启发青少年的科学兴趣故事(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-06-03 19:22:17

点击下载

作者:冯志远

出版社:辽海出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

启发青少年的科学兴趣故事

启发青少年的科学兴趣故事试读:

前言

青少年朋友,科学人人都向往,可是你究竟了解多少科学的奥秘呢?光线能像水一样弯曲地流动,随手扔针居然得到了圆周率,机器人受不了人的折磨自己逃跑了,巨石竟然怕人挠痒痒,裙子能爆炸,小鸡也会得脚气病,植物也有各种血型,一束玫瑰传递了43年才到恋人的手中……这些话题是否让你倍感惊奇呢?

科学的世界奇妙无穷,处处都有令人惊奇的神秘发现。有的貌似简单的现象,却蕴含着深奥的科学知识,甚至至今仍无法解释,有的貌似纷繁芜杂的现象,其背后隐藏的科学知识却是如此简单!或许,看完本书,你除了羡慕先行者的天才、勤奋和运气外,也会幻想有朝一日自己也能有惊人的发现,因为惊奇很可能时刻都围绕在你身边。

任何现象的背后都有学问,更多的科学道理在等待你去发现,睁大你的眼睛,在惊奇中展开一次科学探秘之旅吧!“相信上帝,太阳绕地球转;相信科学,地球绕太阳转。”本书是献给尊重科学、学习科学,创造科学的青少年的一份礼物。过去培根说:“知识就是力量。”今天我们说:“科学就是力量。”科学是智慧的历程和结晶。从人类期盼的最高精神境界讲,朝朝暮暮沿着知识的历程,逐步通向科学的光辉圣殿,是许多有志于自我发展的青少年晶莹透明的梦想!

为了引导青少年热爱科学的积极性,激发他们的创造性和探索精神,我们特地编辑了这套“启发青少年的科学故事集”,包括《启发青少年的科学兴趣故事》《启发青少年的科学探索故事》《启发青少年的科学发现故事》共3册。在本套丛书中,我们精选了从自然科学、理论科学到应用科学的各个科学领域若干个内容各异的惊奇故事,把更多意想不到的科学探索内情展示在你的面前。在故事的编排上,我们摒弃了以往科技史式的教条罗列,依照每个探秘故事吸引力的强度,调整了其先后顺序,希望能给读者带来更多的阅读享受。

本书虽然不能穷尽所有的科学探秘故事,但我们相信,它能给广大读者带来各种启发,让读者从这些惊奇的探秘故事中找到阅读的乐趣,学到知识。但愿本书能够成为读者喜爱科学、学习科学、投身科学研究的“催化剂”。

第一章 科学之谜

是谁教会了玛雅人历法

玛雅人创出了一套精巧的历法,来适应他们按年记事的需要,在决定播种和收成的时间,对于季节和年度中雨水最多的时间,准确的加以计算,以期充分利用贫脊的土地。他们对数学技巧,在古代原始民族中,真是高明得令人吃惊,尤其是他们熟悉“零”的概念,比阿拉伯商队横越中东的沙漠把这个概念从印度传到欧洲的时间早一千年。

玛雅人认为一个月(兀纳)等于20天(金),一年(佟)等于18个月(兀纳),再加上每年之中有5个未列在内的忌日:一年实际的天数为365天。这正好与现代人对地球自转时程的认识相吻合。玛雅人除对地球历法了解得十分精确之外,他们对金星的历年也十分了解。金星的历年就是金星绕太阳运行一周所需的时间,玛雅人计算出金星历年为584天,而今天天文学家测算金星的历年为584.92天,这是个非常了不起的数字。几千年前的玛雅人能有如此精确的历法,这意味着什么?

在社会和生产的实践中,绝大多数的民族根据手指的数目,创造了十进位的计数法。而玛雅人非常古怪,他们是根据手和脚20个指头的启发,创造了二十进位的计数法,同时,他们兼而还使用十八进位计数法,这个计数法受何启发,根据何在?没有人能够回答。还有玛雅人是世界上最早掌握“0”概念的民族。要知道数学上“0”的被认为和运用,标志着一个民族的认识水平。玛雅人在这方面的才能比中国人和欧洲人都早3800~1000年。

玛雅人依照自己的历法建造的金字塔,实际上都是一种祭祀神灵并兼顾观测天象的天文台。

位于彻琴的天文台是玛雅人建造的第一个、也是最古老的天文台。塔顶高耸于丛林的树冠之上,内有一个旋梯直通塔顶的观测台,塔顶有观测星体的窗孔。其外的石墙装饰着雨神的图案,并刻有一个展翅飞向太空的人的浮雕。这一切,令人百思不得其解。

如果你还知道玛雅人在当时的情况下竟然知道天王星和海王星的存在,你不感到惊讶吗?他们的彻琴天文台的观天窗口不是对准最明亮的星体,而是对准银河系之外那片沉沉的夜幕。他们的历法可以维持到四亿年之后,其用途究竟有何用意?另外,他们是从何处获悉并计算出太阳年与金星年其差数可以精确到小数点之后第四个数字的?

很明显,这一切知识已经超过了农耕社会的玛雅人的实际需求而令人不可思议。

既然超出他们的需要,就说明这些知识不是玛雅人创造的。那么,又是谁把这些知识传授给玛雅人呢?在那个全世界各民族仍处在愚昧的年代,又有谁掌握如此先进的知识呢?

一切的一切都是科学家迷惑之处。

古代的现代化机械装置的玄机

1900年复活节前不久,一队乘船出海的希腊采海绵的潜水员,因为遇到强烈的风暴,轮船偏离了航道,于是他们掉头向东北方向航行,前往安地基西拉岛最北端的宁静海面躲避。

风暴持续了一个星期,其间,船长派潜水员潜水寻找海绵,船上最有经验的潜水员史达狄亚提斯在42米深的地方,发现了一艘沉没的古船,船上有许多物品。

到了1900年11月末,有人开始打捞这艘沉船上的东西,希腊政府派了一艘船协助工作,打捞工作持续了9个月。

8个月后,在船上捞获的全部珍品都存入了雅典国家考古博物馆。馆内一位目光锐利的考古学家史泰斯在这批古物中发现一件状如现代时钟的铜制机械装置,后来称之为“安地基西拉机械装置”。在它的一块碎片上留有古代雕刻,后来证实是在公元前1世纪期间刻上去的,雕刻保存最完好的部分与公元前77年前后的一份天文历类似。

1902年,史泰斯宣布:这件装置是古希腊的一种天文仪器。他的看法随即引起了学术界的争论,并且持续达70年之久,至今尚未有定论。历史学家开始认为,古希腊不可能有这么高超的机械工艺,虽然在数学方面成就显赫,但古希腊并没有机械制造技术。安地基西拉机械装置的发现,似乎要打破这一固有的观念。其后数年间,出现了几种不同意见:有人认为,那个如便携式打字机一半大小的机械装置是星盘,是航海的人用来测量地平线上天体角距的仪器;有的人认为可能是数学家阿基米德制造的小型天象仪;有的人认为机械装置如此复杂,不可能是上述两种中的任何一种;最保守的学术界人士甚至认为,机械装置是千年后从其它驶经该海域的船只上掉下去的。

1975年,安地基西拉机械装置的奥秘终于被揭开,耶鲁大学的普莱斯教授经过长期的研究,并在希腊原子能委员会的协助下,用丙射线检查机械装置的各个部位,了解了30多个铜齿轮的结构原理。他认为,这个装置是一台计算机,是公元前87年前后制造的,用来计算日月星辰的运行。这四件残缺的机械装置有结构复杂的齿轮、标度盘和刻着符号的壳板。普莱斯教授把它比作“在图坦哈门王陵墓中发现的一架喷气飞机”,这的确是一项前所未有的重大发现。有些人还在坚信,制造这个机械装置的根本不是古希腊人,而是来到地球上的外星球人。

无论怎样说,从另一方面,由于安地基西机械装置重见天日,改变了世人对古希腊科技发展缓慢的固有观念。现在,专家们也承认机械工艺是希腊科学的一个重要组成部分,这个机械装置也无疑是现代仪器的鼻祖。

