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,到底工匠有沒有搗鬼呢?既想檢驗(yàn)真假,又不能破壞王冠,這個(gè)問題不僅難倒了國王,也使諸大臣們面面相覷。后來,國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,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,畫眉在樹上唱著悅耳的歌。在英國格拉斯哥大學(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踱去。他時(shí)而望著廣闊的天空,時(shí)而瞧瞧乎坦的操場,時(shí)而皺起雙眉……突然,他臉上流露出笑容,心情豁然開朗,他想出來了,想出了解決蒸汽機(jī)的有效辦法。他高興地跑起來,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:瓦特發(fā)明蒸汽機(jī),是因?yàn)樗谐说奶觳藕椭腔邸F鋵?shí)不然。為了說明這個(gè)問題,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。對這種司空見慣的事,有誰留過心呢?瓦特就留了心。有淮?他在廚房里看祖母做飯。灶上坐著一壺開水。開水在沸騰。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,就問祖母說?什么玩藝使壺蓋跳動(dòng)呢
祖母回答說:水開了,就這樣。
瓦特沒有滿足,又追問:為什么水開了壺蓋就跳動(dòng)?是什么東西推動(dòng)它嗎?
可能是祖母太忙了,沒有功夫答對他,便不耐煩地說:不知道。小孩子刨根問底地問這些有什么意思呢。
瓦特在他祖母那里不但沒有找到答案,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,水要開了,發(fā)出嘩嘩的響聲。摹地,壺里的水蒸汽冒出來,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,他把壺蓋揭開蓋上,蓋上又揭開,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,祖母又開腔了:你這孩子,不知好歹,水壺有什么好玩的,快給我走開!她漫不經(jīng)心地說。
他的祖母過于急躁和主觀了,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)。后來又經(jīng)過多次研究,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,加之英國當(dāng)時(shí)煤鐵工業(yè)發(fā)達(dá),所以英國就成為世界上最早利用蒸汽推動(dòng)鐵制海輪的國家。十九世紀(jì),開始海上運(yùn)輸改革,一些國家進(jìn)入了所謂的汽船時(shí)代。從此,船只就行駛在茫茫無際的海洋上了。隨之而來,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,他走過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)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,一場大火把家業(yè)燒了個(gè)精光,老諾貝爾的生意由此開始衰落,并在諾貝爾1歲時(shí)破產(chǎn)。被生活所迫,老諾貝爾后來不得不只身離家到俄國從商謀生。
諾貝爾自幼勤奮好學(xué),好奇心很強(qiáng)。到俄國后,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)的東西可以用來開礦鑿山,但危險(xiǎn)性極大無法使用時(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,在一家工廠當(dāng)學(xué)徒。此后,他還曾到法國、德國、英國、意大利等國的幾家工廠當(dāng)過學(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,市場很大。諾貝爾父子看準(zhǔn)了形勢,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10萬法郎。用這筆錢,他們辦起了自己的工廠。
經(jīng)過反復(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,它剛一問世,就得到普遍運(yùn)用。
諾貝爾的公司由此重新振興起來。 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、英國、葡萄牙等國也下令禁止制造、貯存和使用新炸藥,這使他的炸藥和公司陷入困境之中。 面對四面楚歌的形勢,諾貝爾決心走出困境。經(jīng)過認(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題,以避免長途運(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礦和筑路上。后來,就是這類炸藥炸穿了阿爾卑斯山,提前好幾年打通了長達(dá)14.5公里的隧道,節(jié)約開鑿費(fèi)用500多萬元。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、法國、德國為他簽發(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?,旣惡退恼煞虮税枴ぞ永铮≒ierrecurie)共同承擔(dān)了研究這種射線的工作。他們在極其困難的條件下,對瀝青鈾礦進(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,并初步測量出鐳的相對原子質(zhì)量是225。這個(gè)簡單的數(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的科學(xué)事業(yè)。她在巴黎大學(xué)將丈夫所開的講座繼續(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,并測出它的性質(zhì)。她還測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,而不會(huì)向其它方向掉呢?后來,他終于發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。
愛迪生
愛迪生小時(shí)候?qū)κ裁炊几信d趣。對自己不了解的事情總想試一試,弄個(gè)明白。有一次他看見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,他還是不甘心,非看清楚蜂窩的構(gòu)造才行。愛迪生后來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,怕遭到反對和迫害,遲遲不愿將《天體運(yùn)行論》公開出版。1543年5月24日,哥白尼在他彌留之際,才在病榻上見到了剛剛出版的《天體運(yùn)行論》樣書。
盡管哥白尼的“太陽中心說”公布后,受到社會(huì)上宗教勢力和守舊的人們的污蔑和攻擊,甚至于信仰宣傳這一學(xué)說的人也被殘酷的鎮(zhèn)壓和迫害,但是哥白尼的學(xué)說,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,到底工匠有沒有搗鬼呢?既想檢驗(yàn)真假,又不能破壞王冠,這個(gè)問題不僅難倒了國王,也使諸大臣們面面相覷。后來,國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,該定律就被命名為阿基米德定律。金的王冠,做好后,國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,到底工匠有沒有搗鬼呢?既想檢驗(yàn)真假,又不能破壞王冠,這個(gè)問題不僅難倒了國王,也使諸大臣們面面相覷。后來,國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,該定律就被命名為阿基米德定律。