第三十八回:茶壶煮饺子笨女婿失去讲座,实验加方程物理学登上高(1 / 1)

加入书签 本章报错

数理化通俗演义强烈推荐:

“看来燃烧和空气大有关系。”他一边洗脸,一边说。

拉瓦锡只穿一件睡衣坐在实验台旁,他将一块金刚ธ石用不怕火的石墨软膏厚厚地裹起来,然后放在火上高温加热。他想过去人们研究燃烧都是在空气里进行,被烧过的东西多啦,少啦,都看作是这东西自己发生了变化,谁敢保证这看不见的空气里不会有什么物质在燃烧时参加进去,或者又带走什么呢?我今天将这金刚石裹得严å严实实不见空气,看它会出现什么样子。他就这样睡衣拖鞋,蓬头黑手地在实验台旁忙着,亏得玛丽贤惠,一会儿捧过一块热毛巾为他擦擦满脸的汗水,一会儿又往他嘴里塞一块面包干,心疼地伯他饿坏肚子。这时在高温火焰下,那ว裹着石墨的金刚石已被烧得通红,就像炉子里的红煤ศ球一样。拉瓦锡小心地停了火,等待它慢慢冷却下来剥开一看,金刚ธ石竟完好无຀损!

“我想弄清行星的轨道。”

圈里溜掉,开普勒就越是不厌其烦地寻找新的圆圈。这天布拉格来了一位老翁,叫马斯特林,是开普勒的恩师、挚友。当年开普勒在图宾根神๰学院临毕业时,正是这位数学教师保举ะ位列格拉茨去教数学,使他从此离开神学步入了科学领域。多年来他们一直保持通信,探讨天文、数学、物理。这次他远道而来,见到开普勒屋子里许多乱七八槽的圆圈,便奇怪地问他:“朋友,我不知道你这些年到เ底在干什么?”

再说张遂发明“复矩“,领导了大规模的天文测量,在掌握大量数据的基础上,又研究了日月蚀,节气令,编制ๆ了《大衍历》,倾满腹学问,一身精力全责献给天文事业。开元15๓年(727年)10月,唐玄宗要到洛阳出巡ำ,照例把张遂带在身边。这时他已๐积劳成疾,勉强随着那ว大队车马,昏昏沉沉地出了东门,到了新丰(เ今陕西临潼县东北),便不省人事了。玄宗闻讯,急忙赶到帐຀前探视,只见张遂半睁法眼,细声说道:贫僧一生观星尚不能穷其究竟,今当升天,再去究其细微。愿陛下早ຉ早颁行新历,以利民生。”说完溘然长逝,时年44岁。玄宗君臣自是一番痛哭。张遂所言升天之事,后来亦有应验,那就是公元197๕7年7月,中国科学院紫金山天文台把新发现的并被国际上承认的四颗小行星赋予了中国古代科学家的名字,其中ณ之一就有一行和尚,其他三个是张衡、祖仲之ใ、郭守敬。这是后话,留后再表。

张遂一行和尚,用复尺测出了纬度,更重要的是有了纬度就可以去计量一度子午线的长短,可以计算整个子午线的长短。当时他算出每度弧长1้3203公里,虽与现在测得的1้112公里相比还不甚精确,但这在世界上确是第一次实测子午线每度的弧长。前面第三回我们曾讲过阿基米德和埃拉托色尼测量地周,但那还是一种推算,并不是实测子午线。在张遂之后90่年,到公元814年,阿拉伯人才在幼发拉底河平原上进行了一次子午线的测量。

兴起后,这个相似点更是联结了许多学科,出现了量子物理,量子化学,量子生物等。作为量子物理学家的薛定锷写出了《生命是什么?》,玻尔写出了《光和生命》将生物研究推向了一个新阶段。事物间的相似点常常是暗渡陈仓出奇兵的好地方,只要选准,就会骤然取胜。

二是,通过发现两事物间的相似联接点,来开拓新的研究领域。比如本生发现不同元素都有自己的固定光谱,根据这一点相似联系便创น立了光谱分析学,并得以发现铯、铷、铊、铟、氦、氩等,开垦出一片新元素的处女地;居里夫人根据一些不同元素都有一定的放射性和相似联系,创立了放射化学,据此,人们发现了钋ว、镭、镁、锕、氡等,在元素า王国里又拓出一片领地。作为物理学家的卢瑟福,在研究原子放射性时,却发现了原子的衰变,从而发现放射性是原子现象,又是生成新า物质的化学变化的伴随物。他在这个十字路口上不自觉地走进化学领ๆ域。因此,当他获得192๐8年的诺贝尔化学奖时,连他自己也大吃一惊。他说我一生经历许多变化,想不到这一次从物理学家变成了化学家。量子力学

