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《數理化通俗演義》作者:梁衡

31樓 七海八千代 2024-4-10 04:25
第二十九回
門縫裡 牛頓玩弄三稜鏡,小旅店 歌德細看少女郎
 
——顏色本質的第一次突破   上回說到牛頓發現萬有引力定律,出版了《自然哲學的數學原理》一書,這實在是物理學上的一件大事。殊不知這牛頓渾身才華,猶如大壩水滿,渠水四溢,這智慧之水又從光學處沖開一個決口,奔涌而出。
 
 
 
  原來,在顏色問題上,千百年來一直有一個難解的謎。那太陽光誰看也說是白的,可不知怎麼雨後的天空會突然出現一條七色彩虹。於是眾說紛紜,有說這是一條長龍彎身下海吸水;有言這是一座彩橋,仙人踏空而過;有那剛登王位的,就說這是吉兆,上天呈祥;有那寶座不穩的,就疑是江山氣數已盡,終日惶惶。反正誰也說不清。中國古代已注意到虹是陽光與水珠的變幻。甲骨文里虹是「日」加「水」,唐代張志和的《玄員子》中記載:「昔日噴乎,水成虹霓之狀。」端一碗水背向太陽一噴,眼前竟也能現出一條多彩小練。但這噴出的霓,伸手抓是一把濕氣,想多看一會兒又瞬間即逝,既不能抓在手裡玩,更不能用力將它剖開,終還是弄不清這顏色是怎麼來的。至於平時紅的花,綠的葉,五顏六色的雜物,人們更不知到底是怎麼回事。前面提到的那個法國數學家笛卡兒說:顏色是許多小粒子在轉,轉速不同,顏色也就不同。化學家波義耳說:光是有許多極小粒子向我們的眼睛視網膜上撞,撞的速度不同,看到的顏色也就不同。反正,為解這個謎有不少人都想來試一試,而運氣最好的,還是牛頓。
 
 
 
  1666年,牛頓還在劍橋大學當窮學生時,他腦海里就翻騰過這個顏色問題。說來真巧,他在鄉下,因看到蘋果落地發現萬有引力,回到學校,卻又因看到門縫裡的光而解決了光學中的顏色問題。那是個假日,同學們都去郊遊,刻苦的牛頓卻將自己鎖在房中,推演著那引力的公式。不覺日已當午,他飢腸轆轆,便推開稿紙,抬起頭來伸個懶腰,這一抬頭不要緊,只見緊閉的門縫裡露進一縷細細的陽光,在幽暗的房間裡顯得格外明亮。他不由自語道:「從來沒有見過這樣細的光絲,不知可否將它再分成幾縷?」這來想有,他便伸手從抽屜里摸出一塊三稜鏡,迎上去截住那絲細光,然後又回過頭去看這光落在牆上的影子。這一看不要緊,那牆上竟出現一段紅、橙、黃、綠、青、藍、紫的彩色光帶。他將鏡子轉轉,光帶不變,再前後移動,終於選出一個最佳點,這一下天上的彩虹便清楚地出現在他的肩里。他捏,三稜鏡就像抓住了那條巨龍的尾巴,任他細看細想。從這天起,牛頓一有空,就把自己關在房子裡,還把門窗都用床單遮嚴,放一道光進來,做著這種玩三稜鏡的遊戲。他已經悄悄地領悟到一個秘密:我們平時看到的白光,其實不是一色白,它是由許多光混合成的。但是那各個單色又是甚麼呢?它們之間靠甚麼區別成不同顏色呢?按道理應將那單色光再分一次,但這還得要一塊三稜鏡,還得有暗室設備,他這個窮學生是辦不到的。
 
 
 
  前面說過,牛頓在劍橋大學有一位恩師叫巴羅,他們生尊師愛,情同魚水,結下了忘年之交。這巴羅幾日不見牛頓出來走動,一天使到房裡來找牛頓。他見門虛掩湝,屋裡靜悄悄的不像有人,便推門而進。不想一頭正撞在一個人身上。巴羅剛從陽光下走進這間暗屋裡,他一時看不清是誰,只聽有人喊了他一聲「老師」,將他扶住,又一把扯下窗戶上的床單-原來是牛頓。巴羅說:「你又在搞甚麼名堂,幾天不露面,我還以為你病了呢。」牛頓卻笑嘻嘻地如此這般說了一遍。巴羅也大為驚喜,連聲埋怨他何不早說。第二天,他就給牛頓又弄來一塊三稜鏡,布置起一個真正的暗室。他們先讓一束光穿過一個黑色木板上的小孔,用三稜鏡將它分成七條不同的彩色光,再用一個有孔的木板擋住分解後的光,讓每條單色光逐一從孔里通過,木板後再放一個三稜鏡。這時新的發現出現在粉牆上:一是這單色光通過三稜鏡時不會再分解,二是各色光束經過三稜鏡時折射的角度不同。憑著數學天才和實踐才能,牛頓很快就計算出紅、綠、藍三色光的折射指數。這一實驗不久,1669年底牛頓便接替巴羅老師,開始在劍橋大學向學生們開設光學課了。可惜學生們聽不大懂他在講些甚麼。
 
 
 
  1672年2月6日,牛頓向皇家學會寫了一封詳細的信《光和顏色的新理論》,歸納了十三個命題。他指出:我們平常看見的白光不過是發光體發出的各種顏色光的混合。白光可以分解成從紅到紫的七色光譜。一切自然物體的顏色是因為它們對光的反射性能不同。對哪一種光反射的更多些,就是那種顏色。按這個理論,虹的問題解決了,它不過是白光讓空中的水滴(相當於三稜鏡)分成七色而已。物體的顏色不同不過是因為各自的反射性能不同。這又是一大發現。牛頓並因此而創立了光譜理論。後來恩格斯說:「牛頓由於進行光的分解,而創立了科學的光學。」
 
 
 
  說到顏色,各位讀者,容我這裡插上一筆。這個問題在當時,從十七至十九世紀的一、二百年間實在是一個難題,也是一個熱門題。比牛頓晚一些的還有一位大名鼎鼎的人物-德國詩人歌德,他以詩人的氣質,到處靠眼睛去觀察各種顏色。冬季爬上陰森寒冷的山頂,看落日熔金,積雪變紅;黃昏走進小鐵鋪,看鐵匠的大錘下金黃的火星炸開和漸漸里攏來的夜幕。他像一個獵人到處獵取各種顏色奇觀,分析各種顏色現象。甚至見了臉白唇紅的少女也要盯住研究一番,使人奇怪這個快60歲的老頭兒是否正常。在他的《色彩學》裡就有這樣一節記載:
 
 
 
  有一天,我走進一個小旅館的房間裡,一個美艷的少女向我走來。她的臉色潔白而有光澤,頭髮烏黑,身上穿一件緋紅色的緊身衣裙。當她在距我稍遠的地段站定時,我在微暗的黃昏光線下對她注視了一會。她離開時,我在對面的白色牆上,看到一個被發亮的光暈包圍著的黑色臉龐。那件裹著極其苗條體型的衣裙,竟是美麗的海水綠色。
 
 
 
  歌德的研究進入另一個領域,他已經提出了視覺生理上的補色問題。我們看的實物突然從紅的波段過渡到白的混合波段時,視神經系統不能一下適應,曾在中間綠波段上停一會兒。這正符合牛頓的光譜學說。但可惜牛頓的弟子們極力嘲笑歌德老頭兒的非實驗室研究。所以後人都同情這位詩人在科學上費力不討好的遭遇。
 
 
 
  這段插曲說過,還說牛頓向皇家學會送上的那封信後。皇家學會立即成立了一個專門評議委員會來評議這個新理論的價值。真是冤家路窄;這個委員會主席,又是在學術上與牛頓不和的胡克。虹的現象,顏色現象,就算牛頓說清楚了,但光本身,不管紅光還是綠光,本質又是甚麼?牛頓也有他的看法,說光就是一些高速運動的粒子,它能按直線前進,碰到物體過不去,就投下了影子;鏡子能反射光,是因為那些小粒子碰到鏡面就彈了回來。但是胡克卻很乾脆地否定了牛頓的微粒說,而提出振動說,就是連白光中包括了其它顏色這一點胡克也不承認。他們兩人的怨恨越結越大。牛頓想:你不承認我的微粒說,由你去吧,反正我是對的。他這樣安慰著自己,也就不再去生這份閒氣。但沒過多久,一條爆炸性消息又使他大為吃驚。1678年荷蘭人惠更斯又提出一個「波動說」。這個惠更斯斯實厲害,但他不像胡克那樣蠻橫,卻以冷靜的分析卡住了牛頓微粒說的咽喉:你不是說光是小粒子嗎?那麼兩束光交叉時,那些小粒子為甚麼互不干擾?而波動說卻能解釋:因為波是不會相互干擾的,我們常見的水面上兩個波就可以交叉通過。胡克等人也覺得這下子可惜來了生力軍,高興得忘乎所以。牛頓急忙起而申辯:你們說光是波,那為甚麼它不能像水波那樣繞開障礙物前進呢?胡克又來駁難:你說光都是一樣的粒子,為甚麼不同顏色的光在同一物體中卻有不同的折射角度呢?
 
 
 
  正是:
 
 
 
  公說公有理,婆說婆有理。 是波是粒子,難分高和低。
 
 
 
  牛頓這人在科學發現上算是運氣不錯,一個接一個,個個順利。但好事多磨,他與別人的爭論也一個接一個,個個難纏。從此,物理學上便開始了一場粒子說和波動說的大爭論,一爭就是一個世紀。
 
 
 
  到底結果如何,且聽下面慢慢分解。 
32樓 七海八千代 2024-4-10 04:25
第三十回
崇上帝 巨人甘心當僕人,入歧途 半生聰明半生愚
 
——神是第一推動的妄說  話說牛頓由於在光學和引力方面的成就,立即使他名噪歐洲,成了科學界的一顆新星。他本想一鼓作氣再完成一系列的課題,但九十年代初卻出現了使他最難過的歲月。由於為《自然哲學的數學原理》的寫作付出了巨大的勞動,他的身體漸漸不支,患了嚴重的憂鬱症。他又不斷因科學發明權而與人打官司;在光學問題上與胡克爭吵,在天文方面與格林威治天文台長弗拉姆斯蒂德鬧翻了,在微積分的發明權上更是與萊布尼茨鬧得全歐洲都議論紛紛。不久他的母親去世,更使他心痛欲絕。他長期在學校教書,工資不高,又不會管理生活。工作、學術、生活絞成一團亂麻,真使他傷透了腦筋。他早沒有心思再看一頁書,整天在那間雜亂的工作室里坐立不安,若有所失。這天,正當他又心神不寧時,僕人送進一封信來。他忙拆開,先看信後的落款,是財政部長查爾斯•蒙塔吉。這人比牛頓小十九歲,也是三一學院的學生,但早就混入了官場,今天突然來信有甚麼大事?只見信是這樣寫的:
 
 
 
  「先生:我非常高興,因為我終於能對我們的友誼以及國王的賞識,給你一個良好的證明。造幣廠督辦歐佛頓被任命為海關督辦,國王已應允我任命牛頓先生為造幣廠督辦。這個職位對你最合適,是造幣廠的主管,年俸約有五、六百英鎊,而且事情不太多,不必費心照料…」
 
 
 
  這真是瞌睡給了個枕頭,牛頓立即走馬上任。 1696年3月29日,他連家也搬到了倫敦。三年後他又正式升任為造幣廠廠長。
 
 
 
  倫敦這個地方是歐洲最大的都會,當然與那安靜的劍橋學府又自不同。牛頓在這裡整天交結宮廷權貴,參與政界、財界大事,忙忙碌碌,好不熱鬧。而且自從升任廠長後,他的年薪又長高到二千英磅,他現在已經一躍而為大富翁了。他住的房子富麗堂皇,而且常有貴人登門,他也再不好那樣邋遢,於是便把他的侄女凱薩琳.巴頓接來,專門給他料理家務。由於《原理》一出版即已脫銷,牛頓又請了一位年輕的數學家羅傑•科茨來做他的助手,準備二版書的出版。他在這個新地方又開始了新的工作秩序。
 
 
 
  這天哈雷來看望牛頓。自從牛頓來到倫敦後,他們的來往就更密切了。他進門時看見牛頓斜靠在那張大圈椅里,正在向對面的科茨口授《原理》二版的序言。他見哈雷進來,欠起身子,示意請坐,又喊凱薩琳倒茶,然後繼絞說下去:
 
 
 
  「我只是通過上帝對萬物的最聰明和最巧妙的安排以及最終的原因,才對上帝有所認識。我因為他至善至美而欽佩他,因為他統治萬物,我們是他的僕人而敬畏他,崇拜他……」
 
 
 
  哈雷不願打斷他們的工作,悄悄坐到桌旁,翻看一些文稿,拿起牛頓剛起草好的一篇關於過去的科學發現備忘錄:
 
 
 
  「在1665年開始,我發現計算逼近級數的方法……,同年5月間我發現了計算切線的方法……,11月間發現了微分計算法。這一年裡我還開始想到重力是件向月球的軌道的,於是我把月球保持在它軌道上的力和地球表面上的重力作了比較,發現它們近似相等。所有這些發現都是在1665-1666年的鼠疫年代裡作出的,因為在那些年代裡我最年輕力壯,對發明的興趣也很濃厚。在此以後,任何時期我都更致力於數學和哲學的研究。」
 
 
 
  哈雷看看這個備忘錄,聽著牛頓口授的序文,兩兩相比很覺得不是滋味。二十三歲時的牛頓是初生牛犢,月亮,太陽,整個宇宙都敢去探索,而現在這個七十三歲的牛頓,卻將自己一生的發現又都還給了上帝,而且連他自己也已匍匐在上帝的腳下,做了一名最順從的僕人。他又順手翻翻桌子上的文稿都是:「關於上帝在七天中創造世界的考證」,「關於聖父、聖子、聖靈三位一體的研究」,「關於聖經史和自然史年表的一致性」……。他突然覺得自己現在像是坐在一座神學院裡或是一座教堂里,牛頓口授文章的喃喃聲,像一個主教在誦讀聖經,又像一個教徒在祈禱,不覺打了一個寒襟。可是眼前分明是他尊敬的牛頓教授,他們一同研究彗星、出版《原理》的朋友啊。哈雷的心裡不由升起一種惆悵之情。
 
 
 
  一會兒牛頓口授完了序文便熱情地招呼哈雷坐近一點,他永遠不能忘記哈雷對他的幫助。哈雷猶豫了一會兒,終於怯生生地提出他剛才思考的問題:「先生,你近來主要研究些甚麼?」
 
 
 
  「研究神學。你知道,我們這個世界的完美,全靠神的擺布。我研究自然規律,越到後來,越發現一切都可以在上帝那裡找到答案。他早就為我們安排好了,我的一切工作都不過是聖經里的一個小小的註解。」
 
 
 
  「先生,你的萬有引力不是把世界已經解釋得很清楚了嗎?眾星,還有世間的物體不是都按著這些規律和諧相處嗎?」
 
 
 
  「這引力是它們維持現在的運動軌道的力,但它們一開始怎麼轉起來的呢?我想這第一推動力就是上帝,是上帝推了一下,這個世界才動起來。所以找現在正集中精力考證聖經上說的年代,考證上帝創造世界的時間。」
 
 
 
  「先生,你知道,你的《原理》揭示了宇宙的奧秘,將哥白尼、伽利略、克卜勒都包容了進去。現在大家都在拚命地研究這本書,可以說,你給人們打開了一個新的世界,全歐洲都在崇拜你,尊敬你,你應該再給大家多指出一些規律……」
 
 
 
  牛頓還不等他說完,突然從圈椅上直起身子,正襟危坐,以責備的目光看著這個晚輩:「哈雷先生,怎麼能這樣說呢?我們的一切工作只能是更好地證明上帝創造的世界。我是上帝的僕人,我們大家都應該崇拜和尊敬上帝。」說完,用手在胸前劃了個十字。哈雷趕忙下意識地正了正身子,好像牛頓對神的崇拜對比出他對神的褻瀆。他感到一種無形的威嚴向他壓來,不覺垂下眼瞼,看看自己的雙手。一會兒他又小心地問道:「先生這樣虔誠,為甚麼當初在三一學院畢業時不接受神職呢?」
 
 
 
  「這正是出於對上帝的崇拜與敬仰。我選擇自然哲學,就是要用自然哲學的思維去證明神均存在。你知道,他們那些神職人員是不能完成這個任務的。」
 
 
 
  哈雷無話可說了。喝了一會兒茶,他知趣地起身告辭。在走廊上他叫住凱薩琳問道:「你舅舅近來脾氣怎樣?」凱薩琳手裡端著盤子,將嘴湊到哈雷耳邊說:「越來越固執了,誰的話也聽不進去。每天來訪的都是些神父、主教。」說完匆匆走了。剛才牛頓的那些話使哈雷心裡沉甸甸的。他百思不得其解,這個科學巨人,他的朋友,他的師長,正當他在對自然的宣戰中取得如此顯赫的成果,全歐洲都在羨慕他,以他為旗手、為偶像時,而他自己怎麼一下子又帶著這全部的戰利品,全部的榮譽去甘心投靠上帝,去作一名僕人,作一名小卒呢?這確是一場悲劇。後來恩格斯有一句名言替哈雷回答了這個問題:「哥白尼在這一時期的開始給神學寫了挑戰書,牛頓卻以關於神的第一推動的假設,結束了這個時期。」
 
 
 
  牛頓的晚年除了寫他那有150萬字的神學巨著外.就是享受非凡的榮譽。1703年11月30日,他被選為皇家學會會長,連續擔任這個職務近四分之一個世紀。1705年,他被封為貴族。
 
 
 
  1727年2月28日,牛頓以85歲高齡在倫敦剛剛主持了皇家學會的一次會議,突然膽結石症發作,一陣酸痛昏迷過去。整整一天一夜,他才睜開那雙疲倦的眼睛,汗水將他兩`鬢的白髮濕成一團。他看看周圍,守在床邊的有他的侄女凱薩琳;有他忠實的朋友,《原理》第一版的出版助手哈雷;有《原理》第二版出版的助手,一位年輕的醫生亨利.彭伯頓。他突然喊道:「科茨呢?他為甚麼不在?」哈雷見他被疼痛折磨成這個樣子,眼眶裡早已噙著兩汪淚水,又見他問起科茨,便知他的神態已不太清楚了。可憐的科茨,在1716年就以輕輕年紀不幸離開了人世,所以才調彭伯頓來繼任出版助手的。這時牛頓也已清醒過來,便不再問甚麼,只是緊緊地閉上眼睛,眼縫裡滲出兩行渾濁的淚水。凱薩琳一下撲在舅舅的身上,不停地嗚咽著。牛頓伸出他那雙青筋突起,上面布滿由於化學實驗造成傷痕的手,撫著凱薩琳的肩,睜開眼。他看看哈雷和彭伯頓,聲音不大但很清晰地說:「是的,我該走了,連科茨他都先走了,我還留在這裡幹甚麼?我本來就是上帝的僕人,早該回到他的身邊。這一生,我為自然哲學,為我們至高無上的上帝盡了一點義務。我不知道世人將對我如何評價,不過我自己覺得我只不過像一個孩子,在海濱嬉戲,不時拾起一塊較光滑些的石子,一個較美麗的貝殼,高興地賞玩,至於真理的大海,則在我的面前遠遠未被發現呢。」
 