玛雅人发明了“宇航器”吗

玛雅人的神话告诉我们,他们的一切文明都是一位天神给予的,他们描述这位天神身穿白袍,来自东方一个未知国家的神。他教会玛雅人各种科学知识和技能,还制定了十分严谨的律法。据说,在他的指导下,玛雅人种植的玉米,穗轴长得像人那么粗大,他教人种植的棉花,能长出不同的颜色。奎茨尔科特尔在教会玛雅人这一切之后,便乘上一艘能把他带向太空的船,远走高飞了。而且,这位天神告诉玛雅人,说他还会再回来的。如果我们相信这个神话的话,那么玛雅文化现象也就有了确实的答案了。

帕伦克位于墨西哥高原一个荒凉的山谷里。十几个世纪以来,当地人从未关心过那幢废弃并坍塌了的神殿。20世纪50年代,考古学家前来清理这个玛雅废墟时,他们从浮尘和苔藓中,发掘了一块沉重的、刻满花纹图案的石板。

石板上刻绘的图画,既神奇又夸张,一个人像驾驶摩托车似的,双手握着某种舵向似的把子。围绕在四周的是各种装饰性的花边图案。当时考古界的解释是,这是一件充分展示玛雅人想像力的画图。20世纪60年代以来,美苏两大国竞相发射各种航天火箭,载人的和不载人的宇航器械,频繁地在太空穿梭。当宇航员行走于月球和太空的照片不断传回地面后,科学家们大吃一惊。帕伦克那幅图画,哪里是描绘古代神话,分明是一幅宇航员操纵火箭翱游太空的图案。

当然,一切已经变了形,走了样,我们无法弄清楚当年那些玛雅工匠们,是凭着怎样一幅照片,临摹的只有今天才可能出现的图象——一位宇航员控制着舵向,两眼盯注着仪表。这的确是玛雅人仿制的作品,因为那位宇航员的模样多少有些像玛雅人,或许,玛雅人认为他们自己有朝一日也能翱游太空。尽管玛雅工匠在雕刻时使排气管道弯曲变形为一种装饰性的花边框架、各种仪表、环状物和螺状物,都顺形就势艺术化地被处理成各种图案,但一切仍可清晰地看见,这个运载工具呈前尖后宽的形状,进气口呈沟状凹槽,操纵杆与脚踏板,以及天线、软管,仍被生动地描绘出来。据说当这件作品的照片被送往美国航天中心时,那些参与航天器材研制的专家无不惊奇地叫了起来:“了不起!这是古代的宇航器!”

太令人惊讶了,要知道古代是没有,也不可能有宇航器的。那么,远在古代的玛雅人怎么了解航天的奥秘的?又如何描绘出宇航员蛰居窄小的驾驶舱,紧张操纵飞船的情形?

可信的解释大概只有这一种——

在遥远的古代,南美这片热带丛林里可能有过一批来自外星球的智能生命,他们在玛雅人顶礼膜拜的欢迎中走出了自己的飞船。他们教给了玛雅人历法和天文知识,并向他们展示了自己的运载工具,向他们传授了农耕的各种知识,然后飘然而去。临行前也许有过重访美洲的允诺。但其中的真相到底为何,也许在科学家的苦苦追求之中会有一天大白于天下的。

石柱连线为何指向星座

在20世纪70年代初期,一支由各国学者组成的岩画考古队,在非洲肯尼亚中部发现了一个由石柱组成的丛林。

这片石柱丛林一共由19根石柱组成。石林的东边和北边是一望无际的图尔卡纲湖,西边和南边是广泛的大草原。石柱都是由坚硬岩石雕刻成的,粗细不均,长短各异。

科学家们陷入了迷惑之中,石柱为什么竖在这不产岩石的草原上呢?

美国密执安大学人类学家罗宾斯认为石柱的排列有一定的用意。他发现石柱顶部连线均指向公元前300年的一些恒星所处的位置,这可能是古非洲人计算历法的工具。

当地人称呼石柱为“纳莫拉通加”即“石人”之意。2000年前,当最初的移民到这里居住时,石柱就已存在,当地人相信它们曾经都是有生命的。

美国宇航员艾姆斯研究中心的都伊尔宣布:他依靠石林推算出了一种与古代中国、印度及玛雅的历法相似的农历。这种古老农历的计算法,至今还保存在埃塞俄比亚南部的博拉纳人之中。

科学家们用计算机对石柱的排列进行过统计分析,为石林用于观测的精确性而深感惊讶。同时人们又要问,石林的功能仅仅是用于历法吗?

当时并没有磁铁矿,经化验石柱也不含铁,但每根石柱都能使罗盘的指针偏向一边,这磁性又是怎么来的呢?这些石柱的边线分别指向参宿星、猎户座剑形的中部……

这一个又一个的疑问,困扰着人们,就是在科学日益发达的今天,科学家们也无法作出客观的解释。

天然木乃伊博物馆之谜

用人工药制的木乃伊并不稀奇,以此而形成的木乃伊博物馆也不奇怪。但位于墨西哥的瓜纳法特木乃伊博物馆里保存的几百具木乃伊的标本,就不同了。因为这所博物馆里的木乃伊都没有经过任何防腐处理,这些尸体都是从棺材里搬出来,陈列在玻璃橱里,供人参观的。

这些木乃伊可以说是其他博物馆所没有的,不但尸体没有腐化,而且更令人毛骨悚然的是所有的木乃伊或坐或站,其形状异常恐怖,曾吓倒许多游客,许多听说此事后从远道来的参观者当场被吓昏过去。即使是胆子大的,走进去也会被吓得魂飞魄散,让人感到可笑的是博物馆当局在出口处竖了一块警告牌:“希望驾车来的游客最好不要立即开车。”怕驾车的人在惊吓之余会出车祸。

墨西哥的气候环境大致上与埃及的气温相差不多,照理说在尸体的保存上,假如未经防腐处理,尸体不可能不腐化。而这里的木乃伊比埃及的木乃伊要完整得多,也恐怖得多,其陈列品的年龄,从老到小,甚至还有胎儿。

博物馆特别声明,这些陈列的木乃伊都不是什么贵族身份,只是极普通、平凡人的尸体。其中年代最久的是104年前死去的人,新的是1960年才死去的人。

在许多玻璃橱窗里,一些木乃伊默默的以空洞的眼神迎接着参观的游客。

陈列在那里的木乃伊各有各的死相,有穿着衣服不像衣服的女孩,有穿着只剩一只鞋子的死者,还有抱着孩子的女人,这里面之中竟还有一个身着燕尾服的绅士。

从“死相”上看,这些都属于正常死亡,死时好像没有发生什么特殊情况。

但有的木乃伊可就不同了。其中有一个木乃伊很明显的是在斗殴时被刀子捅死的,他的眼球突出,一副痛苦不堪的模样。另一个是受刑的人,舌头还伸在外面,看得出死的时候很痛苦。

其中有一位女性木乃伊好像是被活埋的,从她的样子来看想必她在棺中苏醒时,经过拼命的挣扎,显然她的努力是徒劳的,她的死相恐怖绝望,令人毛骨悚然。

所有的尸体并没有经过特殊的处理,而都是自然形成的木乃伊,那为什么在自然的空气中不会腐化呢?据研究可能是与这里的空气温度与地域性空气的化学成分有关,这里是墨西哥最著名的干旱地带,空气中含有很多的“硝”,这是一种自然形成的防腐剂。

但这是不是天然木乃伊的形成原因,还有待于科学家的进一步研究。

神秘的马达

能量问题是人类生存空间中一个永恒的话题,今天的人抱怨石油少,煤炭少,水少,电少。而一百年以前的人抱怨水力不够,蒸汽浪费,新发明的电力又是可望而不可及的“玩意儿”。

19世纪后期,费城人约翰·吉里的发明让人们大开眼界。吉里是个多面手,他当过捕兽师、木匠、小提琴家和魔术师。这些经历充分说明他是个不同寻常的人。他召集商人和工程师宣布他发明了一种新机器,可以分解控制物质原子结构的力量,这种分解能量来自诱导的和谐震动。不要说一般人,就连一些科学家都认为吉里是在胡言乱语,都等着看他的笑话。

1873年的一天,吉里把他的新机器展示给观众。吉里按动开关,机器开始嗡嗡作响,渐渐地声音越来越大,最后连贯而成一种扰人不已的长鸣。这时,吉里又按动一个开关,机器发出一声震耳欲聋的吼叫声,冒出一股浓烟。烟雾散尽后,旁观者发现机器的一根管子上顶出一个一寸大的铅球,被极强的冲力作用下,竟然穿透两块橡木板,落在一个备好的沙箱里。就在人们的满脸狐疑变成目瞪口呆的时候,有一位颇有眼力的商人首先醒悟过来,立即问吉里:“你的机器可以上市了,谁是你的合伙人?”

