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《数理化通俗演义》作者:梁衡

51楼 七海八千代 2024-4-10 05:11
第四十九回
五年环球先从自然探得实际,六个便士只向爸爸买点时间
 
——进化论的创立  上回说到巴斯德第一次给病人注射狂犬病疫苗后,病人生死未卜,直弄得他六神无主,寝食不安。忽听老妇人一声狂呼,早教他冷汗淋淋。其实是一场虚惊,老妇人是来报喜,感谢大恩人的。他的儿子已爽然康复。人类终于第一次征服了这种可怕的“不治之症”。正当巴斯德一路人马研究那些只有在显微镜下才看得到的微观生命时,有人却把目光转向整个世界,将整个地球把在手里,仔细捉摸:这地球上的花草树木,飞禽走兽乃至人类的生命是怎样地来去。正是花开两朵,各表一支,从这回起我们来讲这方面的故事。
 
 
 
  这个故事的主人翁就是鼎鼎大名的达尔文(1809-1882)。达尔文从小出生在一个书香门第之家。他的父亲是个医生,便送他去学医,但是他见到解剖室里的尸体就怕,他说:“这些可怜的人,和我们一样地爱过人也被人爱,今天竟这样任人切割!”于是决计不学医。父亲又将他送到剑桥大学科学院,不想他对科学更无趣,三年的科学院生活除了应付考试,大部分时间就是打猎,郊游,搜集动植物标本。当时他还说不清将来要创造什么,但是他酷爱大自然,爱得发疯。他自己后来的回忆录里有一段描写可以为证:
 
 
 
  “有一天,我剥去一些老树皮,看见两只罕见的甲虫,就一手一只捉住了。正在这个时候,我又瞧见第三只新种类的甲虫,我舍不得把它放去,于是我把右手的那只‘碰’的一声放进嘴里。哎呀!他排出了一些及辛辣的液汁,烧痛了我的舌头,我不得不把这只甲虫吐出来,它就跑掉了,而第三只甲虫也没有捉到。”
 
 
 
  大凡有成就的人都会在青年时代就给自己设计一个轨道,并使自己及早进入轨道运行。达尔文在科学院三年完全是按照自己的轨道奋进,决没有让官方的课程浪费他的时间和精力。他一是读了很多自然科学的书;二是有机会就到野外观察,收集标本;三是拜了一个好老师:研究植物的亨斯洛教授。他在成名后说:“我所受的学校教育束缚了我的观察力。我所学到的一切有价值的知识都是靠自学获得的。”但是剑桥的天地已觉太小,这时英国政府正在向全球扩张,不断派船探险,达尔文便经亨斯洛教授推荐踏上贝格尔舰,于1831年12月27日开始了五年的环球考察旅行。中国有句古话“饱以五年读,劳以万里行”,道出了作学问的诀窍。达尔文现在正是这样去身体力行,他在剑桥饱饱地读了一肚子书,然后乘船去观赏实践,这进化论的创立自然非他莫属了。
 
 
 
  各位读者,我们在这本书的第一回就提出世界到底是什么?从屈原问天,泰勒斯说地开始我们就随着那些可敬可爱的科学家去上天入地寻求探索,陪他们一块流汗。流血,一起被拷打,一起受火刑,终于将世界从上帝手里一块一块地解放出来。但是上帝还有一块最后的,最顽固的阵地——生物学领域。世界上这许多生物怎样出现和存在?当时的经典说法是上帝创造的,这就是所谓”神创论”,它认为从上帝创出来那一天起,各种生物就原封不动地存在了,今天是什么样子,当初就是什么样子。上帝还将这个世界安排得非常完善,有老鼠就有吃老鼠的猫,有吃草的鹿,就有吃肉的狼,真是无懈可击。所以科学家要夺回这块阵地,比之天文、物理、化学要难得多,这达尔文比哥白尼也就迟生了336年。闲话不表,我们且看达尔文是怎样发起这场最后的攻坚战的。
 
 
 
  贝格尔号驶离德文港后,舰长菲茨罗伊为达尔文安排了一个小房间,中间是一张很大的绘图桌,桌上是一个睡觉的吊床,他将在这里整理标本、绘图、观察。舰长又派给他一个叫科文顿的仆人。这人以后给他猎取鸟兽,制作标本,成了一名重要助手。贝格尔鉴的环球线路是,出英吉利海峡,进大西洋,贴着南美洲东岸下形绕过合恩角,再北上进太平洋,去澳大利亚后进入印度洋,绕过非洲的好望角,再次进入大西洋,返回英国。它们一登上南美洲大陆,热带雨林中的动植物立即以它们特有的魅力和无穷的奥秘紧紧将他们吸引,这天达尔文和科文顿正在林中披荆斩棘,艰难前行,忽觉得头上有什么东西闪闪发光。一抬头是一片蜘蛛网,这网也特殊,蛛丝比一般要粗,要亮,像一根根钢丝紧绷在树枝间,一个瓶盖大的蜘蛛正在紧张地吐丝工作。达尔文正有兴趣的看着,科文顿忽然说:“快看!”他顺手势一转头,不绝哎呀一声。原来头上的整片林子都已结成一张大网,那亮晶晶的蛛丝东来西去,四通八达。一个快有手掌大的蜘蛛雄踞中间。各处又有许多小蜘蛛分兵把守,有的在吐丝修补被风吹断的网子,有的在闭目假寐,专等猎物落网。这时一只黄蜂飞来,它的翅膀不慎触在一根蛛丝上,也只这一触便厄运难逃,越是挣扎,越陷在网里不能起飞,这时那只假寐的蜘蛛早圆睁双目,怒冲冲地扑来。只见它口中喷出一点亮光——先黏在黄蜂身上,然后就拉着这根丝围着它绕圈,三转两转早把那只黄蜂捆得结结实实。不想,正当蜘蛛得意之时,头上又有一只黄蜂飞来,乘其不备挺起自己的刺向它猛地螫去,蜘蛛受此一击疼痛难忍,翻落网下,它知道敌人还会作第二次攻击,就忍痛爬入草丛。但黄蜂不停地做低空飞行,很快就发现了它。这黄蜂也知道蜘蛛那双毒螫肢的厉害不敢贸然下手。它先做了几个佯攻的假动作,乘蜘蛛一仰身之际,一下刺中它的胸部,蜘蛛不动了,其实它并没有死,黄蜂只是注射一点毒液让它昏迷,好死不活地留给自己的子女食用。
 
 
 
  达尔文被这紧张战斗所吸引,早看得忘了时辰,一会儿只觉得腿上发麻,他以为缠着草藤,蹬脚甩了两下,觉得很沉低头一看,哎呀!原来是一条一握粗的长蛇,早将它的小腿缠了三圈。科文顿也看见了,拔刀跃起,就要去砍。达尔文却示意他不要动,只见这条蛇吐着又长又红的芯子,它已经发怒,嗦囊鼓得有皮球那么大。这是他在英国从未见过的品种。达尔文敏捷地将蛇的颈部一卡,那蛇气急,狂吐红芯,却不能动。他大喊:“科文顿快动手!”科文顿上前一只手将蛇身一捋,另一只手提起蛇尾,来一个“倒松井绳”,这蛇就落入他们的标本袋里。自然,刚才那双冤家——黄蜂和蜘蛛,也都让他们这两个渔翁得利收走了。他们高高兴兴向海边走去,科文顿只顾低头开路,一个毛茸茸的东西正与他撞得满怀。他吓一跳,后退三步,原来是一头长尾猴从树上倒卷下来。这猴子已经死去,但那尾巴却还有这么大的卷缠力。达尔文觉得有趣,想取下来制作标本,无奈那猴尾比蛇身卷力更大,他们只好连树枝砍下,才将这猴子取下带回。这一路他们主仆二人好生奇怪,蜘蛛会织网,黄蜂有刺,蛇有毒牙,猴子有这神奇的尾巴,他们都靠这些绝招来御敌、觅食、生存。科文顿边走,边赞美全能上帝,他怎将这个世界安排得这样好呢?他在造物时,怎么能造出许多千差万别又各有本领的物种呢?他们走出了树林,已经看见海湾里的船。科文顿将那只沉重的猴子从背上放下,达尔文也放下肩上的标本袋,他们坐在软软的沙地上小憩,达尔文仰面这一望无际的蓝天,不由地轻轻自语:“上帝呀!您创造世界的计划是多么伟大,这个工程又是多么的完善啊!”
 
