關於科學發明的小故事
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世界上第一架望遠鏡
1608年,荷蘭米德爾堡一位不出名的眼鏡師漢斯李波爾賽造出了世界上第一架望遠鏡。它是怎樣發明的呢?
有一天,兩個小孩正在李波爾賽的商店門口玩弄幾片透鏡,他們通過前後兩塊透鏡看遠處教堂上的風標,突然,好像發現什麼似的,興高采烈。李波爾賽趕忙跑了過去,他也拿起兩片透鏡一看,遠處的風標放大了許多。
李波爾賽高興地跑回店中,把兩片透鏡裝在一個筒子裏。試製成功了世界上第一臺望遠鏡。後來,伽利略仿效製造了放大32倍的望遠鏡,直接導致了日心說的偉大發現。
小人國的發現者
列文虎克(1632~1723)是顯微鏡的發明者。顯微鏡的發明使人類真正開始了對微生物的觀察和研究。
列文虎克只是個荷蘭德爾夫市政府的看門人。他利用看門之餘,磨製了許多鏡片。有一次,他透過兩片透鏡看東西,發覺能把極爲微小的東西放大許多倍。這下子,引起他莫大的興趣。他用這種鏡片觀看自己的牙垢,發現了許多奇形怪狀的小人國居民。他驚訝地寫道:在一個人口腔的牙垢裏生活的小人國的居民
小生物,比整個荷蘭王國的居民還多!一個看門老頭兒發明了顯微鏡,成了微生物學的開門鼻祖。
有人對他十分羨慕,追問着他成功的祕訣。列文虎克什麼話也沒說,僅向問話者伸出他的雙手一雙因長期磨鏡片而滿是老繭和裂紋的手。
華佗的五禽戲
華佗是我國東漢末年的大醫學家和藥物學家,爲充實和豐富我國古代醫學寶庫,做出了重大貢獻。
華佗不僅精通醫術,而且非常重視體育鍛煉對人的健康作用。有一次,華佗正在書房裏讀書,見一小孩把住門閂來回晃盪,他立即想到古書上戶樞不蠹,流水不腐的話,人爲什麼不也這樣天天運動,讓氣血流通呢?後來,華倫參考了導引術(全面鍛鍊身體的方法),編出了一套鍛鍊身體的拳法,名叫五禽戲。這種體育運動就是摹仿虎、鹿、熊、猿、鳥五種禽獸運動姿態的體操,可以使周身關節、脊背、腰部、四肢都得到舒展。
華佗的弟子吳普,由於幾十年堅持做五禽戲,活到九十多歲,仍然步履輕捷,耳聰目明,牙齒堅固。可知五禽戲是行之有效的健身體操。
碰倒紡車的啓示
珍妮紡織機的發明者詹姆斯哈格里沃斯(英國發明家)是一個普通工人。他既能織布,又會做木工。妻子珍妮是一個善良勤勉的紡織能手,她起早貪黑,一天忙到晚,可紡紗總是不多。哈格里沃斯每次看到妻子既緊張又勞累的樣子,總想把這老掉牙的紡車改進一下。
一天,他無意中把家裏的紡車碰翻了,他看到原來水平放置的放車錘變成了垂直豎立,仍在不停地轉動。這一偶然事件,使他得到啓示:既然紡錘豎立時仍能轉動,要是並排使用幾個豎立的紡錘,不就可以同時紡出好幾根紗了嗎?他說幹就幹,終於試製成裝有8個紡錘的新式紡織機,並給它命名爲珍妮紡織機。這項發明比舊紡織機提高效率幾十倍,被恩格斯作爲使英國工人的狀況發生根本變化的第一個發明。
愛迪生與留聲機
1877年秋天的一個早晨,愛迪生從美國一個叫梅羅國的地方,來到紐約一家雜誌編輯部辦公室。他小心翼翼地捧着一個奇形怪狀的小東西。這小東西上面有一根長長的金屬槓,一端有一個大點的輪子,另一端有個小把手。愛迪生把搖手搖轉,然後把一小張錫紙裹上圓筒,再裝上一根小針,對着圓筒唱了一句嬰兒催眠歌。動作完畢,機器又重新轉動起來,它竟一字不漏地把催眠歌重新唱了出來。形容當時在場的人的第一個感想,僅僅說驚異是不夠的了。人們大樂不支,所有編輯部的人都互相大聲傳告,說愛迪生帶來了一架會說話的怪物。在短時間內,市內各家報館的新聞記者象潮水般地涌來,都爭着要看一看這個在世界上最新奇的機器,一時把報館擠得水泄不通
