科學(xué)家發(fā)明發(fā)現(xiàn)的小故事
金冠之謎
赫農(nóng)王讓金匠替他做了一頂純金的王冠,做好后,國(guó)王疑心工匠在金冠中摻了銀子,但這頂金冠確與當(dāng)初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒(méi)有搗鬼呢?既想檢驗(yàn)真假,又不能破壞王冠,這個(gè)問(wèn)題不僅難倒了國(guó)王,也使諸大臣們面面相覷。后來(lái),國(guó)王將它交給了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法,但都失敗了。有一天,他去澡堂洗澡,他一邊坐進(jìn)澡盆里,一邊看到水往外溢,同時(shí)感到身體被輕輕拖起。他突然恍然大悟,跳出澡盆,連衣服都顧不得穿就直向王宮奔去,一路大聲很著“尤里卡”, “尤里卡”(Fureka,我知道了)原來(lái)他想到,如果王冠放入水中后,排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量,那肯定是摻了別的金屬。這就是有名的浮力定律,既浸在液體中的物體受到向上的浮力,其大小等于物體所排出液體的重量。后來(lái),該定律就被命名為阿基米德定律。
瓦特
一個(gè)夏日的早晨,天氣 晴朗,畫眉在樹(shù)上唱著悅耳的歌。在英國(guó)格拉斯哥大學(xué)的校園里,有一個(gè)人正在散步。他邁著緩緩的步伐,在綠茵茵的草坪上踱來(lái)踱去。他時(shí)而望著廣闊的天空,時(shí)而瞧瞧乎坦的操場(chǎng),時(shí)而皺起雙眉……突然,他臉上流露出笑容,心情豁然開(kāi)朗,他想出來(lái)了,想出了解決蒸汽機(jī)的有效辦法。他高興地跑起來(lái),腳步騰空。霎時(shí)間,他的身影便出現(xiàn)在陪伴他多年的操作臺(tái)上。他就是蒸汽機(jī)的發(fā)明家瓦特。曾有人說(shuō):瓦特發(fā)明蒸汽機(jī),是因?yàn)樗谐说奶觳藕椭腔?。其?shí)不然。為了說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題,還是講講關(guān)于瓦特勤奮學(xué)習(xí),刻苦鉆研;發(fā)明創(chuàng)造的故事吧。
水蒸汽的啟示
隨著智育的發(fā)展,瓦特對(duì)客觀存在的一些事物都發(fā)生了濃厚的興趣,產(chǎn)生了好奇和鉆研之心。這為他以后發(fā)明蒸汽機(jī)打下了良好的基礎(chǔ)。
在瓦特的故鄉(xiāng)--格林諾克的小鎮(zhèn)于上,家家戶戶都是生火燒水做飯。對(duì)這種司空見(jiàn)慣的事,有誰(shuí)留過(guò)心呢?瓦特就留了心。有淮?他在廚房里看祖母做飯。灶上坐著一壺開(kāi)水。開(kāi)水在沸騰。壺蓋啪啪啪地作響,不停地往上跳動(dòng)。瓦特觀察好半天,感到很奇怪,猜不透這是什么緣故,就問(wèn)祖母說(shuō)?什么玩藝使壺蓋跳動(dòng)呢
祖母回答說(shuō):水開(kāi)了,就這樣。
瓦特沒(méi)有滿足,又追問(wèn):為什么水開(kāi)了壺蓋就跳動(dòng)?是什么東西推動(dòng)它嗎?