由于人们对新能源的迫切需求,吉里的发明很被看好,有人出资十万美元成立了“吉里马达公司”,在后来的七年中,吉里又研制了一连串新机器,用他的能源可以穿透铁板,折断钢索,扭曲铁棒,把铁樟折成铁丝,真是力大无比。

这个巨大的能源如果能应用到工业生产中,将会取得更大的效益。但是,当有人要求他解释马达原理时,吉里总是借故推托,他的理由是:这种能源是他发明的,他必须要再能完全控制它之后,才能对外公开,或扩展应用范围。否则一旦发生意外,他绝对负不起责任。尽管这个解释不无合理之处,但上门求教的人还是络绎不绝。1882年12月,吉里终于被说服了,向公司股东代表爱德华·波克先生公开他的秘密。波克先生是位蒸汽引擎专家,他对吉里的合作态度和对机器构造的介绍十分满意。于是股东们又追加更多的投资。

八个月后,吉里又把新改良的机器展现给观众。这个神奇的机器把一块生铁砂轻而易举地变成一段铁轨的形状。无疑日益发展的铁路建设需要大量铁轨,假如使用这台机器,制造出的铁轨的成本肯定大大降低,这就意味着会获得极大的利润。许多生产商都兴奋得跃跃欲试。然而,日子一天天地过去了,新机器并没有造出低成本的铁轨,约翰·吉里却被股东们送上了法庭。因为股东们发现吉里的机器用在他们手中没起任何作用,他们简直受不了这种“欺骗”。

1888年,股东们采取法律措施,让法官命令吉里公开地的秘密。吉里还是拒绝了,他因此被判入狱,“吉里马达公司”就此完结消失了。吉里出狱后又找到一位赞助者,是位心地仁慈的富翁克莱拉·吉萨普夫。吉里又开始研制新机器。可不知为什么,总不那么顺利,他经常气愤地把尚未完成的新机器摔成碎片,然后再从头做起。直到1898年吉里去世为止,他再也没什么新的发明创造献给世人。

虽然报纸上很少再见到吉里的名字,但他往日的股东们却一直“惦记”着他,念念不忘吉里让他们支出的花销。所以吉里一去世,他们立即占有了他的工厂。他们找到了一个三吨重的钢球,以为这就是吉里能源的由来。但等再进一步研究之后,发现根本不是那么回事。从他留下的一些文件中也找不到任何线索。

吉里真的发现了一种新能源吗?他后来的失败是不是因为他的能力受到科学知识的局限?或许他是一个由某种神奇的新力量控制的人呢?

由于弄不出个究竟,吉里的老股东们认为他是个不折不扣的大骗子,多年来拿他们的血汗钱寻开心。然而事实却是,那些钱,吉里本人只用了很少的钱,他生活节俭,无任何奢侈习性,他把绝大部分钱都用在他的工厂上,用在那些神秘的设备上了。

一位给约翰·吉里作宣传的作家说:“有人认为他是个利用人性弱点的大骗子。但从他多年来的辛勤实验和孜孜不倦的潜心研究,完成一个又一个复杂设计这一点来看,这种说法很不实事求是。“他既非精神失常,也不是一个普通的骗子。他是位品格上毫无过失的勇士。

约翰·吉里不失为一个天才。”

4600年前的现代家电

在神秘的古埃及,有许多诸如金字塔、法老魔咒等人类难以解释的现象,然而这还不够,人们又在古墓里发现了长明电灯和远古彩色电视机。

在古埃及金字塔建筑群中,规模最大、最高的一座是距今有4600年,在开罗近郊吉萨建造的古王国第四王朝法老——胡夫的陵墓,该金字塔内结构极为复杂和神奇,里面装饰着雕刻、绘画等艺术珍品。

让人感到奇怪的是,在漆黑不见五指的墓室和通道里,这些精致的艺术作品是靠什么照明来行雕刻和绘画的呢?假如让我们猜想的话,在远古时代中火把或油灯一定是自然而然的照明用具了,但是,当时如果真的是使用火把或油灯,那么,在里面一定会留下一点火把或油灯的痕迹。

经过现代科学家用世界上最先进的现代化仪器分析,得出这样一个不可思议的结果,即:在墓室和通道里积存了4600多年之久的灰尘,经全面细致和科学化验的分析,竟没有发现一丝一毫使用过火把和油灯的痕迹。难道,给古埃及艺术家们提供照明的根本不是火把和油灯,而是另外某种特殊的能够发出足够光亮的电气装置和照明设备吗?距今4000多年前的古埃及人竟知道现代电灯照明的原理吗?

史料又确切记载,公元1401年,考古学家在意大利罗马发掘一座帕拉斯古墓时,发现墓室被一盏明亮的灯照着,经推断,这盏灯在墓室中已经亮了2000多年而没有熄灭,考古学家进入墓门之后,这盏灯才自动熄灭了。

公元1845年4月,考古学家又在罗马附近发现了一位古代女子的石棺,她的全身肌肉还没有腐烂,像活人一样栩栩如生。在刚开启这具石棺时,考古学家不禁呆住了:石棺内竟有一盏明亮的古灯,这古灯至少在棺内亮了1500年之久而没有熄灭。为什么在已经掩埋、密封了1500多年的坟墓中竟会有燃着的古灯呢?从发现的这两盏古灯外表上看,它们与现代的电灯不同,科学家们推断它们发光的原理却和现代电灯有一些相似之处。

古墓中照明古灯的发现,说明远在几千年前,可能某些古人已经制造出了某种特殊的照明设备和能让古灯永放光芒的电气装置了。只是,查遍现存史料,都找不到有任何试制电器的历史记载,很多人据此认为:古人绝对不可能有如此高超的电气技术,这些古灯,很可能是当时比地球上发达的天外来客留在地球上的作品。由于发现古灯的时代受科技的限制无法对古灯进行深入的研究和探索,因而,这些古灯的光亮成了我们无法揭晓的谜团。

关于古代电源的谜案后来又有了新的发现和进展。1936年,在修建伊拉克首都巴格达城近郊格加特·拉布阿村的铁路时,偶然间又发掘出了一座由巨大石板砌成的古墓,墓内有一具石棺。当考古学家打开石棺后,找出了大量2000多年前的石器物,这些古物都是公元前247年至公元前226年时期的。

当时担任伊拉克博物馆馆长的德国考古学家瓦利哈拉姆·卡维尼格,记述了石棺内的一件陶制器皿:这件古物类似花瓶,高15厘米,白色中夹杂一点淡黄色,边沿已经破碎,上端为口状,瓶里装满了沥青,沥青之中有一铜管,直径2.6厘米,高9厘米,铜管顶端又有一层沥青,并有一根锈迹斑斑的铁棒。铁棒高出沥青绝缘体1厘米,由一层灰色偏黄的物质覆盖着。看上去好像是一组化学仪器。经过研究和鉴定,瓦利哈拉姆·卡维尼格认为:“在巴格达出土的陶制器皿、铜管和铁棒是一个古代化学电池,只要加上点酸溶液或碱溶液,便可以发出电来。”这种古器物被他称之为“巴格达古代学电池”。国际学术界有一些学者对上述判断持怀疑和否定态度,但国际上也有一定学者对上述判断表示支持和赞成。有些科学家仿照“巴格达古化学电池”的材料和方法,进行了通电试验,试验结果表明这些古电池(仿制品)真的可以通电。德国考古学家艾琳·艾杰巴利希特仿制“巴格达古化学电池”制作了一些铜管、铁棒和陶瓶。他把从新鲜葡萄里榨出来的液汁倒入仿制的古电池中,与古电池连接在一起的电压表指针立即显示出奇迹:他成功地获得了半伏特的电压。古电池发电性能确定后,他又用仿制的古代学电池作电解镀金试验:将一个小雕像悬挂着浸没在溶液里,然后给仿制的古代学电池通电,电流通过两个小时后,一个镀金的雕像便金灿灿地出现在他的眼前。他经过多次试验,终于证实了“巴格达古化学电池”能够发电,并且证明了2000多年前的古人确实已经使用古电池一类的东西了。