 
 
  1727年3月20日,牛頓病逝,享年85歲。英國政府為他進行了國葬。他睡進了只有英國歷史上最著名的藝術家、學者、政冶家、元帥才配安息的地方。他死後四年,人們為他立了雄偉的墓碑,並列了這樣一段銘文:
 
 
 
  伊薩克•牛頓爵士安葬在這裡。他以近於超人的智力第一個證明了行星的運動與形狀,彗星的軌道,海洋的潮汐。他孜孜不倦地研究光線的各種不同的屈折角,顏色所生成的種種性質。對於自然、考古和聖經,他是一個勤勉、敏銳和忠實的詮釋者。在他的哲學中確認上帝的尊嚴,並在他的舉止中表現了福音的純樸。讓人類歡呼曾經存在過這樣偉大的一位人類之光。
 
 
 
  牛頓便這樣在科學與神學的混合中結束了自己的一生。這顆巨星殞落之後,近代科學的舞台上又有哪些人物登場,且聽以後慢慢分解。 
33樓 七海八千代 2024-4-10 04:42
第三十一回
濡沫相依兄妹深情凝遙夜,度曲為業歌舞妙手擷新星
 
——天王星的發現   上回說到在天文學領域作出重大貢獻的牛頓不幸去世,一顆巨星殞落。但是後繼有人,一個叫赫歇爾(1738-1822)的法國人緊步他的足跡,又不斷開闢出天文學的新領域。
 
 
 
  這赫歇爾從小極賦有音樂天才,他家境貧困,十五歲便在軍樂隊供職,吹拉彈唱無一不會,尤其是吹得一手好雙簧管,其聲昂揚時響遏行雲,婉轉時如泣如訴。許多樂團都搶著要這個少年演奏家,求之不得。但是由於法國戰亂,到十八歲那年赫歇爾便又隻身流亡英國,在一個樂團里以演奏風琴為業,很快他就譽滿倫敦。只要他在台上左手拉動風箱,右手打起琴鍵時,全場聽眾就感到那風箱裡擠出的音符像都鑽到了自己的血管里,全身讓這風琴煽得激動不已,腳尖不由地打著拍節。到高潮時,狂熱的觀眾就一起擊掌伴奏或乾脆引吭高歌。讀者或許要問這赫歇爾哪來這手好功夫,能使他的觀眾神魂顛倒到這般田地。你或許有所不知,大凡從事某種技藝都有兩個階段,一曰模仿,二曰創造。有的人只能停在第一階段,將別人教給的技藝練得純熟,就像學著畫圓圈,再好也是個圓而已。但有的人很快就不能滿足於此,必得精通其中規律,再探新路,他熟中有巧,巧中有變,變而後新,新而後創,就獨闢蹊徑與眾不同了。這赫歇爾雖是愛好樂器,但他不止於會吹會拉,他還要鑽研樂器的結構:弦的長短之比,管的粗細之別,孔的大小之分:他還要研究樂理:聲音的高低,音域的寬窄,和聲的共鳴與和諧。這便要用到數學知識,於是赫歇爾便又由此闖入了數學領域,他得了數學這個武器再去指導演奏,音色、音高便精確得不差分厘,那美妙的樂聲按摩著聽眾的耳鼓,梳理著他們的神經,鼓盪著他們的感情,自然使人如坐春風了。
 
 
 
  但是數學這東西卻不是只管音樂的,它是一門與其他一切學科都密切有關的學問,就如一個許多條路輻輳交叉的中心點,只要往這裡一站,條條大道都在眼前。像牛頓當年得了數學之精妙便立即在力學、光學、天文等方面打開局面一樣,赫歇爾今天得了數學方法,哪肯再偏安於音樂一隅?他立即將視線轉向浩渺的天空,決心要計算出天上到底有多少個星星。但是談何容易!觀察需要望遠鏡,需要儀器,還需要時間,誰來白白養活他這個業餘天文愛好者?於是赫歇爾就只好繼續去演出,但這已不是他所願意的職業了,只是為了賺取一點微薄的收入以便進行自己的天文研究。他就這樣節衣縮食開始了自己艱苦的科學征程。
 
 
 
  卻說一天下午赫歇爾坐在自己的房間裡背門迎窗,正整理著這幾天的觀察數據。晚上是演出,後半夜觀星,上午是排練,一天之中就這一會兒時間還可坐下來專心思考一點問題。這時門吱扭一聲走進一個人來。赫歇爾有個習慣,只要一工作起來就伏案不起,他是故意將桌子背門面窗而擺的,一般人推門進來,若他這般專心,也就自覺掩門而去:要是熟人進來取什麼樂器也聽自便,他不用分心抬頭答話。今天的來人推開門後好像並不急著進來,先在門口小停片刻,然後輕手輕腳地邁向桌子,赫歇爾覺得有點異常,但也沒回頭,只問了一聲:「誰?」話音未落,只覺得一雙手突然從後面摟過他的肩膀,他正要起立,那雙手將他的肩膀按了一下,又很快蒙上了他的眼睛。是誰開這個玩笑呢?他用手一摸是一雙柔嫩纖細的女性的手,不覺大吃一驚。赫歇爾一人漂泊在國外,潛心治學,既無妻室家小,也無女友,他正詫異間,只聽一串銀鈴似的笑聲,眼上的雙手也隨即移開。他一回頭,一位漂亮的姑娘出現在眼前。姑娘興奮地高喊一聲:「哥哥!」便一頭撲在他的懷裡。
 
 
 
  「卡羅琳,原來是你。來,讓哥哥好好看看你。」
 
 
 
  他雙手扶著卡羅琳的肩,把她推遠一點。只見卡羅琳著一件修長灑脫的滾邊連衣裙,腰間一根絲帶輕輕一束又飄飄垂下。那寬寬的衣領翻在胸前,露出緊身的胸衣和一條金色的項鍊。大約是行了遠路的緣故,她腮邊的紅雲還末退盡,深藍的眼睛裡又放出新奇的光芒,一雙酒窩裡盈盈地貯滿一汪笑意。她向後退了兩步,身姿婀娜,體態輕盈,轉身時那寬寬的長袖一掃,這間破敗的陋室里霎時捲起一陣春風。赫歇爾想不到離家五、六年妹妹已經出落成這般模樣,他高興地喊道:「卡羅琳,你真像一位女神!」可是他突然像想起什麼,正色問道:「卡羅琳,你這樣跋山涉水地遠道而來,一定有什麼大事吧?」
 
 
 
  「是,有一件大事,一件我思考已久,最後才決定的大事。」卡羅琳認真地說著,但說完又調皮地眨了眨眼睛。
 
 
 
  「到底什麼事?」
 
 
 
  「來追隨哥哥,研究天文,實現理想。」
 
 
 
  本來已經坐下的赫歇爾呼地一下站了起來:「這麼大的事,爸爸媽媽會同意嗎?」
 
 
 
  「他們本來不同意,但我就每天在他們的耳邊念叨,後來我又加倍幹活,我一口氣織了一筐襪子,全家人十年也穿不完的,他們的心軟了,就放我出來了。」
 
 
 
  「不行!你還要回去。你根本不知道,天文學是一個最吃苦,最吃人的學科。茫茫的宇宙以光年來計距離,可我們現在連離開地球一步都不可能,土星繞太陽一周就要29年,可我們的全部生命也只不過七、八十年。人生之於天體是多麼渺小,多麼短暫。以第谷那樣優秀的天文學家直到死也未能如願觀察夠一千個星而抱恨辭世,以哈雷那樣幸運的人,雖發現了哈雷慧星,但也未能再見它一面。這還是些冶學有方,已功彪於世的偉人。這其間更不知又有多少默默無聞的天文工作者,一生一世受著寒夜的折磨,在迷亂的星陣里摸索,到了一事無成。所以我說天文是一門吃人的科學,誰要沾上它的邊便要準備犧牲。成功的希望實在太渺茫了。大概也正因如此吧,這個領域從來是女子不敢涉足的地方。卡羅琳,你聽說過從前有哪一位女天文學家呢?所以找勸你還是不要來跟我吃苦冒險。」
 
 
 
  「哥哥,這些我都知道。但是你讓明白,我一個女孩子,要麼就每天在家裡織襪子,等著出嫁;要麼自己去闖一條求學的路,但是學校里又不收女子。而且我仔細想過,到哪裡去找您這樣的老師呢?我最佩服您的聰明、博學和勤奮刻苦。我也衡量過自己,還不是那種不可造就之才,我自信自己的聰明和毅力,但是現在缺乏導師,缺乏督促,缺乏研究的陣地。我怕自己再過幾年還不走上一條軌道,就連這點才氣和決心也要萎縮,也要消耗光了。今天我來跟您吃苦正是為了找更好地成長,而且您一個人這樣苦幹也需要一個助手啊。」
 
 
 
  「卡羅琳,我了解自己的妹妹,也相信你的才氣,可是眼下我窮得只有一架手風琴,這裡既不是大學也不是天文台,你不用說研究,怕連生活也難以維持啊。」
 
 
 
  卡羅琳看哥哥的態度有一點轉機立即興奮地上去搖著他的手說:「您忘了我的金嗓子嗎?我到你們樂團里當一名歌手,至少可以養活自己。您從小就訓練我唱歌,現在不正好是用武之時嗎?」
 
 
 
  「好吧,先試一段再說,不行你就趕快回到父母身邊去。」
 
 
 
  「您放心,您的妹妹從來還沒有走過回頭路呢。」
 
 
 
  卡羅琳從此就留在哥哥身邊。她比赫歇爾小十二歲,懷著十分崇敬的心情向哥哥求教天文、數學知識,又仔細地照顧他的生活。
 
 
 
  閒話少敘,話說卡羅琳一來倫敦就是幾年,整日台上唱歌餬口,回家操持家務,晚上還要觀察記錄。由於生活過得充實,雖苦一些倒也樂在其中。但是有一件事在卡羅琳心裡存了很久,就是哥哥已經三十五歲,卻還不娶親,而且身體也越來越不好,她想問個究竟,但當妹妹的不該管這種事,所以幾次話到嘴邊終未出口。這天晚飯後,兄妹桌邊閒坐。她看看哥哥疲憊的面容和滿臉的鬍鬚終於鼓足勇氣說道:「哥哥,有一件事作妹妹的不知該不該問。您今年已經三十五歲,也該有個嫂子來照顧您的生活了。我在劇場裡留心到,您那架裡面藏著一個妖魔的風琴不知把多少漂亮姑娘煽得心慌臉熱,坐立不穩,她們向您狂呼,向您頻頻投送秋波,但是您都無動於衷。哥哥,您成一個家吧,您需要家庭的溫暖,您需要有一個賢慧的女子來做您的好內助。」
 
 
 
  赫歇爾好像早就料到妹妹會提這個問題,他淡淡一笑說:「家庭幸福:誰不嚮往?但是出類拔萃的人是得不到這種幸福的。我們既自信可以去干常人不敢幹的事,也就不再希冀得到這種常人的幸福。因為他是以時間和精力為代價的。卡羅琳,你不記得克卜勒嗎?他為了妻兒付出了多少時間與精力,最後是為給家人討一點錢,而餓病交加死在外鄉的路上。我沒有克卜勒的才智,更不敢再去背這個家庭的包袱。我現在最缺的是時間,但這種東西是無法向別人借的,只有兩個辦法,一是砍掉與研究工作無關的事,這當然也包括組織家庭,把分散的時間擺回來;二是,抓緊工作,儘量往前趕,把前面的時間抓過來,因為過去的時間是無法再利用了。當然這樣趕身體是要苦一些,也許這是生命的提前支出,但是對於萬有吸引力的發現來說,23歲的牛頓和85歲的牛頓又有什麼區別呢?人,不過是一團血肉的軀體,只有當他作出創造時,他才會區別於只知吃喝消耗的動物,才有了靈魂,才有了價值,而不必管他是男是女,是老是小,我們現在不顧一切地追求著的,正是這種創造啊。」
 
 
 
  卡羅琳聽著哥哥這番激動的演說,好像又回到那天初次來倫敦,兄妹見面的日子。她覺得自己並沒有完全理解了哥哥的胸懷。她也被這種理想主義和犧牲精神深深打動了。便激動地站起來握著哥哥的手說:
 
 
 
  「哥哥,我的才能不及你的十分之一,但上帝給予我的時間也許比您的還多,這真不公平。假如生命真能通過轉讓和饋贈而延續的話,我寧願現在我死去。但是還有一個辦法,親愛的哥哥,我發誓將永不結婚,一直陪伴著你。我也要省下那些因家庭而耗費掉的時間並送給你。讓我們共同去追求那個偉大的目標。」
 
 
 
  赫歇爾一向知道卡羅琳的頑強,忙激動地說:「不,妹妹,你正是一朵含苞的花,怎麼能有這個想法呢? 」
 
 
 
  「你不要說了,我主意已定。今天晚上沒有演出,我們趕快去觀察記錄吧。」
 
 
 
  說罷,他們兄妹倆人爬上房頂的小平台。這裡擺著一些簡單的天文儀器。原來當時人們只看見夜空中一條銀河,但是並不能解釋這種現象。赫歇爾決心弄清這條大河裡所有的星星。他先買來了望遠鏡,但根本不能發現什麼,他就自己磨鏡片,制大型望遠鏡。他一輩子親自磨出四百多塊鏡片,最大的直徑竟達1.22米,小演奏員成了一代制鏡宗師。 為了弄清天上到底有多少顆星星,他把天空分成638個天區,一個區一個區地數,記錄下來,標在圖上,共數了117,600顆。可以想見這是一項多麼艱巨的工作。兄妹倆人這時上得房來又開始仰天數星。河漢茫茫,遙夜沉沉,城裡人家的燈火也都漸漸熄去,微弱的星光之下唯有這一對頑強的兄妹在蒼茫的星海里仔細地捕撈著什麼。這時已交初冬,又是半夜,寒風吹過,鑽領入袖,不要說手把著冰冷的儀器,就是袖手縮頸在屋頂上站一會兒也手僵足麻寒冷難忍。赫歇爾舉鏡觀察片刻便隨手拿起筆到小桌上的瓶子去蘸墨水,不想硬梆梆地蘸不上一點水來。他喊道:「卡羅琳,瓶里沒有墨水。」卡羅琳拿起瓶子一看,墨水已經凍成冰塊。她將瓶子一把抓過掖在懷裡說:「你先觀察,它一會兒就會還原成水的。」赫歇爾握著妹妹的手感到就像一塊冰,而且上面還有一些橫七豎八的裂口,他突然感到一陣心酸內疚,猛地把這雙小手摟向自己懷裡,一邊說:「實在叫你吃苦了,媽媽在家裡要知道這種情況還不知道該怎麼責備我呢。」
 
 
 
  正是:
 
 
 
  友愛支持與諒解,苦鬥更需有溫情。 莫道遙夜涼如水,兄妹情熱可化冰。
 
 
 
  卻說赫歇爾兄妹無論怎樣擠時間研究天文,但演出還是必須參加的。因為這是他們生活和研究費用的唯一來源。而且他們兄妹的演技早已聞名全城,一次不出場那些狂熱的歌迷便感十分掃興,必得向樂團老闆問個究竟。全城人只知有一對能拉能唱能舞的兄妹,卻還不知他們在下台卸裝之後的艱辛。歲月流逝,赫歇爾已是四十齣頭的人,冬去春來,大地又回復了他的溫馨。這天晚上樂團在露天舉辦了一次音樂會。四周綠樹如屏,層樓櫛比,仰望藍天如鏡,星似明眸,正是一天工餘人們消遣的好時光。這天卡羅琳一連唱了三首歌,台下掌聲不絕,哪肯放她回去。她只好喘息片刻,喝口水潤潤嗓子,然後換了一條純黑拖地長裙,輕移蓮步跺到台前,下面早起了一陣掌聲。她頷首一笑算是答謝,然後凝神屏氣,隨著樂聲輕起,將目光射向深遼的夜空。這時觀眾才注意到卡羅琳的這身裝束,裙衣左上方別一枚星狀胸飾,閃閃發光,此外便再無什麼佩戴。只是那裙子格外合身,倒顯示出她本來的神韻。這時燈光一照,卡羅琳更顯得粉面桃腮,燦若春花。她佇立台前任樂聲在身前身後徐徐飄蕩,醞釀情感,靜如芙蓉獨立秋水。而作為伴奏的赫歇爾今天也特殊,換了一身黑色禮服,雪白的手套,紫色的領結,胸前手風琴也早換成肩上的小提琴。卡羅琳還未啟齒,他的琴聲早已繞樹三匝,飄落座席,令聽者迴腸盪氣了。這時卡羅琳也輕舉雙臂,漫舒寬袖,且舞且歌道:
 
 
 
  天上的群星啊,請聽我唱一支歌。你可知道,我每天都在把你眺望,對你訴說。
 
 
 
  夏夜的微風啊,吹動我的衣裙。我遙望天河,河漠淡淡,從我心裡流過。 秋夜的薄露啊,從我的腳下飄過。我登高仰望,看星光閃爍,心靈深處亮起了一盞盞燈火。
 
 
 
  對著夜空啊,通過暮色,我暗暗思量:我是否也該發一點光,點發一點熱,獻給養育我的祖國。
 
 
 
  對著群星啊,對著銀河,我們心自問:人生是否也該激起一點浪,濺起一點波,留給那滾滾不息的歷史長河。
 
 
 
  卡羅琳的歌聲委婉動情,飄天入地,與這清風明月夜渾然一體。歌聲飄蕩,滿座悄然無聲,人們都沉浸在歌聲的意境之中。片刻,掌聲突起,觀眾將鮮花、手絹、帽子一起拋向台上,內中有知道這對兄妹生活拮據還獻身天文事業的就互相傳告,於是也有人把大把的錢拋向台上。卡羅琳兩眼含著熱淚向大家再三致謝,然後拾起一束鮮花返身一頭撲在哥哥懷裡。
 
 
 
  這天晚上演出結束後兄妹倆人照例稍事休息又上房觀星。他們還沉浸在今天演出成功的幸福中,一邊擺弄著望遠鏡,一邊議論著。赫歇爾說:「卡羅琳,我真不知道,你什麼時候寫這的這首歌詞?」
 
 
 
  「晚上一邊看星星,一邊就這麼想,早就藏在心裡了。」
 
 
 
  「看來我們的卡羅琳不但是天文學家還是文學家呢。」
 
 
 
  「我不要那麼多家,我只要我的星星。」
 
 
 
  他們正這樣你一言我一語地說著。突然赫歇爾大聲喊道:
 
 
 
  「來了。一個陌生客闖進了我的望遠鏡,卡羅琳,你快來看。」
 
 
 
  卡羅琳將眼睛貼在鏡筒上真的看到一顆過去從來沒有見過的星,它行動遲緩,發光微弱,如果不細心是很容易忽略過的。卡羅琳說:
 
 
 
  「哥哥,也許這是一個很遠很遠處的桓星吧?」
 
 
 
