕轴转动。到公元117年,一架用水力推动,可以自行运转的浑天仪终于诞生了!

张衡的浑天仪惊动了京都学者,他们纷纷来参观张衡的杰作。浑天仪在制造房里放着。一走进制造房,就看到在房子正中有一个直径足有四尺多的大铜球,放在一个精制的架子上,钢球上铸着二十八星宿,闪光耀眼。铜球外面还有几道铜箍,加上复杂的漏水转动装置,气势磅礴,令人赞叹不已。铜球在漏壶的推动下缓缓地转动着。

学者们对浑天仪这巧妙的构造很是惊奇,但对其是否能准确地演示天象表示怀疑。有一位学者问张衡:“张太史,是否让它演示一下?”

张衡说:“我正想请各位大人鉴定一下仪器是否精确呢?天黑以后,可以把门窗关严,让屋里的人看不到外边的星空。你们可以分成两组,一组在屋里看仪器,不断向外面报告仪器上所表示的天象情况,一组在屋外观察星空,看是否和屋里仪器上的情况相符。”

学者们很高兴,按照张衡的部署很快安排停当。入夜,晴朗的夜空繁星点点。不一会儿,屋里的人报告说:“月亮正在升起。”屋外的人也看到东南方向升起一弯明月。接着屋里的人又不断报告:某星已升起,某星已到中天,某星转入地下……,皆与屋外人看到的实际天象相合。

试验完毕,屋内外的人一起把张衡围了起来,纷纷向他祝贺,称赞道:“这真是巧夺天工的伟大发明啊!”

启迪之光

张衡思想开阔,不受传统观念地束博,也不满足于“闭门家中坐,苦读圣贤书”的生活。他凭借对天文学的热爱,善于观察,勤于思考,最终发明了浑天仪。所以,我们也要好好学习,观察周围的事物,长大造福于人类。

茅以升钱塘巧造桥

1937年12月23日下午1时,只听到一声震天动地的巨响,钱塘江大桥被炸毁了!是谁这么“残酷无情”,把建成通车后不到三个月的好端端的大桥炸毁了?

原来,设计炸桥方案的,不是别人,而是设计和负责建造大桥的我国桥梁学家茅以升。“遥看天兵雷鼓振,风旗云甲押潮来!”这就是世界闻名的钱塘潮。

早在杭州民间,就有“钱塘江无底”的传说,而且还有“钱塘江上建桥——不可能”的歇后语。因此,要建成钱塘江大桥,绝非易事。那么,辛辛苦苦修好的桥,为什么又要炸掉呢?

原来,在炸桥的前一天,日本兵已经进攻了我国浙江省武康,眼看杭州危在旦夕,为了延缓敌人的进军速度,只有如此。

既然“钱塘江上建桥——不可能”,那茅以升又是怎么把桥修起来的呢?

1934年11月11日,举行了大桥开工典礼。之后,各承包商分头去筹备造桥设备及材料,直到1935年4月6日,才正式开工。

钱塘江水深约9米,而且水流湍急。水下有41米流沙层。如何建桥墩,是第一个大难题。

要建桥墩,必须先打桩。在当时的条件下,打钢桩办不到,只能打木桩。包工商康益在上海特制了两艘打桩船。不料,第一只船刚驶进杭州湾,就遇到大风浪,船触礁沉没了。

第二艘打桩船来了,茅以升和同学罗英亲自上船“督战”。工人们打了两个小时,一根木桩也没有打进去。罗英提议用大气锤打。随着大气锤的轰隆声,木桩发出了咔嚓声——断了。再来,也断了。工人们忙碌了一昼夜,好不容易才打进去一根木桩。

钱塘江中要建9个桥墩,每个桥墩需打160根木桩,总共要打1440根木桩,照这个进度,要打1440天,大桥要求一年的时间完工,怎么办?

担任钱塘江桥工委员会主任委员的茅以升,为此坐立不安、寝食皆废。一天,他迎面碰上小女儿于燕,于燕正气喘吁吁地跑来,她把小嘴巴凑近爸爸的耳朵,眼睛瞟了一下花坛,悄悄地说,“您看,到咱们家来玩儿的小淘气,把花坛冲坏了!”