這一發明一經傳出,激起當時社會急速而巨大的狂熱達數月之久。鐵路特開專車去參觀。許多人開始不相信這個發明,疑心他是先在裏面藏個什麼會說話的東西騙人的。有個教堂的主教用最高速度對着收音盤背誦聖經中的一串專門名詞,當這些名詞一字不漏地從機器中重複發出來時,他們才相信這東西沒有半點虛假。這就是世界上第一架留聲機問世時的情景。人們在讚歎之餘,都稱發明者愛迪生是個“妖魔”。其實,“妖魔”這個雅號遠不是從留聲機這一件發明纔有的,而是伴隨他的整個一生的。因爲他的發明創造實在太多了。電燈、電話、電影、電報機、發電機、蓄電池、打字機、磁鐵礦分離機、壓力錶等等,都是他的發明。據不完全統計,自從他發明第一臺自動數票機的1869年至1910年,他一共領得1328種發明專利權,約計在此時期,每11天他就有一個發明。正因爲這樣,他被人們稱爲“妖魔”是理所當然的了。
可是,這個“妖魔”人物的真正魔力究竟出自哪裏呢?他自己這樣說:“一分靈感,九十九分血汗”。“頑強的毅力、驚人的勤奮,正是他真正的‘魔力’所在。”
湯姆斯·愛迪生,生於1847年美國的渥海渥州。他只念過三個月的小學。學校老師說他"愚呆",親友們也都這樣稱呼他。而他的母親並不相信這一點,親自做他的教師,引導他去讀一些書。不到12歲,他就讀完了不少難讀的書,他的父親還引導他攻讀過牛頓原理。家庭的教育和影響,使他從小就養成了勤奮的精神和驚人的毅力。
愛迪生很喜歡科學。他很小就在自己家的地窖裏,儲存了幾百個各種試驗用的瓶子,建起了一個小實驗室。他把平時省吃儉用的錢,全部花在購買化學用品和化學儀器上。但光靠這個錢是不能滿足試驗需要的、於是,他就到火車上當賣報童。他每天清晨登車,晚上9時後回家,搞完試驗常常到深夜才能休息。後來,他發現火車上行李車廂中有一間吸菸室未用,他就把家中地窖裏的試驗品搬到這上來,堅持做化學試驗。在這裏,他還學會使用陳設在這兒的一臺印字機,並能用電報號碼記錄當地新聞,辦了一份報紙。這份報紙大受歡迎,銷路可觀,此時他才12歲。有一天,火車搖晃,行李滑下來,把他試驗用的一支磷杆摔到地下,車廂立即着火。火被趕到現場的人撲滅了,可是車長卻打聾了他的耳朵,造成終身殘廢。車長還把他的“四輪實驗室”和“旅行印刷房”裏的東西統統踢到車下。
困難和挫折沒有影響愛迪生搞科學實驗的決心,他又在家中建起了試驗室。遭電打、燒燬衣服,在試驗中是常有的事。有一次,他的臉部被硝酸燒得不成模樣了。既使這樣他也從不灰心。愛迪生最早所作的努力,大大有助於他以後的發明創造。但是,和其他偉大的發明家一樣,愛迪生所走過的道路是不平坦的。他當過夜班電報生。在書攤和圖書館消磨很多精力。但由於幾次失業,最後不得不到紐約投奔朋友。
愛迪生不辭千辛萬苦來到了紐約。這個時候,他口袋裏連一個小錢也沒有。他餓急了,只好向人討了點茶水喝,這是他到紐約後的第一頓飯。在這裏,他好久才找到朋友,但他的朋友也處在失業之中。飢因交加的愛迪生,容儀拙陋,衣着襤褸,被人看不起。後來,他被允許夜宿在一家電池室裏。剛好室內設置一臺發佈市價的通信機器,在他到來的第三天早上,這部機器出了故障,由於他留心鑽研,很快幫助人家修好了這臺機器,而被留下來,這才找到了工作。從這以後,他奮發努力,與人合作改革,市價通信機而嶄露頭角。不久,他開設了一個生產這種通信機的小工廠,逐步走上了科學研究的道路。
18世紀的法國科學家普魯斯特和貝索勒是一對論敵,他們對定比定律的爭論長達9年之久,各執一詞,誰也不讓誰。最後的結果,是以普魯斯特勝利而告終,普魯斯特成爲了定比這一科學定律的發明者。普魯斯特並未因此而得意忘形,據天功爲己有。他真誠地對曾激烈反對過他的論敵貝索勒說:“要不是你一次次的質難,我是很難深入地研究這個定比定律的。”
同時,他特別向公衆宣告,發現定比定律,貝索勒有一半的功勞。這就是寬容。允許別人的反對,並不計較別人的態度,而充分看待別人的長處,並吸收其營養。這種寬容讓人感動。
現在,自行車像潮水一樣,遍及世界各地,進入家家戶戶。但很少有人知道,發明自行車的是德國的一個看林人,名叫德萊斯(1785—1851)。