  「這好辦,如果是恆星,距離遙遠,無論用多大的望遠鏡看,它的體積也應該是一樣大才對。」
 
 
 
  赫歇爾說著立即把他的十八般兵器都搬了出來。他先用能放大270倍的望遠鏡,再換上放大460倍的望遠鏡,這星體積有所增大,他又換上能放大930倍的望遠鏡,這星體積又更大了。看來不是恆星,但會不會是彗星呢?不會,因為連續觀察並沒有發現它的長尾巴。赫歇爾禁不住心裡突突直跳,難道這會是太陽系裡除金、木、水、火、土、地球以外的又一顆新星嗎?難道像克卜勒,像哈雷,像牛頓,這發現的機遇今天也輪到我的頭上了嗎?赫歇爾一把拉過妹妹的手說:「是美妙的歌聲感動了天神。我們成功了,就在今天晚上!」卡羅琳覺得哥哥的手滾燙,在劇烈地顫抖。她也十分激動,忙記下這個不速之客。這一天是1781年3月13日。他們根據國王喬治三世的名字將它命名為喬治星。後來德國柏林天文台長為了表示對他們兄妹的敬意又重將此星命名為天神烏拉納斯(天王星)。
 
 
 
  天王星發現了!它距太陽約28億公里,繞太陽公轉一周要84年,這樣太陽系的範圍一下就擴大了一倍。不僅如此,經過觀察,赫歇爾還第一個提出了銀河系的模型,得出了銀河系有限、銀河系內恆星可數的結論。他正確地解釋了銀河系是一塊凸透鏡狀的圓盤,太陽系處於其中心,我們沿透鏡的長軸看去,全是燦爛的星星,沿兩邊的短軸看去,星星稀疏,露出了背後的黑色空間。所以我們看到的銀河就呈帶狀。赫歇爾的偉大發現使他一舉成名,英王喬治任命他為皇室天文學家,年俸二百英鎊。他們兄妹再也不用靠賣唱來接濟天文研究了。卡羅琳更加勤奮地協助哥哥工作,後來也多有發現,成了一位偉大的女天文學家。她遵守自己的諾言,終身未嫁,一直活到98歲,在84歲時作為第一個女會員破格被英國皇家天文學會接收入會。
 
 
 
  正是:
 
 
 
  莫道女子無天才,最怕明珠甘自埋。 只要心比男兒烈,終教鬚眉拜裙釵。
34樓 七海八千代 2024-4-10 04:42
第三十二回
窮夫妻吵架 一腳踢出新紡車,智瓦特發憤 廿年造成蒸汽機
 
——引起世界工業革命的兩項大發明  前幾回說到近代科學由於伽俐略,牛頓等人的努力,在物理、天文等方面已經累積了足夠的知識,而科學知識的豐富,又為新技術的出現創造了條件,英國在十八世紀開始了幾十年間確實集中了當時世界上最優秀的科學家,又最先完成了資產階級革命,所以來一場工業革命是勢在必行了。
 
 
 
  這技術上的改進是先從紡織行業開始的。原來英國的紡織品向來質量不高,平時市場上的貨全靠從中國和印度輸入。為了保護本國資本主義發展,1700年英國國會專門通過一項法令,禁止從中、印進口棉紡織品,逼著本國紡織業快快趕上去。真是有問題就有解決問題的人。到1733年,終於出來一個叫凱伊的窮織工,發明了一種「飛梭」。那原來靠手臂一下一下來回穿的木梭,現在用腳一踢便如流星般的來去,這樣一來紡紗倒供不上織布了。
 
 
 
  公元1764年在英國的一個小鎮上住著一對夫妻,男的叫哈格里沃斯,女的叫珍妮,他們都是被剝奪了土地後從鄉下流入城鎮的。小夫妻女紡男織,慘澹經營,維持著艱苦的生活。可是哈格里沃斯用的飛梭織機,珍妮用的手搖紡車,一快一慢,兩天紡出的線不用半天就已織完。紡不出線就織不成布,就換不來錢,也就買不來麵包。珍妮終日不停地搖著紡車,腰酸背痛還是出不了幾磅紗。哈格里沃斯呢?閒著沒事,看著家中生活這般拮據,織完布後就腰插一把斧頭到外面去給人家做木匠活,以求一點微薄的補貼。這天他出去後還不到半上午便回到家裡,臉色陰得難看,也不搭話,便坐在織機上喊著要紗。珍妮見狀知道又是沒攬到活,明天的麵包不知哪裡去尋,也不敢多問,只是將昨天紡出的紗一起抱上。哈格里沃斯就悶著頭啪啪地織了起來。不消兩個時辰,這堆紗就已織完,他就先叫聲妻子,沒有應聲,便自己走下織機到院裡去討紗。只見珍妮還在吃力地搖著紡車輪,那隻紗錠上才剛薄薄地裹了一層紗線,這時已日過中午,他腹中早就餓火中燒,便沒好氣地喊到:「珍妮,你這樣搖法,就是把我們的腸子都紡成線,也不夠換一塊麵包充飢。」珍妮卻好像不知道他來到身後,頭也不回,只是把那紡車瘋也似地搖著,嗡嗡直響。哈格里沃斯心裡更加煩躁,便搶上一步,一把按住住她的右手,說:「從明天起你就在家做飯管孩子好了,我到外面去幹活。這樣一天紡幾根線還不夠織幾根褲腰帶呢。沒想到珍妮突然轉過頭來嘶喊道:「這能怪我嗎?有本事你來紡,你搖斷胳臂也不會在一個錠上轉出兩個紗團啊!」哈格里沃斯這才看到珍妮眼裡已飽飽地含著兩汪淚水。是的,這哪能怪她,家家不都是這個樣子嗎?他心早軟了一半,但口裡卻還不肯軟下來,說:「不怪你,不怪你,怪這個勞什子紡車,要它有什麼用,不如劈了燒火。」說著順手抄起斧子便要砍下去。珍妮知他是個火暴脾氣,真要砍了這車,一家人眼下就只有喝北風了,忙上去抱住他的胳臂不肯鬆手。哈格里沃斯的胳臂讓妻子抱定,舉不起斧頭,渾身的氣悶得無處發洩,便就勢飛起一腳將那紡車踢出六、七步遠,將斧子扔到地下,重重地嘆了口氣。珍妮這時早趴在他的肩上嚶嚶地啜泣不止。一場夫妻衝突也就這樣漸漸地緩解下來。再說珍妮見哈格里沃斯的火已漸漸消下,她的委屈才真正地翻了上來,便索性緊緊地摟住丈夫的肩膀一把鼻涕一把眼淚地不肯停歇,非要等他道歉不可。
 
 
 
  但是,珍妮這樣真哭假怨,有好半天卻像是摟了一節木頭一般,不見哈格里沃斯有一點反應,她覺得無趣,也就鬆開雙手,抬起淚眼。誰知這一松不要緊,丈夫卻嗖地沖向那輛紡車,她一把沒有拉住,哈格里沃斯卻大喊起來:「親愛的,你看,你看!」珍妮見他突然又像孩子一般,卻堵著氣偏不去看,撩起圍裙摸一把眼淚準備去收拾午飯。丈夫卻過來一把拉住她的手說:「親愛的,辦法有了。你一看就會明白。」原來那輪紡車挨了哈格里沃斯這狠狠的一腳,這時正仰面朝天,那本來平躺著的紗錠已經垂直立起,還被車輪帶著旋轉。哈格里沃斯說:「你看我們就照這個樣子把紡車改造一下,紗錠立起來,一個車上就可以並排放兩個、三個,不就可以多出紗了嗎?」他這時早已喜得忘了肚中的飢餓,轉身在珍妮掛著淚珠的腮上吻了一下,便去摸斧頭幹活,珍妮也忙到廚房裡備飯。
 
 
 
  各位讀者,你想這哈格里沃斯何等聰明,他本是一個木匠,又是一個織工,只要腦子裡得了這個主意,製作起來並不困難。他很快做了一個大木框,上面行列了八個紗錠,旁邊裝上一個木輪,一試就成。以後又不斷改進,紗錠加到十六個、三十個、一百個,效率提高到一百倍。這時再搖起這種車來,倒是紡線人將織布人趕得氣喘噓噓了。
 
 
 
  正是:
 
 
 
  死胡同里莫硬鑽 退一步時路更寬 發明原來有訣竅這邊不行試那邊。
 
 
 
  再說哈格里沃斯得了這種發明不敢忘記這紡織機實是那天與妻子吵架所得,所以就將它命名為「珍妮紡織機」。珍妮機很快在英國紡織業中得到推廣,以後又有人不斷改進用上了新的動力,英國紡織業逐來了一場大革命。所以馬克思後來論及此事時說,「十八世紀的產業革命就由此開始了。」
 
 
 
  紡織機械的改革隨之帶來一個問題,就是動力。機械效率提高後人力當然不夠用了。有人發明用風力,但很不保險,有人發明用水力,但那必須到遠離城市的山鄉去,於是人們便想到一種全新的動力——那就是蒸汽。
 
 
 
  說到蒸汽這便又引出一位科學更上大名鼎鼎的人物一瓦特。
 
 
 
  瓦特生於英國的格林諾克,他好像生來就與蒸汽有緣。他還是五,六歲的孩童時就常守著火爐看那開水壺上的壺蓋給汽頂得一上一下地跳動,經常問這是為什麼?後來由於家窮他沒有機會念書,先是到一家鐘錶店裡去當學徒,後又到格拉斯哥大學去當儀器修理工。這時社會上已開始有簡單的蒸汽機,而當時的科學發展,正如我們前幾回說過的,托利拆里實驗,馬德堡半球實驗,也都從理論上解決了 「壺蓋為什麼會上下動」的問題。瓦特聰明好學,又在這樣一個大學的環境裡,常抽空旁聽教授們講課,又終日親手擺弄那些儀器,學識也累積得不淺了。
 
 
 
  話說1764年,格拉斯哥大學收到一台紐可門蒸汽機,請求修理,任務交給了瓦特。這種機器是蘇格蘭鐵匠紐可門1705年發明的,又大又笨。機器的汽缸下方有三個活門,汽從中間活門進入,將活塞推上去,人工將汽門關死,再從右邊活門裡注入冷水,熱汽充遇冷收縮,缸內形成真空,活塞自然下落,這時又要手忙腳亂地關上進水活門。這樣活塞才能上下一次。連杆帶動汲水工具也上下抽水一次。瓦特將這台機器修好後看著它這樣吃力地工作,就如一個老人在喘著粗氣,顫顫巍巍地負重行走一般,覺得實在應將它改進一下才好。他注意到毛病主要在缸體隨著蒸汽每次熱了又冷,冷了又熱,白白浪費許多熱量。能不能讓它一直保持不冷而活塞又照常工作呢?
 
 
 
  瓦特從小學徒出身,既能吃苦,又很頑強。他一有這個想法便立即自己出錢租了一個地窖,收集上幾台報廢的蒸汽機,決心要造出一台新式機器來。他自己也告別妻兒,一卷行李搬到地下,整日擺弄著竹筒、木軸,左比右試,這樣有兩年時間總算弄出個新機樣子。可是點火一試,那汽缸倒像吳牛喘月一般四處漏氣。瓦特想盡辦法,用毯子包,用油布裹,幾個月過去了,還是治不了這個毛病。連這第一步也邁不出去,以後還不知有多少險阻呢。
 
 
 
  瓦特原以為他的革新方案很快就能實現的,就去向一個叫羅巴克的工廠主借債,兩人簽定合同,如果新機器試驗成功,工廠主將要分享三分之二的利潤作為償還。現在瓦特這樣一直拖下去毫無進展,羅巴克宣布再不對他資助,這樣瓦特反倒負債如山。他騎虎難下,心煩意亂,不知該怎樣收拾這個局面。一天他又趴到汽缸前觀察漏氣的原因,不小心一股熱氣衝出,他忙躲時,右肩上已是紅腫一片,就像被一把熱刀削過一般,辣辣地疼了起來。晚上他回到家裡左手捂住右膀,躺在床上不言不語。錢無著落,試驗又不知何時才有個完。再這樣下去真怕連妻兒也要搭進去了。他想這事也許壓根就不該他自己去干,格拉斯哥大學有多少教授,這城裡有多少工廠主,有學問的有學問,有錢的有錢,誰也不敢去碰這個難題,我這個窮工人為什麼要去討這份苦吃?「罷,罷,罷!」他越想越覺得後悔,嘴裡這麼說著就翻身坐起,將桌上圓紙卷作一團,向爐子裡塞去。這時瓦特的妻子正好進來,見狀忙一把搶過,正色說到:「虧你還是個男子漢呢,就這樣沒有出息!這兩年滿城裡誰不知你在發明什麼新蒸汽機,今天就這樣打了退堂鼓,我看你怎樣上街見人。你不記得那年你要開個小鐘錶修理鋪,行會裡的人說你學徒期不夠,不許開,後來這所大學不講資格,破例收留了你,連那麼大的機器都讓你修,你修好了又不滿足,自吹還要造個更好的。這樣,我看你要麼真的造出一個新機器,要麼就摔掉飯碗,我跟你沿街要飯去!」這瓦特夫人是受過教養的人,知書識禮,極有志氣。今天她見丈夫要打退堂鼓,一進門就劈頭蓋臉地說出這般言語,把個瓦特羞得半天抬不起頭來。過了好一會兒他才說:「親愛的,你知道我們現在就要揭不開鍋了。再這樣借債,借到何時「,夫人忽地站起,伸手摘下脖子上的項鍊,又退下手上的結婚戒指說:「能變的先變賣掉,咬咬牙先過下去。」瓦特見妻子越說越絕,更羞愧難當,起身下地,隨手抓過桌上的一把木尺,一折兩半,說:「我瓦特要造不出新蒸汽機來,就算我這雙手白白擺弄了十幾年機器,到時我就這樣扯斷自己手指。」說完頭也不回地又向他那個地窖跑去。
 
 
 
  各位讀者,引起世界第一次工業革命這兩大新機器雖是兩個男子發明的,但都實實在在得力於他們的妻子。尤其是瓦特的妻子,在瓦特自己都已沒有信心時,反而忍飢挨餓,咬著牙支持丈夫再堅持一下。這不是說書人編故事,而是確實如此。只可惜瓦特不像哈格里沃斯那樣多情,用自己夫人的名字來給蒸汽機取了雅號。所以後人只記住了珍妮,很多人反不知瓦特是不是有個妻子。
 
 
 
  閒話放過。再說瓦特回到地下實驗室里,將過去的資科重新翻檢一番,打起精神又幹起來。干累了時就守著爐子燒一壺水喝茶。一天,他正這樣悶頭喝著苦茶,看著那個兒時就引起興趣的一動一動的壺蓋。也是苦修必有果,功到自然成,活該今天瓦特開竅。他看看爐子上的壺又看看手中的杯子猛然喊道:「茶水要涼,倒在杯里;蒸汽要冷,何不把它從汽缸里也倒出來呢?」瓦特這麼一想,便立即設計了一個和汽缸分開冷凝器,這下熱效率提高了三倍,用的煤只有原來的四分之一。這關鍵的地方一突破,瓦特頓然覺得前程光明。他又到大學裡的布萊克教授請教了一些理論問題,教授又介紹他認識了發明鏜床的威爾金技師,這位技師立即用鏜炮筒的方法為瓦特鏜制了汽缸和活塞,解決了那個最頭痛的漏氣問題。這時早有另一位慧眼識英雄的工廠主博耳頓開使向瓦特投資,瓦特有了資食接濟,如虎添翼,到1784年他的蒸汽機已裝上曲軸、飛輪,活塞可以靠從兩邊進來的蒸汽連續推動,再不用靠人力去調節活門,所以這才是世界上第一台真正的蒸汽機。但這時距瓦特接手修理那台紐可門蒸汽機已經整整二十個年頭過去了。瓦特終於完成了這個劃時代的發明。以後他又與人合辦了一個蒸汽機製造廠,他這一生再也沒有離開過蒸汽機,直到1819年他以83高齡離開這個因他的發明已經變得很熱鬧的人世。
 
 
 
  各位讀者,或許我們今天看來一台紡紗機、蒸汽機能值幾個錢。但科學的進步重在突破,有第一步,就有第二步;有昨日之粗之低,才有今日之精之高。譬若孩童走路,別看初時東倒西歪,明日也許是個「飛毛腿」。再者,科學原理的發現與具體技術的發明是整個自然科學進步的兩條左右腿。用一根木棍撬石頭,多麼簡單的發明,但它導致了槓桿原理原理的發現;而有了這槓桿原理才會有瓦特蒸汽機上的那些曲柄、拉杆,又有了真空的發現,才會有那活塞的來去。現在這個蒸汽機比那撬石頭的木棍自然不知要高檔多少倍,它所提出的問題也自然要引起這新時代的阿基米德們的聯想,以後還有什麼重要發現,且聽我慢慢講來。 
35樓 七海八千代 2024-4-10 04:42
第三十三回
舊學說 百年統治終破產,新原理 一時沉埋永放光
 
——質量守恆定律的發現   上回說到隨著紡紗機、蒸汽機的發明,一場工業革命從英國開端了。工業技術和生產的發展必然引起人們對生產原料更深刻的認識。而紡織業的發展必然促使人們去研究染料,研究酸鹼,這又同化學提出了新的要求,而在這方面打頭陣的,現在該輪到一個法國人了。他就是拉瓦錫(1743-1794)。
 
 
 
  1743年8月26日,拉瓦錫生於巴黎。父親是一個很有錢的律師,這使小拉瓦錫不愁吃穿,上了中學又上大學,法律系畢業後也當上了律師。但不知一種什麼緣由,使拉瓦錫對礦物特別感興趣。在他辦公桌的抽屜里,常常放看一些石頭,什麼硫礦呀,石膏呀,就連卷宗里也不時可抖出一些紅綠顏色的礦粉來。意外中他的一篇論文在一次競賽中竟獲得法國科學院一枚金牌,這更便他決心辭掉了律師職務,闖入自己酷愛的化學領域。
 
 
 
  但是私人研究化學,要建實驗室,要買儀器,錢從何來?這拉瓦錫憑藉他律師的閱歷,用特殊的眼光上下左右在財政界一掃,便發現了一個訣竅。原來18世紀中葉,法國新興的資產階級已積聚成一股強大的力量。但封建王朝還不甘退位,更加緊了對人民的搜刮。搜刮的一個妙法就是收重稅。可政府並不出面,而是承包給「包稅人」。包稅人先向國家交一筆巨款,然後再去收稅。包稅人只要保證向國家繳錢,至於向老百姓收多少,國家是不管的。為了研究化學,拉瓦從父親那裡借來錢作押金,違心地當上了一名包稅人。很快,拉瓦就擁有了自己的化學實驗室,同時,又很快認識了一位金髮碧眼的姑娘瑪麗。瑪麗是包稅公司經理的女兒,才14歲。但他們感情篤深,終成眷屬。這瑪麗性情溫柔,又為的一手好字,並擅長繪畫,為丈夫抄論文,繪圖表,天賜一個好內助。拉瓦真是要錢有錢,要物有物,要家有家。比起那克卜勒、牛頓來,真是科學家當中少有的幸運者了。
 
 
 
  卻說1789年冬盡春來的一個夜晚,寒氣還籠罩著巴黎,拉瓦錫和嬌妻瑪麗正圍爐夜話,瑪麗手中拿著一篇剛收到的文章說:「親愛的,聽我給你念一段,這裡說的這個實驗可真有意思。」文章不長,喝杯茶的工夫便已念完,但拉瓦錫聽完便再也沒有喝茶談天的閒心了。他一把搶過文章連讀了兩遍。原來這文中說到將一塊金剛石燒得熾熱後,它使會消失得無影無蹤。他想,這是不可能的,任何東西燒完總要留下一點灰燼。拉瓦錫立即鑽進實驗室,照做了一次,確實如文章所說,金剛石不翼而飛了。整整一夜,瑪麗感到睡在身旁的丈夫翻來覆去不能成眠,但溫柔的她不敢說話,怕引起他的話頭更不能入睡。天將亮時,瑪麗見他還在瞪眼看天花板,就說:「都是我不好,忘了要睡覺了不該給你說什麼實驗的新消息。」拉瓦錫卻拉住她的手,翻身坐起:「瑪麗,我們趕快進實驗室去,辦法有了,也許問題正出在這裡。」
 
 
 
  拉瓦錫只穿一件睡衣坐在實驗台旁,他將一塊金剛石用不怕火的石墨軟膏厚厚地裹起來,然後放在火上高溫加熱。他想過去人們研究燃燒都是在空氣里進行,被燒過的東西多啦,少啦,都看作是這東西自己發生了變化,誰敢保證這看不見的空氣里不會有什麼物質在燃燒時參加進去,或者又帶走什麼呢?我今天將這金剛石裹得嚴嚴實實不見空氣,看它會出現什麼樣子。他就這樣睡衣拖鞋,蓬頭黑手地在實驗台旁忙著,虧得瑪麗賢惠,一會兒捧過一塊熱毛巾為他擦擦滿臉的汗水,一會兒又往他嘴裡塞一塊麵包幹,心疼地伯他餓壞肚子。這時在高溫火焰下,那裹著石墨的金剛石已被燒得通紅,就像爐子裡的紅煤球一樣。拉瓦錫小心地停了火,等待它慢慢冷卻下來剝開一看,金剛石竟完好無損!
 