茅以升轻轻地走到小淘气背后,看见小淘气手拿一把铁壶,正在浇花。一条水龙向花坛猛冲过去,把花坛里的泥土冲出一个很深的洞,眼看几棵花就要被冲倒了。

茅以升看着,并自言自语地重复着:“壶水把泥土冲出个洞,壶水把泥土冲出个洞……”这个极平常的生活现象,像一颗火种,一下子点燃起科学家创新的火焰。茅以升高兴极了,他从壶水冲花坛这件事里得到了启发,想出了改进打桩技术的好办法——射水法。茅以升匆匆回到建桥工地,直奔打桩船,请工人和工程技术人员讨论射水法。大家一致认为可行,特别是几位老工人,还对做法和设备提出许多建议。

所谓射水法,就是用一个带有大水龙带的机器,把江水抽到高处,再向江底冲,把江底硬硬的泥沙层冲出一个洞,把木桩迅速放进洞里,再用气锤打。这样做果然奏效,一天可以打30根木桩。

木桩打好以后,如何浇筑桥墩?茅以升和罗英等人商量,采用“沉箱”来解决。空心的沉箱是用钢筋混凝土做的,像个无顶的大房子。如何把沉箱准确无误地放到木桩上,这又是一个难题。

大家先后试用了很多种方法都失败了,在4个月时间里,这些空心的沉箱就像脱缰的野马,乱窜乱撞。在连续失败之后,社会上闲言碎语越来越多。有的说:“江水厉害,桥墩立不住,东跑西窜,‘钱塘江造桥——不可能’,这一点也不假。”

还有些相信迷信的人说:“在钱塘江上造桥,冲犯了河神,一定要给河神烧香上供才行。”一时间,杭州、上海卖符咒的生意红火起来。

闲话越传越远,一直传到南京。当时担任浙江省建设厅厅长的曾养甫,急忙把茅以升叫去询问情况。他对茅以升施加压力说:“我一切相信你,如果桥建不成,你就跳钱塘江,我也跟着跳!”

曾养甫的这套逼人方法,确实给茅以升不小压力。茅以升暗暗下定决心:“我一定要把桥建好!”

茅以升回到家里,母亲看到他焦急的样子,就对他说:唐僧取经有八十一难,你造桥也有八十一难。只要有孙悟空,有他那根如意金箍棒,你还不是一样能渡过难关吗?何必着急!

母亲的一席话,给茅以升很大的安慰和鼓励。茅以升想:母亲说的孙悟空,不就是全体桥工吗?金箍棒不就是利用自然力来克服自然界中的障碍吗?只要依靠集体力量,采用科学的方法,按自然规律办事,没有什么难关不能攻克的。母亲的话,更坚定了茅以升的信心。

经过一番挫折,最后茅以升找到了一个办法:用10吨的混凝土大锚代替铁锚,才把沉箱这匹“野马”制服。

运沉箱的问题解决了,要把沉箱准确无误地放到木桩上,也是个新问题。沉箱通过流沙层,下沉速度特别慢,经过多次失败,几经周折,才将沉箱安放到木桩上。终于造好了桥墩。还要架桥梁、修引桥……

总之,在克服了一个个难题之后,大桥建成了。《中国桥梁建设史》上说:钱塘江大桥的建设是“旧中国铁路史上一项重大成就,也是中国铁路桥梁史上的一个里程碑。”

1937年9月26日清晨4时,第一列火车从钱塘江大桥——第一座由我们中国人自己设计建造的大型铁路大桥上飞驶而过……

新中国诞生之后,上海铁路局续修钱塘江大桥,钱塘江大桥终于恢复了原状,茅以升复桥的愿望也实现了。

启迪之光

茅以升在钱塘江上造桥,他失败无数次,可从不气馁,他跃过一个又一个障碍,终于把大桥造了出来。因此,不论我们做什么事情,也要像茅以升一样,永远记住一句话:坚持,就是胜利!