世界著名考古学家威夏劳·勒加博士又在埃及尼罗河畔一座从未有人发掘的距今约4000多年的古墓中,竟发现了一台完好无损的远古彩色电视机,这无疑又为古代电气的神秘来源蒙上了一层疑团。

这台被发掘出来的电视机只有一条线路,也就是说只能接收一个电视台的节目。另外,它有四个三角形的荧光屏,屏的四周都镀上了黄金,它的内部机件竟是目前最先进的钛金属制造成的,质地极为坚固,它的动力来源可能是太阳能电池。经科学家通过碳14年份的鉴定,证明它已有4200年以上的历史。

电视机是近代才被发明的。在1928年,英国人贝尔德发明了电视接收系统,而彩电的出现是在30年代之后了。4000年以前的古埃及人不可能拥有现代制作彩电的材料,更不可能具有这么高超的工艺水平来造出这台电视机,那么,这台彩电到底出自谁人之手制作的呢?

由于种种不能解释的原因,很多专家便猜测这台电视机极可能来自外星球,是外星人留在地球上的杰作。然而这些外星人什么时间到达了地球?他们来干什么?为什么留下这台彩电?他们的科技发展现在到了哪种程度呢?这些疑问困扰着考古学家、历史学家和各类专家们的头脑。

有一位电子工程师里察·蒙纳花了近1个月的时间细致地检查了这台电视机,并弄清了它的线路和工作原理。他试着准备用目前最先进的技术复制出一台同样的远古电视机,试图用它接收另外一个星球的电视信号。但愿这项工作能够早日成功,以便揭开远古彩电来源之谜。

金字塔内是否存在宇宙波

有人曾将数枚生锈的硬币放入金字塔内,过了一段时间后,锈迹斑斑的金属币竟然变得光灿灿的了。将一束经过脱水处理的花束放入塔内,它能长期保持原样,不枯萎,也不褪色。将香蕉放入塔内,10天后取出,仍保持原有的金黄色泽,蕉肉仍然厚实、清香,味道新鲜。将两杯鲜牛奶分别放在塔内外,过一段时间后,发现塔内的一杯仍然保持着新鲜牛奶的色、香、味,而塔外的那杯却已经发酸变质了。患有皮肤病的人在塔内进行治疗要比在塔外治疗效果好几倍。牙痛、头痛患者,在塔内坐一会儿就有非常轻松的感觉。一位患神经衰弱症而长期失眠的女青年,在塔内睡眠,很快进入梦乡。一位妇女用放置在塔内的水洗脸,几天后,朋友们都说她年轻了。科学家们又将饮料带入塔内进行试验,发现茶水、咖啡、果汁一类的饮料味道更浓了。同一品种的两株西红柿幼苗,当栽种在塔内的那株开花结果时,塔外的那株还在缓缓地生长着。

这一系列的奇异现象如何解释呢?许多科学家认为,这是由于金字塔内存在的一种“宇宙波”,或者是“金字塔能”所致。

有的科学家解释说:每座金字塔都是正南正北方向的,这绝非巧合。正南正北是地球磁力线的走向,金字塔便通过一定的方式将磁波汇集到这里面,并使其对进入塔内的各种物质产生作用。“宇宙波”或“金字塔能”最早是在30年代下半叶由一个名叫鲍维斯的法国人提出的。他到著名的胡夫大金字塔参观游览时,发现在塔高1/3处的厅堂内有一只垃圾桶,桶内堆放着猎狗之类的小动物尸体。尽管当时温度很高,但这些尸体竟然没有腐烂、变质,反而脱水成了木乃伊。据此,鲍维斯发表了自己的科研成果。

这种“宇宙波”或“金字塔能”是一种很复杂的物理现象,目前人类还不能完美地解释这一“自然之谜”。

巨石阵与天文现象有关吗

在英国索尔兹伯里以北有一个被称为“巨石阵”的石块群。巨石阵的主体是直立在平原上的一根根排列成圆形的巨大石柱。每根石柱高4米,宽2米,厚1米,重达25吨,两根最大的拱门石柱重50吨。考察者在巨大石阵内发现了由56个石柱围成一个圆形的坑穴群,坑内装满了人的头骨、骨灰,以及骨针、燧石等日用品,这些坑穴被称为“奥布里洞”。

早在200多年前就有人注意到巨石阵的主轴线指向夏至时日出的方向,其中两块石头的连线指向冬至时日落的方位。英国天文学家洛基尔指出石阵的中心与一块石头的连线指向5月6日和8月8日日落的位置,而中心与另一块石头的连线指向2月5日和11月8日日出的位置。因为这4天大致就是立夏、立秋、立春和立冬4个节气的时间,所以他认为建造巨石阵的人们已经有1年分8个节气的历法了。60年代初天文学家纽汉又找到了指向春分和秋分日出方位的标志,并且他还指出标号为91、92、93和94的4块石头构成一个矩形,它的长边指向月亮最南升起点和最北落下点的方位。天文学家霍金斯又找出了许多新的指示日月出没方位的指示线,因此他认为巨石阵中的56个奥布里洞能预报月食。天文学家堆伊尔则认为巨石阵更能预报日食。

但有不少人对巨石阵是古代天文观测台的说法表示怀疑,因为这些巨石需要到遥远的威尔斯山区去搬运,要动用150万个劳动力极强的人来建造,这在当时是极为困难的工程。再说对那圆形坑穴中的人骨等现象也解释不清。那么,这些巨石阵到底是做什么用的,是谁建造的,是如何建成的?

看来,这远古巨石阵之谜还有待于进一步探索。

金字塔上惊人的学术之谜

在古代世界有“七大奇迹”,埃及的金字塔被誉为“七大奇迹”之冠,其中最为壮观的一座叫胡夫金字塔,它约建于公元前2700多年。塔高146.5米,塔基每边长230.6米,占地约52900平方米,总重量684.8万吨。塔身用230万块巨石砌成,平均每块重10吨,石块之间不用任何粘着物,而由石与石相互叠积而成,人们很难用一把锋利的刀片插入石块之间的缝隙,时近5000年,这是人类有史以来单个最大的人工建筑物。15

自重10=地球的重量。

塔高10亿:地球到太阳的距离2(塔高)=塔面三角形面积

底周长:塔高=圆围:半径

底周长2=赤道的时分度

底周长÷(塔高2)=圆周率

你相信,这些数字仅仅是巧合吗?

另外,穿过大金字塔的子午线把地球上的陆地、海洋分成相等的两半。

金字塔基正好坐落在地球各大陆引力的中心。

还有,地球两极的轴心指向天空的位置每天都在变化,经过2.5827万年的周期,绕天空一周回到原来位置,而金字塔对角线之和,就正好等于25826.6。奇怪吗?

人们苦思冥想,如果不是巧合的话,4500年前的古代埃及人怎么有如此精确的测算呢?