 
 
  「看來燃燒和空氣大有關係。」他一邊洗臉,一邊說。
 
 
 
  「燃燒不是物質內的燃素在起作用嗎?」瑪麗一邊收拾儀器,一邊問道。
 
 
 
  「大家都這麼說,我看未必就是這樣。」
 
 
 
  原來自波義耳研究燃燒現象之後,1606年他的學生終於創建了一種燃素說。凡物質能燃燒就用含燃素來解釋。但是一些金屬燒過後重量反而增加,燃素既然燒掉了,怎麼物質反倒加重?這真有點讓燃素說下不了台。但是擁護燃素說者又想出一種解釋,說那燃素與一般肉眼看見的物質不同,它包含的是一種負重量,負重量一走,東西自然就重了。可見當時燃素說已經露出破綻,難自圓其說了。拉瓦錫也早就對此產生了懷疑。今天這個實驗更明明白白地證明,金剛石被裹嚴時就不變,露天時就發生變化,幫助根子不在燃素,而在空氣。
 
 
 
  正是
 
 
 
  多少糊塗事, 只因太孤立, 單見樹有葉, 不見枝連理。
 
 
 
  到底在燃燒過程中空氣發生了什麼變化呢?最好的辦法就是檢測一下它的重量。拉瓦錫立即設計出新的實驗。
 
 
 
  他在密閉的容器里煉燒金屬,燃燒前後他都仔細地用天秤稱過重量,並沒有一點的變化,他再稱金屬灰的重量,是增加了,又稱燒過後的空氣的重量,卻減少了,而減少的空氣和增加了的金屬灰正好重量相等。於是拉瓦錫便發現了化學上一條極重要的定律:重量(質量)守恆定律。物質既不能創生也不能消失,化學反應只不過是物質由這種形式轉換成另一種形式。
 
 
 
  自從拉瓦錫由燃燒金屬發現燃素說不可靠後,他立即放下其他研究而專攻各種燃燒現象。他又投資添了一些設備,選了幾個助手,將自己的實驗室重新布置一番,這裡可真成了一個燃燒展覽館。他這個豪華的實驗室接待過許多科學名人,瓦特、富蘭克林都會到這裡作客。這一天英國學者普里斯特利又來訪問,拉瓦錫陪他在這儀器叢林間邊漫步邊討論問題。一會兒來到幾個玻璃罩前,普里斯特利問:「這裡在幹什麼?」
 
 
 
  「我將磷用軟木飄在水面罩著燃燒,燒後水面就上升,占去罩內空間的五分之一。你看這個罩內是燒硫磺的,水面也上升了五分之一。這幫助燃燒時總有五分之一的空氣參加了反應。」
 
 
 
  「對。我也早發現空氣中有一種『活空氣』,蠟燭有它變得更亮,而小老鼠沒有它就會死亡。拉瓦錫先生,你知道杜勒在1772年就曾找見過這種空氣,他叫它『火焰空氣』,我想,這和你找見的那五分之一的空氣是一回事。可是,我覺得物質燃燒是因為有燃素,恐怕和這種空氣沒有關係。」
 
 
 
  「不,有沒有它大不一樣。你看這罩里剩餘的五分之四的『死空氣』,你再放進什麼有'燃素'的東西,無論磷塊還是硫磺,它也不會著了。尊敬的普利斯特利先生,你的發現對我太有啟發了,看來空氣里一定有兩種以上的元素,起碼這『活空氣』就是一種,空氣並不是一種元素。」
 
 
 
  「這麼說,水也不是一種元素了。因為我已經發現水裡也有這種活空氣,而且用這種活空氣和另外一種空氣(氫氣)在密閉容器里加熱,就又能生成水。」
 
 
 
  「真的嗎?」拉瓦錫突然停下腳步,眼睛直盯看普里斯特利。
 
 
 
  「真的。你這裡的實驗條件太好了,我們馬上就可以重做一次。」
 
 
 
  普里斯特利熟練地製成兩種氣體,混合到一個密封容器里,開端加熱,一會兒容器壁上果然出現了一層小水珠。拉瓦錫等實驗一完就拉著普里斯特利到客廳里,連叫瑪麗:「快拿酒來,我們今天要慶祝一件天大的喜事。」年輕漂亮的瑪麗立即托著三杯酒,輕盈地走出來,連問:「什麼喜事?這樣高興。」說著也陪客人坐下喝酒敘話。
 
 
 
  「瑪麗,你知道,我們今天不但進一步找到了燃燒的秘密,還找到了新的元素,它既存水中,又在空氣中,這一下子就打破了水和空氣是元素的舊說法,幫助它們都是可分的。這種東西能和非金屬結合生成酸,又能使生命活下去,就叫做氧吧(由希臘文酸、活二字而來)。」
 
 
 
  「拉瓦錫先生,你真是一個大膽的科學家,我做了不知多少次實驗,可就是不敢放棄燃素說,總也沒有找到問題的關鍵。今天這個發現真是我們化學界的一件大喜事。」
 
 
 
  各位讀者,這氧氣本是杜勒和普里斯特利最先發現,但是他們為什麼看不到它與物質燃燒的關係呢?原來是舊燃素說的束縛,使他們不敢有任何非分之想。本來做學問一靠觀察積累,二靠思考比較。這觀察積累基本上還是在舊理論指導下的收集、整理,要的是細心與吃苦;那思考比較是在新事實的基礎上歸納突破,要的是大膽與勇敢。有如雛雞在殼經二十一天的暖孵,只待那猛力一啄,躍出殼外,眼前便是一個好大的世界。一個舊理論的推翻就是一個新天地的開拓。當年地心說借上帝之力何等頑固,人們作了許多改良,卻終不能突破,出了個布魯諾只一句話:「對不起,我的體系沒有給上帝留下位置!」一切問題便迎刃而解。過去人們總說行星在作圓周運行,可多年測量老有誤差,克卜勒拋棄圓周說而立橢圓之法,眾星便各引其路再不出軌。但可悲的是許多人雖足已長而鞋小,寧肯削足而不棄舊履;身高而檐低,寧可彎腰而不遷新居,科學史上確有不少這類的悲劇。只有少數既聰明又勇敢的人才知道既不斷觀察新問題,收集新材料,又不斷打破舊理論,拋棄舊假設,於是勝利便屬於他們了。
 
 
 
  回頭再說拉瓦錫三人正添酒舉杯,滿心歡喜,忽然一個僕人走了進來,手裡拿看一張《人民之友》日報,像有什麼事要回主人,但又不便開口。拉瓦錫說:「什麼事,你說吧,普里斯特利先生也不是外人」「
 
 
 
  「報上說您的壞話了,先生。」
 
 
 
  拉瓦錫接過報紙一看,只見一篇署名馬拉的文章寫道:「法國公民們,我在你們面前譴責拉瓦錫這個詐騙大王。暴君的夥伴、流氓的徒子徒孫、竊賊的大師……請你們相信,這個自誇每年有四萬里亞爾收入的稅收員不知從你們身上搜颳走多少財富……」
 
 
 
  拉瓦錫一看,臉色頓時沉了下來。他知道這個馬拉前幾年曾為了一本《關於人的特性的研究》,漏洞百出,他曾著文反駁。不料1789年法國大革命後,這人倒成了革命領袖,看來現在要報仇了。他生氣地將報紙往桌上一放,說:「我是賺了一點錢,但沒有這錢,哪有這實驗室,哪有這些成果,錢是給科學用了啊!」普里斯特利不知怎麼一回事,連忙放下酒杯,取過報紙一看,便也就知趣地起身告辭。因科學發現而引起的這陣小小的歡樂,卻因一個政治黑影的介入而又突然消失了。
 
 
 
  自從這次被報紙點名攻擊之後,拉瓦錫的處境便明顯困難起來,不久他正式被控貪污,又過了不久他的實驗室被查封。拉瓦錫倒覺得不會有什麼大事。他想,我一個科學家,總要為社會辦好事,於是位更加緊編書。過去他出過一本《化學教程》總結了他多年來的實驗,提出氧化學說,統治化學界近百年的燃素說才被真正地戳穿。書一出即被搶溝一空。現在拉瓦正在補充修訂,準備再版。他又將這幾年新發現的元素整理成一張表,共三十三種,分作四類:
 
 
 
  氣體單質:光、熱、氧、氫、氮。 
 
 
 
  非金屬單質:硫、磷、碳、鹽酸根、硫酸根、硼酸根。 
 
 
 
  金屬單質:銻、銀、砷、鈷、銅、錫、鐵、錳、汞、鉬、鎳、金、鉑、鉛、鎢、鋅。 
 
 
 
  土類單質:石灰、鎂土、鋁土。 
 
 
 
  這是化學史上第一份科學的元素表。那水、土、氣、火的四元素說到此也徹底破產了。化學在拉瓦錫面前是徹底敞開了大門。許多新奇的現象,有趣的問題,一個接一個地跳了出來。但是他有一種預感,覺得有什麼禍事就要臨頭,手頭的任務怕是干不完了。這種莫名的念頭自然不好對瑪麗說,所以他只是整天埋頭寫作,瑪麗就加緊幫他畫插圖。
 
 
 
  果然,一天上午,拉瓦錫剛在桌旁坐定就有兩人進來,只說法庭傳他去一趟。他知道那個模糊的預感今天要變成現實了。他冷靜地站起來說:「幸好我的書已經全部寫完。」返身取了一頂帽子便隨來人而去。法庭上的審判極為草率,他這個律師出身的人也未能張口為自己辯護幾句。一位好心的律師提醒法官:「拉瓦錫先生可是一位全歐洲聞名的科學家啊!」法官說:「革命不需要科學家,只需要正義。」當即判了他的死刑。
 
 
 
  1794年5月8日,拉瓦錫被反綁著雙手,推向廣場中心的斷頭台。這時廣場上已人山人海,將要斷頭的幾個人一字站在台上。這斷頭台是挖空心思想出的一種殺人方法。先搭一個一人高的平台,台上豎兩根丈余高的方木,兩木間吊著一把斜刀大鍘刀,足有桌面那麼大,爍光閃閃,寒氣逼人。下面有一張大桌子,犯人就趴在桌子上,伸長脖子,等看那刀落下來砍頭。拉瓦錫被推赴刑場,驚動了巴黎的許多科學家,什麼時候聽說過一個科學院的院士被抓來砍頭呢?和他一起研究化學命名法的柏托雷連忙趕來。瑪麗也來了,她一夜之間像老了十歲,這時正抱住拉瓦錫的頭失聲痛哭。拉瓦錫多麼想用手為她拭去淚水,去擁抱一下這個從十四歲就開端追隨他的妻子,可是手被反綁著。他讓瑪麗抬起頭來,說要最後一次仔細看看她。拉瓦錫平靜地說:「瑪麗,你不必為我悲傷,感謝上帝,我已完成了自己的任務。我今年五十一歲,可以說已經度過了夠長夠愉快的一生,而且可以免去一個將會有諸多不便的晚年。我為後人留下了一點知識,也許還留下了一點榮譽,應該說是幸運的。」那瑪麗瞪著兩隻淚眼,只是直直地望看他,下巴在一下下抖動,喉嚨里卻像被什麼東西噎住發不出一點聲音來。
 
 
 
  這時,只聽身後那面大鍘刀由空而降,咻地落下,捲起的一陣涼風,掃得人心裡直抖,接著就聽「嚓」的一聲,一顆人頭就像被菜刀剁下的一節黃瓜滾在台上。剛殺掉的是一個僧侶。接著,那面鍘刀又嘎吱吱地升了起來,就聽監斬官吼道:「下一個,拉瓦錫!」瑪麗聞聽這一聲吼,先自昏倒在拉瓦錫腳下。柏托雷還抱一絲希望,衝到監斬官面前,高聲喊道:「不能殺他啊,法國不能殺掉自己的兒子。你們一瞬間砍下他的頭,再過一百年也不會長出一顆這樣的頭了啊!」
 
 
 
  畢竟拉瓦錫性命如何,且聽下回分解。 
36樓 七海八千代 2024-4-10 04:52
第三十四回
絕聰明 揮毫落紙成魔方,最勇敢 舉手向天攫雷電
 
——電的本質的發現  上回說到法國化學家拉瓦錫被推在斷頭台上,雖有許多人求情,可那把無情的大鍘刀還是從空而降,這位現代化學的創始者便人頭落地。自拉瓦錫死後,他開創的化學事業就和電的發現與研究連在一起,所以我們現在先來補講一個電的故事。
 
 
 
  話說1750年5月,英國皇家學會突然收到一篇論文,說天上的雷電和我們在實驗室里摩擦生成的電是一回事,還列舉了十二條相同處,如:放光、有聲、能點燃易燃物、能殺傷動物等等。還說到電是通過金屬的尖端釋放傳遞的,因此為使建築物免遭雷理,可以在屋頂上裝一個尖鐵棒,再以金屬線接地,電就被引入地下。那皇家學會的會員們大都是天文、力學、數學方面的專家,他們研究的是那些高深的題目,但是化學卻是剛剛起步,這電學乾脆就還不算一門學問呢。學會秘書看看這篇文章想,這大概又是什麼江湖騙子的法術,再一看作者,是一個十分陌生的名字,寄出地址呢?美洲的賓州,秘書不看猶可,一看隨即就啪地一聲扔到紙簍里去了。讀者,你知道為什麼這樣?原來那英國當時正稱霸世界,無論政冶、經濟、科學各方面它都不把別人看在眼裡。當時的世界上根本我還沒有個美國。美洲大陸原是印第安人在這裡世代居住,1492年哥倫布發現這塊新大陸,英國便立即派來了探險隊。1607年英國又向這裡派遣了第一批移民,開始在這裡霸占殖民地。就說秘書剛才看到的賓州吧,它原來哪有什麼名字,不過是一塊荒地。1681年英王查理二世將這塊土地賜給一個叫威廉•賓的業主,這樣便由此得名了。連這種半開化的地方也配向皇家學會送科學論文?這文章能進皇家學會的紙簍也就算是高攀了。
 
 
 
  你道這個大膽送論文的人是誰?他叫班傑明•富蘭克林(1706-1790)。當時他雖然名不驚人,可後來他倒成了電學的開門鼻祖。這人聰明絕頂而又極有志氣。小時因家貧不能上學,就跟著開印刷所的哥哥當學徒,這倒使他有機會讀到許多最新的書。他見幾個大人寫稿辦報,自己也寫了稿子,晚上悄悄投到哥哥的門縫裡,署名卻是莎倫絲•多吉德夫人,有一段時間這些文章天天見報,人們天天議論這才華橫溢的夫人,卻不見她來領稿酬。他後來大了就獨立辦報•辦廠,但是位那聰明還是多得無處發洩。一個冬夜他外出歸來時,抱起床上的小女兒吻一吻,她那小臉蛋竟凍得冰涼!當晚他通宵末睡,天亮時竟發明出一種新式火爐,歐美那種散熱率極低的老式壁爐一下就被淘汰了。到現在我們用的鐵火爐基本上還是他設計的樣子。一天他在家裡請客,夫人在廚房裡又忙又亂,還烤糊了一隻雞。第二天他就在自己廚房頂上鑿了一個洞,上面裝了一個小風車,用皮帶連著下面的肉叉,製成了一個自動烤肉機。一次乘船,他見船速太慢,就叫水手將貨物向後移,船頭微微抬高,果然速度大快,他由此又研究了船的快慢與它吃水多少的關係。但是只可惜這裡是落後的殖民地,沒有像皇家學會那樣的科學團體,沒有許多科學家可以相互研討,他只是自己一人摸索。好在他極聰明,發明這些總像玩一樣的輕鬆。
 
 
 
  一天富蘭克林的朋友洛根前來看他,一進門卻把雙手藏在背後神秘地說:「富蘭克林,今天我讓你看一件東西,叫你知道世界上還有比你更聰明的人。」
 
 
 
  「當然,世界上聰明人多得很,我算老幾?不過我倒想看看你帶來了什麼聰明玩藝兒。」
 
 
 
  洛根將手向前一攤,原來是一本新出的雜誌,裡面儘是些方格子,格里填滿數字。他說:「你看這是魔方格子,那數字不管橫加豎加,它們的和總是一致的。」富蘭克林不看猶可,一看哈哈大笑:「這有什麼了不起,我這裡也有幾張自製的魔方格子,你看這張,不管橫豎都有八個數呢。」附表一:
 
 
 
52 61  4 13 20 29 36 45
 
14  3 62 51 46 35 30 19
 
53 60  5 12 21 28 37 44
 
11  6 59 54 43 38 27 22
 
55 58  7 10 23 26 39 42
 
 9  8 57 56 41 40 25 24
 
50 63  2 15 18 31 34 47
 
16  1 64 49 48 33 32 17
 
 
 
 
 