在水底翻跟头的石狮子

在河北沧州城南靠近河岸的地方有一座寺庙。有一年,河水泛滥,寺庙的山门经不住洪水冲刷,倒塌了。门前一对石头雕刻的大狮子也跟着滚到河里去了。

十几年过去了,寺庙的和尚想重修山门,找了许多人,想把那一对石狮子打捞上来。

可是,河水浑浊、湍急,终日奔流不息,隔了这么长时间,到哪里去找呢?

开始,人们在山门附近的河水里打捞,没有找到。大家又推测,准是让河水冲到下游去了。于是,出动了几只小船,拖着铁耙,像蓖头发似的,顺山门往下,从左到右,找了十几里路远,还是没找到。

在寺庙附近一位教书的老先生听说了,走来对打捞的人说:“你们真是不明事理!石狮子怎能被冲到下游?石狮坚固而沉重,河沙疏松而轻浮,石狮落在泥沙之中,只会越沉越深,你们到下游去找,岂不枉费了功夫!”

大家听了老先生的话,觉得在理,就准备动手在山门倒塌的地方挖掘。正在这时,一位看河守堤的老河工走过来,说;“在原地方是挖不到的,应该往上游去找。”

老先生一听,连连摇头,冷笑着说:“‘荒唐,简直太荒唐了。”

大家对老河工的话也只觉得好笑,没一个人理睬他。

倔强的老河工,像是受了很大的屈辱,他只身一人,撑船下河。只用了吃顿饭的功夫,就在石狮沉没的上游方向找到了。

这实在出乎人们的意料。水往下流,一个石狮有上千斤重,自己又没长腿,怎么会跑到了上游去呢?

大家围住老河工,要他讲讲,他怎么知道石狮会往上跑呢?

老河工豪爽地说;“我跟河水泥沙打了几十年交道,还能摸不清它的脾气吗?石狮子是翻‘跟头’翻上去的。”

说着,老河工顺手拿了块小石头在地上画了两道扛,当做河床,把石头放在中间,当做石狮,边比划边说起来:“有句俗话,‘凡河中失石,必求之于上游’。石狮结实沉重,河沙松散轻浮。从上游下来的水冲不动石狮,叫石狮一挡又窝回头向两边冲去。这样一来,石狮下面的沙子就被不断地卷走,慢慢地在石狮前下方冲出一个坑,石狮失去了平衡,在原地方待不住了,就翻向前面的坑里,流水又冲石狮下面的沙子,又使石狮在原地方待不住,就再向前翻一次。就这样,像翻‘跟头’一样,天长日久,石狮子就一下一下翻到上游去了。”

启迪之光

老河工凭借与河水泥沙打了几十年交道,总结出的经验,找到了十几年前沉到河底的石狮子。人生最重要的智慧在于总结,因此,我们要在前进的道路中学会总结,去劣从优,积累一切有益的经验,融会我们的智商,丰富我们的智慧,创造我们美好的人生。

洗澡得出浮力定律

阿基米德,是希腊最具有现代精神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。

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。

但他转念一想:我给了工匠十五两黄金,会不会被他们私吞了几两呢?因此,马上叫人拿秤来称,结果不多不少正好十五两。

但这时有一个大臣出来说:“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,也不能用试金石检查金的纯度。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。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,准备洗上一个澡。

大概是阿基米德好久没招呼仆人替他准备洗澡水了,仆人这次把浴盆里的水加得太满了。阿基米德刚把一条腿刚伸进去,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,阿基米德思索多日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。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。接着又把王冠也放入满满一盆水中,同样也浸出水来,他把这些水放到天平的另一端,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。

启迪之光

阿基米德由洗澡想到得出浮力定律,解决了王冠真伪的问题。阿基米德善于观察生活,从极普通的日常现象中发现科学规律。因此,我们无论遇到什么问题,应该向阿基米德学习,学会联想,这样才能找到解决问题的方法。

巧借“神火”烧战船

公元前213年,罗马奴隶主派出两支部队到地中海的西西里岛,想一举攻克叙拉古城堡,征服叙拉古王国。

但是,几个月的时间过去了,骄横的罗马军队却始终未能攻下城来。

他们不甘心就这样罢休,便调集了许多战船,排列在叙拉古附近的海面上,像一群饥饿的野兽,随时都想扑上岸来,把美丽富饶的叙拉古王国吞下去。

当时已是75岁高龄的著名科学家阿基米德,正居住在叙拉古城。他用自己的智谋研制了新式武器,去打击敌人,保卫了自己的国家。

当看到那些战船时,阿基米德想:“只有把罗马的战船消灭掉,才能有效地阻止他们的进攻。可如何治服他们的战船呢?用新做的石炮打不着,用挂钩吊不翻,还能用什么办法呢?”