“地下世界”真的存在吗

近年来,“地下世界”这个神奇的地方吸引了许多科学家和政治家。据说,那里是由无数纵横交错、弯弯曲曲、彼此相通的地下长廊和隧道连接着一个个神秘的洞穴组成。

在西伯利亚东北部的契尔斯基山脉附近地区,人们最早发现了许多联接成网的地下长廊。最初人们还以为那是些天然洞穴,后来,经过多次考察后,发现洞口不少段落有人工开凿的痕迹。

20世纪初,人们又在阿塞拜疆境内发现了地下长廊。一些科学家经过考察后判定,这些长廊仅仅是整个高加索地区地下长廊的出口部分。

俄国地理学家在1916年写报告说:阿尔泰山区也有一些地下长廊,从蒙古南部一直延伸到戈壁沙漠。

这些发现使“地下世界”变得很现实,这些地下长廊很可能就是“地下世界”的一部分。关注它的人越来越多,英国、美国、西班牙和南美的秘鲁等国家纷纷派出自己的考察队,寻找“地下世界”。没用多长时间,他们相继在尼罗河流域、南美的许多地方发现了大量首尾相接、支岔纵横的地下长廊。而且不约而同地在这些长廊中发现了人工开凿的痕迹,这使众多探索者倍受鼓舞,更加确信“地下世界”的存在。世界上许多国家的考察队经过考察后推测:“这个‘地下世界’是一个相互联通并且通过大西洋底,贯通欧、亚、美洲和非洲大陆的环球地下洞穴网。它是大西洲人的杰作。”一些人还进一步推测说:“当年大西洲沉没时,一部分大西洲人经过地下长廊逃往到美洲和非洲,成了史前文明的传播者。

第二次世界大战以前,一位美国科学家德威特·拉姆率领的考察队意外地发现。墨西哥的恰帕斯州是玛雅神殿和地下长廊入口所在地。听到这个消息,有许多国家的考察队立刻拥到墨西哥的恰帕斯。可是,除了又发现了新的地下长廊以外,还是没有人找到什么有价值的文物和财宝。

第二次世界大战爆发,使人们的一切计划都被战争打破了,可是,寻找“地下世界”的活动反倒随着战争的进程增多了。

法西斯魁首希特勒调集了大量人力和物力寻找“地下世界”的宝藏。他派往亚洲的考察队找到了一本梵文古书。书中记载了“地下世界”,还提到古代有一种名叫“众神之车”的运输工具,可以在地道里悬空穿行。希特勒曾组织人秘密仿制“众神之车”,意在用它搜索浩瀚的地下长廊,找出宝藏。可惜直到战争失败,也毫无收获。

战争中,罗斯福总统也援命德威特·拉姆,组织人力寻找“地下世界”中的宝藏。美、德考察队还曾经因此发生激烈的战争,但是,美国人也没能找到它。“地下世界”是不是真的存在?在“地下世界”里真的藏着宝吗?我们相信在各国考察队不懈的努力下,会真相大白的。

远古的计算机之谜

1900年,一位以采集海绵为职业的希腊潜水员,在安蒂基西拉海峡的水底,发现一个巨大的黑影。他游过去一看,不由大吃一惊。原来,这是一艘古代沉船的残骸。这个意外的发现使他高兴万分,他再度潜下水,仔细察看,发现古船里装有大理石雕像和青铜雕像。

不久这条沉船被打捞上来。经专家考证,这是一艘沉没水下已达2000年之久的古船。也就是说,它在公元初就沉没了。船上珍贵的古代艺术珍宝马上得到挽救和保护。

然而,奇迹很快就发生了,而它的价值远远超过了所有雕像。

那是在工作人员分析、清理船上物品时发现的,在没有用的杂物中有一团沾满锈痕的东西。经过认真的处理,人们发现那里面有青铜板,还有一块被机械加工的铜圆圈残段,上面刻有精细的刻度和奇怪的文字。专家们马上意识到这圆圈非同一般,古代船上怎么会有这样的东西呢?

经过两次认真的拆卸、清洗之后,专家们更加惊叹不已。摆在他们面前的那许多的细节部分清洗后显出的原形,竟是一台真正的机器,这台机器是由活动指针、复杂的刻度盘、旋转的齿轮和刻着文字的金属版组成的,经复制发现它有20多个小型齿轮,一种卷动传动装置和一只冠状齿轮,在一侧是一根指轴,指轴一转动,刻度盘便可以各种不同的速度随之转动。指针被青铜活动板保护起来,上面有长长的铭文供人阅读。

美国学者普莱斯用X光检查了这台机械装置,认为它是一台计算机,用它可以计算太阳、月亮和其他一些行星的运行。据检测,它的制造年代是公元前82年。这不能不令世人感到惊异。要知道,计算机是1642年才由帕斯卡尔发明的,而且当时他制造的计算机械准确度很差。虽然人们公认希腊人是古代最有智慧的民族,但这台古代计算机的出现,还是令人感到不可理解。

还有,这个机械装置全部是由金属制成的,使用了精密的齿转转动装置。而人们都知道金属齿轮转动是在文艺复兴时代才使用的。这涉及到制作它时必需具备的车、钳、铣、刨等机械加工工具,而这些工具在古希腊都是根本就不存在的。

于是人们不得不面临这样一个问题:这台“安蒂基西拉机器”到底是谁制造的?

有人说,如果它确是古希腊人制造的,那么人们对古希腊科学技术的理解恐怕要彻底改写。但这改写又没法进行,因为这个计算机只是一个孤证,关于它的制造的一切人们都无法得知。在古希腊和其他一切古代民族的文献中,也从来没有任何关于计算机机械的记载。

如果它不是古希腊人所造,那么必定出于远比古希腊人更有智慧,科学技术和工艺水平也要高得多的智慧生命之手。

那么,它是谁造的呢?

巴格达电池

在巴格达伊拉克博物馆的藏品中,有一只简陋的小陶罐,外观虽不起眼,却被誉为考古学领域最令人吃惊的发现。因为尽管已有大约两千年历史,但以陶罐内装的所有物质及其制作意图来判断,这只陶罐却像是一个电池的外壳。

1936年6月,铁路建筑工人在巴格达附近偶然挖开一座古墓之后发现了这件神秘的物品。考古学家们赶来后,发现这座陵墓事实上是安息时期(约公元前250~公元250年)一个定居点的一部分。经过发掘,他们出土了大量物品,其中有带雕刻图案的砖块、陶器、玻璃和金属制品,外加一个内装奇特物质——一根一头封闭的铜管、一根铁棒和一些沥青碎屑的卵形陶罐。

在访问巴格达期间,伦敦科学博物馆的物理学家沃尔特·温顿听到有关此次发现的报告后,对这只陶罐做了仔细的研究,并产生了很深的印象。他说:“在铜制容器内放上一些酸,随便什么,醋也可以。嘿,转眼的工夫,你就有了一个能产生电压并释放电流的简单腔体。将几个这类腔体串联起来,便构成一个电池组,所发出的电流足以使电铃发声,点亮灯泡,或驱动一辆小型电动车。”

温顿指出,这件物品确实是电池,这是“显而易见和完全可信的”。他的惟一疑问来自于它的独特性质。考古学上的“一次性事物”始终是最难解释的发现。其实,此前在巴格达附近的安息古城泰西封已经发现了其他陶罐,只是温顿并不知晓罢了。那些陶罐是与护身符等多种神秘物品一起发现的。这种情况表明,炼金术士曾使用过这些陶罐,但我们仍然找不到它们作何用途的线索。温顿说,最理想的是这只陶罐应同金属线一道被发现,能找到一系列此类陶罐,才是比较好的事情,因为有了它们,疑点便会烟消云散。然而,正如温顿于1967年所指出的,如果不是电池,它又会是什么东西?“我不是考古学家,所以我直接提出了最容易提出的科学答案。我看不出它还能有什么别的用途,也许有更好的答案,但至今我还没有听到。”

25年过后,还是无人为这只神秘的陶罐提出真实可信的其他解释。而首要的事实仍然是:它作为一个电池工作得相当出色。美国进行过两项独立的实验,对陶罐及其内装物质的复制品做了测试。把醋酸、硫酸或柠檬酸也行——当作电解质,注入铜管,模型便产生电压为1.5伏的电流,18天后电流才消失。

可是,在两千年前,到底是什么人用电池做了什么事情?科罗拉多大学的保罗·凯泽最近指出,这些电池的使用者是巴比伦的医生,在没有电鳐鱼时,他们把它作为替代品使用,从而能起到局部麻醉的作用。但是,在各种意见中,仍以伊拉克博物馆实验室主任、德意志考古学家威廉·柯尼希所作的解释最有说服力。他曾于1938年仔细研究过“巴格达电池”。柯尼希认为,将若干个这类腔体串联起来,从里面发出的电流可用来电镀金属。实验用复制品所产生的电压能够满足这项工作的需要。