 
 
  确实,达尔文在刚出海时还坚信世界是上帝创造,世界上的各种动植物都是上帝在最初一次造好就放到地上,它们就这样永远不变地,一代一代地繁衍下来。但是大自然这本书却不比那种黑纸白字的书,你越是仔细读下去就越能发现许多从未见过的东西。1832年9月达尔文来到阿根廷中部东海岸,发现地上有许多古代陆生物化石,他十分高兴,立即和科文顿奋力挖掘起来,苦战了三个多小时,挖出了一个完整巨大的剑齿兽化石,这东西真正有趣,和现代动物比,它的躯干像大象,牙齿像兔子,眼、耳、鼻又像海牛。象、兔子、海牛现在不是属于不同的目吗?过去它们怎么会集中在一起?半天挥镐撬石早把达尔文累得上气不接下气,现在这个新难题又叫它困惑不解。他一屁股坐在土坑里,双手捧着那个奇怪头骨化石,豆粒大的汗珠顺脸颊慢慢滚下,他一动也不动像突然遭了雷击电打一样地麻木了。半天,他才仰天长叹一声:“上帝啊!请原谅我对您怀疑,难道在造物之初,物种并不是这个样子?或着这物种本来就不是您造的?”他才把最后半句话说完,不由浑身打了一个寒颤,一身热汗瞬间变成一身凉水,——啊!我这样想是不是渎犯了上帝?科文顿在一旁听见这话,就问:“达尔文先生,您说什么?”达尔文连忙说:“啊!我没有说,什么都没说。天不早了,我们赶快收拾东西回船吧。”
 
 
 
  但是,从此这个疑团就占据了达尔文的心:“地球上新的生物第一次出现到底是什么样子?”各位读者,许多伟大科学家之成长,常常起于最初的那一段自我一问。伽利略见自由落体,一问而研究出落体规律;牛顿见频果落地,一问而终悟出万有引力;哥白尼见托勒玫体系的繁琐,一问而生成出自己的日心说;开普勒见火星轨道与观察纪录的八分误差,一问而导致发现行星运行定律。一个人质量的养成,要学会坚内而拒外,防微而杜渐,出污泥而不染,相反一个人学问的做成,则要虚怀而多求,见缝插针,追蛛丝马迹而不舍。当他遇到可疑的东西时那一扪心自问,正是已将钥匙插入了锁孔,只待一拧,再一推门,一座神秘王国就豁然展现在眼前。这达尔文自从心里暗暗起了对上帝的怀疑,在以后的考察中就处处留心,时时在意了。
 
 
 
  又过了三年,1835年9月,达尔文随贝格尔舰来到加帕戈斯群岛。这个岛位于太平洋东部离南美洲西海岸五、六百英里,它的历史不长,是几千年前由于海底火山喷发从海水里钻出来的一块小陆地。当达尔文和科文顿背着猎枪和标本袋上岸后,他们立即感觉到这支枪实在多余,岛上的所有动物并不怕人类。这主仆二人在岛上悠闲自得随意散步,而那些鸟兽或嬉戏于前,或不舍于后,好不快乐。突然他们看到许多大龟排成长队,足有几里长,浩浩荡荡向前着,而每只海龟少说也有一百多公斤。原来这个岛上缺水,它门是前往水源地喝水的。看他们那个样子,一会儿探出头来望望前面,离泉水还远着呢,又缩回脖子,一步一寸,不慌不忙地往前挪。达尔文看得好笑便跳上龟背,这龟就如背上落了一片树叶一样,毫无负重之感还是四平八稳地前进。泉水到了,龟们不顾一切地将头栽到水里,一连喝几十口水才喘一下气。原来他们这样喝一次就可以忍受好多天干渴,那水都保存在心包里和膀胱里。难怪当地居民遇到缺水就杀这种大龟取水呢。同样是龟,为什么这个岛上的龟就有这种特殊本领呢?难道这是上帝专门为这里专造的新种吗?可是这个倒不过才几年啊。这以前上帝不是早就将所有的物种都造好了吗?
 
 
 
  达尔文经过仔细观察,发现岛上的物种与南美洲属同一类型。但是由于这里气候奇特,它们又很不同。它收集了岛上的生物标本,26种陆栖鸟类中,有25种是岛上特有的;15种海栖鱼类,全部是新种;25种甲虫中,只有两三种是南美也有的;185种显花植物,其中新种就有100种。看来这些新物种并不是上帝创造的,是这里特殊的气候,特殊的环境造成的,物种是可以改变的,是受自然选择的!
 
 
 
  1836年10月20日,经过五年的海上漂泊,达尔文回到英国。这五年饱览了自然风光,过了大西洋、太平洋、印度洋三个海洋;看到热带森林中枝叶如盖、藤蔓如麻的郁茂风光;他看到地震后海中会升起一片小岛的奇景,看到了火山喷发,岩浆从天而降的奇景;他看到了如碧玉泻流的冰川,看到了如人工工艺品一样的珊瑚岛。但是更重要的,他在这各种奇景迭现的地方发现了在伦敦根本不可能发现的物种。他自己登岸不久,那些标本箱打着美洲、欧洲各城市的邮戳,也源源不断地寄到了伦敦。他五年前出门之时还是抱着对上帝的无限信仰和对自然的好奇,想去搜集一些标本。五年后他再返回国门时,已将上帝甩在脑后,而开始思索这一系列风光和标本内在的联系规律。
 
 
 
  1839年他与自己的表姐爱玛结婚。达尔文的腑内已经是一座富矿,——那是五年环球生活中一点一滴形成的,现在他就要坐下来一点一点开采了。他将资料整理,出版了《考察日记》、《贝格尔舰航行期内的动物志》五卷、《贝格尔舰航行中的地质学》三卷。他知道自己虽收集了许多材料但专业知识还是不够。他继续和他崇拜的地质学家赖尔联系,又找到植物学家霍克合作。赖尔比他大12岁,霍克比他小8岁,但是他们却结成了一个真正的“忘年联盟”,这个联盟后来还有比达尔文小16岁的赫胥黎加入,组成了一个进化论向旧势力开战的坚强堡垒。
 
 
 
  有了材料,有了战友,现在达尔文要做最后的冲刺了。为躲避过多的社交活动,达尔文在伦敦郊外15英里的地方买了一所房子,这就是唐恩村那座他一直住到逝世的有名住宅。
 
 
 
  现在一反过去那种不规律的生活,他为自己安排了一套极严格的时间表。上午八时到十一时半工作,下午一时到四时工作,然后又从五时半工作到七时半,中间是散步或听爱玛朗诵小说,晚饭后听爱玛弹琴或两人下棋,十时睡觉。他说:“我的生活过得像钟表一样规律,当我生命告终的时候,我就会停在一个地方不动了。”
 
 
 
  能迎风搏浪,到大自然中去探索,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发出一点声响。达尔文本是一个极爱孩子的人,他控制自己的感情,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“嚓”的一声,便感到极大的安慰。由于五年的海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他誊清。
 
 
 
  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:
 
 
 
  “小弗朗西斯,你上门来有什么大事吗?”
 
 
 
  “我每天早晨一醒来就不见爸爸,所以就想来看看您。”
 
 
 
  一股父子柔情突然袭上达尔文心头,他探身摸摸儿子红红的脸蛋,又捏着他的小手说:“那你拿这四个便士干什么呢?”弗朗西斯小声地说:
 
 
 
  “我怕爸爸不让我进来,就向姐姐要了……。”
 
 
 
  可爱的儿子原来是要用这四个便士买爸爸的一点时间啊。达尔文禁不住热泪夺眶而出,他一把抱起儿子,在他小脸上狂吻着,泪水滴在儿子脸色上,又被他的胡子擦成一片。他觉得自己的内心受到深深的一击,好像被打穿了一个洞那样疼。他自语着:“我真不够做个父亲,我对不起你们啊!孩子,走,今天爸爸不写了,这一天的时间全是你的,我们到花园去捉蝴蝶,挖蚯蚓去。”
 
 
 
  他抱着孩子走出房门。弗朗西斯难得有个撒娇的机会,他紧搂着父亲的肩膀不肯下身,小嘴紧紧地吸在父亲的脸上。当走过窗下时达尔文看见爱玛正在那里抹眼泪,她已经看到这幕戏,达尔文不觉一怔,随即快活喊道:“爱玛,叫上我们所有的孩子到花园里去。我宣布今天放假!”
 