这一天,阿基米德又站在城头上察看罗马战船的情况。这时,火辣辣的太阳,在平静的海面上投下一道耀眼的光带。阿基米德眯起双眼,对着那条光带出神。突然,他兴奋地说:“有办法了!有办法了!”

他想起了曾经琢磨过多次的取火镜。取火镜就是今天我们说的凹面镜,它反射出的阳光,集中到一点,叫焦点,焦点的温度相当高,可以用来点火。

他让叙拉古的妇女和孩子们,拿出自家的梳妆镜,在岸边排成一个扇形,镜子形成了一个巨大的凹面,将阳光反向并聚集到易燃的敌舰风帆的油脂层上。

开始,罗马士兵不知道这是怎么一回事,只是呆望着。不一会,白帆冒出缕缕青烟,海风一吹,“呼”地起了火。接着,船身也冒起烟,窜起火苗。火借着风势,蔓延开来,越烧越旺。浓烟滚滚,遮住海面。罗马士兵以为叙拉古人从天上取来了“神火”,惊恐万状,乱作一团。有的被活活烧死,有的哭叫着跳进海里。

但是,罗马战船还是源源不断地向叙拉古城开来,并最终攻破了城堡。罗马士兵在城堡内进行了血腥的屠杀,当他们来到阿基米德住所时,阿基米德还埋头忙于科学运算。“走开,别打扰我的研究。”是这位伟大的科学家阿基米德留在世上的最后一句话。

启迪之光

阿基米德晚年时,率领叙拉古人民用梳妆镜,将阳光聚焦在靠近的敌船上,使它们焚烧起来,改变了战争的局面。这个故事告诉我们:一个人不要在遇到困难时就退缩,要去思考。有句话说得好:世上无难事,只怕有心人。

发现摆动原理的少年

十六世纪中叶,在意大利比萨城有一个没落的贵族,他是数学爱好者和音乐师。在那个时代,靠研究数学和音乐根本找不到谋生的职业,所以,这个充满理想的人,一面四处寻找工作,一面陶醉在数学计算和音乐欣赏中。

1564年2月15日,伽利略出生了,他的到来无形中增加了这个家庭的负担,但也给这个家庭带来了欢乐。由于家庭经济不富裕,多一张口,就多一份消费,为此,父亲不得不花更多的时间去工作,以便养活全家。

但乐观的父亲很喜爱孩子,伽利略的到来,使他觉得生活更有意义。虽然养家糊口更辛苦了,但他的情绪却很高涨。

幼年的伽利略,头大大的、额宽宽的、鼻子高高的。幽默的父亲,一见到儿子便说:“哈哈,一看我儿子这硕大的脑袋,就知道他将来准是个不平凡的家伙。”

注重教育的老伽利略,在儿子刚刚学说话时,就开始对他进行教育,教给他数字,教他学唱歌。这个长着大脑袋的小家伙,对音乐似乎没兴趣,而对抽象的数字却很敏感,常常一个人数着父亲教的阿拉伯数字,而且咿咿呀呀地数个不停。老伽利略对儿子的教育很有耐心,不仅教他数字,还教他拉丁文和其他文字。等到儿子长大了一些,又开始教他画图画、做玩具等。

细心的父亲喜欢观察儿子的一举一动。他发现,伽利略的手很巧,愿意自己动手做小玩具。这么小的年纪,就能够既喜欢抽象的数字,又喜欢动手,这些让父亲意识到,儿子是个不平凡的孩子。