  「你聽我給你細說。只要你進了我這個魔方陣里,就總跑不出260去。第一,不管橫、豎每行每列的和都是260;第二,你從下面兩角的對角各數四個數,成一段折線,則這折線上的八個數的和是260,而每條與這線平行的線上的八個數也都是260;第三,你從上面的兩角出發作這麼幾條折線,其和也是260;第四,你從左邊的兩角出發,這樣數,其和還是260;第五,你從右邊的兩角出發,這樣數,其和仍是260。不信你就試試,保你逃不出這260的網去。」富蘭克林說。
 
 
 
  「魔高一尺,道高一丈,你這260有什麼了不起,你看這張魔方格子,是16個數的正方形,又比你多一倍。它不管橫加、豎加、對角加都是2056。」洛根說著真的又翻出一張表來。
 
 
 
  這下富蘭克林可有點傻眼。不過他並不服氣,說:「且慢,現在咱們點燃一支煙,在這煙燃盡前,我立即再給你設計一張也是十六個數的魔方格子。」只見富蘭克林抽出支鉛筆,在一張空格紙上橫填豎寫,如點豆種瓜一般。一會兒那支煙還未著完,他便叫:「好了!我這格子縱橫相加也是2056,雖對角相加不是這個數,可是只要你在大方格內任意挖出一塊16個相連的格子組成的小方格,他們的和也是2056。」(其實這表里有兩組數是錯的,讀者如有心可以一找,但這已是極不易了。)洛根這時方更佩服富蘭克林的才智。附表二:
 
 
 
200 217 232 249  8  25  40  57  72  89 104 121 136 153 168 181
 
 58  39  26  7 250 231 218 199 180 167 154 135 122 103  90  71
 
198 219 230 251  6  27  38  59  70  91 102 123 134 155 166 187
 
 60  37  28  5 252 229 220 197 188 165 156 133 124 101  92  69
 
201 216 233 248  9  24  41  56  73  88 105 120 137 152 169 184
 
 55  42  23  10 247 234 215 202 183 170 151 138 119 106  87  74
 
203 214 235 246  11  22  43  54  75  86 107 118 139 150 171 182
 
 53  44  21  12 245 236 213 204 181 172 149 140 117 108  85  76
 
205 212 237 244  13  20  45  52  77  84 109 116 141 148 173 180
 
 51  46  19  14 243 238 241 206 179 174 147 142 115 110  83  78
 
207 210 239 242  15  18  47  50  79  82 111 114 143 146 175 178
 
 49  48  17  16 241 240 209 208 177 176 145 144 113 112  81  80
 
196 221 228 253  4  29  36  61  68  93 100 125 132 157 164 189
 
 62  35  30  3 254 227 222 195 190 163 158 131 126  99  94  67
 
194 223 226 255  2  31  34  63  66  95  98 127 130 159 162 191
 
 64  33  32  1 256 225 224 193 192 161 160 129 128  97  96  65
 
 
 
  暫時不說富蘭克林與朋友拼方格鬥智,卻說1745年11月科學史上出了一件值得紀念的大事。荷蘭萊頓大學的教授穆申布勒克和他的朋友阿利曼特•庫諾伊斯做了一個有趣的實驗。他們先用摩擦機生成電,再用金屬絲把電引入玻璃瓶內,可以看見閃電的火花。於是這三人就想,能不能將電保存起來呢?他們將瓶內灌滿水,接通導棧,再繼紐搖動摩擦機,卻看不見一個火花。這時庫諾伊斯像是要把電撈出來來一樣,一隻手端起瓶子;另一隻手到水瓶里去探摸,突然他大叫一聲,覺得右臂一陣麻脹,猛然縮回手來。可以說這庫諾伊斯一下便占據了一個世界第一:他是世界上第一個被人工電打著的人。穆申布勒克立即由此得到啟發,將玻璃瓶貼了錫箔製成了能保存電的瓶子。
 
 
 
  真是說者無心,聽者有意。穆申布勒克等人只是想實驗一下摩擦主電,而富蘭克林聽說了這個實驗,1746年到波士頓看望老母親時,又親眼看到了這種實驗,這聰明人立即想到天上的雷電經常打死人畜,也能放出閃光,天上地下的兩種電是不是一回事呢?這年富蘭克林已經整整四十歲了,而且已經成了當地恨有名氣的出版商,當上了州議員,可是在科學發現的誘惑下,他立即又像變成了一個十幾歲的孩子。自從波士頓探親回來後,他的妻子就成天抱怨她的廚房裡再也不得安寧了。
 
 
 
  鹽、缽、醋罐常會不翼而飛,被富蘭克林拿去「生電」。這還不算,富蘭克林每天還冥思苦想著,怎樣在打雷下雨時把天上的電引下來,好親眼看看,親手試試。可是在當時,雷電是天火啊,誰敢這樣去想?妻子聽說富蘭克林竟敢有這樣的狂想,一邊桌前枕邊地苦勸他不要去冒犯上帝,一邊又在背後虔誠禱告,求上帝千萬原諒自己的丈夫。
 
 
 
  1752年6月,終於盼來了一個大雷雨的天氣。這天下午富蘭克林正在家裡擺弄著那些瓶瓶罐罐,金屬導線,突然一陣風撲來,窗戶被搖得嘎嘎直叫,窗帑飛起如一面狂舞的大旗。他探頭一看,見西邊天上的烏雲就如潑了一天墨汁,如浪如濤般地壓了過來。他不覺喜上心頭,忙叫一聲:「威廉,準備行動。」一會兒就領著兒子,架著一架用絲綢製成的大風箏迎著狂風向野外奔去。
 
 
 
  富蘭克林選了一塊廣闊的草地,將風箏向天空徐徐放去。漸漸地一張桌面大的風箏已變成一本書似地一個小點,又像是升向雲海里的一葉小舟,被顛著、搖著,在遠處怯生生地回望著自己的主人。突然一道閃電劈開雲層,在天空劃了一個「之」字,接著嘎蹦一聲脆雷,那如銅錢般的雨點就瓢酒盆潑般地傾了下來。富蘭克林轉身一看,草地上正有一間牧人用過的舊房,忙招呼兒子站到房門裡,讓他拉緊風箏線,這樣靠近手的一節線就不會因淋濕而導電。這一切都是精心設計好了,風箏是綢子制的,不怕雨淋,線是麻繩很結實,靠手的一節又換成綢帶,不導電,麻繩與綢帶間用金屬線掛一把銅鑰匙。富蘭克林站在屋檐下緊張地注視著西邊的天空,只見電光閃過一道又是一道,雷聲一聲更比一聲辨亮。他想,這些雲海里的「天火」今天不知肯不肯乘我的這個風箏小船來到人間作一回客。多少年來人們與它要不就是隔天遙望,要不就是被它的震怒嚇得關門閉戶,還從沒有過一次促膝相見,握手言歡呢。他正這樣想看,突然威廉大叫:「爸爸,快看!」他順著兒子的手指一看,那拉緊的麻繩,本來是光溜溜的,怎麼現在突然怒髮衝冠,那些細纖維一根一根都直豎起來。富蘭克林到底聰明,他眼睛一轉,突然高興地喊道:「天電引來了!」因為毛皮摩擦帶電時細毛也會豎起,這說明風箏線上已有電了。他一邊囑咐兒子小心,一邊用手握成拳頭慢慢接近那把銅鑰匙。突然他像被誰推了一把,跌倒在地上,渾身發麻。他顧不得疼痛,也不知道害怕,喊著:「是他來了,他乘著風箏下來了!我們握手了!」(還算富蘭克林幸運,第二年一個叫李赫曼的俄國人也學著富蘭克林做這個實驗,當場就被電打死了。)當富蘭克林從地上一骨碌爬起來,將帶來的萊頓瓶接在鑰匙上,果然這瓶里保存了電,而且這電也有火花,可以點燃酒精燈,可以用它做各種電氣實驗。天電、地電原來一個樣!一會兒雨停雲散,富蘭克林收了風箏,和兒子抱著藏有雷電的萊頓瓶,就像釣到一條大魚一樣高高興興地回家去了。
 
 
 
  且不說富蘭克林回家後妻子怎樣地埋怨,怎樣訴說她在家裡擔驚受怕。他一回家就爬上房頂豎起一根數丈長的鐵棒,下面連上銅線,一直伸到土裡。這便是世界上第--個避雷針。聰明的富蘭克林,從風箏引電想到房頂上用鐵棒引電,再直接導入地內,房屋自然不會遭雷擊了。於是這個小小的避雷針立即風靡一時,傳到英國、法國、德國.,傳遍歐洲、美洲。凡高一點的房子都安上了這個裝置。這根小針不知救了多少人的命。
 
 
 
  面對這一事實,1756年,那個當初對他的論文連看都不願看一眼的英國皇家學會,在富蘭克林沒有辦申請手續的情況下,就主動授予他皇家學會正式會員的稱號。
 
 
 
  富蘭克林發明的那根通天小針傳到世界各地我們且不細說,單說它傳到英國卻又引出一段奇怪的故事。前面我們說過,那美洲本是英國的殖民地,英國對美洲人民只知掠奪、壓迫,那顧他們的什麼利益。所以美洲的一些州就聯合起來向英國抗爭,並且派富蘭克林作為代表去倫敦談判。這種談判拖了很長時間毫無結果。1776年乾脆爆發了一場燭立戰爭,富蘭克林也是獨立宣言的五位簽字者之一。那英王眼見美洲十三個州聯合起來,用武力將自己的勢力一天天地擠了出來,成立了美利堅合眾國。可是,隔著一個大西洋,鞭長莫及,氣得又是咬牙,又是跺腳,想方設法要出這口惡氣。一天,英王喬治三世在宮前草坪上散步,正生著悶氣,一抬頭看到克攸王宮頂上那根尖尖的避雷針,不由又想起富蘭克林這個鬧獨立的罪魁,便立即把大臣們召來發狠道:「富蘭克林帶領美洲人造反了,我們還用他發明的避雷針,真是不顧國趾,你們難道就能咽下這口氣?我命令,從明天開始把全國的避雷針都拆掉!」
 
 
 
  「陸下,這避雷針可真的是一件有用的東西,自從裝上它,全國的雷擊事件就基本絕跡了。您忘了,我們的火藥庫還是您親自組織人裝針保護的。」幾個開明些的大臣連忙據理解釋。
 
 
 
  「那就把針的尖頭改成圓球形的。反正不能照富蘭克林那個樣子。自古以來,圓就表示完美無缺!」
 
 
 
  「可是圓的不如尖的能引電啊!」
 
 
 
  「我是國王,我說圓的好,就是圓的好!」大臣中有那不懂科學的,就極力奉承,有那知道個中利害的,就連忙去英國皇家學會,請他們出面說句話,這時皇家學會的會長正是普林格爾,他一聽這事真是哭笑不得,連忙進宮來見英王說:「陛下,許多事情都得聽您的,可是這事涉及自然規律,實在不能照您的話去辦啊。」
 
 
 
  國王一聽更是暴跳如雷:「在別國我可以不管,只要在英國,自然規律也要聽我的!想不到你身為皇家學會的會長,竟不顧國家榮譽,也替富蘭克林說話!現在有兩條路由你選,要麼以你的名義發表聲明,說避雷針製成球形最合理,要麼我就撤掉你這個會長的職!」
 
 
 
  正是:
 
 
 
  自然規律算什麼!
 
  是尖是圓由我定。
 
  令出如山誰敢抗?
 
  怎奈雷電卻無情。
 
 
 
  普林格爾原以為他進宮一勸,國王就會收回成命,再不幹這些蠢事,誰知連他自己也被牽連了進去,不覺腦門上沁出細細的一層汗珠。畢竟結果如何,且聽下回分解。
37樓 七海八千代 2024-4-10 04:52
第三十五回
一條蛙腿抽動引起風波,兩位能人鬥法各顯神通
 
——電壓的發現  上回說到富蘭克林發明了避雷針,但是他又積極參予領導了美洲反英獨立戰爭,英王喬治三世極為惱火,下令要將避雷針的尖頭一律改為圓頭,皇家學會會長普林格爾據理力爭,也被撤職。不過那避雷針的尖頭倒始終也未被改掉。
 
 
 
  雖然官家蠻橫無知,學界卻細心有餘。話說1786年的一天,義大利解剖學教授伽伐尼正在實驗室解剖青蛙,妻子柳契雅是他的得力助手,在一旁侍候。只見他手中的解剖刀一刀下去切開青蛙的腰部,再一刀下去剝出腰部的神經,他又順手抄過一把精巧的黃銅小鉤,一鉤穿了過去,隨手遞給柳契雅,吩咐掛將起來。妻子順手將這死青蛙掛在實驗桌上的一根橫鐵梁上。當伽伐尼將第二隻青蛙剝開皮正準備再下刀時,突然柳契雅驚叫一聲:「天呀!青蛙又活了。」她顧不上滿手的血污,一把抓住伽伐尼的手臂,叫他快看這個「顯靈」的青蛙。只見那隻靠近銅鉤的蛙腿正在一張一弛,抽搐不停。
 
 
 
  伽伐尼向這隻青蛙凝視片刻,見它還是不慌不忙地做著表演,便自語道:「我這半生也不知殺過多少青蛙,從來還沒有見過這麼耐活的小東西,再剝一個試試。」這伽伐尼吩咐柳契雅再取幾隻青蛙來,手起刀落,遊刃如電,一剎時便有五隻青蛙也這樣銅鉤倒掛,鐵梁橫挑,齊刷刷地排起隊來。可是再定神一看,這五隻青蛙又都伸開它們的右腿,齊齊地一緊一松,像哭泣時的抽搐,又像是在向教授夫婦做著友好的招手,這回柳契雅可真有點怕了。她返身抱住伽伐尼,瞪著大眼說道:「親愛的,怕是我們荼毒生靈太多,上帝在發警告吧。」伽伐尼呢,卻手握刀柄依著實驗台陷入一陣沉思。一會兒他慢慢地說:「上帝如果給宇宙以靈魂,這靈魂是什麼呢?是電。」他像突然來了靈感,一把抓住柳契雅大聲說:「這話是誰說的?對,是德國哲學家謝林說的,電是宇宙的活力,宇宙的靈魂,無處不有。摩擦時就能發現號珀、絲綢上的電,富蘭克林發現了空中的電。我們又發現了青蛙身上的電。」他將解剖刀往桌上一摔,高喊著:「我們又發現了一種電——動物電。「
 
 
 
  1793年的一天伽伐尼來到英國皇家學會表演他的新發現。因為這是繼富蘭克林之後,人們在電知識方面聽到的又一個爆炸性新聞,所以這天皇家學會的報告廳里人們都摩肩接踵,引頸踮腳地來看這場奇怪的魔術。只見伽伐尼在台上布置好一個實驗桌,還和那天一樣打橫放一根細鐵梁,上面掛上一溜銅鉤,將青蛙解剖一個往上掛一個,那蛙腿也就盡如人意,輕輕動彈起來,直叫在座的這些名教授、學者一個個目瞪口呆。實驗完了,伽伐尼又講了一番凡動物身上都帶電的道理,大家好一頓祝賀,伽伐尼夫婦也著實光彩了一番。
 
 
 
  不想說者無心聽者有意,在台前聽講看表演的有一個中年漢子,雖目不轉睛地看伽伐尼操作,卻又不肯跟著人們去說一句好。讀者,你道此人是誰?他也是義大利人,叫伏打(1745一1827)。這伏打從小聰慧好學,尤愛鑽研剛剛露頭的電學,24歲時就發表了一篇關於萊頓瓶的論文,引起人們的注意,到1777年發明了電盤,一下又聞名世界,並得到教授之職。已經是個電學行家。今天搞醫學解剖的伽伐尼竟在這皇家學會大講起靈學發現來,他哪能服氣。他想,誰知那些青蛙是真死假死,有電無電,待我回家去親自試它一番再說不遲。
 
 
 
  果然數月後,這伏打也向皇家學會送來一個報告,說關於什麼動物電,純是胡編亂造,並說他已經解開這個謎,也要求表演。又過幾天他真的又在上次伽伐尼表演的地方擺起了擂台。這天自然又是人頭鑽動,水泄不通。那伏打照樣端來一盤活蹦亂跳的青蛙,也一一殺死剝好,橫挑豎掛起來。他做定這些後說:「諸位請到近處一看,哪條蛙腿還會動彈一下?」這聽講的人真地圍了上去,有的還帶上夾鼻眼銬,果然一排青蛙就像泥捏紙剪就的一般,紋絲不動了,一個個不禁膛目結舌。這時伏打才放下刀子,講開他的道理:
 
 
 
  「上次伽伐尼教授說死蛙腿會動是青蛙身上有動物電,其實那是一種錯覺。這幾日,我仔細研究了一下,伽伐尼教授實驗時,是動銅鉤鉤起青蛙,再掛在鐵棍上,實際只要是不同的金屬接觸就會產生微弱的電流。蛙腿的動是這種電流刺激的結果,而不是他自身帶電。你們大概還沒有發現今天我在這裡表演時,用的是鐵鉤、鐵棍,同一種金屬就不會產生電,自然蛙腿也就不動了。可見伽伐尼教授的動物電說不能成立。」
 
 
 
  這時人群里擠出一個人來,大聲說:「伏打先生,話先不必說死,你有什麼根據肯定動物電不存在呢?」
 
 
 
  伏打抬頭一看,不覺吃了一驚,說話的原來正是伽伐尼本人。這個老頭子今天怎麼也從義大利趕來了呢?他忙陪個笑臉回答道:「要找根據嗎?伽伐尼先生,我剛才的實驗就是根據,你看蛙腿不是已經不會動了嗎?」
 
 
 
  「你剛才的表演是真是假,我回頭再去檢測,現在我先請你看一樣東西。」 伽伐尼說罷向後一揮手,立即有他的兩個助手從人堆中擠出,抬過一個大木桶來。只聽裡面僻啪有聲,像有什麼東西在動。伽伐尼將蓋子打開,說聲「伏打先生請看」。原來是一條三尺長的大魚。這魚長而不寬,圓圓滾滾,猛看倒像條蛇,正貼著桶邊飛速地打旋。大概它也發覺人們在議論自己,轉幾圈之後突然停了下來,貼著桶壁像靜聽著什麼聲息。
 
 
 
  伏打看這陣勢一下摸不著頭腦,說:「伽伐尼先生,你是不是要讓我解剖這條魚?」
 
 
 
  「大可不必,一解剖你又會址到什麼銅鉤、鐵棍上去。我現在只要你伸手摸一下這條活魚,我們的實驗便見分曉,不知你敢無敢。」
 
 
 
  「這有什麼不敢!」伏打想,這一生就是吃魚也不知吃了多少,何必說摸呢?便捲起袖子伸手向那魚尾抓去。說時遲那時快,伏打的手也還沒弄清是否碰到魚尾巴,就聽他「哎呀」一聲,連忙縮了回來,又覺全身麻酥酥,軟綿綿一下跌靠在實驗台旁,這位電學教授知道自己分明是中了電。
 
 
 
  伽伐尼忙上前一步將他扶住說:「伏打先生,你今天可該相信確實是有動物電了吧。幸虧我遠道而來,桶淺魚小,要是我帶一條丈余長的大魚來,你今天真要生命休矣。」說著他又轉向那些吃驚的人群說:「自從上次表演之後,我又做了多次實驗,證明動物自身是帶電的,這種魚叫電鰻,在它的頭腦部兩側的皮膚里就各藏著一個由纖維組織組成,並由神經纖維相連接的蜂窩狀發電器。它就是靠放電擊倒強敵、捕捉食物的.……」
 