经消失了的隐性性状又出现了。孟德尔一口气又种了278๖个杂交组合,授粉之后他给碗豆套上布袋,小心地观察记录。这样又经过几年的种了收,收了种,从花色上杂交对比,从种籽上杂交对比等等,翻来覆去地排列ต组合。现在他那间修士住的小屋里除了圣经之ใ外,架子上已๐堆满了许多小布口袋,里面鼓鼓囊囊全是碗豆,上面还标着f1、f2๐;高、矮;黄、绿等,只有他自己才能看懂的字和符号。

现在孟德尔认为品种已经很纯,实验可以开始了。于是他就按照对应品种一一杂交,抛开其他特徵,先观察最主要的性状,若它们的杂交一代(f1)แ与父母到底有什么不同。谁知这新า长出来的子一代,只清一色的继承父母之中一方的特性。比如高株和矮株杂交,所得全是高株;灰色和白色杂交,所得全是灰色。孟德尔把高、灰等这类保留แ下来的特徵叫做显性,矮、白等叫做隐性,这些性状被隐去了。但是他没有灰心,第二年又用上年得到的杂交子一代(f1)进行自交(f1้f2),所得的种子再播种,生成子二代(f2)。这一下奇怪的现象又出现了,和子一代的清一色不同,子二代不但有显性性状,而且曾

弗莱明这一转念不要紧,他可挽救了千万条生命。

1928年的一天早晨,弗莱明换上工ื作服,像往常一样推门走进实验室,第一件事就是检查一夜间细菌的生长情况。他将那些小碟子似的培养皿一个个ฐ取出来,仔细观察,看到有一只培养皿上的黄色葡萄球菌此昨天少了一半。这是实验室里常有的事,细菌被别的菌污染后,培养皿上又会长出别的菌种。这一碟污染过的菌是不能用了,应该倒掉,重新า培养。弗莱明站起身来,左ุ手持碟,右手抓过一把镊子,当琅一声刮在皿边上,就要将这些可恶又可怜的葡萄球菌刮入垃圾筒里去。但是,就在这镜子碰着皿边当螂一响之际,弗莱明的手又缩了回来。他转念一想,我何不看看到底是什么讨厌的细菌总是污染我的培养皿,破坏我的实验?

这种新的物理现象的发现也将会导致炸弹的制造。纵然把握不足,但可以想像,一种新า型的极有威力的炸弹是可以这样制造出来的。这种炸弹仅需一枚,用船运我载港口爆炸,就可以完全摧毁港口连同它周围的部分地区。但这类炸弹也许遇于笨重,不便空运。

近四个ฐ月来,由于法国的的约里奥及美国的费米和西拉德的工作,用大量的铀达到原子核链式反应似乎ๆ已成为ฦ可能。由á此便可生成极其巨大的能ม量和大量新า的类镭元素า。看来,这项成就的取得,已是指日可待了。

说起这个原理还有一段故事。1913年夏天爱因斯ั坦邀请居里夫人到เ瑞士来渡暑假。他们带着两ä家人的孩子高高兴兴地登上了阿尔卑斯山。脚下白云缭绕,深谷千仞,孩子们高兴地喊着、叫着。突然,爱因斯坦一把抓住居里夫人的手臂说道:要是我们坐着升降机从山谷底上来,突然吊索断ษ了,会有什么感觉呢?

狭义相对论是从人们习以为常的同时,即绝对时间观上找见突破口的,广义แ相对论也在一个人们司空见惯的问题上找见了突破口。比如手里拿着一粒石子,一松手,石子直线下落。这可以有两个解释,一是地球的吸引,就是说石子有引力质量;二是石子自由á落体,有惯性质量。这在牛顿定律里分成两条来表达,但是这两个质量怎么เ这样一致呢?看来它们的效果是一样的,这就是等效原理。

但是迈克尔逊和莫雷把他们的装ณ置搬到高山顶上,甚至随着氢气球上升到半空,还是测不出这种以太引起的光行差。结论只可能ม有两个ฐ:要么是地球根本就没有动,要么以太这东西根本就不存在。但无论那一条都是一说出口都教人目瞪口呆的新闻。这天体运动经哥白尼发现到牛顿最后证明是决不能ม怀疑的。相比之下倒是以太说还有一点漏洞,看来宇宙间根本就不存在什么以太。迈克尔逊本是想以精确的实验为以太的存在提供证据,不想结果适得其反,却从根本上否定了以太。一个小小的实验却戳破了人们想像中的宇宙。