可能是祖母太忙了,沒(méi)有功夫答對(duì)他,便不耐煩地說(shuō):不知道。小孩子刨根問(wèn)底地問(wèn)這些有什么意思呢。
瓦特在他祖母那里不但沒(méi)有找到答案,反而受到了冤枉的批評(píng),心里很不舒服,可他并不灰心。
連續(xù)幾天,每當(dāng)做飯時(shí),他就蹲在火爐旁邊細(xì)心地觀察著。起初,壺蓋很安穩(wěn),隔了一會(huì)兒,水要開(kāi)了,發(fā)出嘩嘩的響聲。摹地,壺里的水蒸汽冒出來(lái),推動(dòng)壺蓋跳動(dòng)了。蒸汽不住地往上冒,壺蓋也不停地跳動(dòng)著,好象里邊藏著個(gè)魔術(shù)師,在變戲法似的。瓦特高興了,幾乎叫出聲來(lái),他把壺蓋揭開(kāi)蓋上,蓋上又揭開(kāi),反復(fù)驗(yàn)證。他還把杯子、調(diào)羹遮在水蒸汽噴出的地方。瓦特終于弄清楚了,是水蒸汽推動(dòng)壺蓋跳動(dòng),這水蒸汽的力量還真不小呢。
就在瓦特興高采烈,歡喜若狂的時(shí)候,祖母又開(kāi)腔了:你這孩子,不知好歹,水壺有什么好玩的,快給我走開(kāi)!她漫不經(jīng)心地說(shuō)。
他的祖母過(guò)于急躁和主觀了,這隨隨便便不放在心上的話,險(xiǎn)些挫傷了瓦特的自尊心和探求科學(xué)知識(shí)的積極性。年邁的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知?水蒸汽對(duì)瓦特有多么大的啟示!水蒸汽推動(dòng)壺蓋跳動(dòng)的物理現(xiàn)象,不正是瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的認(rèn)識(shí)源泉嗎?
一七六九年,瓦特把蒸汽機(jī)改成為發(fā)動(dòng)力較大的單動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)。后來(lái)又經(jīng)過(guò)多次研究,于一七八二年,完成了新的蒸汽機(jī)的試制工作。機(jī)器上有了聯(lián)動(dòng)裝置,把單式改為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),完善的蒸汽機(jī)發(fā)明成功了。
由于蒸汽機(jī)的發(fā)明,加之英國(guó)當(dāng)時(shí)煤鐵工業(yè)發(fā)達(dá),所以英國(guó)就成為世界上最早利用蒸汽推動(dòng)鐵制海輪的國(guó)家。十九世紀(jì),開(kāi)始海上運(yùn)輸改革,一些國(guó)家進(jìn)入了所謂的汽船時(shí)代。從此,船只就行駛在茫茫無(wú)際的海洋上了。隨之而來(lái),煤礦、工廠、火車也全應(yīng)用了蒸汽機(jī)。體力勞動(dòng)解放了,經(jīng)濟(jì)發(fā)展了。這不能不說(shuō)是蒸汽機(jī)發(fā)明的成果。當(dāng)然也是蒸汽機(jī)的發(fā)明家瓦特的功勞。因此,瓦特在世界上享有盛名。
瓦特的一生充滿著艱苦和斗爭(zhēng),他走過(guò)的道路是多么坎坷不平啊。他在艱苦和坎坷中為人類造了福,為人類前進(jìn),開(kāi)辟了新的里程。瓦特十分重視學(xué)習(xí)和實(shí)踐。學(xué)習(xí),豐富了他的智慧;實(shí)踐,結(jié)出了豐碩的成果。諾貝爾是聞名世界的大科學(xué)家、發(fā)明家,也是一個(gè)成功的企業(yè)家。他發(fā)明的炸藥、雷管開(kāi)創(chuàng)了人類征服自然的新紀(jì)元,以他身后龐大的基金所設(shè)的諾貝爾獎(jiǎng)金,更使他飲譽(yù)世界。
艾爾弗雷德.伯哈德.諾貝爾于1833年10月21日出生在瑞典首都斯德哥爾摩市一個(gè)貧困潦倒的工程師兼商人家里。他的父親英莫紐?諾貝爾(人稱老諾貝樂(lè))是一位富有才華的發(fā)明家和商人,曾創(chuàng)建瑞典第一家橡膠公司。
就在諾貝爾出生的前一年,一場(chǎng)大火把家業(yè)燒了個(gè)精光,老諾貝爾的生意由此開(kāi)始衰落,并在諾貝爾1歲時(shí)破產(chǎn)。被生活所迫,老諾貝爾后來(lái)不得不只身離家到俄國(guó)從商謀生。