 
 
  再說伏打這時才從這突然一擊中清醒過來,他聽著伽伐尼的講演,看看那些專家、教授。一般聽眾一窩蜂似地擁到伽伐尼的周圍,倒像今天這場表演是專門為伽伐尼組織的。眼見著自己設的擂台成了別人炫耀的場所,心裡好不窩火,無奈眼下一時又否定不了伽伐尼的動物電說,他只好面紅耳赤地去拾檢自己那些刀剪、釣棍,準備收兵。
 
 
 
  正是:
 
 
 
  你說綠柳一株樹, 我說青松樹一株。 好笑青松與綠柳, 都言對方不是木。
 
 
 
  卻說這次伏打鬥法受辱後回到義大利怕維亞大學,從此閉門不出,發誓要鑽出個名堂重擺擂台。他這樣含辛茹苦地幹了七年,終於又有一新的發現。他將一個金屬鋅環放在一個銅環上(銀環更好),再用一塊浸透鹽水的紙或呢絨環座上,再放上鋅環、鋼環,如此重複下去,十次、二十次、三十次疊成了一個柱狀,便產生了明顯的電流。這就是後人所稱的伏打電堆或伏打柱。這柱疊得越高,電流就越強。這是為什麼呢?原來伏打經過實驗創立了一個了不起的電位差理論。就是說不同金屬接觸,表面就會出現異性電荷,也就是說有電壓。他還找到了這樣一個序行:+ 鋁、鋅、錫、鎘、銻、鉍、汞、鐵、銅、銀、金、鉑、鉑 -。在這個序行中任何一種金屬與後面的金屬相接觸時,總是前面帶正電,後面帶負電。這是世界上第一個電氣元素表。只要有了電位差、電勢差,即電壓,就會有電流。這樣人們對電的認識一下子就彈出了靜電的領域,就不再是摩擦毛皮上的電,雷雨中的電,萊頓瓶里的電,也不只是動物身上的電,而是能控制流動的電。伏打堆也就成了最早的電池、電流發生器。人們為了紀念伏打,便以他的名字「伏」來作電壓的單位。這都是後話。
 
 
 
  卻說當時伏打的這一發明一傳出去,歐洲的科學雜誌上幾乎每期都是關於伏打電堆實驗的報告,人們競先試製這新奇的玩藝。俄國科學院有個院士叫彼得羅夫,他想這金屬環既然是越疊得多產生的電流就越大,我何不就多多地往上疊呢。他一下就疊加了4200個,創造當時伏打電堆的世界之最,並且還出版了一本書,那書名大概也是世界上最長的《關於物理學家彼得羅夫在聖彼得堡外科醫學院藉助有時由4200個銅環與鋅環構成的巨大電池組所作的伽伐尼——伏打實驗的消息》。當時伏打電堆熱的情況可見一斑。
 
 
 
  在這種電學新突破的狂熱之中,這次不用伏打自己去設擂台,巴黎科學院便主動邀請他去作一次動人的表演了。1801年11月,伏打帶著他的儀器來到巴黎,不只法國的科學家和一般人等,就是倫敦那些當年看過他與伽伐尼鬥法的人也有趕來看熱鬧的。正當大桌子上瓶瓶罐罐,環環片片已擺下一大堆時,伏打先不做實驗,卻退出桌子,趨前一步,面對觀眾說:「在表演前,請允許我先向七、八年來一直在和我激烈爭論的伽伐尼教授致以崇高的敬意。很不幸的是他在三年前就退出了人世,今天不能和我們共享發現的歡樂。雖然我們觀點不同,但沒有他的啟發和駁難也不會有我今天的發現。我永遠感謝他,我們從不可忘記他。」
 
 
 
  伏打今天表演的發明又有改進,它已不是一個個金屬柱,而是一個個並行的玻璃缸,裡面放上稀酸,每個缸都是這邊放進銅片,對面放一塊鋅片,兩個缸之間用導線相連,而成一個整體。它產生的電流比那金屬環疊起的柱又大了許多。伏打把這裝置接好後說:「我們現在就可看到這樣產生的電流,第一,它能將水分解。」說著伏打將電的兩極插入水中,竟順著極板的一邊冒出了氫氣,另一邊冒出了氧氣。這時台下的人不由喝起彩來。
 
 
 
  伏打接著說:「第二,這電還能從金屬溶液里將金屬重新撈出來。」說著,伏打又將電極插入藍色的銅礬水溶液中,一個電極上便很快出現一層紅色的銅,而且那銅極純,是我們平常很難見到的。
 
 
 
  伏打就這樣津津有味地一項一項地報告著他的新發現,聽講的人也早就被他牽走了魂,會場上時而議論紛紛,驚嘆不絕,時而又鴉雀無聲。正當這種表演達到高潮,伏打為自己終於能有今天的勝利而喜上心頭時,突然一個全副武裝的法國軍官走上台來,在伏打耳旁輕輕說道:「你的表演現在可以收場了,拿破崙將軍已在台下聽講多時,他馬上要接見你,請你立即到後面休息室去。」
 
 
 
  伏打一聽此言,真如五雷貫頂,他萬沒想到拿破崙這個威名赫赫,東征西討的武人怎麼也會混到人群里來聽這種書生學者們關心的事。而且當初伽伐尼就是因為不願宣誓效忠於拿破崙扶植起來的義大利政府而被他無情地解職,鬱郁而死的。我今天開講前那段頌揚伽伐尼的話,拿破崙一定也已聽到,恐怕是惹惱了這位兇狠的雷公,要不然他何以要馬上召見我呢?伏打越想越覺得凶多吉少,草草收起攤子,向台下的聽眾道聲謝便向後台走去。
 
 
 
  要知拿破崙召見伏打是凶是吉,且聽下回分解。
38樓 七海八千代 2024-4-10 04:52
第三十六回
浪子回頭 皇家學院得奇士,功夫到處 元素家族添新丁
 
——鉀、鈉等新元素的發現  上回說到伏打發明伏打電池組後正在巴黎興沖沖地當眾向人表演,突然有人來傳,說拿破崙後台有請,一時不知吉凶。伏打收拾了攤子忐忑不安地來到後台休息室。誰知一進門,那威名赫赫的小個子將軍倒突然立正向他行了一個軍禮,並大聲宣布:「你為科學事業干出了偉大的業績,我宣布授予你侯爵封號,任命你為義大利王國的上議員。」伏打一時也不知是憂是喜,它那個裝滿電學知識的腦袋半天也沒轉過彎子。
 
 
 
  讀者要問,這拿破崙是法國人怎麼有權任命義大利的議員?原來在1797年拿破崙親自率領軍隊滅掉了義大利的舊政權,自己重新扶植了一個傀儡政府,他當然是太上皇了。不過這拿破崙有一點不錯,就是很重視科學家。他創辦新式學校,聘請著名學者任教,甚至還有些科學家在政府擔任了要職,如數學家蒙日任海軍部長,數學家拉扎爾•卡諾任陸軍部長,化學家克魯阿擔任火藥局長、教育部長等。這是題外之話,暫且不表。
 
 
 
  再說這伏打發明了電池組,開闢了電化學。這條路一拓開便有人大步走來。這人就是戴維(1778~1829)。
 
 
 
  戴維出生在英國一個沿海小城盤森斯的一個木匠家庭里,小時是一個出名的浪子。父母指望他能成才,好改換門庭,就送他到學校去讀書。不想小戴維雖十分聰明,就是不肯在書本上花力氣,他每天左邊口袋裝著魚鉤魚線,右邊口袋裝一隻彈弓,就是早晨上學前也常要跑到海邊打幾隻鳥,釣幾條魚。所以經常遲到。而且有時正上著課,他就悄悄將口袋裡的鳥放出來,學生們便一窩蜂地去撲鳥,老師也知道戴維這個罪魁,所以他一遲到就氣得先提住他的耳朵厲聲訓斥幾句,追問又去幹甚麼壞事,並沒收了他口袋裡心愛的彈弓、魚鉤、小鳥等物。這天戴維又遲到了,兩個口袋鼓鼓囊囊,瘋了似地衝進教室正要向自己的坐位上奔去。老師厲喊一聲:「戴維!又到那裡闖禍去了!」說著上來一隻手將他的耳朵提起。誰知戴維向他鼓了鼓小眼睛,一句話也不答。老師受到學生的如此蔑視大傷面子,就更提高嗓門吼道:「把口袋裡的東西掏出來!」
 
 
 
  「就不給你!」戴維說著還故意用手將口袋護住。
 
 
 
  「給我!」當著全體學生,老師的面子更無處擱了,他一隻手捏緊戴維的耳朵,另一隻手就向口袋裡掏去。誰知他的手剛伸進口袋便「啊」地一聲尖叫,抽了出來,連提著戴維耳朵的那隻手也早已放開。隨著他那隻手的抽出,一條綠色的菜花小蛇落在老師的腳下。滿教室里一下炸了窩,學生們又是驚叫,又是鬨笑。而戴維呢?也不說,也不笑,一本正經地拾起小蛇,裝進口袋裡,又慢慢過去坐在自己的位子上,等待老師講課,就像剛才沒有發生任何事情一樣。他越是這樣一本正經,學生們就越是笑得前仰後合,而老師越氣得臉紅脖粗說不出話來,最後挾起書本,摔門而去。
 
 
 
  老師退出教室沒有回辦公室,而是徑直向戴維家走去。戴維的父親正在叮叮噹噹地幹活,老師急呼呼地推門而入,如此這般地說學一遍,直把老木匠氣得兩手發抖,五臟亂顫。一會兒,戴維放學回來了,一進門就劈頭吃了一巴掌,母親聞聲過來忙抱住父親,一邊心疼地喊:「你手那麼重,真要打死孩子嗎?」
 
 
 
  「這樣的孽子要他還有甚麼用?」
 
 
 
  一個要打,一個要拉,兩位老人倒撕纏在一起,累得上氣不接下氣。過了一會兒總算靜了下來。戴維看看再不會有甚麼大禍,便提起一個小木桶,一根魚竿向門外走去。父親厲聲喝道:「又去幹什麼?」
 
 
 
  「爸爸媽媽剛才嘶喊得累了,我去海邊釣兩條魚來孝敬二老!」
 
 
 
  「你呀……。」老木匠氣得一屁股跌在椅子上,「我這輩子算是對你沒有指望了。」
 
 
 
  這件事過後不久,戴維的父親真的一病不起,作古而去。戴維的母親拖著五個孩子,這日子實在無法維持。就將他送到一家藥店裡去學徒,也好省一張吃飯的嘴。這戴維給人抹桌子掃地、端臉盆倒尿壺,到月底別人領得了工資,他卻分文沒有。他伸手向老闆去要,老闆當眾將他那隻小手狠狠地扇了一巴掌說:「讓你抓藥不識藥方,讓你送藥認不得門牌,你這雙沒用的手怎好意思也伸出來要錢!」店裡師徒鬨堂大笑,戴維羞愧滿面轉身就向自己房裡奔去,一進門撲在床上,那眼淚刷刷地便洗開了臉。而外面,剛發了工資的師徒們正大呼小叫地喝酒猜拳。他從前哪裡受過這種羞辱,可是現在不比在學校、在家裡。現在是吃著人家,喝著人家,再說就是跑回家去吧,四個弟妹也都是一哇聲地向母親喊肚子餓,難道我也再去叫母親為難嗎?戴維在學校時功課學得不好,卻愛寫幾句歪詩,想到這裡,他一翻身揪起自己的襯衣,刺啦一聲撕下一塊,隨即又咬破中指在上面寫了幾句,便衝出門去。外麵店員們正鬧哄哄向老闆敬酒獻殷勤,不提防有人啪地一聲將一塊白布壓在桌子中央,只見上面有這樣幾行字:「莫笑我無知,還有男兒氣,現在從頭學,三年見高低。」再一細辨,竟是鮮血塗成,大家大吃一驚,忙抬頭一看,只見戴維挺身桌旁,眼裡含著兩汪淚水,臉面繃緊,顯出十二分的倔強來。他們這才明白,這少年剛才受辱,自尊心被傷得太重,忙好言相勸拉他入席。不想戴維卻說:「等到我有資格時再來入席。」返身便走。
 
 
 
  就從這一天起戴維發奮讀書,他給自己定了自學計劃,只語言一項就有七種。他又利用藥房的條件研究化學。果然不到三年,在這間藥鋪里戴維已是誰也不敢小看的學問家了。原來,我們常說才學、才學,世上卻有許多人是苦學的,但缺才;但也有許多人本是有才的,就是不肯用在學問上,終成歪才、廢才。這戴維本是有才之人,一朝浪子回頭用在治學上,自然如乾柴見火能發出許多的光熱。這時,恰好有個貝多斯教授在布里斯托成立了一個氣體療養院,專用新發明的氣體為人治病,而戴維竟被邀請去一塊任務。在這裡戴維發現了一種:「笑氣」(一氧化二氮),人一吸入就會不自覺地興奮發笑,於是重命名聲大振。到1801年他又被請到倫敦皇家學院去任講師,第二年又升為教授。第三年,他還不滿二十五歲又當選為皇家學會的會員。
 
 
 
  各位讀者,容我這裡插上幾句作個幫助。那英國有個皇家學會,還有個皇家學院,是兩回事。前者先是英國數學家約翰.威爾金斯在1660年11月28日發起成立的英國「物理數學實驗知識促進學會」,後來有如我們在本書第二十六回提到的波義耳、胡克等人添加,而成為一個有權威的國家科研機構。而皇家學院是1800年由英國物理學家倫福德伯爵在倫敦發起成立的,最初叫「發展科學和普及重要知識學會」,經費靠私人捐助,主要是為了普及科學知識,而不是進行教學,以後才逐漸變成專門科研機構。這戴維1801年被請到這裡,1803年倫福德伯爵便和拉瓦錫留下的寡婦瑪麗結了婚而移居法國,因此這個學院的實際支撐者便是戴維了。他人長的標緻,又有一副好口才,皇家學院的收費講座由他主講,場場都是聽眾爆滿。倫敦上流社會只要提起戴維,已是哪個不知誰人不曉了。
 
 
 
  再說這戴維本是一釣魚打鳥的頑童,浪子回頭,發奮讀書,十年功夫就有如此成就。他更知光陰可貴,條件難得,因此也就更加刻苦研究。在許多研究題目中他對伏打電池的電解作用尤感興趣。他想電能將水分解成氫、氧,那麼一定也能將其他物質分解出甚麼新元素來。而化學實驗最常用的就是苛性鹼,不妨拿它一試。戴維就是搞起科研來也還有一點少年時膽大豪爽的遺風,他一有這個想法便立即和他的助手、堂兄埃德蒙得把皇家學院裡所有的電池都統統集合起來,其中包含二十四個大電池,光那鋅、銅製的正負電極板就有一英尺寬;又有一百個中等電池,電極板有半英尺寬;還有一百五十個小電池。這真是一支電的大軍,戴維站在這套電池組織前就像大將統兵一樣地得意,他說一定要讓那苛性鹼在他的手下分出個一清二白。
 
 
 
  這天戴維和他的堂兄起了個大早,開端了這場計劃已久的戰鬥。他們先將一塊白色的苛性鹼配成水溶液,然後就將那龐大電池組的兩根導線插入溶液中,溶液立即沸騰發熱,兩條導線附近都出現了氣泡,衝出水面。開端他們還為這熱鬧的場面而高興,但過了一會兒就發現上當了,跑出的氣泡是氫氣和氧氣,剛才被分解的只不過是水,而苛性鹼還是原封未動!難道這苛性鹼真的就是一種元素而再不可分了嗎?戴維那倔勁又上來了,他才不相信呢!水攻不成,改用火攻。這回他將一塊苛性鹼放在白金勺里用高溫酒精燈將它熔化,然後立即用一根導線接在白金勺上,將另一根導線插入融物中,果然電流通過了,在導線同苛性鹼接觸的地方出現了小小的火舌,淡淡的紫色,從未見過的美麗。戴維大叫:「埃德蒙得,快看,它出來了!」
 
 
 
  「它在哪裡?」
 
 
 
  「就是這火,這淡紫色的火。」
 
 
 
  埃德蒙得也極興奮,他把鼻子湊近白金勺,仔細看著說:「可是我們總不能把這火苗存在瓶子裡啊?」
 
 
 
  「對,怎麼收集這種物質呢?」戴維又犯愁了,看來是因為熔融物溫度太高,這東西又易燃,一分解出來就著火了。水攻不行,火攻也不是個好辦法。
 
 
 
  1807年11月19日,是皇家學會一年一度舉行貝開爾報告會的日子,戴維滿心希望這次能拿一樣新發明的元素去轟動一番。但是時間還剩六周,這苛性鹼卻軟硬不吃,水火不入,他設計了幾十種方案都不見效。這些日子戴維就像只擰著發條的鐘,滴滴答答一刻不停地擺動,他一會兒衝到樓上擺弄一下電池,一會兒衝到實驗桌上,墨水飛濺在記錄簿上隨便塗幾行字。他走路風風火火,說話高喊大叫,沈默起來眉頭皺成一個麻團,高興了又突然大聲唱歌,一些珍貴的儀器稍不合用,他便高叫,重換一台,那些燒杯、試管等玻璃器皿他更是隨手打破毫不心疼。他到底不是書香門弟之家薰陶出來的循規蹈矩的子弟,身上還有那海邊小鎮上的野風與兒時的頑皮習氣,他實驗緊張也忘不了享樂,正像當年上學不誤打鳥一樣。他每晚只要有舞會宴席,場場必到,只是忙得顧不上換衣服,從實驗室里出來,在外面再套一件乾淨外衣就去赴宴,回來後也不脫衣歪頭就睡,第二天赴會時再套上一件。這樣越穿越厚,過幾天猛然有悟再一起脫掉。所以人們常說戴維教授常常胖幾天,瘦幾天,叫人無法捉摸。他好衝動,少冷靜,極聰明,缺耐心,怕寂寞,愛虛榮,最頑強,又自信。對他這種風風火火的任務作風,助手們早已熟知,而且大家又極信任他的才氣,所以總是每呼必應,實驗室上下一致,倒也配合得得心應手。
 
 
 
  再說戴維眼看報告日期就到,電解苛性鹼還是水路不通,火路不行。他焦焦慮慮地苦思苦幹了十幾天,比較了十幾個方案。也真是車到山前必有路,這天他一拍腦門忽生一計:我何不把苛性鹼稍稍打濕,令其剛能導電又不含剩餘水份呢?這個點子一冒出來,他高興地兩手一拍大腿,高喊一聲:「成了!」倒把埃德蒙得嚇了一跳,忙問:「什麼成了?」
 
 
 
  「不要多問,快拿鹼塊來。」
 
 
 