那ว就说明以太在随着地球作百分之百的移动,我们应该尽量离开地面,到高空试一试是否有以太漂移。

1้919年4月2日຅,卢瑟福正式到卡文迪许上任。这是他一生中的第三个阶段,也是最后一个阶段。他自任教授以后三易其地,但是由于他的刻苦、谦虚,每到一地都干出了惊人的成果,而且每到一地在他的周围就立即团结了一批有为的年轻人。这次他到卡文迪许一上任就宣布了一个ฐ新课题๤研究原子核的构成。在曼彻斯特时,他打碎了原子,现在他又要打碎原子核了。

到了自己的实验室,而汤姆生现在已是6๔3岁的老人,还身兼三一学院的院长,再领ๆ导卡文迪许这个处于物理世界最前沿的实验室已๐力不从心。他想起了自己้的得意学生,便四次写信诚恳地请卢瑟福来接此重任。

老师,这个ฐ积累是全社会共享的,为ฦ甚么เ同一个时间,同一个实验室,有人能够利用它去实现新的突破,有的人就做不到呢?

事情并不这样简单,我刚ธ开始实验时,曾在两块金属板之间加上一个电å场,射线并不偏转。这是由于有气体的存在压力太高。要解决这个问题就先要解决真空条件,而当时真空技术才刚ธ刚使用,很不完善。可知一项研究总是和当时的技术发展水平相联系的。所以,电子的发现并不是我个人特别聪明,这是前人经过许多知识和技术方แ面的积累,到现在才水到渠成了。

亲爱的,遇到了什么เ难题?

贝克勒尔已证明铀有放射性,那么其他物质有没有放射性呢?它们的强弱又有甚么差ๆ别呢?实验一开始就遇到这个问题。玛丽就自己腹内的知识想各种办法来证明这个问题,比如可以把一种物质放到黑纸包的底片上,看它能不能ม使底片感光,对比感光的强弱来确定放射性的大小,但是这对差ๆ别ี很小的放射物是根本判断不出来的,贝克勒尔的办法在深入研究中已๐不适用。玛丽整日陷入沉思,坐卧不安,茶饭不香。比埃尔看到妻子难受的样子,一天,在实验室处理完手边的事后,便过来问她:

本来,伦琴是一个十分小心谨慎的人,治学态度极严,遇有新成果不经自己再三验证和专家评定决不发表。可是他投送的那些邮件有一份是给维也纳的物理学家艾克斯奈尔的。这艾克斯ั奈尔与伦琴相交笃深,他一眼就看出这是一项伟大的发现,其欢悦之情不能自禁。一天他正举行家庭宴会,便将伦琴夫人那ว只左手的x射线照片拿出来给朋友们夸耀,这自然使满座赞叹,家宴生辉。而席间又有一位好事者叫雷谢尔,立即提出要将照片借回去好让家人也๣一饱眼福。碍着面子艾克斯奈尔便借给了他。不想雷谢尔的父亲是维也纳《新闻报》的出版人,这老雷谢尔真不愧为新闻老手,一眼就看出这是一条将震动世界的消息,接到เ照片的第二天1896๔年1月5๓日,就在头版以《耸人听闻的发现》为题,在全世界第一次发表了这条独家新闻。这个德国科学家的伟大成果竟首先在奥地利发表,然后伦敦《每日记事》驻维也纳记者又立即将《新闻报》的消息发回总社,1896年1月6日伦敦便向全世界发出这样一条新า闻:

在18๖95年的最后几天,伦琴将这项研究成果整理成一篇论文《一种新า的射线,初步报告》,遂给了维尔茨堡物理学医学学会。同时又把报告的副本和几张x射线照片邮寄给他的几位物理学家朋友。可是他还没有想到,当他把信件投入校园里那ว个大邮筒后,等待他的是一场多大的麻烦。

这天达尔文正这样拼命写作,忽然听见几下低低的敲门声,不像是外面来的客人,因为如果赖尔或霍克他们到了,爱玛一定会先招待的。他捶了捶发酸的后背起身去开门,门缝里显出一个瘦小的身影,原来是四岁的小儿子弗朗西斯。只见他怯生生地伸出一只又黑又脏的手,手里有四个便士,鼓着腮帮子也不说话。孩子来书房是犯禁的,但达尔文一见儿子这样子也就心软了,而且执法官爱玛也正好不在跟前๩。父亲弯下腰问到:

能迎风搏浪,到大自然中ณ去探索,又能潜心静性,埋头在书房里研究,这实在是大学问家的风度。但是这个环境的造成,首先得感谢爱玛。达尔文共有五个男ç孩,两个女儿,不用说家里就如同幼稚园一般。但是爱玛规定孩子们谁都不许进父亲的书房,而且经过书房门口要像猫走路那样不能ม发出一点声响。达尔文本是一个极爱孩子的人,他控制ๆ自己的感情,在一天的三段工ื作时间里一定闭门不出,只有在吃饭时或休息时才和孩子们游戏。他每天这样或埋在书籍笔记里查找资料,或伏案疾书,每当撕下一张稿纸,听见那ว嚓的一声,便感到极大的安慰。由于五年的海ร上生活或许还有遗传的原因,现在他的身体很不好,头晕,失眠,呕吐,有时一天也写不了几页。但精神一好就赶快工作。那潦草的初稿丛书房里一页一页地递出来,爱玛就伏在会客室的那张大写字台上为ฦ他誊清。

女王陛下也知道我这个看门老汉啊?

这天下午,列ต文虎克正拄着拐杖在那ว一排显微镜架子间作着骄傲地巡视,忽然市长大人亲自推门进来。虽然市长每天从这个大门里要进出几次,可是多年来他们从没有说过一句话。今天什么大事让市长屈驾登门呢?列文虎克忙恭身让坐,又喊玛丽亚倒茶,可市长今天倒没有一点架子,只是急慌慌地说:列文虎克先生,快将房子收拾一下,英王陛下亲自来参观您的小镜库了。

从我记忆的漩涡

啊!你的质问,

只要张网细打捞,鱼虾蟹蚌都不丢â。

老师也帮着老人劝自己的学生,还是不要干这种异想天开的事,说:你若想让电å波飞过大西洋,就得先在大西洋上悬一面像欧洲那么大的镜子,你要知道电波和光一样只能走直线,两地球表面是弧形的,除非高空有一面大镜子反射,电å波才能射到เ大西洋彼岸去。这一点,就是赫兹教授生前也是这样认为ฦ的啊!

再强的电波也会在空气中慢慢消失。

再说戴维眼看报告日຅期就到,电解苛性硷还是水路不通,火路不行。他焦焦虑虑地苦思苦干了十几天,比较了十几个方แ案。也真是车到เ山前必有路,这天他一拍脑门忽生一计:我何不把苛性硷稍稍打湿,令其刚能导电å又不含剩余水份呢?这个点子一冒出来,他高兴地两手一拍大腿,高喊一声:成了!倒把埃德蒙得吓了一跳,忙问:什么成了?

天猛然有悟再一起脱๳掉。所以人们常说戴维教授常常胖几天,瘦几天,叫人无຀法捉摸。他好冲动,少冷静,极聪明,缺耐心,怕寂寞,爱虚荣,最顽强,又自信。对他这种风风火火的任务作风,助手们早已熟知,而且大家又极信任他的才气,所以总是每呼必应,实验室上下一致,倒也配合得得心应手。

牛顿看这个比自己小十四岁的青年天文学家,一时不知说甚么才好。他从小孤苦伶仃,顿ู觉面前的哈雷就像自己้的小兄弟一般,忙喊仆人快去拿酒,又搂着哈雷的肩膀在沙发上坐下。哈雷也赶快取出特地为他带来的资料,说:牛顿ู先生,你看,这是格林威治天文台新测的月球与地球距离的数据,这是巴黎天文台最新测得的地球子午线数据

不,用不的它的钱๥,我已借到เ一笔钱,以个人名义แ来出版这本书๰!

第一定律限面积,第二定律画椭圆,周期半径归第三,天上从此再不乱。

开普勒写完这段话,把笔一甩,拉着妻子,便推门向外跑去。阳光灿烂,清风徐徐,多瑙河波光粼粼。他惊讶地发现大自然这样美好。多少年来,他一直是在黑洞洞的宇宙里探索ิ,今天才有空儿留心一下自己所生活的地球,所傍依多年的多瑙河。开普勒将他的第三定律等成果写成一本书《宇宙谐和论》于1619๗年出版。开普勒发现的这三条定律可真是非同小可,它使那杂乱的宇宙星空顿然井井有序,开普勒自己้也被后人誉为天空立法者。为了便于记亿这三条重要规律,单有一首打油诗唱道:

麦克斯韦说着翻开讲义,向两个忠实的学生笑了笑,对着空空的大教室,又像是对着世界ศ,对着未来,继纸续认真地讲着他的理论。而他的预ไ言也没有错,这时在和英国一海ร之隔的法国,已经给他准备了一个二十二岁的接班人。到底此人是谁,电磁波找见没有,且听下回分解。

↑返回顶部↑

书页/目录

数理化通俗演义