諾貝爾自幼勤奮好學(xué),好奇心很強(qiáng)。到俄國(guó)后,為了學(xué)好俄文,他常常挑選一些俄文名著譯成瑞典文,再翻譯成俄文。后來(lái)他又用這種方法學(xué)會(huì)了英文、法文和德文。有一次,他父親的一位叫西蒙的教授請(qǐng)諾貝爾父子觀看硝化甘油爆炸力的試驗(yàn)。錘子落在鐵砧上,受錘地的硝化甘油立即發(fā)生爆炸。小諾貝爾被這奇妙的現(xiàn)象迷住了。當(dāng)他得 知這種爆炸力極強(qiáng)的東西可以用來(lái)開(kāi)礦鑿山,但危險(xiǎn)性極大無(wú)法使用時(shí),就萌發(fā)了發(fā)明炸藥的念頭。
到16歲時(shí),迫于生計(jì),他不得不中斷學(xué)習(xí),孤身遠(yuǎn)渡重洋到了美國(guó),在一家工廠當(dāng)學(xué)徒。此后,他還曾到法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、意大利等國(guó)的幾家工廠當(dāng)過(guò)學(xué)徒。學(xué)徒期間,他每天在勞動(dòng)10多個(gè)小時(shí)之后,仍堅(jiān)持學(xué)習(xí),困了就把腦袋伸到水龍頭下沖一沖。就這樣,他憑自學(xué)學(xué)到了不少的技術(shù)和科學(xué)知識(shí),不但在科學(xué)、文學(xué)和哲學(xué)方面奠定了一定的基礎(chǔ),而且在機(jī)械方面做出了好幾項(xiàng)革新,表現(xiàn)出了很強(qiáng)的獨(dú)創(chuàng)能力。
1854年,諾貝爾回到彼得堡,和父親一起,一邊從商,一邊從事炸藥的研制工作。一次,由于公司遇到了財(cái)政困難,父親派他去倫敦、巴黎,向當(dāng)?shù)劂y行磋商貸款。結(jié)果是空手而歸,家業(yè)再遭破產(chǎn)。不得已,全家于1859年返回瑞典。
當(dāng)時(shí)為了適應(yīng)開(kāi)礦山、發(fā)展工業(yè)和加強(qiáng)軍事力量的需要,許多化學(xué)家都在致力于炸藥的研制。炸藥的應(yīng)用前景很廣闊,市場(chǎng)很大。諾貝爾父子看準(zhǔn)了形勢(shì),為了實(shí)現(xiàn)自己的發(fā)明愿望,也為了重振家業(yè),他們從事起如何利用硝化甘油巨大爆炸力潛能的研究。但手頭上缺乏資金,無(wú)法進(jìn)行規(guī)模大的試驗(yàn)。諾貝爾再次奉父命前往巴黎尋求貸款。這一次,他很順利,帶回了10萬(wàn)法郎。用這筆錢,他們辦起了自己的工廠。
經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn),諾貝爾認(rèn)識(shí)到,要使硝化甘油發(fā)生爆炸,只須把它加熱到170攝氏度至180攝氏度。為此,必須尋找出一種安全的引爆裝置。
1862年初夏,諾貝爾進(jìn)行了一次探索性試驗(yàn)。這次試驗(yàn)獲得了成功。但是,引爆所用的火藥多而硝化甘油少,威力小成本高,沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。 為了找到一種量少但能引爆硝化甘油的可靠物質(zhì),諾貝爾又進(jìn)行一次又一次的帶有極大危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn),但均告挫折。經(jīng)過(guò)多次的失敗,諾貝爾發(fā)現(xiàn)了失敗的原因,并最終成功地發(fā)明了用少量的一般火藥,引爆硝化甘油的引爆物。這項(xiàng)諾貝爾引爆法的發(fā)明,使諾貝爾于1864年生平第一次獲得了由瑞典政府簽發(fā)的專利證。
這種炸藥的威力極大,在爆破工程中可以節(jié)省大量人力財(cái)力。因此,它剛一問(wèn)世,就得到普遍運(yùn)用。