 
 
  1858年闷热的夏季笼罩了唐恩村。夜深了,达尔文从登下抬起头来,身伸抽出一支雪茄,点燃,思绪和着缕缕轻烟在这间书房游荡。他翻开刚写完的《物种起源》第十章,用手抚摸着刚刚渗入纸里的墨迹。这每一个字就是一滴汗,甚至有时还要咬一下牙。他的身体越来越糟,经常彻夜不能入眠,那种要向上帝宣战的冲动,在他的心里时时泛起,扰得他每一根神经都不能有一会儿的安闲。这部稿子是在1842年动手的,最初只写了35页提纲,后来又扩充到231页,到1856年赖尔建议他赶快成书,不然必定有人抢先。但是他知道这个问题实在和哥白尼反抗托勒玫一样,虽不至于会被教会烧死,但那反对浪潮也足以把他淹没了,所以再三核对材料,寻找根据,又将那231页的稿子压缩了一半。这样反复提炼,再三推敲,现在总算有了个样子,不久就能送去出版。赖尔,霍克早就等得不耐烦了。
 
 
 
  这时门打开了,后面响起轻轻的脚步,一会儿,一双温柔的手搭上他的双肩,这是爱玛。他抬起头,爱玛以手背触着他消瘦的双颊说:“你实在是拼命啊。”
 
 
 
  “我知道自己是在拼命。工作已使我的疲倦超过一般的程度,但我无其他的是好做,只要进化论能成立,我想我的精力无论是早一年耗尽,还是晚一年耗尽,这都是无关紧要的。”
 
 
 
  “不要这样说,查理。现在这本书眼看就要完成,你应该减缓一下自己的疲劳。我来给你取一杯葡萄酒来。”
 
 
 
  酒捧过来了,达尔文没有接酒却轻轻握住妻子的手,扶她坐下,他眼中已饱含泪水。“爱玛,你真是世界上最好的妻子!你的价值比等于你体重的黄金还宝贵多少倍。世人将来可能知道达尔文,但不知有个爱玛。但是,假如没有你,我就没有这许多聪明、愉快和勇气,没有人来听取我疾病的诉苦,我会在冗长的岁月内成为一个孤单的悲惨的病夫,也根本不会有这本书。”
 
 
 
  “不,世人没有必要知道我。查理,你和你的事业是一片大海,我是一滴水;不只我,还有你的许多朋友,我们都甘心溶进这片蔚蓝色的海中。”
 
 
 
  “但是你,还有孩子们都受苦了,这都是为了我才淹到这个苦海里。”
 
 
 
  “可是最苦的还是你,我只恨自己不才,不能替你承担一个题目或几页稿纸。”
 
 
 
  这时达尔文的眼泪怎么也忍不住了,他不愿让爱玛看见,赶快掩饰地端起酒杯,一仰脖子,连泪带酒咽进肚里。爱玛也激动不已,她拿起书上的桌稿,轻轻地摸着,这些全是她誊写过的,有她的心血,有她的汗水,禁不住眼眶也热了。两人隔灯对坐,许久无言。月光透过纱窗,一片幽静。爱玛又斟上一杯酒,达尔文不去接酒,却拔笔在纸上写上一首小诗。那首诗当然是洋文,容笔者将他翻成方块汉字,大意如下:
 
 
 
  葡萄美酒心中泪,月明如镜夜如水。
 
  相对无言言难尽,莫问苦甜醉一杯。
 
 
 
  这晚他们因书稿将成,苦中见甜,喝了一点酒,又说了许多安慰的话,很迟才睡。大概是如释负重,达尔文难得有如此好觉,第二天直到日上三竿还未起床。爱玛一早起来收拾完早餐,她打发孩子们先吃,并让他们轻声点不要吵醒爸爸。这时邮递员按时送来今天的信件。爱玛就坐在花园里的圆桌一封封地拆阅,这是她每天的功课。可是当她看完了其中的一封信,不觉拿信的手抖动不止,彷佛这信烫手似的,她将信从左手倒到右手反复读了两遍,然后不顾达尔文还在睡梦中,便急忙向卧室跑去。
 
 
 
  到底这是一封什么重要的信件,且听下回分解。
52楼 七海八千代 2024-4-10 05:11
第五十回
飞鸿一叶华莱士已着先鞭,掷笔三叹达尔文欲弃前功
 
——进化论的发表  上回说到爱玛接到一封信顿时脸色大变。你道这信是谁写来的?原来是一个叫华莱士(1825-1892)的人,他当时正在马来亚考察。这人也在探寻物种起源问题,过去常来信向达尔文请教,可是他今天随信寄来一篇论文,大有捷足先登之势,达尔文多年的辛苦岂不白费?爱玛将这封信急慌慌送到卧室,达尔文拥被而坐,睡眼惺松,也急忙读了起来。先是一页短信,说他夜来辗转床头着实难眠,又回亿了这几年考察研究的结果,遂得出一奇怪的理论,写成一篇论文,不知是否妥当,转送上请过目,并请转赖尔,也请他提提意见。达尔文立即如磁遇铁,捧着论文读了下去:
 
 
 
  “野生动物的一生是生存斗争的一生,它们所有的器官和力量都是为了保护自己以及子兽幼禽的生存而发挥作用的。在不适宜的季节觅取食物的可能性,逃避最危险的敌人的可能性,以及其他等等,都是决定个体生存和整个物种生存的首要条件。这些条件也决定了物种群体的大小。仔细考虑这些情况以后,我们就能够理解,并且在一定程度上解释原先看来是不能解释的事情——为什么有些物种个体数目非常多,而另一些和它们密切相关的物种个体数目却非常少……”
 
 
 
  达尔文读着读着,激动之情已无法按捺。多么似曾相识的文章!就差这稿子上不是他自己的手迹了。他一把撩起被子,只穿一件睡衣,坐到窗前的桌子上,飞快地扫过下面的文字:
 
 
 
  “最能适应环境以获得经常性食物供应、并且能够抵御天敌和气候变化的物种,它们的数目必定有所增加,而且力量和身体结构上有缺陷的、在食物来源减少的情况下不能适应的那些物种,在数目上一定会减少,甚至完全灭绝……”
 
 
 
  达尔文读着读着只觉眼前一阵晕眩,他稍一定神,将拳头轻轻地击着桌子,喊道:“世上竟有这样的巧事!华莱士啊,你知道我在研究物种和变种问题,可是我从来没有把变异的原因和方式告诉过你,怎么你的论文简直就是我的书的缩写呢?赖尔先生,你在前几年就劝我快点写书,快点发表,不然总有人要抢先的,不想今天被您不幸而言中。这个抢先者今天真的出现了,他已经大摇大摆地走进我的研究室,捧着他写好的论文,傲视着我桌上这一堆散乱的手稿。华莱士先生,你既然写好了论文就该直接去表发啊,为何又要让我看,让我改,给我出此难题呢?”
 
 
 
  爱玛一直站在达尔文的身后,她看他像是突然被雷击了一样浑身瘫软,两手发抖。她上前搀扶他,让他到床上休息。达尔文却捏着那几页纸,哆嗦着示意扶他到书房里去。书房像一个战场,桌上还留着昨晚激战后的痕迹,墨水瓶开着口,稿纸散在桌上,几十本笔记或者敞开摊在灯下,或者里面都挟了纸条,卡片都用小铁夹子分门别类夹成许多小迭,在桌子的右角堆成一个高台。达尔文坐在他那把已经磨穿几个洞的大藤椅里,把目光从桌上移开,环视四周,靠墙都是一人高大的资料柜,有各种标本,整柜的笔记,还有别人的和他自己已出版的著作。这间房里无处不渗透着他的心血啊。
 
 
 
  他从椅子上站起,先将散乱的卡片全部放在一起,用夹子夹好,又将笔记本一本一本地合上。爱玛站在旁边忙顺手接过,放回资料柜里。她熟悉达尔文的习惯,每写完一章就这样清理一次,那桌子也就难得地干净一次。但也不会超过一天,下一场战斗又打响了,“战场”上又是一片混乱。今天看来他是要彻底打扫了,连墨水瓶也都放进了抽屉。
 
 
 
  达尔文最后收拾的是那半尺厚的手稿。他将它细心地理齐,查过页数,又找来一根丝线拦腰捆了一道,然后交给爱玛说:“我们现在可以宣告结束战斗了。”
 
 
 
  “怎么,现在就立即送去出版吗?”
 