为了开发儿子的智力,父亲牺牲了许多欣赏音乐的时间,系统教授儿子本国文字、拉丁文以及计算等。

伽利略的记忆力令父亲吃惊,父亲教过的东西,他能过目成诵。到了一般孩子上学的年龄,伽利略就能够自己阅读家中的一些书籍了。

伽利略13岁那年,父亲在佛罗伦萨开了一家羊毛店。来到佛罗伦萨不久,父亲为伽利略联系了一家教会中学。文化科学的内容主要是哲学、数学等。在学校开设的课程中,伽利略最喜欢数学,其次是亚里士多德的著作。

一天,伽利略到比萨大教堂去做礼拜。宏伟壮丽的教堂里,人们跪满一地,他们一会儿虔诚地听着神甫讲解圣经,一会儿作起祈祷、唱起赞美诗。

这时,伽利略却渐渐感到无聊,为了打发这些令人烦躁的时光,他不由自主地四下张望起来。忽然,一盏悬挂在教堂半空的铜吊灯引起了他的注意。看了好久,只见吊灯被门洞里吹进来的风吹得来回摆动。他慢慢地发现一个规律:不管吊灯摆动的幅度有多大,向两边摆动的时间都是相等的。

门洞又吹进来一阵风,吊灯被吹得大幅度地摆动起来。伽利略用手指摸着手腕的脉搏数了起来:1、2、3……一共是20下。吊灯摆动的幅度越来越小了,可他用自己的脉搏来查数时,每次摆动却仍是20下。“原来吊灯的摆动有等时性的特点呀。”他想。

伽利略回到家里,那摆来摆去的铜吊灯老在他脑子里转悠。他找来一根绳子,吊上一个重物让它摆动,发现了这样的现象:摆动一次所用的时间,跟所吊物体的重量没有关系,而与摆长有关系。他经过反复实验,终于发明了摆的等时性定律。

后来,荷兰科学家赫立斯钦·海更斯根据这一定律,制造了各种走时准确的机械摆钟。

启迪之光

少年伽利略,根据教堂吊灯的摆动现象,发明了摆的等时性定律。这告诉我们,在自然界和社会生活中,有很多现象值得我们去探索。所以,我们应当热爱科学,对自己感兴趣的事情应该有始有终的去把它做好,相信自己的能力,最大限度地发挥自己的潜能,只要我们有恒心,就一定可以创造出奇迹。

笛卡尔创立解析几何

古希腊有三大数学难题,困扰了许多天才的头脑长达300年。这三大难题是:三角等分、化圆为方和不改变正立方体的形状,把它的体积增大两倍。

一代又一代的数学家为此呕心沥血,进行毕生的探索,问题始终悬而未决。为什么呢?他们总离不开传统几何的途径,用圆规和尺子去求解难题,结果劳而无功。直到勒内·笛卡尔创立了解析几何,把代数与几何结合起来,才为解决三大难题提供了科学依据。

笛卡尔1596年3月31日生于图伦一个贵族家庭,他是17世纪法国最伟大的数学家之一。从小就聪明伶俐,勤学好问。在他8岁的时候,父亲经过多方面查询,替笛卡尔选择了当时全欧洲最著名的教会学校——拉夫雷士耶稣教会学校,开始接受正规的教育。笛卡儿因为体弱多病,只能早晨在床上读书,由此养成了喜欢安静、善于思考的习惯。

1612年,17岁的笛卡尔以优异的成绩毕业,进入普瓦捷大学攻读法学。此时,他已经在哲学和数学方面显示出了特殊的才能,并且与许多著名的学者成为了好朋友。

1617年,笛卡尔取得了普瓦捷大学法学博士学位,但他并不满足已掌握的书本知识,决心要走向社会,“去读世界这本大书”。他说:“除了我能够在我自己或者‘世界这本大书’里找到的科学之外,我绝不寻求别的科学……我决定研究我自己并竭尽全力来选择一条我应该遵循的道路。”于是,笛卡尔毅然到荷兰投身于奥伦治公爵的军队。

一天,他所在的部队开进了荷兰的布雷达城。无所事事的笛卡尔漫步在布雷达的大街上,忽然他看见一群人正围在一起议论纷纷,原来大街的围墙上贴出了一张几何难题悬赏的启事,能解答者获得本城最优秀的数学家的称号。