德萊斯原是一個看林人,每天都要從一片林子走到另一片林子,多年走路的辛苦,激起了他想發明一種交通工具的慾望。他想:如果人能坐在輪子上,那不就走得更快了嗎!就這樣,德萊斯開始設計和製造自行車。他用兩個木輪、一個鞍座、一個安在前輪上起控制作用的車把,製成了一輛輪車。人坐在車上,用雙腳蹬地驅動木輪運動。就這樣,世界上第一輛自行車問世了。
1817年,德萊斯第一次騎自行車旅遊,一路上受盡人閃的譏笑,……他決心用事實來回答這種譏笑。一次比賽,他騎車4小時通過的距離,馬拉車卻用了15個小時。儘管如此,仍然沒有一家廠商願意生產、出售這種自行車。
1839年,蘇各蘭人馬克米廉發明了腳蹬,裝在自行車前輪上,使自行車技術大大提高了一步。此後幾十年中,涌現出了各種各樣的自行車,如風帆自行車、水上踏車、冰上自行車、五輪自行車,自行車逐漸成爲大衆化的交通工具。以後隨着充氣輪胎、鏈條等的出現,自行車的結構越來越完善。
德萊斯還發明瞭絞肉機、打字機等,都能減輕勞動強度。現在鐵路工人在鐵軌上利用人力推進的小車,也是德萊斯發明的,所以稱它爲“德萊斯”。
從那時起,莫澤斯基每個月都要在齊家門前徘徊一次。他是一名海軍軍官,他的艦隊正在遠航。他的船一個月只回來一天。那一天,他跑到安子的家門口。
“孩子,你的衣服還沒洗呢?”看到他又在找安子,戰友們提醒他。
“不,那衣服聞起來像我想念安姿。”我不想洗它。”
“保佑你!”他的戰友們給了他燦爛的微笑。
在安姿家住了四個月後,他知道安姿的理想是擁有一個農場,因爲安姿和她的姐妹們都喜歡雞蛋。這是一件很平常的事,但莫扎斯基卻爲“這是一個多麼偉大的夢想”而激動不已。莫扎斯基經常稱讚他的戰友:“喜歡吃雞蛋的女孩一定是特別的`女孩。”他常常躺在船舷上,望着遠方的幻想。
不久,他知道安子喜歡做夢。她最大的夢想是飛上天空。她告訴她的朋友,無論誰帶她飛,她都會嫁給他。聽到這個消息後,莫澤斯基發誓要讓他的兒子飛起來。
從那時起,海軍軍官莫澤斯基的業餘時間就是拿起斧頭,抱着一隻老母雞,走進聖彼得堡的森林,發呆地望着天空。他舉起斧頭砍倒了幾十棵樹,爲飛機的機翼找到了最堅硬、最輕的樹。他觀察過許多鳥類的翅膀,如母雞、鵝、孔雀、海燕、貓頭鷹、夜鶯,並試圖弄清楚什麼樣的翅膀可以使他的“飛機”飛行。當然,這時他還不知道該叫飛機。他只是把自己心裏造的飛機叫做“阿子的夢”。
經過10年的探索,莫澤斯基於1882年設計並製造了一架單翼飛機。翅膀的形狀就像夜鶯在夜間飛翔。在俄羅斯詩歌中,夜鶯是專門歌唱愛情的。翅膀的顏色在秋天是金色的。這是安姿喜歡的顏色。飛機配備了四輪起落架,他不得不飛,當然,降落在他的快樂的巢裏。他還在飛機上做了一個雞窩。他的意思是有一天他會給安子買一個大農場。
1882年春天,莫澤斯基駕駛飛機在聖彼得堡郊外試飛。他特別叫他的情人安子。隨着飛機的聲音,飛機上下顛倒地飛向天空。莫扎斯基很高興,儘管他只飛了二三十米。莫澤斯基抱着安姿大喊。他跑過去拉着安姿把這個消息告訴了聖彼得堡的所有人。
莫澤斯基非常高興,他沒有在試飛過程中拍照,也沒有找到看到試飛現場的目擊者來記錄他們的證詞。儘管他的發明比萊特兄弟早了21年,但歷史並不承認他的發明。
但莫澤斯基對此並不在意。試飛結束後,他帶着兒子在聖彼得堡附近買了一個農場。他的農場養了很多雞。那是爲了安姿吃雞蛋。他的飛機停在農場的屋頂上。這就是他和安姿一起飛翔的夢想。
金剛石作爲一種稀有的貴重物品,自古以來就是財富的重要象徵。
在大自然中,金剛石以極少的礦藏量深埋在地底下。偏偏是這種少得出奇的金剛石具有世界萬物中獨一無二的特性:它是自然界中最硬的一種礦石。金剛石的這一特性,使它具有廣泛的社會用途:有人將它鑲嵌在金光閃閃的戒指、耳環等首飾中,以象徵堅貞不渝的愛情;有人把它製成鋒利無比的金剛鑽,用來切割鋼鐵、玻璃等等。
可是,儲量如此稀缺的金剛石,遠遠滿足不了社會對它的巨大需求。渴望擁有金剛石的人往往會天真地想,要是有一天金剛石能成爲大量存在的物品,那該多好!