 
 
  “不,请您把它送到那里去。”达尔文用下巴指指书桌旁的壁橱,又拾起一盒火柴放在爱玛手里。
 
 
 
  “查理!”爱玛突然明自了他要干什么。她喊着,声音都变了:“您不能这样,这是二十年的辛苦啊,是您的生命啊,难道就这样付之一炬,就这样前功尽弃!”
 
 
 
  温柔的爱玛,达尔文这位可亲可爱的表姐、妻子,今天突然十分威严。她将手稿重新放到桌子上说:“您最应该知道它的价值,这是伟大的成果,是将要照亮整个生物界的火炬,你怎会这样轻易地抛弃。”
 
 
 
  “它是一个伟大的成果。但是这个成果没有我别人也已照样将他取得,说明它在我这里已经毫无意义。现在,只有此法才是最合适的处理。假如我将这本书立即出版,华莱士一定以为是我抄他的。那么世人将认为我不是科学家,而是盗贼。我宁肯不要首先权,也不背这个坏名声。”
 
 
 
  “您关于物种起源的研究早就不属于您一个人,赖尔先生、霍克先生,还有那个热情的赫胥黎(1825-1895),他们给了您多大的支持!没有赖尔在地质方面指导,没有霍克在植物方面约合作,那能有今天这样的结论?再说您也该想想我们夫妻的情份,这部手稿上不只有您的心血,也有我的许多手迹啊……。”
 
 
 
  爱玛说着禁不住鼻子一酸,背转身去轻轻地饮泣起来。
 
 
 
  爱玛这几句话真叫达尔文心软了。他说:“好吧,我先给赖尔写封信,听听他的意见。”说罢使拔笔写道:
 
 
 
  您的话已经惊人地实现了——那就是别人会跑在我的前面……我从来没有看到过比我这件事更为显着的巧合;即使华莱士手又有过我1842年写的那个草稿,他也不会写出一个比这更好的摘要来!甚至他用的术语现在都成了我那些幸节的标题。请把草稿还给我,因为他没有说叫我发表,当然我立即写信给他,建议把草稿寄给任何刊物去发表。因此,我的创造——不论它的价值怎样——将被粉粹了……
 
 
 
  希望您会赞同华莱士的论文,这样我可以把您说的话告诉他。
 
 
 
  1858年6月18日
 
 
 
  信发出后的三天,赖尔就来到了唐恩村,他的身后还跟着霍克。
 
 
 
  在达尔文的客厅里一场很奇怪的谈判在激烈进行,隔壁的爱玛不时紧张地竖耳静听,他们搬进这所房子以来,这里还没有过像今天这样的争吵。辩论的一方是达尔文,而他代表的却是华莱士,另一方是赖尔和霍克,却代表达尔文。
 
 
 
  赖尔将达尔文的手稿捧在手里激动地说:“查理,我曾劝您早点发表这篇东西,您不听劝告再三推辞,说是要听听不同意见,那么今天反倒听见了相同的声音,若再不发表,就该轮到别人去听不同意见,享受优先者的光荣。所以我和霍克今天公布这些研究成果。”
 
 
 
  “不,赖尔先生,如果没有华莱士的这封信,我可以立即将手稿托您去发表,现在却反而不能发表了,而且永远也不能发表了。华莱士先生近年来与我书信往来,我们彼此都知道对方从事的研究,他确实独立地完成了这个艰巨的划时代的课题。”
 
 
 
  这时霍克插进来说:“达尔文先生,您不是比他更早就开始研究这个课题了吗?而且您还掌握了最丰富的材料,已经陆续发表了《考察日记》和地质、动物、植物各方面的著作,就只差这层窗纸没有被最后捅破,没有公布最后的结论了。不错,华莱士先生是在搞这项研究,但是当您1831年就出发去环球考察时,华莱士才是一个刚背上书包的六岁孩子,1842年您已经写出那份详细提纲时,他才是一个十九岁的学生,1854年他在马来半岛进行考察,只花了二个晚上就写成这篇论文。而您得出这个结论已经有20多年了。您就是现在发表,谁敢说您是在抢优先权呢?”
 
 
 
  “不,霍克先生,年龄的大小不能说明成果的先后,正像您比我小8岁,但在植物学方面仍是我的老师。华莱士如果有我这样的环球经历,有我这么长时间的研究,他会得出更完善的结论。”
 
 
 
  “但是,您早就在辛苦研究,而且已经得出了结论,这也是事实。”
 
 
 
  “对,结论我已经得出,而且华莱士也已经得出,现在冠以谁的名字就更无足轻重了。我常想我们英国人对世界科学是做出了巨大贡献的,但是有一件事让我一想起就不愉快,就是伟大的牛顿因为微积分的优先权和莱布尼茨争吵了几十年,这与数学本身的发展有什么关系?难道让世人将来评论说,在牛顿之后英国人又出了一场科学官司,是达尔文和他的朋友在物种起源研究的优先权上吵架。你们知道,我在科学研究上,在事业上,可以像钢一样的硬,可以不顾一切地往前冲,任何难题都是我要消灭的敌人;可是我在感情上却像水一样的软,经常在左顾右盼,任何对我表示爱和友谊的人,都会使我屈膝投降。我不愿朋友之间有一点的误解,一点的怠慢,这种心灵上的一点创伤要赛过来自敌人的一次扫荡。我不忍心这种痛苦驾临到华莱士身上,他还年轻,他多么聪明,他应该没有烦恼地轻轻松松地去干更多的事情。同时我纯净的感情之水里,也决不允许滴进这一滴污水。这样我会心神不安,即使终日面对稿纸却将再也写不出一个字了!”
 
 
 
  这时赖尔看这场谈判越谈越僵,便起身趋前一步,以师长的身份缓慢而严肃地说:“查理,这是科学,不光是感情……”
 
 
 
  早就悄悄守候在门口的爱玛生怕达尔文又会说出什么更无法挽回的话来,忙上前说:“查理,您不看已经几点,让让客人吃饭了。”
 
 
 
  说完,他们四人一同走进餐厅。
 
 
 
  1858年7月1日,林奈学会在伦敦举行学术报告会。这又是一次科学史上奇怪的学术会。论文作者是达尔文和华莱士,但是两人都未出席。华莱士这时还远在马来群岛,无法赶回。而达尔文虽勉强同意同时宣布他们两人的论文,但听说华莱士不能到会,他也不去。他对赖尔说:“虽说同时宣布两人的论文,可是只教我一人趾高气场地坐在主席台上,我不干。我坐在那里想起这时正在热带酷日下艰苦考察的华莱士先生,会羞红了脸。”他自会议请假说身体不适,论文请崔克先生代为宣读。
 
 
 
  赖尔主持会议,他说:“各位先生,今天我们要宣布两篇关于物种起源和变异方面的论文,无疑这是一个科学上的最新命题。但是更可贵的是两位科学家达尔文和华莱士先生他们同时发现这一理论,但又谁也不想争优先权,只此一点在科学史上也足可大书一笔,这是我们林奈学会的骄傲,是我们英国科学界的骄傲。”
 
 
 
  这时全场响起一阵热烈掌声,大家都很兴奋。霍克就在这种情绪中走上讲台,开始了介绍:
 
 
 
  “生物为什么会有许多的品种?它并不是上帝一次造成的。它先有较少的品种,然后由于环境的作用出现各种变异。比如鹰和野猫科的动物由于捕食的需要就逐渐长成了尖利的但又可伸缩的爪;长颈鹿是在地上的食物缺少,为了采吃高处的树叶,脖颈就越来越长;蒲公英为自己的后代能够延续,它的种籽带着轻软的毛绒,可以随风飘得很远……。这种情况叫作‘自然选择’,也是生物为自身延续进行的一种生存斗争。”
 
 
 
  “其实除自然选择外人工选择早就在进行。达尔文先生以鸽子为例进行了研究。我们一般人认为各个品种的家养鸽子都是从自然中的鸽子得来的。达尔文先生解剖了所有的家养鸽种,比较了他们的骨骼,称了每一根小骨的重量,研究了它们的羽色。他发现无论品种有多少,它们都起源于野生的'原鸽'。人们偶而发现一只鸽子胸部突出,觉得好奇,就繁殖它,一代一代,最后就出现了'突胸鸽';人们发现有只鸽子尾巴宽,就繁殖它,最后出现了如凤凰展翅一样的‘扇尾鸽’。达尔文先生还亲自做实验,把一只白鸽和黑鸽相杂交,就得到一只黑白斑驳的鸽子。这说明物种是可变的。可以通过自然选择和人工选择实现变异。”
 
 
 