好奇心驱使他将题目抄了下来。回到军营后,他开始专心致志求解这道题,经过冥思苦想和无数次运算,两天后,笛卡尔求得了答案。由此他的数学天才初露锋芒。

荷兰多特学院院长、学者毕克曼得知后,非常赏识笛卡尔的数学才华。他劝笛卡尔:“你有深厚的数学基础,才思敏捷,很适合从事数学研究。结束戎马生活吧,我相信你将来会成功的。”

毕克曼院长的建议对他起了重大影响。虽然笛卡尔并没有离开部队,可是他从此再没有间断过对数学问题的思考。

他早在拉夫雷士耶稣教会学校读书时,就听说过古希腊几何三大难题的故事,为什么将近两千年来这一问题还不能解决呢?

那时,每当他躺在床上冥思时,总是不满意他正在学习的欧几里得的几何学,认为“它只能使人在想象力大大疲乏的情况下,去练习理解力”;也不满意当时的代数学,感到它像“一种充满混杂与晦暗、故意用来阻碍思想的艺术,而不像一门改进思想的科学”。

这些深奥的数学问题,对于当时还是十几岁的孩子来说,他还来不及进行更深入的探索和思考。当离开学校迈入军营生活后,他忽然感到自己对此竟是如此地感兴趣!

笛卡尔陷入了深深的思考之中。他在认真总结前人的大量解题教训后得出了这样一个猜想:两千多年的教训,是不是说明有些作圆的题按尺规作圆公式,根本就做不出来呢?圆规和直尺毕竟是一种工具,世界上是不是根本就不存在这种万能的工具呢?事实上,笛卡尔已经找到了这把开启自然宝库的钥匙,这就是代数之应用于几何,即解析几何。笛卡尔已经向几何三大难题的解决迈出了关键性的一步。

1621年他退出了军界后,与数学家迈多治等朋友云集巴黎,共同探讨数学和其他科学方面的问题。

当时的法国封建专制统治和教会的势力还很强大,性格一向谨小慎微的笛卡尔,慑于法国宗教势力的淫威,于1628年移居荷兰。那里资产阶级革命已经成功,社会比较安定,思想自由,是搞学术研究的好地方。

笛卡尔没有想到,这一去会长达二十年之久,又是他一生中科学研究的最辉煌的时期。

他潜心于数学研究,发现两千多年来,人们在探索几何三大难题的解决时,一直在从“形”上去探求它的答案,还不曾有人怀疑这种方法的可能性。那么能不能把“形”化为“数”来研究呢?“形”和“数”之间有没有必然的联系呢?自从来到荷兰后,这个问题,一直在困扰着他。

艰苦的脑力活动,使体质虚弱的笛卡尔病倒了。他躺在病床上,却依然在思索着数学问题。突然,他眼前一亮,原来天花板上,一只蜘蛛正忙忙碌碌地在墙角编织着蛛网。

一会儿,它在天花板上爬来爬去,一会儿又顺着吐出的银丝在空中移动。随着蜘蛛的爬动,它和两面墙的距离,以及地面的距离,也不断地改动着。这一刹那,一种新的数学思想萌动了,困扰了他多年的“形”与“数”的问题,终于找到答案了。

真可谓踏破铁鞋无觅处,得来全不费工夫,性格一向很内向的笛卡尔兴奋得不顾虚弱的病体,一骨碌从床上爬起来,迫不及待地将这一瞬间的灵感描述出来。

他发现了这样的规律:如果在平面上放上任何两条相交的直线,假定这两条线互成直角,用点到两条垂直直线的距离来表示点的位置,就可以建立起点的坐标系。

就像数学中所有真正伟大的东西一样,这个发现的基本概念简单到了近乎一目了然的程度。这样应用坐标的方法,就建立了平面上点和作为坐标的x、y之间的一一对应关系,进一步构成了平面上点与平面上曲线之间的一一对应关系,从而把数学的两大形态——形与数结合了起来。

不仅如此,笛卡尔还用代数方程描述几何图形,用几何图形表示代数方程的计算结果,从而创造出了用代数方法解决几何题的一门崭新学科——解析几何学。

解析几何的诞生,改变了从古希腊开始的代数与几何分离的趋向,从而推动了数学的巨大进步。十七世纪以来的数学重大发展,其中包括古希腊三大几何难题的解决、微积分理论的建立等,在很大程度上应归功于笛卡尔的解析几何。