  一個鹼塊兒放在一隻大盤裡端了上來。要讓這東西輕輕打濕並不必動手,只須將它在空氣中少放片刻,它就會自動吸潮,表面成了濕糊糊的一層。這時戴維和他的一群助手圍定這塊白鹼,下面墊上一塊接電的白金片,一等表面剛剛發暗變濕,就一聲令下:「插上去!」那架勢就像幾個人正在殺一頭豬一樣緊張,埃德蒙得是專門等著「捅刀子」的,不等語音落地,另一根導線早「嘶」地一聲穿入鹼塊。忽然啪的一聲,像炸了一個小爆竹一樣,那導線附近的苛性鹼便開端熔融,並且越來越厲害。你想那小小鹼塊那能經得過這數百個電池的電流的錐擊,一會便滲出滴滴眼淚,亮晶晶像水銀珠,「巴打」、「巴打」地流下來。有的剛一流出就啪的一聲裂開,爆發出一陣美麗的淡紫色火焰,隨即消失的無影無蹤,而有的「珠子」僥倖保存下來,卻很快失去光澤,蒙上了一層白膜。
 
 
 
  戴維看到這裡,突然退出實驗台,就地轉了一個漂亮的舞步,如醉如狂地大跳起來,那樣子真如范進中學。他邊跳邊拍著巴掌,嘴裡念道:「真好,好極了!戴維,你勝利了,戴維,你真行啊。」他這樣瘋瘋癲癲地在實驗室里轉了幾個圈子,帶倒了三角架,打落了燒杯、試管,碰翻了墨水瓶。大約有五、六分鐘他才勉強讓自己鎮靜下來,忙喊道:「拔掉,拔掉導線,埃德蒙得,不必要了,我們找見了,成功了!」
 
 
 
  這次戴維真的成功了,他電解出來的那亮晶晶的金屬就是鉀。接著他又用同樣的方法電解出了鈉。
 
 
 
  正是:
 
 
 
  勿左也勿右,山重水複疑無路, 非水亦非火,柳暗花明又一途, 思路不偏狹,千尋萬覓終得助, 智慧之光閃耀,有心人功夫不負。
 
 
 
  作報告的日期到了。這幾天戴維已經疲勞到了極點。而且身上還時冷時熱。但他懷著極大的興奮支撐著病體走上了講台。開講前,皇家學院的報告廳里早已水泄不通。那些上流社會的爵士、貴婦們其實也不懂什麼是科學,但是化學表演,就如魔術一般還是能滿足他們的好奇心的。這天戴維也真不負眾望。他將自己這些日子辛苦製得的一塊鉀泡在一個煤油瓶里,向人們介紹說:「這是三天前世界上才發現的新元素。我給它起個名字叫鍋灰素(英國人叫苛性鉀是鍋灰)。它是金屬,可是性格真怪,既柔軟又暴烈,身體還特別輕,入水不沉,見火就著。」
 
 
 
  戴維說著用小刀伸進煤油瓶里輕輕一劃就割下一塊鉀來,又把它挑出來扔進一個盛滿水的玻璃盆里。那鉀塊立即帶著嘶嘶的呼嘯聲在水面上著了魔似地亂竄,接著一聲爆響,一團淡紫色的火焰,聲音越來越小,體積越來越小,慢慢消失在水裡,無影無蹤……。
 
 
 
  世上哪有這樣的金屬,台下的人簡直看呆了,大家都凝神屏息看著這種奇怪的新元素突然出現又突然消失。他們不願這個魔術就這麼眨眼之間退出。也許那玻璃盆里一會兒還會出現什麼新東西,他們看戴維伏首在桌上也不說話,頭都抵住盆沿了。全場一片肅靜。可是這樣等了一會兒,盆里什麼也沒有,主講人也不說話。突然有誰喊了一句:「戴維先生怎麼了?」
 
 
 
  這下提醒了人們,前排幾個人立即跳上台去,將戴維扶起。一碰他的雙手,早冷得像冰一般,再一摸額頭,倒濕淋淋地甩了一把冷汗,人們狂呼著:「快送醫院!快送戴維到醫院!」
 
 
 
  欲知戴維性命如何?且聽下回分解。 
39樓 七海八千代 2024-4-10 04:53
第三十七回
惜人才 戴伯樂收高徒,妒新秀 法拉第遭白眼
 
——電磁感應的發現   上回說到1807年11月11日戴維在皇家學院作報告突然昏死過去,被送到醫院,盡力搶救方才甦醒過來,雖保住了性命,卻遭了一場大難。他病勢極度惡化,有好幾天躺在醫院裡,不會說話,不會翻身,看樣子離見上帝也差不多時了。許多崇拜者都絡繹不絕地前來探望,弄得醫院沒轍兒,只好在大門口掛一個告示牌,每日公布一次病情。以後他出了院在家靜養,有一年時間不能做實驗,不能多做報告。只要戴維不登台就沒有人來聽講,皇家學院1808年的收入比上年竟減少了四分之三。戴維當時的影響之大可見一斑。
 
 
 
  再說戴維自從這次身體大傷元氣之後也不像從前那樣社交活躍了,有時去做實驗,有時就呆在家裡。這天正是耶誕節的前一天,早晨起來,用過早點拿一本雜誌,靠在沙發上消遣,突然僕人送進一封信來,隨信還有一本368頁的厚書,封面上用漂亮的印刷體寫著:戴維爵士演講錄,還有時間、地點。他這一看吃驚不小,一下從沙發里跳起來喊道:「是哪個出版社這樣大膽,竟敢借我的名字偷偷出書。」他再一翻內頁,三百多頁全是漂亮的手寫體,還有許多精美的插圖,又不像是機器印刷。可是這裝訂都是正正規規的精裝布面,書脊上燙金大字。戴維一下墜入五里霧中,莫名其妙。他再看那封簡訊,原來是一個叫麥可•法拉第(1791-1867) 的青年寫的,大意是:我是一個剛出師的訂書學徒,很熱愛化學,有幸聽過你的四次演講,整理成這本筆記,現送上,作為聖誕節的禮物。如能蒙您提攜,改變我當前的處境,將不勝感激,雲雲。
 
 
 
  戴維將信看了兩遍,將書捧在手裡,來回撫摸著,心裡也不知是驚是喜,是酸是甜。他想起這幾年來他在上流社會,終日交結的不是大腹便便的紳士,就是香粉襲人的貴婦,他們大把大把的英鎊隨手撒,整桌整桌的酒席徹夜擺,東家拉,西家請,要我講,要我請,可是何曾有一個人真正里解我的發現,認識我的學問,這些人不過是附庸風雅,趕趕科學時髦而已。而今天一個訂書店的學徒卻居然對我的思想理解得如此精深,看那插圖,簡真比我真正做的實驗還要乾淨利落。真是市井小巷藏人才啊!他又想到自己當初還不是一個打鳥捉蛇的頑童,何曾受過什麼正規教育,多虧倫福德伯爵的提攜才進到這皇家學院,現在已是爵士了。而這訂書青年卻還在和自己的命運掙扎。想到這裡,戴維教授動了側隱之心,起了愛才之意。便提起鵝毛大筆寫了一封信:
 
 
 
  先生:
 
 
 
  承蒙寄來大作,讀後不勝愉快。它展示了你巨大的熱情、記憶力和專心致志的精神。最近我不得不退出倫敦,到一月底才能回來。到時我將在你方便的時候見你。
 
 
 
  我很樂意為你效勞。我希望這是我力及所能的事。
 
 
 
         享•戴維
 
        1812年12月24日
 
 
 
  果然,一個月後,戴維在家裡親自接待了法拉第,並安排它在皇家學院實驗室當助手。
 
 
 
  正是:
 
 
 
  進門不靠金磚敲, 立身不求人憐憫。 法拉第舉起書一本, 皇家學院敞開門。
 
 
 
  1812年3月,法拉第到皇家學院正式上班了。他本是學徒出身,干起活來處處小心。他雖然是一名實驗室里刷瓶子搬儀器的勤雜工,但對實驗屬性卻都能理解,與人配合起來總是得心應手。所以沒過多長時間,實驗室里上上下下沒有一個人不說法拉第的好話。戴維更是得意自己引進了一個好人才。
 
 
 
  這年秋天,戴維和夫人要到歐洲大陸旅遊了。說起這位夫人,也真不同尋常,她仗著自己的臉蛋兒還算漂亮,更仗著自己的門第高貴,所以平時在家裡一身珠光寶氣,一出門就必須車隨仆跟。有客來訪,要不是個爵士貴族有地位的人,她能轉過臉去裝作沒看見。到別人家赴宴,只要她一進門,主人也就成了她的僕人,平時在家稍不如意就摔盆打碗,只要看見街上誰家的女子穿了一件華麗的衣服,便立逼戴維馬上給她也買一身。人常說愛情就是給予,就是犧牲,而戴維夫婦的結合正好相反,就是互相要,互相用。他要她的漂亮和金錢,她要他的爵士地位和科學家的名聲。窮小子出身又極愛虛榮的戴維得著這麼個漂亮尊貴的婦人也就夠滿意了,所以也甘心捧著、哄著這個寶貝。現在他們要到歐洲旅行了,這是戴維夫婦早就望眼欲穿的。可是他們選擇的時機實在不巧,這時英法兩國正在交戰。那個鐵腕皇帝拿破崙正氣勢洶洶地要吞掉整個歐洲呢。所以臨出發前戴維平時的兩個貼身僕人突然變卦不願跟去了,他們怕被當作奸細抓去殺頭。而那個貴婦人哪能沒有僕人伺候。於是戴維就要法拉第充任,法拉第也想藉機到歐洲大陸去見見世面,雙方談就,法拉第以私人秘書身份暫兼僕人,一到法國就另雇一個。
 
 
 
  十月十三日,戴維一行上路了。他們先乘馬車,到達普利斯茅港,再橫渡英吉利海峽,十月二十九日到達巴黎。在這裡逗留兩個多月,又經過威尼斯,翻越阿爾卑斯山到義大利,再去瑞士,去法國。法拉第沿途看那滔滔海浪,莽莽群山,維蘇威火山上的煙霧,羅馬萬神廟的石柱,真是大開眼格。還有在巴黎見到了安培,在米蘭見到了伏打,在日內瓦見到了利夫,這都是當時名揚歐洲的大科學家,法拉第能在一旁傾聽他們的交談,其興奮之情簡直和第一次進皇家學院聽戴維的報告一般。但是只一件事叫他掃興,就是戴維那個難伺候的夫人。原說好一過海就僱人的,可是到了巴黎戴維就再不提這件事。法拉第要照看隨身帶的儀器,準備實驗,安排會客,還要照顧夫人那一大堆衣、帽、鞋、襪、脂粉、首飾。到巴黎下榻的第一天,戴維夫人就將腳上的鞋子往下一脫,說:請你給我擦好,明天一早還要穿。」法拉第那能受得這份氣。他也不搭話,轉身去查看那些箱子裡的儀器。這位貴夫人立時變成了一個潑婦,她也不顧旅館裡人多,大哭大喊:戴維伯爵收了你這個忘恩負義的東西,一個訂書徒也想擺弄什麼儀器,裝起科學家來,我看你快反了……」戴維忙將她推回臥室。這一夜只聽裡面哭哭啼啼沒有安寧。法拉第知道,明日戴維要不親自去擦那雙皮鞋,那個嬌奶奶是不肯出門的。想到這裡,他悄悄將扔到門外的鞋子拿到自己房裡擦個雪亮,自我解嘲地想道:這也算是替老師解憂吧。戴維總是我的恩人啊。」
 
 
 
  這法拉第自從跟了戴維,雖然有時不免忍氣吞聲,但處在科學堆里,耳濡目染也真的學到不少東西。哥本哈根有一個教授叫奧斯特(1777~1851) ,在1820年發現當導在線有電流通過時,導線旁的磁針就會發生偏轉,消息傳來,震動了英國的科學界,這幫助電和磁是有關係的。皇家學會的一名會員華拉斯頓很聰明,他想電能讓磁動,磁為何不能讓電動?便跑來找戴維,還設計了一個實驗,在一個大磁鐵旁放一根通電導線,看它會不會旋轉。可惜,沒有成功。更可惜,華拉斯頓不過想想而已,一碰釘子就後退了,也就再不提此事。但機遇專給有心人。皇家學會兩個大權威失敗了的實驗,倒讓一個小學徒記在心裡。那天法拉第就站在旁邊,事後他獨自一個人躲在實驗室里又日以繼夜地幹了起來,他想那導線不能轉動是拉得太緊,就乾脆取來一個玻璃缸,裡面倒了一缸水銀,正中固定了一根磁棒,棒旁邊漂一塊軟木,軟木上插一根銅線,再接上伏打電池,果然電路一通,那軟木輕輕地飄動起來,緩緩慢慢地居然繞著磁棒兜開了圈。一根線通電轉得慢,要是一個通過強電流的線圈裡呢,不就轉得快了嗎?啊,成功了。這就是世界上第一個最簡單的馬達。法拉第這個沉靜溫和、能自製不激動的人,現在卻忍不住在皇家學會的地下實驗室里一個人圍著這個水銀缸跳起舞來。軟木輕輕地飄,他也跟著歡快地轉,這樣轉了幾圈,他猛地跑到桌邊,翻開實驗日記寫道:1821年9月3日。……結果十分令人滿意,但是還需要做出更靈敏的儀器。」
 
 
 
  各位讀者,這法拉第在記筆記這一點上可很不像他的恩師戴維。戴維的實驗筆記常常是大塗大抹,有時寫錯了,乾脆用手指頭蘸上墨水一勾。實驗成功了,就狂草大書;失敗了,就懶得去記。而法拉第大約因為是訂書徒出身,又受過美術訓練,他的日記有日必記,每次實驗無論成功與否都要記,而且按順序編號,一直編了一萬六千零四十一號。後來到他白髮蒼蒼,自覺將不久謝世時,就當年裝訂戴維的演講錄一樣,用自己特有的裝訂技術將這些實驗日記裝訂好送給皇家學院,這是科學史上一條了不起的財富,他死後一周年時人們才分成七卷整理出版。這是後話。
 
 
 
  再說法拉第發現導線可以繞磁鐵旋轉後,立即寫成一篇論文在倫敦科學季刊上發表。這下又惹出麻煩,沃拉斯頓說法拉第搶了他們的成果。戴維明知沃拉斯頓的實驗並沒有成功,可是出於嫉妒也不出來為學生說話。於是滿城風雨,是非難辨。不久,法拉第又做成了氯氣液化試驗,在皇家學會正式報告前,戴維又在報告上加了一段,幫助這個實驗是在他的指導下做成的。老師要從學生的飯碗裡搶食吃了。當年看見就熱心提拔;現在眼看要出頭了就趕快去堵去壓。戴維這個人的心理實在複雜。好在法拉第逆來順受慣了,而且定了一條規矩,就是刀子到了頭上也不肯說恩人一句壞話。所以有些小小不快,事情總還可以收拾。而且他又親自登門向沃拉斯頓解釋,他的實驗是導線是繞著磁鐵「公轉」,華拉斯頓的實驗是「自轉」,並不一樣,沃拉斯頓也就釋然了事了。
 
 
 
  可是出頭椽先爛,樹欲靜風不止。這法拉第要是好好地洗瓶子、擦地,也就會師恩徒賢,和和睦睦,絕無閒事了。誰叫他發現了導線繞磁鐵轉動又去發明什麼氯氣液化,於是皇家學會的一幫會員看他是個奇才,便出於好意,聯合了二十九人的簽名,要保舉他為會員。一個洗瓶子的雜工竟要掛上堂堂的皇家學會會員的頭銜,戴維就決不能答應了。這天下午,法拉第正在地下室做實驗,戴維突然怒氣沖沖地推門進來。
 
 
 
  「法拉第先生,聽說你最近準備進皇家學院了,我勸你還是撤回你的申請。」
 
 
 
  法拉第自從入得這個恩師的門來,便是一邊求知,一邊受氣,一直忍了十年。想不到這關鍵的時候,這個當年引他進皇家學院的恩人,卻會在皇家學會的大門將他阻攔。他頭也沒抬,用冷靜而壓抑著憤怒的聲調答道:「是他們要提名的,我本人從來就沒有遞過什麼申請,你讓我撤回什麼呢?」
 
 
 
  「那你就勸他們撤回。」
 
 
 
  「那是他們的事兒,我不想干涉。」
 
 
 
  戴維怕把事情弄僵,便緩和一下口氣說:
 
 
 
  「我不是不同意你添加學會,只是你現在年紀還輕,再過幾年添加也不遲嘛。」
 
 
 
  「戴維爵士,我年紀還輕,今年也已經三十一歲了,可是你當年加入皇家學會是二十四歲啊!」
 
 
 
  這一句話將戴維噎得只見口張,不聞有聲,他啪地一聲摔門去了。
 
 
 
  1824年1月8日,皇家學會就法拉第的會員資格進行無記名投票,在只有一票反對的情形下順利通過。這一票正是戴維所投的。至此,這對師生的矛盾發展到頂峰。
 
 
 
  卻說法拉第在皇家學院受這種閒氣,就更要咬牙干出個樣子。自從1820年奧斯特宣布電能使磁針偏轉後,法拉第就想,這一定是電產生了磁,才影響到磁針,果然到1825年皮鞋匠出身的電學家斯特詹在一塊馬蹄形軟鐵上通電後竟能吸起四公斤的鐵塊,不久又一美國人改進實驗吸起了三百斤重的鐵塊,電真的變成了磁,而且力量這樣巨大。法拉第反過來想,磁為什麼變不成電呢?如果能變成電,那力量也一定不會變小的。自從1821年他做完那個電繞磁轉的實驗後,腦子裡就每時都在轉著這個問題。他在筆記本上寫了:「轉磁為電」幾個大字,口袋裡常裝著一塊馬蹄形磁鐵,一個線圈。就這樣苦思苦想,常驗常試。他常先是用磁鐵去碰導線,電流計不動,在磁鐵上繞上導線,還是沒有動。乾脆把磁鐵裝在線圈的肚子裡,接上電流計,指針依然不動。法拉第就這樣顫來倒去,從1821年開端到1831年不覺已過去整整十年,腦汁絞進,十指磨破,也沒變出一絲絲電來。一天,他又在地下實驗室幹了半天,還是毫無結果,他說了聲:「算了吧!」氣得將那根長條磁鐵向線圈裡通地一聲扔進去,仰身向椅子上坐去。可是就在他仰身向椅子上坐的一剎那間,他忽然看見電流計上的指針向左顫動了一下。他趕快眨了一下眼,再看指針又在正中不動了。他想也許是看花眼了,因為人們在高度集中精力的實驗中,有時看到的只是自己希望的假象。他這麼想著就欠著身子將磁鐵抽出來再試一次。不想這一抽指針又向右動了一下,這回可是真真切切的。他忙又將磁鐵插回,指針又同左偏了一下。唉呀,有電了,磁成電了。十年相思苦,一朝在眼前!法拉第將那磁鐵在線圈裡不停地抽出插入,上上下下就如同搗蒜一般,把個桌子弄得咚咚直響,那電流計上的指針也就像撥浪鼓似的左右搖個不停。這時法拉第那個賢惠溫柔的妻子薩拉見他到時還不上來吃飯,又端著一盤麵包、牛奶,幾樣小菜送到地下室來,剛一推門見法拉第正對著線圈「搗蒜」,便噗哧一聲笑著喊道:「麥可,開飯羅!「法拉第抬起頭,扔掉磁鐵像一隻小鳥一樣飛到薩拉麵前,展開雙臂摟住她的肩膀,就地打了一個旋。薩拉手中的牛奶麵包菜碟統統掉在地上。她喊道:「麥可,你怎麼啦,牛奶撤了,盤子打了,你吃什麼呀。「
 