  “达尔文先生还特别研究了中国的情况。我们知道,在养殖业和种植业方面中国是世界上最古老的国家之一。达尔文先生说:如果以为选择原理是近代的发现,那就未免与事实相差太远。在一部古代的中国百科全书中已有关于选择原理的明确记述。朱红色鳞的鱼最初是在宋朝(始于公元960年)于拘禁情况下育成的。现在到处的家庭都养金鱼作为观赏之用。在中国,竹子有六十三个变种,适于种种不同的家庭用途。甚至中国皇帝也发上谕,劝告人们选择良种。据说‘御米’就是康熙皇帝出巡在一块地里看到一个品种,亲自在御花园里进行栽培。后来这成了能在长城以北生长的唯一品种,变得很有价值。达尔文先生还举例牡丹在中国就有一千四百年的栽培史,养蚕则是在公元前2700年就开始了。他的许多文章里在讨论物种时直接提到中国的材料就有一百多处。”
 
 
 
  霍克越谈兴致越浓。这是多么新鲜的道理,多么新奇的材料,与会的生物学家们一个个都被吸引得忘记喝水,忘记吸烟。会场静得就像一座刚打开窗户的空房子,一股新鲜的晨风吹了进来,轻轻飘荡,那是霍克的讲演。
 
 
 
  达尔文是真够幸福的。他有爱玛那样贤能的妻子帮助他的事业,又有赖尔、霍克这样的朋友在关键时刻出来撑腰帮忙。是他自己那看似柔弱实则博大宽厚的情怀换来了这深沉的爱,成了他事业上的一种无形的后盾和力量。
 
 
 
  这时达尔文正坐在唐恩村的书房里。他还是深深地不安,他想这时伦敦的会场上会是什么情况呢?一种新观点的出现自然会有人反对,那倒是不足为奇的。但是人们会不会议论说我硬挤进这项成果中来呢?会不会说我去抢青年人碗里的饭,老师却怕学生出头呢?这件事是赖尔和霍克力主办成的,他原来的意思便是将书稿一烧了事。这时他的那只心爱的狗“波利”从门缝里溜进来,用嘴咬着他的裤角拉他起身。该到每天散步的时间了,但是他今天实在没心思到花园里去。他那铁的时间表今天也不得不有所变更。他伸手轻轻拍拍“波利”的脑门,“波利”夹起尾巴怏怏不乐地溜出房门。
 
 
 
  达尔文又靠在藤椅里思索了一会儿,他想应该向华莱士写封信,虽说他知道今天这个会议,但是还应向他说明一下,顺便问候他的间歇热好了没有。他在桌上铺开一张纸,飞快地写道:
 
 
 
  亲爱的先生:
 
 
 
  今天林奈学会正在宣读您和我的论文。在繁重的工作中,同情是一种有价值的和真实的鼓励。我们远隔千里却能得出这样一个全新的相近甚至相同的结论,我感到由衷的高兴。我几乎同意您文章中每个字所含的真理。如果有着可钦佩的热情和精力的人应该得到成功的话,那么您就是应该得到成功的人。
 
 
 
  今天的学术会结束后我们的论文将同时发表在林奈学会的会刊上,这得感谢赖尔、霍克他们的安排,不知道这样处理您是否满意……
 
 
 
  达尔文写好了信,叫爱玛派人送走,好赶上中午的第一班邮车。他这才到花园里散步。从此他就每天等着华莱士的回音,彷佛只有华莱土来信批准了这件事他才会放心地去干别的事情。爱玛和赖尔都劝他不要这样太重感情,他说不只是感情,更重要的是品德,决不能伤朋友的心。
 
 
 
  就这样日复一日,达尔文心事重重,约过了两个多月,突然桌子上出现一封已磨破了皮的信。他一看那个有荷兰国王头像的邮票就知道是从马来亚来的。不由惊喜地喊道:华莱士先生有消息了!
 
 
 
  到底华莱土来信说了什么,且听下回分解。
53楼 七海八千代 2024-4-10 05:20
第五十一回
乱纷纷 大主教口溅飞沫,铁铮铮 小斗犬力挫谰言
 
——进化论的传播  却说达尔文给华莱士发出信后,日想夜盼,这天终于有了回音。他都有点不敢直接去读,忙叫爱玛念给他听。爱玛也早急不可待,忙拆开读了起来:
 
 
 
  亲爱的达尔文先生:
 
 
 
  您的伟大的谦虚反倒使我十分不安。您大可不必为我们的事这样挂心。我一心把您作为可敬的师长,当我还是一个匆忙急躁的少年的时候,您已经是一个耐心的、下苦功的研究者了,你总是尽量地责难自己,轻易不肯发表这个新理论。我不过是一个顽皮的牧童,偶然发现了一个宝藏的山洞,而您早就是这个山洞的看护人。我知道自己在做学问方面还有许多天生的弱点,缺乏您在收集事实时那种不倦的耐心,做实验时的灵巧,整个的精确而丰富的生理学知识,还有,您的清楚、精确而令人信服的笔法,这一切都使您最有资格成为从事这项巨大工程的人。而且,您已经将您的全部智慧、整个身心都牺牲给了这个事业。所以找将向社会提我将我们研究的学说定名为。达尔文主义,而我只不过是一个荣幸的达尔文主义者。
 
 
 
  下面还有一些自谦的和对达尔文表示敬意的话。达尔文摆摆手,示意爱玛可以不念了。虽说华莱士是由衷之言,可是达尔文生性不爱听一句恭维的话,有时他独自一人在家看到这样的来信也会立即脸红的。他只知道华莱土不会埋怨他,就十分放心了。华莱士在信的末尾还希望他加紧《物种起源》后几章的写作,争取早日出版。同时真诚地要求他一定不要过分劳累。
 
 
 
  现在达尔文可以安心《物种起源》的写作了。虽然这是一本反上帝的大逆不道的书,但是有赖尔、霍克、华莱士这样一批心心相印的朋友,他觉得有坚实的后盾,就更勇敢地向前冲锋。
 
 
 
  1859年11月24日这本绿色封面、全名为《根据自然选择,即在生存斗争中适者生存的物种起源》正式出版。打开第一页,导言部分就是一行行勇敢的宣言:
 
 
 
  物种和变种一样,是其他物种所传下来的,而不是分别地创造出来的。
 
 
 
  许多自然学者直到最近还持有的、也是我过去所接受的那种观点-每一物种都是被各别创造出来的是错误的。我完全相信,物种不是不变的;那些所谓属于同属的物种,都是另一个一般已经灭亡的物种的直系后代,正如现在会认为某一种的那些变种,都是这个种的后代。
 
 
 
  此外,我又确信自然选择是变异的最重要的途径,但不是唯一的途径。
 
 
 
  书中甚至还提到人类的起源也是这个道理。
 
 
 
  这真是震聋发聩的霹雳之声。伦敦几家书店的门前立即人头攒动。头一次印刷的一千二百五十册,当天就销售一空。几天之内物种起源成了大街小巷行人见面谈话的首要话题,就像当年罗马街头人们争购伽利略的《对话》一样,伦敦街头也出现了一股“物种”热。在这股沸沸扬扬的热浪中,自然反对的浪潮首先掀起。因为当时英国所有受过教育的人都是信教的,连科学家也没有一人公开出来反对宗教。伟大的牛顿虽已窥见了自然规律,但他还是给上帝留了一个位置。所有科学的成就最后都用来证明上帝确实英明,在生物学领域更是如此。今天达尔文否认物种神造,就如布鲁诺当年在宇宙里不给上帝留下位置,这真该千刀万过剐了。
 
 
 
  但是也有支持者,就是那些伟大的社会革命家和少数敢坚持真理的自然科学家。书出版不到二十天,马克思和恩格斯就读完了这本书。恩格斯在给马克思的信中写道:
 
 
 
  我现在正在读达尔文的著作,写得简直好极了。目的论过去有一个方面还没有被驳倒,而现在被驳倒了。此外,至今还从来没有过这样大规模地证明自然界的历史发展的常识,而且还做得这样成功。
 
 
 
  但是现在的达尔文和当年的伽利略不同,他没有亲自站到漩涡中间去抗争、去声辩,他身体衰弱又拙于言词。他是唐恩村一位多病的老者,隐居乡下,几无人知。那些反对的话也好,赞美的话也好,都无法灌进他的耳朵。一大部分意见是写成信件投到出版社,才转到他这里的。每天早晨唐恩村的人就会看到一个邮递员背着沉重的邮袋向达尔文的住房走去,而读信则成了达尔文夫妇近来主要的工作。
 