事实上,为了给铜首饰包银,伊拉克的工匠们仍然在使用一种原始的电镀方法。这种技术可能是从安息时期或者更早的时候起一代代传下来的。3000余年以前,安息人便继承了近东地区的科研传统和公元前330年随亚历山大大帝入侵此地的希腊人的聪明才智。

我们可能永远也搞不清古代的电学实验究竟做到了何种程度。古代伊拉克的工匠们对他们的技术知识妥加防范,秘不外传;巴比伦泥板上确实列出了制作彩色玻璃的配方,但配方中往往夹杂着行话,只有行家才能看出其中的门道。电镀的秘诀肯定是秘不外传的宝贵财富,或许从未以简洁易懂的文体见诸于文字。好在伊拉克还有数百个坟冢未曾发掘,博物馆中也有数千块泥板,泥板上涉及科学的文字在等人翻译。或许最保险的说法是,古人所掌握的电学知识,其涵盖范围之广可能还会给人们带来种种惊喜。

一亿年前的甲烷泄漏事件

科学家日前宣布,1.83亿年前大批生活在海洋中的生物突然灭绝,其原因是由于史前全球气候变暖,导致海底巨大的“甲烷库”持续释放出大量的甲烷,这些甲烷把海水中的氧消耗殆尽,从而生成大量的二氧化碳。

这一理论发现不仅揭示了当时80%的深海物种突然灭绝的真相,还为解释史前其他物种神秘消失的原因提供了一条新的线索。

甲烷水合物是由海洋表面的藻类死后沉没于海底而形成的,通常情况下,甲烷气体是以冰态存在的,但极易受到压力和温度的影响。

根据牛津大学的教授们对海底朽木沉积物的最新研究发现,有清楚的证据表明在地球历史上曾有一段时间大气温度出现反常,氢碳含量处于非正常水平。研究小组负责人称很难确定这些氢碳的来源,对此最好的解释就是——它们来源于海底沉积物产生的甲烷。

研究人员认为,侏罗纪时期猛烈的火山喷发使大气中充满了二氧化碳及其他能够引起温室效应的气体,这导致了全球气候的变暖,深海环境也因此受到影响。海底的甲烷因水温升高而被释放出来,与水中或大气中的氧气结合产生二氧化碳,反过来又加速了全球气候变暖的进程,一大批生物正是在那个时期灭绝了,人们都认为这是由于氧气的减少造成的,但谁都没有把甲烷的释放和物种的灭绝联系起来。受害最大的当属像双壳类动物一样在海底觅食的有机体——据估计大约有80%的此类物种在那个时期永远从这个星球上消失了。受到影响的还有其他一些海底植物。科学家们认为这一灾难性的释放持续了5000年——从地质学角度讲“只是一转眼”的时间。据估计那次大释放的总量是今天海底甲烷水合物总量(14万亿吨)的20%。

古老收音机时光倒流

一部已有几十年历史的古老收音机,不但至今还能使用,最奇怪的是,它播放出来的,竟然全是20世纪30年代的节目!

这部令电讯专家百思不得其解的“飞歌”牌真空管式古老收音机,是两名儿童在美国乔治亚洲北部其家居的阁楼玩耍时,无意中发现的。

据他们的母亲说,这部收音机原本属于她父亲所有,但自从1934年起,它便一直弃置在阁楼上,再也没有使用。“我的两个儿子发现收音机后,将电掣插上,看它是否仍能使用。”这位不愿透露姓名的母亲说。“当它开始播出节目时,他们便来到厨房叫我一起去听。我去到那里,收音机正播放着罗斯福总统讲述当年经济不景气的情形,顿时吓我一跳。”这家人立刻通知电子专家到来,将收音机带走,让他们进行详细调查,找出其中原因。

古老收音机能接收当年电台的广播。

目前调查工作仍未完成,不过据一些有份参与研究的科学家表示,这部超过半世纪的古老收音机,的确能接收到当年电台广播的讯号,将之重播出来。

据其中一位科学家说,他们曾将1934年播放的一段长约12小时的节目录下来,再进行仔细分析,其中的节目有新闻、广播剧和趣剧等,另外还有当年最受欢迎的“积宾尼节目”与小罗斯福总统对美国人民的一段讲话。“我听过其中一段新闻报道,我敢肯定是现场播,绝对不是录音带。”一位科学家说。“那是一部真正能接收过去的广播的收音机,而且还是独一无二的。”我们曾将一批价值五十美元最先进的接收仪器,放在收音机的四周,可是唯独是那部收音机能接收到广播,我们的仪器就连一点讯号也收不到。“为什么会这样?我们现在仍不知道,不过那些有关当年状况的广播,好像二次大战前的形势、影圈动态与经济大衰退,就绝对假不了。”

电灯、彩电

科学家们发现在古埃及3000多年前金字塔的壁画上面,竟然绘画了外星球人的太空模样。这个金字塔位于尼罗河的河堤,发掘人是科学家伊沙杜拉博士。他指出,太空船的形状犹如一个倒转了的碟,这证明了3000多年前外星人已经跟古埃及人有了接触。

不过,据埃及学研究专家安迪指出,伊沙杜拉的发现虽然有趣,但缺乏新意。因为很多人都知道外星人与古埃及人接触的消息。金字塔的建成,便是外星人帮助的结果。

在古埃及的金字塔建筑群中,规模最大的一座是距今约4600年前,在开罗近郊吉萨建造的古王国时期第四王朝法老胡夫,古希腊人称之为奇阿普斯的金字塔,它内部结构极为复杂和神奇,并饰以雕刻、绘画等艺术品。由于墓室和甬道里十分黑暗,这些精致的艺术作品需要光亮才可能进行雕刻、绘画,应是在利用火炬照明或者是在油灯下才能完成。当时如果真的是使用火炬或油灯,就必然留下一些“用火”的痕迹。可是,现代科学家对墓室和甬道里积存了4600多年之久的灰尘进行了全面仔细的科学化验和分析,结果证明:灰尘里没有任何黑烟和烟油的微粒,没有发现一丝一毫使用过火炬或油灯的痕迹。这是不容置疑的千真万确的事实。因为,现代科学家利用来化验墓室和甬道里灰尘的现代仪器是目前世界上最先进的,它能够准确地分析出每一粒灰尘的100万分之一中的化学成分。可见,古埃及艺术家在胡夫金字塔地下墓室和甬道里雕刻、绘制壁画时,根本不是使用火炬或油灯来照明,而很可能是利用某种特殊的蓄电池或者其他能够发光亮的电气装置。令考古学家和历史学家们惊奇的是:距今4600多年前的古埃及人真的知道现代电灯之谜的秘密吗?这是现代人不可思议的奇迹。

一位著名的考古学家威夏劳·勒加博士在日内瓦向新闻界宣布:他在埃及尼罗河畔一座从未有人发掘的古墓中竟然发现了一台完好无损的类似彩色电视机的仪器。这台仪器与时下流行的彩电有较大区别,它只有一条线路,只能接收一个电视台的节目。它有4个三角形的荧光屏,屏的四周都镀了黄金,它的机件是目前最先进的金钛制造的。质地极为坚固,该机已不能工作,虽然经历了4200年,它的太阳能电池作为动力仍能正常操作。

由于古埃及人既没有制作电视机的材料,也不可能具备高精度的工艺水平,因此,专家们认为它极可能是外星人送来的礼物。电子工程师察·蒙纳花了近一个月的时间细致地检查了这台电视机,并查清了它的线路和工作原理。他准备用当前最先进的技术复制出一台同样的彩电来,以试验它是否能接收到另一个星球的电视信号。