解析几何的重大贡献,还在于它恰好提供了科学家们早已迫切需要的数学工具。十七世纪是资本主义迅速发展的时代,资本主义的发展,促进了天文、航海和科学技术的发展,也对数学提出了新的要求。

正如后来法国数学家格拉朗日在其《数学概要》中说的:“只要代数与几何分道扬镳,它们的进展就缓慢,它们的应用就狭窄。但是当这两门科学结成伴侣时,它们就互相吸取新鲜活力,从那以后,就以快速的步伐走向完善。”

解析几何,正是笛卡尔留给我们的最宝贵的科学财富。

启迪之光

笛卡尔受到蜘蛛网的启示,创立了解析几何,为人类留下宝贵的科学财富。因此,我们不管做什么事,都要有坚强的恒心,不要沮丧放弃,而且还要大胆地去做,仔细观察,善于从生活中发现亮点,用聪明的大脑去想问题,从而解决问题。

玩出来的帕斯卡定律

布莱士·帕斯卡,法国著名的数学家和物理学家。1623年6月19日生于法国多姆山省奥弗涅地区的克莱蒙,他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压强定律即帕斯卡定律。

帕斯卡从小就对大自然充满好奇,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,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,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。”

执著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几个孔,让水也从小孔里喷“抛物线”。

经过多次细心观察后,他发现一个有趣的现象: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所在。

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,经过无数次实验和精确计算。帕斯卡终于总结出一条规律:“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。

启迪之光

帕斯卡从园丁浇水这个再普通不过的小事,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。帕斯卡善于观察,善于钻研,更善于做实验的做法,值得我们学习。我们还要学习他那种孜孜不倦、勇攀高峰的精神,立志成为对祖国有用的人才。

伽利略斜塔上的实验

伽利略生于意大利比萨。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,对人类科学具有重要的贡献。

有一天晚上,伽利略和他的学生在一起饮酒,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?”“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。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12下前,伽利略满怀兴奋地进入了公共广场。此时,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1磅,而右手的这一个则重10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,10磅的铁球一定会比1磅的快10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。

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!”“亲爱的老师,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。

启迪之光

伽利略通过铁球落地实验,用不可争辩的事实,证实了自由落体定律。因此,我们要向伽利略学习,从小爱科学,学科学,不墨守成规,不按部就班,要有创新思维,勇于打破常规。对于一切事物,都要敢于去质疑,并勇敢地去验证。

发明PH试纸的少年

在十七世纪以前,人们只把化学作为寻找点金石和制造药品的一种方法。直到1627年,英国诞生了一位名垂青史的科学家——罗伯特·波义耳,正是他奠定了近代化学研究的基础,使化学逐渐成为一个独立的学科。

波义耳不仅是一名杰出的化学家,也是一名伟大的物理学家。在物理学上,他创立了著名的波义耳定律,最先指出气体的压强和体积之间的反比例关系,从而推动了物理学的发展。其中指示剂的发明是由一束紫罗兰引起的。

1627年1月25日,波义耳出生在爱尔兰的一个贵族家庭里。他的父亲特别喜爱波义耳,专门为他请来了最好的家庭教师。在他8岁的时候,父亲又把他和哥哥法兰西斯送到伊顿公学学习。

在伊顿,波义耳对书爱不释手,连老师都为他担心,怕他年龄太小,读书累坏了身体。波义耳特别爱看的是古典的、传奇的、历史的故事和诗歌。在这些书本的影响下,他思想活跃,想象丰富,爱提问题,记忆力极好。很快就成为伊顿的优秀学生。他哥哥则与他相反,经常出去玩,爱骑马,对知识只是尝尝味道而已。

意大利著名的科学家伽利略是波义耳心中最钦佩的人。1641年,他专程来到意大利想去见识一下这位科学家巨擘,可惜伽利略不久就去世了。伽利略的新科学理论对他产生了深刻的影响,他决心像伽利略那样不迷信权威,勇于开创科学实验的道路。