 
 
  还是那间书房。不过今天这张宽大的写字台上没有卡片,没有稿纸,平光洁净,像一块刚收割过的平原。奋斗了几十年的著作刚刚送去出版,下一部书还未来得及拟题缀文。现在无论读者还是作者,敌人还是朋友,都被这一本书搅得狂躁兴奋,其他暂时甚么也顾不上了。爱玛捡起一封信,拆开,说:“这是赫歇尔先生写来的。”(我们前面写到的天文学家赫歇尔的儿子。)
 
 
 
  “喔,我们住在伦敦城里时的老朋友,现在唐恩村这所房子还是他帮我们买到手的。这个天文学家怎么也关心起生物来了,请读吧。”
 
 
 
  “尊敬的老朋友,一见到您的书就使我想起我们在高尔街十二号同住时的友谊,我终日在星瀚的大海中捕捞,您倒在地球上的三大洋中去捕捞,我们的目的都是为了证明上帝的英明、全能和这世界的和谐。而您这本宇宙在实在叫我后背发凉,我真怀疑是不是出自老友之手。这里讲了那度多的动物、植物,从大象到海藻,从苍松到苔藓,可是您却不肯给上帝留一个位置。在您的笔下,世界是多么可怕,弱肉强食,生存竞争,可怜的兔子注定要成为狼的美味,这是些甚么杂乱无章的法则啊……”
 
 
 
  达尔文双目注视着窗外,刚才因为听说是老朋友的来信而引起的一点兴奋在他的脸上逐渐消失。这个最以友情为重的学者听到朋友这样板起面孔的训斥,心如刀绞。但他立即又恢复了平静,赫歇尔毕竟是个外行,而且这本来是学术之争。
 
 
 
  爱玛又拿起一封信:“这是塞奇威克先生的。”
 
 
 
  “好吧,读下去。他是我剑桥时代尊敬的老师。”
 
 
 
  “查理,寄来的书收到了,我首先表示十分的感谢,但是当我读着您的书时,我感到痛苦多于愉快,因为我认为你这些理论完全是错误的,有些地方简直是令人难堪的恶作剧,我不时不得不为你荒唐的章节而狂笑,直笑得我两肋酸痛。您这简直是理智的腐化,是妄想人性的堕落,从上帝创造的人堕落成一群浑身长毛的动物。我过去曾说过您是我的学生中最优秀者,最有希望成为一名伟大的科学家,但是我现在不得不说,您是剑桥学生中最能胡思乱想,标新立异的一个了。
 
 
 
  最后我要告诉您的是,我——过去您的老师,现在一个猴子的后代——虽然体力和精力已大不如前,但是上帝在言行两方面的启示我都谦卑地加以接受,我知道唯有上帝能够在实践中支持我。如果您也能这样做,我们将在天堂里会面。”
 
 
 
  信读完了,达尔文额上的青筋已经根根突起,苍白的脸上泛起一阵很不匀称的红云,他双手紧捏藤椅,指甲都扣进藤条缝里。他想说点甚么,但气得只有胡子发抖,好半天才示意将这封信扔到壁炉里去。他看火苗将那一页页的纸卷起,吃掉,几片黑灰轻轻地旋了一圈又落下去,心里稍微平静了一点,伸手去握爱玛的小手,满眼泪光地说道:“爱玛,我们都会是虔诚的教徒,而且您现在还是一样的虔诚,您看我是怎样的可恶吗?我是一定要推翻上帝标新立异吗?我这本书只不过是用我在环球考察中得到的事例,我的思考,我的语言去说明世界,就像伽利略向人们第一次描述他在望远镜中看到的月亮,难道我也因此要受火刑,受宗教裁判吗?”
 
 
 
  达尔文越说越气,脸色铁青,他重重地向椅子里坐去,愤怒的目光直视着桌子上那堆来自全国各地和法国、德国等地的信件。爱玛忙给他捶捶背,又用手温柔地拭去他前额渗出的一层细汗,内疚地说:“早知这样,我就不该来给您念的。反正书已出版,由他们随便说去。”
 
 
 
  爱玛转过身赶紧收拾桌上的信件,还有新到的报刊,她扫了一眼报上的标题:“扑灭邪说,拯救灵魂”、“打倒达尔文”比比皆是,她的手碰着了一个信封,里面有什么硬物,她撕开一看,天啊,是一粒子弹,还裹债一张纸条:“保卫上帝!——亚当的子孙。”她暗吸一口凉气,一把塞进口袋,侧转头看一下达尔文,他仰面对看天花板叹气。达尔文好像觉着爱玛在看她,就说:“怎么不念了,念下去。我不信全英国科学界都是些瞎子、聋子!”
 
 
 
  爱玛又拆开一封信说:“是植物学家华生先生的。”
 
 
 
  “喔,又一个老朋友,不知现在是否已变成敌人。”达尔文自语一句,挪动一下身子,等着那劈头盖脸的攻击。
 
 
 
  “达尔文先生,一开始读《物种起源》,我就爱不释手。您的主导思想,就是“自然选择”的思想,一定会被看做是确定不移的科学真理,它有一切伟大真理所有的特征,变模糊为清晰,化复杂为简单,并且在旧有的知识上增加了很多新的东西,您是这个世纪自然史的最伟大的革命家。
 
 
 
  现在,这些新奇的观点,已经全被提到科学工作者的面前了,似乎真正值得注意的是他们当中许多人不能及时地看到他们的正路。”
 
 
 
  达尔文坐在椅子里本是准备受审的,听着这一席话忽如僵卧雪地之人,迎面吹来一股春风,愁眉渐展,双颊返红,虽四肢还未转暖,心中却一阵初动,他长长地出了一口气道:“我说是会有明眼人的。”
 
 
 
  爱玛也早笑盈盈地又捡出一封信,还未拆封便大呼道:“是赫胥黎先生!”声音里早荡着十二分的喜气。达尔文也忙将身子欠起,说声:“快念。”
 
 
 
  “亲爱的达尔文:
 
 
 
  ……我所看到的博物学著作没有一本给过我这样深刻的印象,我最衷心地向您致谢,因为您给了我大量的新观点。我认为这本书的格调再好也没有了,它可以感动对于这个问题一点也不懂得的人们。至于您的理论,我准备为她接受火刑。
 
 
 
  我认为您对物种的生成已经阐明了一个真正的原因,如果说物种不是按照你所假定的方式发生的,那么你已把证明这一点的责任推给了你的反对者。”
 
 
 
  达尔文听着这个声音,笑容已经堆在脸上,他以手拍着藤椅说道:“这个赫胥黎,总是这样犀利,这样火爆又十分机敏。”
 
 
 
  爱玛继续念道:
 
 
 
  “如果我不是大错的话,很多的辱骂和诽谤已经为您准备好了。希望您不要为此而感到任何验恶和烦扰。您可以信赖一点,您已经博得了一切有思想的人们的永久感激。至于那些要吠、要嚎的恶狗,您必须想到您的一些朋友们无论如何还有一定的战斗性。虽然您时常公正地谴责这种战斗性,但它对您可能是有帮助的。
 
 
 
  我正在磨利我的爪和牙而准备进行战斗。
 
 
 
  1859年11月23日”
 
 
 
  达尔文只觉浑身热血翻滚,豁然如日出雾散,眼前柳暗花明。他从椅子上跃起,以手击桌高声喊道:“好个赫胥黎,你是我最理想的代表人。有了你我这个腼腆的老头就不会像伽利略那样到教庭受辱了。我们也来他一场反攻。”
 
 
 
  这达尔文创立进化论虽说也受了一点磨难,但他实在是一个最幸运的人。他有贤妻爱玛体贴于内,又有挚友赖尔、霍克奔波于外,现在又得了一员虎将赫胥黎冲杀于前。他以多病之躯,柔弱之性,竟意外地得到这种完美的照应,那个被他彻底打倒的上帝不知为甚么反倒对他这样的爱怜。正是:
 
 
 
  海风乍起,山雨欲来,一场科学史上的大论战已迫在眉睫。
 
 
 