 
 
  「不要了,什麼也不要了。今天有電了,有電就夠了,只要有電就行了!「
 
 
 
  他這樣語無論次地念了一段「了了」歌,便翻身去記日記:「1831年10月17日。磁終於變成了電……「
 
 
 
  各位讀者,磁變地電這種偉大發現的幸運何以偏偏落到一訂書徒出身的法拉第身上?原因很多,但有一點卻應引起我們特別的注意。就是十年前奧斯特通過實驗將電變磁,法拉第聽說後即反過來這麼一想:磁能不能變電?這便是一種相似思維。原來世界上的事物都是互相聯繫的,而這種聯繫常常表現為它們之間的各種相似,抓住這個相似點也即抓住了它們的紐帶,偉大的發現常常由此而始。阿基米德身在澡盆悟出浮力定律;牛頓見蘋果落地而推及地球與蘋果相互吸引,終發現萬有引力;富蘭克林由毛皮摩擦的電火花而想到雷鳴電閃,因此而探得電的本質;波義耳因酸霧使紫羅蘭褪色便反向聯想到以此來檢驗酸鹼,竟發明了化學試劑。善發現物與物之間的相似,善由這相似現象進而探究其內在的規律。猶如進瓜地而先理其藤,藤在手則瓜無所漏;入迷宮而先導其路,路既通則保無所遺,新的發現就會層出不窮,層層遞進。我們在以後各回目中還將看到許多科學家對各種思維方法的妙用。
 
 
 
  閒話少敘,卻說這法拉第雖發現了磁變電,但他還是窮追不捨。他先將直棒磁城換成馬蹄形的,將線圈換成一個銅盤,銅盤可以連續搖動,這樣就可以獲得持續電流了。這是世界上第一台發電機。
 
 
 
  實驗做成了,他又在理論上探索。磁電之間是靠什麼聯繫轉換的呢?牛頓總結過萬有引力,認為引力是在空間起超距作用,沒有速度。法拉第想,不對。磁鐵周圍有磁力線,有一個磁場,導線周圍也有電場,它們是通過場相互作用,而且有速度。但是,他的數學基礎太差,不會推導這個公式,一時也無法用實驗有效性,他在發明權問題上是吃過幾次虧的,便將這個思想先寫了出來,以免將來有人又來搶頭功:
 
 
 
  我傾向於把磁力從磁極向外散布,比做受擾動的水面的震動,或者比做聲音現象中空氣的震動;也就是說,我傾向於認為,震動理論將適用於電和磁的現象,正像它適用於聲音,同時又很可能適用於光那樣。
 
 
 
  這些想法,我希望能用實驗實現。但由於我的許多時間用在公務上,這些實驗可能拖延時日,在實驗進行的過程中,這些現象可能被他人首先觀察到;我希望,通過本文檔存放在皇家學會的文檔櫃裡,那麼將來我的觀點被實驗驗實,我就有權聲明,在某一個確定的日期,我已經有了這樣的觀點。就我所知,在當前除我本人以外,沒有人知道這些觀點,也沒有人能說自己已經有了這樣的觀點。
 
 
 
      邁•法拉第於皇家學院
 
      1832年3月12日
 
 
 
  卻說法拉第將這個假設封成一個錦囊存入皇家學院的櫃子後,就靜等有知音人上門求見了。到底有沒有人來,且等下回分解。 
40樓 七海八千代 2024-4-10 04:53
第三十八回
茶壺煮餃子笨女婿失去講座,實驗加方程物理學登上高峰
 
——電磁理論的創立  上回說到法拉第通過實驗發現電磁感應現象,並從直觀的猜想出發提出了力線、場的假設,但是他一時無法用實驗去證實,便將這預言封了一條錦囊存入皇家學院地下室的文件櫃裡,專等知音上門。
 
 
 
  他1832年3月將這預言存起來,就這樣靜靜地整整等了二十三年,還未見有一人上門,也未聽到一句能理解他的熱乎話。相反,倒是常有不少人,包括當時一些著名的物理學家,常諷刺挖苦他連牛頓這個老祖宗也翻臉不認了。他在工作得實在很疲倦時,靠在椅子上閉目養神,有時會想起克卜勒在發現三定律後說的那段話:反正我是發現了,也許到一百年後才會有人理解。唉,看來此生我只好忍受這種發現的孤獨了。一天他正這樣唉聲嘆氣地翻著每天收到的一大疊學報、雜誌,忽然眼前一亮,一篇論文的題目跳進眼簾:《論法拉第的力線》。他就如鐵漢揀著一塊甜麵包一樣,一口氣將那些字,連標點都掃了個精光。這確是一篇好論文,是專門闡述他的發現、他的思想的,而且妙在文章將法拉第充滿力線的場比做一種流體場,這就可以藉助流體力學的成果來解釋;又把力線概括為一個矢量微分方程,可藉助數學方法來描述。法拉第從小失學,未受正規學校訓練,最缺的就是數學,現在突然有人從數學角度來為他幫忙,真是如虎添翼。他忙看文章的作者是誰,卻是一個陌生的名字:詹姆斯•克拉克•麥克斯韋。從這一天起他就打聽這個作者,但是就如這篇突然出現一樣,作者也突然消失,真是來無躁去無影。法拉第只好望著天花板嘆氣了。
 
 
 
  就在法拉第乍喜又憂、無可奈何之時,通往蘇格蘭古都愛丁堡的大路上正匆匆走著一個小伙子。他滿臉熱汗,衣襟敞開,像有什麼急事在攪得他心緒不寧,催得他行步如風,埋下頭來只顧趕路。這人正是麥克斯韋(1831-1879)。他本是在倫敦劍橋大學畢業後留校工作的,但是前幾天突接家裡來信,說父親病重,便放下手頭的工作趕回老家來了。
 
 
 
  麥克斯韋生於1831年11月13日。正好是法拉第發現電磁感應那一天後的第三十三日。好像上帝將他送到人間就是專門準備來接法拉第班似的。麥克斯韋九歲那年母親因肺病去世,於是他從小與父親相依為命。他父親是一位極聰明、極不受傳統束縛的工程師,一次他將桌上擺了一瓶花教兒子晝寫生。不想卷子交來,滿紙都是幾何圖形,花朵是些大大小小的圓圈,葉子是些三角形,花瓶是個大梯形,父親摸著兒子稚氣的臉蛋說:「看來你是個數學天才,將來在這方面必有所成。」於是便開始教他幾何、代數。這麥克斯韋也真是個神童,在中學舉辦的一次數學、詩歌比賽中,他一個人竟囊括了兩項頭等獎,十五歲那年中學還未畢業就為了一篇討論二次曲線的論文,居然發表在《愛丁堡皇家學會學報》上,十六歲考進愛丁堡大學,一次上課,他突然舉手站起,說老師在黑板上推導的一個方程有錯,這位講師也不客氣地說:「要是你的對,我就叫他『麥氏公式』!」不想這位老師下課以後仔細一算,果然是學生對了,愛丁堡大學實在容不下他這個天才,1850年父親又把他送到出過牛頓、達爾文的劍橋大學。1854年他以數學優等第二名的成績畢業,立即對電磁生成濃厚興趣。第二年即發表了《論法拉第的力線》。正當他才華初露要在這新領域裡拓地奪標之時,忽得家信,便急急趕回家裡來。
 
 
 
  這麥克斯韋是一個孝子,一進家門見父親形容枯槁,臥床不起,想起幼年失母,父親拉扯自己的艱難,不覺抱頭痛哭。接著他終日侍藥床前,百般溫順。為能就近照顧病父,他又寫信給劍橋大學,辭去職務,準備在離家不遠的阿伯丁港的馬銳斯凱爾學院任教,但第二年父親便磕然長逝,他也就到馬銳斯凱爾學院上任,主持一個「自然哲學」的講座。
 
 
 
  不想這麥克斯韋雖滿腹學問,卻極不害辭令,茶壺煮餃子,有貨倒不出。他第一次登台,說起話來如機槍掃射一般,一堂課的內容半節課就講完,他以為已講清的問題,學生卻瞪目搖頭,他再講一次,學生的思想還是趕不上他的舌頭。第一堂課就這樣草草而過。他滿頭大汗,學生滿肚子意見,校方雖還不好意思說什麼卻也露出不滿。麥克斯韋從小學習拔尖,一直受老師同學的尊重,何曾嘗過這種為人恥笑的滋味。第二天一早他就夾著幾頁講義跑到校園的小花園裡對著一棵高大的刺玫瑰,兩腳抓地,雙目平視,一手持稿,一手斜舉,清清嗓子,便嘟嚕嘟嚕地演講起來。正當他進入角色之時,忽聽得後面一串銀鈴般的笑聲。他一回頭不見人影,又靜下心來對花上課,後面笑聲又起。立時,昨天羞愧未退,今時惱怒又生。他大喝一聲:「誰家女子,如此無禮!」這時樹後門出一個姑娘,自衣綠裙,豐臀細腰,臉生紅雲,目含秋波,就如這眼前的玫瑰;體態輕盈又似園中的新柳。姑娘手中捏著一本書,趨前幾步,輕輕地說:「先生,對不起!」雖只五個字,卻伶牙利齒,抑揚頓挫,而又表情得體。麥克斯韋一看就知道是個大家閨秀,反倒覺得自己剛才不該粗魯。
 
 
 
  姑娘問道:「你起得這麼早,一個人在這裡和誰講話呢?」
 
 
 
  「我是剛來的教師,不會講課,一講起話來就緊張得收不住舌頭,因此趁早起無人,自己多練習練習。」
 
 
 
  「這並不難,我教你一個妙法。你自己覺得快時,就馬上咬住自己的舌頭尖,話頭自然就可以收住。靜靜神,理理思路再慢慢說就是。如果你不見怪,我就來作你的學生,陪你練一次,總比那沒有表情的刺玫瑰強吧!」
 
 
 
  麥克斯韋這樣試了一次果然見效。他請問姑娘大名,原來她叫瑪麗,正是院長的女兒,就更生敬意。自此,麥克斯韋天天起早,來這花園練講,瑪麗也天天來這裡看書陪練,三日兩月,二人便漸生愛慕之心,便指花為媒,暗訂終身。院長喜愛麥克斯韋,事後也就欣然同意招他為婿。
 
 
 
  閒話擱過,冬去春來,轉眼到了1860年,麥克斯韋來這裡已經四個年頭,他關於土星光環、氣體力學的研究也已取得兩項重要成果,雖是無暇光顧他時刻掛念的電磁學。而這時又趕上馬銳斯凱爾學院和另家學院合併,他主持的講座也被撤銷,新的飯碗還不知在哪裡。這時他的母校愛丁堡大學正要招一名自然哲學講座教授,他連忙報名。同考的共有三人,論學問和名聲,他自然會穩被錄取。不想在口試的時候,他面對台前母校里的那些老一輩師長,不覺又緊張起來,雖然也努力去咬舌頭,但反而時快時慢,話語斷斷續續。最後竟因「口頭表達能力欠佳」而落選了。他和妻子本不願再到外鄉謀生,老丈人當然更願他和自己的獨生女留在身邊,共享天倫之樂,無奈這個心靈舌笨的女婿一試落選也只好垂頭喪氣。於是麥克斯韋只好帶著妻子又來倫敦投靠皇家學院。但塞翁失馬,賽知非福?他萬沒想到在愛丁堡落選,卻成就了他的一番事業。
 
 
 
  再說法拉第自從讀了麥克斯韋的那篇文章後,就每天留心有無類似的文章問世,同時也打聽麥克斯韋的消息,誰知就如彗星劃過天空一樣,知音來得快,走得也快,歲月流逝,杳無消息。而他也一天天的老了,到1860年他已是一個七十九歲的龍鍾老人,越發悲傷自己抱卞和之玉不為人知,莫非那地下室里的文件真要到幾百年後才去兌現嗎?這天早晨他拄著拐杖在自己門前的草坪上散步,還是想那件放不下的心事,這時遠處是來一男一女,男的年輕瀟灑,女的恬靜美麗,他看著這兩個人忽然覺得那就是四十年前自己和妻子薩拉的影子。唉,老了,青春一去不復返了。這樣想著,那對男女已經走到眼前,女的手中提著花花綠綠的一大堆禮品,男的趨身近前彎了一下腰,恭敬地問道:
 
 
 
  「你可是尊敬的法拉第先生?」
 
 
 
  「是的,我就是那個普普通通的麥可•法拉第。」法拉第最怕人對他恭維,所以在自己的名字前面總要加個定語。
 
 
 
  「我是您的忠實的學生麥克斯韋。」
 
 
 
  「你就是寫論文談我的力線的麥克斯韋先生嗎?」
 
 
 
  「是的,我在您的面前,在您的學識面前,不過是個小孩子。」麥克斯韋整整小法拉第四十歲呢。
 
 
 
  當法拉第證實他面前的就是麥克斯韋時,他一把摔掉拐杖,眼裡頓時放出光芒,麥克斯韋也一下撲上去兩人緊緊地擁抱在一起。一個實驗大師,一個數學天才,這是物理和數學的擁抱,是物理學的大幸。法拉第又喊:「薩拉,來貴客了!」薩拉一見瑪麗立即就從心裡生出一種由衷的親熱。這兩個女性,在科學史上無數科學家的妻子中她們是少有的美麗、溫柔,終身勤勤懇懇,默默無聞地支持丈夫的研究。兩位夫人一見如故,使到客廳里敘話,又到廚房裡弄菜。法拉第早拉著麥克斯韋進了書房。
 
 
 
  法拉第說:「我等你等得好苦。你終於回倫敦來了。」
 
 
 
  「是你身上的磁場太大了,終於又把我吸引回來。這回不但回到倫敦,還回到皇家學院,回到你的身邊。」
 
 
 
  法拉第謙虛她笑了一笑說:「可惜我老了。不過還來得及。第谷向克卜勒交班時,生命只剩下一年。上帝能再給我一年也就夠了。」
 
 
 
  「老師您會長壽的。」
 
 
 
  「祝我們的新理論長壽吧!」
 
 
 
  兩人高興得哈哈大笑起來。
 
 
 
  法拉第經過幾年的研究,已經證明了磁能變電,能變出電流,能變出電場。電流和電場還不一樣,前者很明顯能使導線發熱,能電解水,叫傳導電流。後者雖也有電流的某些性質,但很不明顯,聰明的麥克斯韋就給它起一個名字叫「位移電流」。傳導電流能激發出磁場,影響磁針偏轉,那麼這位移電流(電場)能不能激發出磁場呢?這不比那具體的有熱感能擊人的電,也不比那很明顯能吸鐵的磁,它們實在太不明顯了,太玄秘了,法拉第實驗了多少年還是沒有我見他們的聯繫。正像一些微雕專家在一根頭髮絲上能刻一首詩一樣,他早已不靠眼而只靠感覺來指揮了,事情往往到極微妙的程度時倒不是用實驗而是用推理來決定了。這個難題果然由麥克斯韋用數學公式推導出來了。1865年——請讀者記住,這是科學史上電磁理論的誕生年麥克斯韋發表了一組描述電磁場運動規律的方程。他證明變化的磁場可以生成電場,變化的電場又可生成磁場,這比法拉第的磁性能生成電流,電流生成磁性又高一籌了。磁場→電場→磁場→電場,這兩個場的作用不斷運動著,並不是像牛頓力學描述的那樣的真空超距作用。法拉第的預言得到了最完美的闡述和嚴密的數學證明。而且更妙的是麥克斯韋用自己的方程居然推出了電磁波的速度正好等於光速,這又證明光是一種磁波。光學和電磁學在這裡匯合了。當年牛頓和胡克、惠更斯為了光的本質發生一場多麼傷感情的爭吵啊,今天才回到真正的統一。
 
 
 
  正是:
 
 
 
  牛頓攀登靠人梯,
 
 
 
  麥氏蓋樓有基石,
 
 
 
  科學從來是接力,
 
 
 
  接過舊知創新知。
 
 
 
  法拉第畢竟比第谷是幸運的。他看到自己理論的完善,看到了接班人的業績。在電磁理論確立後的第二年——1867年,這位電磁學的開山祖滿意地離開了人世。而麥克斯韋在1865年發表公式後,就立即退避到鄉間老家的莊園裡,杜門謝客,寫作詳細闊述這一理論的《電磁學通論》。到八年後這本可以和牛頓1687年出版的《自然哲學》媲美的巨著終於出版。牛頓築起一座經典力學的大廈,而麥克斯韋則蓋起一座經典電磁學的高樓。物理學經過186年的艱難攀登,終於又躍上了第二高峰。
 
 
 
  再說這麥克斯韋躲到鄉下去寫書,而倫敦方面哪允許這樣的名牌教授去隱姓埋名、悠然自得?他的母校劍橋大學更是派人今日叫,明日請,左一封信右一封書,終於把不願割捨田園之樂的麥克斯韋夫婦又請回了倫敦。麥克斯韋一邊籌劃劍橋大學的第一個物理實驗室——卡文迪許實驗室,一面開設講座,講解他的電磁理論。但是他的理論太高深了,曲高和寡,聽講的人越來越少。
 
 
 
  電磁學的進程
 
                    證實電磁波的存在:赫茲(1888)
 
                 建立電磁理論:麥克斯韋(1865)
 
              發現磁變電:法拉第(1831)
 
            發明電磁鐵:斯特詹(1825)
 
        發現電變磁:奧斯特(1820)
 
   發現磁能吸鐵指南:戰國時期(前475)
 
 
 
  1879年,麥克斯韋雖然才四十八歲,但是他已走到自己生命的最後一個年頭。曾奪去母親生命的肺病現在又來纏他了。他身體虛弱,氣力不足,但還是按時上課。這天他走進寬大的階梯教室,只有前排坐著兩名學生,教室空蕩蕩的。這個著名的教授、理論物理學家在講壇上好像從未交了好運。他知道學生們聽不懂他的思想,一個個都自動缺席了。他側身問坐在前排的兩名學生:「你們為什麼不走呢?」這兩名中有一個就是後來發明了電子管的弗萊明。他恭敬地站起來說:「先生的理論我能聽懂,太完美和諧了,簡直是一門自然美學。」另一名說:「走了的人里也有人是能聽懂先生的理論的。但是他們說,現在還沒有人用實驗找見電磁波,所以也就不相信、不願聽了。」
 
 
 
  麥克斯韋說:「會發現的。理論總是要超前一步的。牛頓1687年公布萬有引力,勒維烈1846年才找見海王星,過了159年。我相信電磁波的發現不會再等一百多年了。」
 
 
 
  麥克斯韋說著翻開講義,向兩個忠實的學生笑了笑,對著空空的大教室,又像是對著世界,對著未來,繼紙續認真地講著他的理論。而他的預言也沒有錯,這時在和英國一海之隔的法國,已經給他準備了一個二十二歲的接班人。到底此人是誰,電磁波找見沒有,且聽下回分解。

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