奥克洛原子反应堆

位于非洲中部的加蓬共和国,有个风景非常美丽的地方——奥克洛。但是,奥克洛的闻名于世,并不是由于它的风光,而是它那神秘莫测的原子反应堆。

1972年6月,奥克洛的铀矿石运到了法国的一家工厂。法国科学家对这些铀矿石进行了严格的科学测定,发现这些铀矿中铀235的含量低到不足0.3%。而其他任何铀矿中铀235的含量理应是0.73%。这种奇特的现象引起了科学家们的高度重视和关注,运用多种先进的技术手段和科学方法,努力寻找这些矿石中铀235含量偏低的原因。经过再三深入探讨和研究,科学家们十分惊奇地发现:这些铀矿石早已被燃烧过,早已被人用过。这一重大发现立即轰动了科技界。为了彻底查明事实真象,欧美一些国家的许多科学家纷纷前往奥克洛铀矿区,深入进行考察和研究。经过长时间的共同努力探索,断定是奥克洛有一个很古老的原子反应堆,又叫核反应堆。这个原子反应堆由6个区域的大约500吨铀矿石组成,它的输出功率只有1000千瓦左右。据科学家们考证,该矿成矿年代大约在20亿年前,原子反应堆在成矿后不久就开始运转,运转时间长达50万年之久。面对这个20亿年前的设计科学、结构合理、保存完整的原子反应堆,科学家们瞠目结舌、百思不解。这个原子反应堆究竟是谁设计、建造和遗留下来的呢?这是一个令全世界科学家都无法揭晓的特大奇谜。由于这个奇迹出现于奥克洛矿区,因此,科学家们把它称为“奥克洛之谜”。

这个古老的原子反应堆是自然形成的吗?科学家们一致否定了这种可能性,因为自然界根本无法满足链式反应所具备的异常苛刻的技术条件。只有运用人工的科学方法使铀等重元素的原子核受中子轰击时,才能裂变成碎片,并再放出中子,这些中子再打入铀的原子核,再引起裂变——连续不断的核反应(链式反应),当原子核发生裂变或骤变反应时释放出大量的能量。原子反应堆是使铀等放射性元素的原子核裂变以取得原子能的装置。这种装置绝对不可能自然形成,只能按照严格的科学原理和程序,采用高度精密而先进的技术手段和设备,由科学家和专门技术工人来建造,只有用人工的方法使铀等通过链式反应或氢核通过热核反应聚合氨核的过程取得原子能。

既然如此,这个原子反应堆的建造者是谁呢?据研究,早在20亿年以前,地球上还只有真核细胞的藻类,人类还没有出现。到新生代第四纪更新世早期(距今约300多万年前),才开始出现了早期的猿人。直到第二次世界大战末期,人类才制造了第一颗原子弹。1950年,在美国爱达荷州荒漠中的一座实验室内,才第一次用原子能发电。1954年,苏联才建造了世界上第一座核电站。由此看来,距今20亿年前,在奥克洛建造的原子反应堆,绝对不会是地球上的人类,而只能是天外来客。一些科学家推测,20亿年前,外星人曾乘坐“原子动力宇宙飞船”来到地球上,选择了奥克洛这个地方建造了原子反应堆,以在原子裂变或聚变所释放的能量为能源动力。产生原子动力的主要设备是原子反应堆系统和发动机系统两大部分。反应堆是热源,介质在其中吸收裂变反应释出的能量使发动机作功而产生动力,为他们在地球上的活动提供能量。后来,他们离开了地球,返回了他们的故乡——遥远的外星球,于是在地球上留下了这座极古老而又神秘的原子反应堆。

原住在奥克洛附近的主要在芳族、巴普努族等。在他们中间,流传着这样的神话传说:在非常遥远的古代,整个世界漆黑一团,没有人类,也没有任何生物,大地一片荒凉。突然一个神仙从天而降,来到奥克洛地区,用矿石雕刻了两个石像,一男一女,“石像能放出耀眼的光芒”,使茫茫黑夜中出现了白昼。有一天,蓦然狂风怒吼,雷鸣电闪,两个石像变成了活生生的人,并且结成恩爱夫妻,生儿育女,他们的子孙后代,便成了当地部落的祖先。这个神话透露出了一点消息,那个“自天而降”的神仙,很可能就是外星人,而那个能放光耀眼光芒的石像,很可能就是受过原子辐射照射的某些介质被加热后所释放出的光。

对此,也有人从另外一个角度进行解释。有人认为,地球上不只有一代人,在20亿年前,就曾有过一次高度发达的人类社会,由于相互仇视,发动核战争,人类毁灭了,但也留下了一些数量极小的遗物。而奥克洛原子反应堆,就是20亿年前的人类建造的。

到底哪一种说法对呢?现在还不是做结论的时候,还有待于人们进行深入的研究和探索。

4200年前的彩电

电、电灯和电视机是近现代才发明和使用的,在几千年前的古代绝对不可能有这类东西。这是连小学生也知道的普通历史常识。可下列的历史事实令历史学家和考古学家迷惑不解。

一位著名的考古学家威夏劳·勒加博士在日内瓦向新闻界宣布:他在埃及尼罗河畔一座从未有人发掘的古墓中竟然发现一台完好无损的类似彩色电视机的仪器。这台仪器与时下流行的彩电有较大区别。它只有一条线路,只能接收一个电视台的节目。它有4个三角形的荧光屏,屏的四周都镀了黄金,它的机件是目前最先进的金钛制造的。质量极为坚固,该机已不能工作,虽然经历4200年,它的太阳能电池作为动力仍能正常操作。

由于古埃及人既没有制作电视机的材料,也不可能具备高精度的工艺水平,因此,专家们认为它极可能是外星人送来的礼物。电子工程师里察·蒙纳花了近一个月的时间细致地检查了这台电视机,并查清了它的线路和工作原理。他准备用当前最先进的技术复制出一台同样的彩电来,以试验它是否能接收到另一个星球的电视信号。

在古埃及的金字塔建筑群中,规模最大的一座是距今约4600年,在开罗近郊吉萨建造的古王国时期第四王朝法老胡夫,古希腊人称之为奇阿普斯的金字塔,它内部结构极为复杂和神奇,并饰以雕刻、绘画等艺术品。

由于墓室和甬道里十分黑暗,这些精致的艺术作品需要光亮才可能进行雕刻、绘画,应是在利用火炬照明或者是在油灯下才能完成。当时如果真的是使用火炬或油灯,就必然留下一些“用火”的痕迹。可是,现代科学家对墓室和甬道里积存了4600多年之久的灰尘进行了全面仔细的科学化验和分析,结果证明、灰尘里没有任何黑烟和烟油的微粒,没有发现一丝一毫使用过火炬或油灯的痕迹。

这是不容置疑的千真万确的事实。因为,现代科学家利用来化验墓室和甬道里灰尘的现代化仪器是目前世界上最先进的,它能够准确地分析出每一粒灰尘的100万分之一中的化学成份,由此可见,古埃及艺术家在胡夫金字塔地下墓室和甬道里雕刻、绘制壁画时,根本不是使用火炬或油灯来照明,而很可能是利用某种特殊的蓄电池或者其他能够发光亮的电气装置。

不过,在公元1401年,考古学家在意大利罗发发掘一座帕拉斯墓穴,发现整个墓穴被一盏明亮的灯照亮着,这盏灯在墓穴里已经燃亮了2000多年而没有熄灭,直到考古学家把墓穴全部打开后它才自动熄灭。

公元1845年4月,考古学家在罗马附近发现一位古代年轻女子的石棺,她的全身肌肉还没有腐烂,像活人一样完好无损,面容栩栩如生。打开她的石棺时,考古学家被石棺内一盏明亮的古灯吓住了,这盏古灯已经在石棺内燃亮了1500多年之久没有熄灭。

为什么古灯在已经掩埋、密封了的坟墓或石棺里能燃亮1500多年而不熄灭呢?这些古灯的光源究竟是什么?至今仍然是无人揭晓的谜。

从这两盏古灯的外表形态来观察,它们与现代的电灯不相同,但其发放亮光的原理可能与现代电灯有某些相似之处。由此可见,远在1500多年前,某些古人就能够制造某种特殊的蓄电池或其他能够永放亮光的特殊电气装置了。查遍1500年前古代的所有历史文献,根本没有试制电器的任何记载。许多人认为1500年前的古人绝对不可能有如此高超的电气技术,这些古灯不可能是地球上的古人发明的,而是天外来客——外星人遗留在地球上的制品。由于这些古灯被考古学家发现时受着科学技术条件的限制,当时无法对这些古灯进行深入的研究和探索,因而这些古灯就成了千古悬案。