  1860年6月30日(星期六)清晨,牛津大学幽静的校园里忽然车马辚辚,人来人往。原来《物种起源》出版半年来,报纸上几乎天天都在争论“到底是亚当的子孙,还是猿猴的后代”;街头巷尾,剧场饭馆,无处不谈上帝到底还在不在。牛津大学,这块神学的基地——用达尔文的话说,这里的牧师比教堂里的钟还多——哪容这些邪说一天天泛滥惑众。以韦柏福斯大主教为首的亚当的嫡传子孙,今天就要在这里发起一场大辩论,与这些叛党逆军一决胜负。那些忠实的信徒,有身份的绅士、太太自然把今天看成他们的节日,纷纷到来,要一睹达尔文主义者的可悲下场,因为他们完全信赖韦柏福斯大主教的学识和雄辩的口才。会场原定在演讲厅,但因听众还在不断地拥来,干脆改到图书馆的阅读大厅,到最后,门口、窗台上、厅外的草地上都坐满人群。
 
 
 
  会议开始。先是几个无关紧要的发言,试探性的侦察。大主教坐在主席台上故作不想发言的样子,可是他的信徒们却鼓起狂热的掌声,催他讲话,这其间也有青年学生故意要大主教丢丑。他们看见了近来已在伦敦多次讲演的斗士赫胥黎就在第一排。双方群众心里都明白,真正的白刃格斗,真正的好戏将在他们两人之间进行。
 
 
 
  大主教站起来走到台前,他抬头看一眼大厅高高的拱顶,这一微妙的神情好像向人们提醒天国的存在,大厅里掌声骤收,一片寂静。他又环视一下台下的人群,并平伸出一只手,好像做洗礼抚摸教徒的头,这样全场人一下就感到他那双大手上的神灵,一种神圣、神秘的感觉就突然笼罩全场。这时他才清清嗓子,用那唱诗般的悦耳的声音开始发言:
 
 
 
  “上帝的孩子们,我们一生下来就知道这是一个多么完美的世界,山高水阔,绿树成林,花香鸟语,万物争荣。我们自己更是有眼睛可以看,有耳朵可以听,有腿可以走路,有手可以工作。这样完美的一个世界除上帝所造,难道还有别的甚么可能吗?可是近来,我们英国突然出来一个叫达尔文的人,把这一切都归于自然的创造,甚至包括我们这些在座的人。我们牛津大学动物馆收集了全世界的动物标本,这众多的证据都证明了上帝创造物种的全能。现在窗外开着美丽的鲜花,结着刚成熟的果实,这都是上帝精心的设计。他们却说是自然。自然有手?有脑?还是有鼻子、眼睛?何不请来会场上让我们看看呢?”
 
 
 
  这时台下起了一阵轰笑,有人喝彩。韦柏福斯很为自己的博学而得意,而且知道教徒们对他无比的崇敬,会场已经被他掌握,于是就一变刚才那种从容的语调,嬉笑怒骂起来:
 
 
 
  “这些亵渎上帝的人总是忘记他们的前辈所受的惩罚;当然,慈悲的主今天已不会再把他们烧死或监禁,可是他们也逃不过良心的审判。他们也自知罪孽不轻,所以你们注意到了没有,那个达尔文今天就未敢到会。”
 
 
 
  大主教的讲话越来越开始使用煽动的口吻。他故意斜视了一眼坐在第一排的赫胥黎,好将众怒迁到他的身上,然后说:“当然,今天到会的,据说有他的一个代表赫胥黎先生。达尔文写书隐居不出,赫胥黎到处叫卖,还大喊甚么猴子变人,这真是绝妙的一对。我倒要请教一下坐在这里的赫胥黎先生,如果您承认猴子变人,那末请问是您的祖母还是您的祖父的上代为猴子所生?”
 
 
 
  这一放肆、尖刻、指名道姓的攻击立即引起教徒们狂热的反应。会场里掌声口哨声在人头顶上搅起一股小小的旋风。大主教很得意这个精彩的结尾,但他又很礼貌地向台下挥挥手,退回原位,然后以目光向赫胥黎挑战,看他敢不敢登台讲话。
 
 
 
  赫胥黎故意不看大主教一眼,他迈步登台,环视全场,然后说:“大主教先生特意点了我的名,我也就不得不奉陪了。使我高兴的是,他所学的许多事实,正好让我说明自然选择和物种进化。牛津动物馆里的所有标本只能说明大自然中的千差万别,而不能说明上帝的全能。美丽的花正是因为有昆虫传粉,如果地球上没有昆虫就不会有这些美丽的花,不能有松树、橡树那类禾本科植物,它们靠风传粉,开着不引人注目的可怜的花。果实的美丽,那是吸引鸟兽来吃,来传播它的种籽。可惜我们知识渊博的大主教只知其一不知其二,让神圣的上帝去充当昆虫和鸟兽!”
 
 
 
  这时台下听众中的许多青年学生激动地鼓起掌来,而刚才为大主教捧场的那些绅士、太太一时手足无措。他们没有料到赫胥黎会这样能言善辩,击中要害。
 
 
 
  赫胥黎接着说:“科学工作者是在理性的高等法院中宣过誓的,他唯一的使命就是老老实实地解释自然。但是如果审判官是无知的,陪审员是有偏见的,那么科学家的诚实又有何用?据我所知,在每一个伟大的自然真理被人普遍接受以前,总有人说它们是亵渎神灵。可喜的是,这些人虽然还像在伽利略时代一样跋扈,但是他们已经不可能像从前那样恶作剧了。”
 
 
 
  台下又是一片掌声,有人把帽子抛向空中。
 
 
 
  赫胥黎示意大家静一静,继续说:“至于说到人类起源,当然不能这样粗浅地理解,它是指人类在几千年以前,是和无尾猿有共同的祖先。可是韦柏福斯主教根本没有读懂《物种起源》这本书,而且他已经离开了科学而滥用感情。所以找也只好这样来回答:一个人毫无理由因为他的祖先是一只无尾猿而感到害羞。我倒是替这样一种人害羞,他不学无术,信口开河又不守本分,硬要到他一无所知的科学问题里插一手,煽动宗教偏见,东拉西扯哗众取宠,而把人们从真正的问题焦点上引开去。我想上帝现在如果知道他的代言人正在做着如此拙劣的诡辩,也会羞得满脸通红!”
 
 
 
  这时人群中突然响起一声女人尖厉的惨叫。原来一位太太,虔诚的教徒,被赫胥黎这匕首、投枪般的言词刺得突然心疼难忍,大叫一声量了过去。台下一阵混乱,而接着就是掌声,就是欢呼,这声浪似海面上的波涛,掠过人们的头顶,冲上大厅高高的穹窿。挤在门口、窗台上、还有外面草地上的青年学生,潮水般地拥进大厅,冲上台去,他们将赫胥黎围起来,同他祝贺,同他致敬。这块科学阵地今天突然来了一场达尔文进化论的大阅兵。那些绅士太太们慌忙溜出会场钻进自己的马车,而大主教也不知道在什么时候就悄悄地溜走了。好个厉害的赫胥黎只身闯进科学堡垒,一席话如闸门拉开,人潮急涌;如炸弹爆炸,这个顽固的堡垒立时裂开一条大缝。他在整个进化论的宣传中真不愧为达尔文的一条“斗犬”,所以后来鲁迅先生论及此事还说,便是狗也有好有坏,赫胥黎便是一条有功于人世的好狗。
 
 
 
  自从这次牛津大辩论以后,达尔文进化论就以不可阻挡之势传遍全国,传遍世界。《物种起源》一版再版,许多报刊纷纷发表文章评价。后来达尔文在自传里记述说:“书评的篇数极多,曾经有一个时期,我收集到一切评述《物种起源》和我的其他与它有关的著作的文章,统计共有265篇(不包括报纸上的评论);不久以后,我就感到失望,只好放弃这项收集的企图。对我这个题目,有许多单篇的论文和论集发展出来;而且在德国,已经在每年或两年出版一次专门以‘达尔文主义’为题的图书目录和参考手册。”而教会也改变策略,改用妥协的说法:先是上帝创造了最简单的生物,后来自然界就按达尔文发现的规律发展。说达尔文学说并不与宗教抵触,他是上帝忠诚的儿子云云。
 
 
 
  还有一件事是达尔文所不曾料到的。当他在宁静的唐恩村正准备一场自然界的革命时,另有一位伟人正在喧嚣的伦敦准备着一场伟大的社会革命。事有凑巧,当1859年他的《物种起源》出版时,马克思的《政治经济学批判》也在这一年出版。马克思一看到《物种起源》立即说:“达尔文的著作非常有意义,这本书我可以用来当做历史上的阶级斗争的自然科学根据。”后来《资本论》出版后马克思还专门赠给达尔文一本,扉页题词是“赠给查理,达尔文先生,您真诚的饮慕者卡尔•马克思”。
 
 
 