諾貝爾的公司由此重新振興起來(lái)。 正當(dāng)諾貝爾四處推廣由他發(fā)明的炸藥的時(shí)候,卻發(fā)生了一系列的意外爆炸事故,使人們對(duì)諾貝爾的新發(fā)明產(chǎn)生了懷疑和恐懼。瑞典政府下令禁止運(yùn)輸炸藥,不準(zhǔn)諾貝爾在陸地上試驗(yàn),法國(guó)、英國(guó)、葡萄牙等國(guó)也下令禁止制造、貯存和使用新炸藥,這使他的炸藥和公司陷入困境之中。 面對(duì)四面楚歌的形勢(shì),諾貝爾決心走出困境。經(jīng)過(guò)認(rèn)真的多方思考和大量的秘密試驗(yàn),諾貝爾首先解決了硝化甘油的就地制造問(wèn)題,以避免長(zhǎng)途運(yùn)輸中發(fā)生的爆炸危險(xiǎn)。接著又集中精力研究硝化甘油的安全運(yùn)輸方法。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn),他終于找出穩(wěn)定硝化甘油化學(xué)性質(zhì)的方法,并且又利用硅藻土吸收硝化甘油的方法,制 成了兩種安全的硅藻土猛炸藥。為了解除人們的顧慮,挽回已經(jīng)造成的不良影響,他親自到各地表演,用事實(shí)證明猛炸藥的爆破威力和安全性能。終于這種新型炸藥又一次被利用到了開(kāi)礦和筑路上。后來(lái),就是這類炸藥炸穿了阿爾卑斯山,提前好幾年打通了長(zhǎng)達(dá)14.5公里的隧道,節(jié)約開(kāi)鑿費(fèi)用500多萬(wàn)元。諾貝爾也由此名揚(yáng)天下,瑞典政府收回了當(dāng)初的禁令,由驅(qū)逐變?yōu)闅g迎,英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)為他簽發(fā)了發(fā)明專利證。諾貝爾的公司終于又柳暗花明。
居里夫人
瑪麗·居里(居里夫人)是法籍波蘭物理學(xué)家、化學(xué)家。
1898年法國(guó)物理學(xué)家貝可勒爾(AntoineHenriBecquerel)發(fā)現(xiàn)含鈾礦物能放射出一種神秘射線,但未能揭示出這種射線的奧秘。瑪麗和她的丈夫彼埃爾·居里(Pierrecurie)共同承擔(dān)了研究這種射線的工作。他們?cè)跇O其困難的條件下,對(duì)瀝青鈾礦進(jìn)行分離和分析,終于在1898年7月和12月先后發(fā)現(xiàn)兩種新元素。
為了紀(jì)念她的祖國(guó)波蘭,她將一種元素命名為釙(polonium),另一種元素命名為鐳(Radium),意思是“賦予放射性的物質(zhì)”。為了制得純凈的鐳化合物,居里夫人又歷時(shí)四(MarieCuI7e,1867--1934)載,從數(shù)以噸計(jì)的瀝青鈾礦的礦渣中提煉出1O0 mg氯化鐳,并初步測(cè)量出鐳的相對(duì)原子質(zhì)量是225。這個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字中凝聚著居里夫婦的心血和汗水。
1903年6月,居里夫人以《放射性物質(zhì)的研究》作為博士答辯論文獲得巴黎大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位。同年11月,居里夫婦被英國(guó)皇家學(xué)會(huì)授予戴維金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)隆?2月,他們又與貝可勒爾共獲1903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
1906年,彼埃爾·居里遭車禍去世。這一沉重的打擊并沒(méi)有使她放棄執(zhí)著的追求,她強(qiáng)忍悲痛加倍努力地去完成他們摯愛(ài)的科學(xué)事業(yè)。她在巴黎大學(xué)將丈夫所開(kāi)的講座繼續(xù)下去,成為該校第一位女教授。1910年,她的名著《論放射性》一書出版。同牟,她與別人合作分析純金屬鐳,并測(cè)出它的性質(zhì)。她還測(cè)定了氧及其他元素的半衰期,發(fā)表了一系列關(guān)于放射性的重要論著。鑒于上述重大成就,1911年她叉獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),成為歷史上第一位兩次獲得諾貝爾獎(jiǎng)的偉大科學(xué)家。