令考古学家和历史学家们惊奇的是:距今4600多年前的古埃及人真的知道现代电灯之谜的秘密吗?这是现代人不可思议的奇谜。

公元前的电池

1936年6月盛夏,伊拉克首都巴格达城外,修建铁路铺设路基时,突然发现地面上露出一块巨大的石板,板上刻有许多波斯文字。众人围拢上前,观看着,惊讶,困惑,不知这到底是什么。几个好事者持锹向前,向下挖去,很快,一个巨大的石板砌成的古代石棺出现在人们眼前。施工暂时停止了。伊拉克博物馆的考古学家们立即赶来,修建铁路的工地上顿时出现了考古热。

两个多月过去了,巨大的石棺终于打开了,发现了大量公元前248年至公元前226年古波斯时代的文物。但是,其中最使考古学家惊讶的,不是由613颗珍珠组成的捻珠和大量金银器,而是一些铜棒、铁棒和陶器。“这些小型铜管、铁棒和陶器为何和金银器等贵重物品一起随葬?它们有什么作用?”当时担任伊拉克博物馆馆长的德国考古学家瓦利哈拉姆·卡维尼格围着出土文物转来转去,百思不解。于是,他立即组织力量,对这些铜管、铁棒和陶器进行研究和鉴定。不久,他描述说:“我们发现了一个异常奇特的文物,它是一个陶瓶,高15厘米,型似花瓶,呈乳白偏黄色,上端为口状,瓶里装满了沥青。沥青中埋有一根铜管,直径2.6厘米,高9厘米。铜管内有一层沥青,包着一根铁棒。铁棒上端高出铜管1厘米,高出的部分虽布满铁锈,但个别地方却有一层灰色偏黄的物质,看上去好像是一层铅。铁棒下端则塞有3厘米高的沥青,使铁棒同铜管相隔离。”

人们倾听着他的叙述,十分惊讶,但谁也不知道这些东西到底是用来做什么。

不久,经过进一步鉴定,卡维尼格宣布一个惊人的消息:“这些出土的铜管、铁棒和陶器是古代化学电池。只要向陶瓶内倒入一些酸或碱性水,便可发出电来。”这就是说,在公元前248至公元前226年之间,居住在这里的波斯人就开始使用电池了。

卡维尼格的消息震动了考古界。世界各地考古学家纷纷赶来,要仔细地研究这个古代化学电池。但是,卡维尼格和古代化学电池却突然不见了。考古学家们四处寻找,但却毫无结果。

原来,卡维尼格带着这些古代电池悄悄地返回德国了,以便证实他的另一个惊人的发现。几个月后,卡维尼格出现在柏林,公布了一个更令人惊讶的消息。他说:“根据出土文物中有可装配10个电池的材料来分析,这些电池当时是被串联使用的,串联这些电池的目的则是通过电解法将金涂在雕像或装饰品上。”

卡维尼格这两个发现立即引起世界考古界大哗。但是,他的论断却长时间未获考古界的承认。为什么呢?

正如此后访问巴格达的英国科学博物馆秘书长——化学和自然科学家瓦里特尔·温冬所说:“尽管他的论断颇有道理,但自然科学家很难相信,化学电池在伏特和伽伐尼发明电池之前1500年就诞生了。这个考古发现如果能在科学上确立,那么,便将成为科学史上一个最大的事件!”

面对非议,卡维尼格并不灰心,仍然坚持自己的观点。他感慨地说:“迄今为止,没有任何科学家能够反驳我的论断,但科学界却无视这种事实,可以往观点的坚持和对古代历史的蔑视,是科学界未接受2000年前两河流域(指伊拉克幼发拉底河同底格里斯河之间地区)居民就使用了电这一事实。”

困难之际,一位德国学者艾林·艾杰巴利希特帮助了卡维尼格。他制作了一些铜管、铁棒和陶瓶,仿制“巴格达电池”。取来新鲜的葡萄汁,倒入电池中,立即,奇迹出现了:联接着电池的电压表显示出半伏电压。电池发电性能确定后,艾杰巴利希特又作电解镀金试验。经过反复试验,他终于证实,古代人正是用这种方法镀金的。

除艾杰巴利希特外,美国科学家们也模仿巴格达电池进行了一系列试验。他们用复制品也成功地获得了半伏特电,而且电池持续工作了18天。试验中使用了葡萄酒、铜硫磺、盐硫酸等古代居民拥有的溶液作电池溶液。此后,这些科学家们宣布,巴格达附近发现的铜管、铁棒和陶器只能被认为是用于制作化学电池。

这不仅表明古代波斯人已知道怎样使用电,而且提出了一个重要问题:使用电可能是古代冶炼技术的一个重要手段,用以炼铁和其它金属,制作兵器。

第二章 物理天地

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。

做学徒的电学家法拉第

法拉第(1791~1867),英国著名的物理学家、化学家。在物理学中,他发现了电磁感应现象、电的本质、电解定律等。在化学中,他发现了两种新的氯化碳等。

法拉第出生在英国一个铁匠家里,他12岁时就进了里波先生开的铺子当小学徒。这个铺子经营书籍装订、出租报纸(因为那时很少有人订报,都是租报纸看)。因此,无论天气多么恶劣,法拉第都要走大街,穿小巷,给客户送报纸。当法拉第把报纸送到客户手上时,总要趁客户看报的间隙时间自己也读一段报,凡遇到看不懂的地方,就找人请教。这样,1年下来,法拉第已经认识很多字了,也学到了不少知识。

法拉第手脚勤快,聪明伶俐,里波先生很喜欢他,就让他住在店堂楼上的小阁楼里,学习装订书籍的手艺。法拉第学得很快,又非常勤奋,装订手艺很快就赶上师傅了。

以前,法拉第送报的时候都偷空读报,现在装订图书,就更不放过了。他第一次看的是一本《一千零一夜》的故事,书里那些有趣神奇的故事把他迷住了。

从此,每一本经过他装订的书,他都要仔细地读一遍。每天晚上收工以后,法拉第就坐在工作台前,聚精会神地看书。他边看边记,看到好的插图,还临摹下来。

一天晚上,法拉第正看得入迷,一会儿发笑,一会儿皱起眉头,连里波先生进来都没有发觉。里波先生看着他那傻劲,不由得笑出了声。笑声惊动了法拉第,他回过头来,窘得脸通红,心里想,这回准得挨一顿骂。里波先生是个好心肠的人,他不但没生气,胖胖的脸上反而笑出两个酒窝,他对法拉第说:“读吧,爱读什么就读什么。订书匠只管书的外表,可是你想知道书里的内容,那没有什么坏处。”

法拉第碰上这样好的老板,心里乐开了花,他更加孜孜不倦地读书了。最使他入迷的是《大英百科全书》和《化学漫谈》。

法拉第通过看书,已经知道一根玻璃棒在毛皮上摩擦几下就能吸起纸屑,这就是“电”。《大英百科全书》中还说,可以把电贮存起来,贮存多了就可以“啪”地一下放出火花,像天上的雷鸣、闪电一样。法拉第看着这些,渴望亲自动手做实验弄懂这些科学道理的心情愈加强烈起来。

可是,做实验要有仪器和药品,穷学徒哪来的钱呢?

法拉第并不灰心,他一有空就到药房去拣人家扔掉的小瓶子,用省下的零花钱买一点便宜的药品。他抱着药品和小瓶子,兴冲冲地把小阁楼装备成实验室。书上说,贮电瓶和充电机要两个大玻璃瓶,可他拣的瓶子都太小了。

一天,在一家旧货铺里,法拉第看到了合适的大瓶子。他一点点把钱攒起来,每天都去看看,这两个瓶子还在不在。总算有一天,他买到了这两个大瓶子,像棒宝贝一样把瓶子捧回了阁楼。

每天晚上一下工,法拉第就钻进那间阁楼实验室,点上一支蜡烛,开始做实验。他面前摆着一个本子,本子上面都是用工整的小字抄录的《大英百科全书》和《化学漫谈》上的电学和化学实验步骤。书上

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书


相关推荐

最新文章


© 2020 txtepub下载