波义耳认为,实验室的研究工作具有头等重要的意义。18岁的波义耳从意大利回到伦敦,经常和那些与他志同道合的科学家在一起聚会,讨论实验结果,研究新兴的科学问题。

他把在伦敦继承的领地斯泰尔桥的建筑加以改造,实现了拥有大型实验室的愿望。

1645年,实验室开始进行物理学、化学和农业化学等的研究工作。几个问题同时研究是他一贯做法。通常他对助手讲明一天的工作,就回到工作室向秘书口授哲学论文。

一天清晨,波义耳刚走进书房,一阵花香扑面而来,使人心旷神怡。一盆美丽的紫罗兰摆放在屋子的角落里,波义耳忍不住摘下一朵,然后不时地嗅着这沁人心脾的花香来到实验室。

实验室里,他的助手正在准备当天实验用的盐酸,忽然,一个助手一不小心把盐酸溅到了桌子上,实验室里顿时弥漫着刺鼻的气体。波义耳见状忙放下手中的紫罗兰,过去帮忙,当他转过身时,发现紫罗兰也溅上了盐酸。“真可惜,美丽的花朵也沾上盐酸了。”波义耳随手将花插在一旁。波义耳随即去了别的实验室,布置完工作后,他想起了溅上盐酸的紫罗兰,便回到实验室,想将那束花扔掉。当他拿起花束时,顿时惊呆了:原先深紫色的紫罗兰,现在变成了红色!“奇怪!怎么眨眼间这紫罗兰就变色了?莫非是盐酸的缘故?”想到这里,波义耳对助手说:“快去把书房那盆紫罗兰端来。”急于寻找答案的波义耳,立刻取出一只烧杯,倒了一些盐酸,不一会儿,助手把花端过来了,波义耳摘下一朵紫罗兰浸入盐酸中。果然,花瓣渐渐由深紫色变为淡红,最后变成红色。“太妙了!”助手兴奋地说。“我们再试试其他酸液。”波义耳意犹未尽。

结果,紫罗兰在其他酸液中都变成了红色。“酸液能使紫罗兰由紫色变成红色,我们不就可以用紫罗兰来测试溶液是不是酸性了吗?”波义耳为这个意外发现兴奋不已。“紫罗兰在碱液中会不会变色呢?”波义耳又做了碱性实验,结果表明,紫罗兰在碱液中可变为蓝色。

波义耳又用其他花、苔藓等来做实验,结果发现石蕊苔藓效果最好。为了使用方便,波义耳就开动脑筋,用石蕊苔藓泡成浸液,然后把纸浸透,然后烘干纸片。这种纸片用起来方便,用它进行溶液的酸碱鉴定非常准确,这就是我们今天仍然在用的PH试纸。

波义耳在化学方面作出了突出贡献,这是有目共睹的事实,因此他被公认为近现代化学的奠基人。

启迪之光

波义耳不小心将盐酸溅到紫罗兰上,发现紫罗兰变红,他立刻不断试验去提取这种物质,最终制成了实验中常用的酸碱试纸。因此,我们只要对周围事物和现象怀有好奇心,加上想象的翅膀和科学的探究,以及坚持不懈的努力,定会有所成就。

苹果落地引发的启发

1666年秋天,一场瘟疫袭击了英国几个人口密集的大城市,并夺去了成千上万人的生命。瘟疫导致工厂停工、学校停课,人们逃亡。当时正在剑桥大学读书的牛顿,不得不离开学校,回到故乡沃尔斯索普村躲避瘟疫。

一天中午,天气闷热。牛顿和他侄女坐在院子里的苹果树下乘凉。牛顿脑子里还在考虑着科学家开普勒说的行星围绕太阳运转的问题。“是什么驱使着行星紧紧围绕太阳运转呢?又是什么支配着月亮不知疲倦地绕地球转动呢?”

这时,一个苹果从树上掉下来,落在身边,打断了牛顿的思路。他把苹果捡起来,抬头看看苹果树,寻找苹果落地的痕迹。“又没有风吹,这个苹果为什么会掉下来呢?”对任何问题都爱问个“为什么”的牛顿自言自语道。“准是苹果熟了。”侄女接过话茬回答说。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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