這位飽嘗科學(xué)甘苦的放射性科學(xué)的奠基人,因多年艱苦奮斗積勞成疾,患惡性貧血癥(白血?。┯?934年7月4日不幸與世長(zhǎng)辭,她為人類的科學(xué)事業(yè),獻(xiàn)出了光輝的一生。
參考資料:
牛頓
物理學(xué)家牛頓小時(shí)候看到蘋果熟了,掉下來(lái)很好奇,他想,地球上的東西,失去了支持后為什么都掉到地上來(lái),而不會(huì)向其它方向掉呢?后來(lái),他終于發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律。
愛(ài)迪生
愛(ài)迪生小時(shí)候?qū)κ裁炊几信d趣。對(duì)自己不了解的事情總想試一試,弄個(gè)明白。有一次他看見(jiàn)花園的籬笆邊有一個(gè)野蜂窩,感到很奇怪,就用棍子去撥,想看個(gè)究竟,結(jié)果臉被野蜂蜇得腫了起來(lái),他還是不甘心,非看清楚蜂窩的構(gòu)造才行。愛(ài)迪生后來(lái)成了舉世聞名的大發(fā)明家。
哥白尼
哥白尼懾于教會(huì)的統(tǒng)治,怕遭到反對(duì)和迫害,遲遲不愿將《天體運(yùn)行論》公開(kāi)出版。1543年5月24日,哥白尼在他彌留之際,才在病榻上見(jiàn)到了剛剛出版的《天體運(yùn)行論》樣書。
盡管哥白尼的“太陽(yáng)中心說(shuō)”公布后,受到社會(huì)上宗教勢(shì)力和守舊的人們的污蔑和攻擊,甚至于信仰宣傳這一學(xué)說(shuō)的人也被殘酷的鎮(zhèn)壓和迫害,但是哥白尼的學(xué)說(shuō),取得了最終的勝利。哥白尼和他的《天體運(yùn)行論》就像是黑暗夜空中閃爍的巨星,一直放射著璀璨的光芒。
金冠之謎
赫農(nóng)王讓金匠替他做了一頂純金冠之謎
赫農(nóng)王讓金匠替他做了一頂純金的王冠,做好后,國(guó)王疑心工匠在金冠中摻了銀子,但這頂金冠確與當(dāng)初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒(méi)有搗鬼呢?既想檢驗(yàn)真假,又不能破壞王冠,這個(gè)問(wèn)題不僅難倒了國(guó)王,也使諸大臣們面面相覷。后來(lái),國(guó)王將它交給了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法,但都失敗了。有一天,他去澡堂洗澡,他一邊坐進(jìn)澡盆里,一邊看到水往外溢,同時(shí)感到身體被輕輕拖起。他突然恍然大悟,跳出澡盆,連衣服都顧不得穿就直向王宮奔去,一路大聲很著“尤里卡”, “尤里卡”(Fureka,我知道了)原來(lái)他想到,如果王冠放入水中后,排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量,那肯定是摻了別的金屬。這就是有名的浮力定律,既浸在液體中的物體受到向上的浮力,其大小等于物體所排出液體的重量。后來(lái),該定律就被命名為阿基米德定律。金的王冠,做好后,國(guó)王疑心工匠在金冠中摻了銀子,但這頂金冠確與當(dāng)初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒(méi)有搗鬼呢?既想檢驗(yàn)真假,又不能破壞王冠,這個(gè)問(wèn)題不僅難倒了國(guó)王,也使諸大臣們面面相覷。后來(lái),國(guó)王將它交給了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法,但都失敗了。有一天,他去澡堂洗澡,他一邊坐進(jìn)澡盆里,一邊看到水往外溢,同時(shí)感到身體被輕輕拖起。他突然恍然大悟,跳出澡盆,連衣服都顧不得穿就直向王宮奔去,一路大聲很著“尤里卡”, “尤里卡”(Fureka,我知道了)原來(lái)他想到,如果王冠放入水中后,排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量,那肯定是摻了別的金屬。這就是有名的浮力定律,既浸在液體中的物體受到向上的浮力,其大小等于物體所排出液體的重量。后來(lái),該定律就被命名為阿基米德定律。