1893年,法國科學院宣佈了一條振奮人心的消息:法國化學家莫瓦桑研製出了人造金剛石!
片刻間,這一爆炸性的特大喜訊傳遍全法國,傳遍全世界。人們轟動了,法國轟動了,世界轟動了!莫瓦桑一下成爲新聞媒介的焦點,成爲人們心目中鉅額財富的生產者,在法國,甚至有人稱他爲“世界富翁”。
早在發明人造金剛石之前,莫瓦桑已經是法國一位頗負盛名的化學家了。1886年,莫瓦桑首先製取了單質氟。6年後。他又發明了高溫電爐。不過,莫瓦桑並沒有被鮮花和榮譽絆住前進的步伐,在科學的道路上,他仍舊一如既往地孜孜進取。
有一次,莫瓦桑準備進行一項化學實驗,需要用一種鑲有金剛石的特殊器具。這種器具非常昂貴,因此實驗室裏的助手們倍加愛護。
早上,莫瓦桑來到實驗室,做好實驗前的準備工作。這時,各項儀器都準備好了,卻找不到那鑲有金剛石的昂貴器具。奇怪,怎麼會突然不見了呢?
助手突然驚叫起來:“啊?門好像被撬過了!莫非有小偷光顧?”
莫瓦桑仔細一看,可不是,門鎖很明顯被人撬開過。進實驗室前,誰也沒有留意到。這麼說,小偷看上那昂貴的金剛石了。
這樁意外使莫瓦桑萌生了一個念頭:“天然金剛石如此稀少而昂貴,如果能人工製造金剛石,該有多好!”
可這談何容易!作爲化學家,莫瓦桑心裏最清楚:“點石成金”這不過是美好的神話。要想製造金剛石首先要弄清楚金剛石的主要成分並瞭解它是怎樣形成的。
翻閱了許多資料後,莫瓦桑瞭解到,金剛石的主要成分是碳。至於它是如何形成的,在這方面研究的成果很少,只有德佈雷曾提出金剛石是在高溫高壓下形成的。
緊接着莫瓦桑想到,要人工製造金剛石,得有可供加工的原材料。選什麼材料才合適呢?還從未有人作過這方面的嘗試,看來,一切要靠自己摸索了。
有一回,有機化學家和礦物學家查理·弗裏德爾在法國科學院作了一個關於隕石研究的報告,莫瓦桑也參加了。
在報告中,查理·弗裏德爾說:“隕石實際上是大鐵塊,它裏面含有極多的金剛石晶體。”
聽到這兒,莫瓦桑猛地想到:石墨礦中也常混有極微量的金剛石晶體,那麼,在隕石和石墨礦的形成過程中,是否可以產生金剛石晶體呢?
想到這裏,莫瓦桑頭腦中出現了製取人造金剛石的設想。他對助手們說:“金剛石的主要成分是碳。隕石裏含有大量金剛石,而隕石的主要成分是鐵。我們的實驗計劃是:把程序倒過去,把鐵熔化,加進碳,使碳處在高溫高壓狀態下,看能不能生成金剛石?”
歷史上第一次人工製取金剛石的實驗開始了。沒有先例,沒有經驗,更沒有別人的指點,一切都像在黑暗中探路一樣。第一次失敗了,認真總結經驗,找出問題的癥結所在,第二次再來……經過無數次的反覆探索,莫瓦桑的實驗室裏終於爆發出一陣激動的歡呼聲,大家緊緊地擁抱在一起:成功了!
從此,人造金剛石誕生了,並日益在社會生活中發揮它那堅不可摧的威力。
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