  至此,十九世纪在自然科学方面的三大发现已全部完成,能量不减和转化定律、细胞学说、达尔文进化论直接为马克思学说的生成提供了坚实的自然科学基础。
 
 
 
  1882年4月19日达尔文的多病之躯再也不能承担繁重的写作和研究。他不无遗憾地离开了这个长期被颠倒着也终于让他又颠倒过来的人世。家人想让达尔文长眠在他整整生活了四十年的幽静的唐恩村。可是达尔文已不属于他的家族,不属于那个村庄,他属于全英国、全世界。国会下议院决议将他葬在威斯敏斯特大教堂,这个专门供名人安息的地方。他的墓碑上只有这样简单的一行字:“《物种起源》及其他几部自然科学著作的作者查理•达尔文生于1809年2月12日卒于1882年4月19日”。
 
 
 
  他的墓离牛顿墓只有几步远。这两个18世纪和19世纪的伟人在完成自己时代的科学使命后静静地休息了。他们期待着20世纪科学巨人的到来。
54楼 七海八千代 2024-4-10 05:21
第五十二回
萤光一闪 揭开物理新纪元,照片一张 掀起报界千层浪
 
——X射线的发现  各位读者,我们这套书从公元前说起,现在已陪着大家一步一步走到十九世纪的尽头,这其间科学发现高峰迭起,科学家也历经磨难,与天斗、与地斗、与人斗,其乐无穷。在这两个世纪相交之时,科学的标志是甚么呢?说来有趣,竟是一丝亮光,如萤火虫那样在黑夜中一闪,便迎来了一个新纪元。
 
 
 
  关于电的知识,在公元前三世纪,人们便已开始掌握。后来又经过富兰克林、伽伐尼,伏特、安培、欧姆、法拉第等许多科学家的研究,更加完善系统。到1643年意大利的托利拆利发现了气压和真空,人们便又把真空和电联系在一起研究。将放电管抽空,再充入各种不同的气体,就会显示出各种美丽的颜色。科学家还发现,这时放电管的阴极会发出射线,这种“阴极射线”能使几种萤光盐发光,还能使照相底片变黑。这种实验是极有趣的,许多著名的科学家如英国的克鲁克斯,德国的赫兹、列纳德等都在一次又一次地重复观察这种暗室里的神秘闪光。可是发现的幸运往往只能落在一个人头上,这个人就是德国维尔茨堡大学的教授伦琴(1845-1923)。
 
 
 
  1895年11月8日,星期五,这天下午,伦琴像平时一样,正在实验室里专心做实验。他先将一支克鲁克斯放电管用黑纸严严实实地裹起来,把房间弄黑,接通感应圈,使高压放电通过放电管,黑纸并没有漏光,一切正常。他截断电流,准备做每天做的实验,可是一转头时,眼前似乎闪过一丝微绿色荧光,再一眨眼,却又是一团漆黑了。刚才放电管是用黑纸包着的,荧光屏也没有竖起,怎么会出现荧光呢?他想一定是自己整天在暗室里观察这种神秘的荧火,形成习惯,生成了错觉,于是又重复做放电实验。但神秘的荧光又出现了,随着感应圈的起伏放电,忽如夜空深处飘来一小团淡绿色的云朵,在躲躲闪闪地运动。伦琴大为震惊,他一把抓过桌上的火柴,嚓的一声划亮。原来离工作台近一米远的地方立着一个亚铂氰化钡小屏,荧光是从这里发出的。但是阴极射线绝不能穿过数厘米以上的空气,怎么能使这面在将近一米外的光屏闪光呢?莫非是一种未发现的新射线吗?这样一想,他浑身传过一阵激动,今年自己整整五十岁了,在这间黑屋子里无冬无夏、无明无夜地工作,苦苦探寻自然的奥秘,可是总窥不见一丝亮光,难道这一点荧光正是命运之神降临的标志吗?他兴奋地托起荧光屏,一前一后地挪动位置,可是那一丝绿光总不会逝去。看来这种新射线的穿透能力极强,与距离没有多大关系。那末除了空气外它能不能穿透其他物质呢?伦琴抽出一张扑克牌,挡住射线,荧光屏上照样出现亮光。他又换了一本书,荧光屏虽不像刚才那样亮,但照样发光。他又换了一张污铝片,效果和一本厚书一样。他再换一张薄铝片,却没有了亮光,——铅竟能截断射线。伦琴兴奋极了,这样不停地更换着遮挡物,他几乎试完了手边能摸到的所有东西。这时工友进来催他吃饭,他随口答应着,却并未动身,手中的实验虽然停了,可是他还在痴痴呆呆地望着那个光屏。现在可以肯定这是一种新射线了,可是它到底有什么用呢?我们暂时又该叫它什么名字呢?真是个未知数,好吧,暂时就先叫他“X射线”。
 
 
 
  一连几个星期,伦琴突然失棕,课堂上、校园里都找不见他。他一起床就钻进实验室,每次吃饭都是夫人贝尔塔派工友去催了又催,才能将他请到饭桌上来。他的好朋友几天不见他,便来关心地问道:“伦琴先生,你最近在忙什么呢?”他总是讳莫如深地说:“在干一件事,还没有结果。”原来伦琴搞实验有两个习惯,一是喜欢单枪匹马地干,经常连助手也不要;二是没有到最后得出结论,决不轻易透露一点消息。他最讨厌无根据的假设,也从不作什么预言。
 
 
 
  再说伦琴这样终日将自己关在实验室里,别人可以不管,夫人贝尔塔可不能不问。她见伦琴每次吃饭都心不在焉,甚至有一次叉了一块面包竟向鼻尖上送去。问他在想什么,他只是神秘地一笑。贝尔塔一是担心他的身体,二是出于好奇。这天估计伦琴已开始工作,她便偷偷地溜进实验室里。只见一片黑暗中一个荧光屏发出一片亮光,伦琴举起一本厚书,屏上就有一个模糊的书影,举起一枚硬币,就有一个圆圆的印记,贝尔塔看得入迷,便失声说道:“没有光,那来的影子呢。”正好这时伦琴高兴,他并没有责备贝尔塔私闯实验室,只是摸黑拉住贝尔塔的手说:“亲爱的,来得正好,请帮个忙。你双手捧着这个小荧光屏向后慢慢退去,我来观察,看随着距离的远近荧光的亮度有甚么变化。”
 
 
 
  贝尔塔能进实验室本就机会不多,难得丈夫高兴,今天还破例邀她协助实验,而且这又是一个多么有趣的游戏。她小心翼翼地捧起荧光屏,伦琴说:“退”,她就向后退一步;说“停”,她就停下来等待他观察。这样越退越远,贝尔塔已完全被黑暗所吞没,伦琴眼里只留下一方荧屏的闪亮。
 
 
 
  却说伦琴正看得入神,忽听暗处贝尔塔“呀”地一声尖叫,接着便是眶当一声,荧屏跌落在地。伦琴忙喊:“贝尔塔!”却无应声。他忙将电灯打开,只见贝尔塔,双手前伸,两目痴睁睁的,却不说话。伦琴一时也六神无主,不知出了什么祸事,三步两步冲上前去搂住她的肩膀喊道:“亲爱的,你怎么啦,刚才出了什么事?”
 
 
 
  “妖魔,妖魔,你这实验室里出了妖魔。”贝尔塔说着,肩膀还在索索发抖。
 
 
 
  “亲爱的,你冷静点,我在你身旁,不要怕,你刚才到底看见了甚么?”
 
 
 
  “手,刚才我看见了我的手。”
 
 
 
  “你这手不是好好的吗?”
 
 
 
  “不,它又变回来了,刚才太可怕了,我这两只手只剩下几根光骨头。”
 
 
 
  伦琴一听,突然一拍额头,说道:“亲爱的,我们是发现了一种‘妖魔’,这家伙能穿过人的血肉,也许这正是它的用途呢。你不要慌,我扶你坐下,我们再来看一遍,但愿这‘妖魔’能够再现。”
 
 
 
  伦琴熄灭灯,又重新立起一块荧光屏,这次他将自己的手伸在屏上,果然显出五根手骨的影子。然后他又取出一个装有照相底板的暗盒,请贝尔塔将一只手平放在上面,再用放电管对准,这样照射了十五分钟。底片在显影液里捞出来了,手部的骨骼清晰可见,连无名指上那颗结婚戒指都清清楚楚,这是因为戒指完全挡住了射线。贝尔塔一见这张照片不由全身一阵战栗,她连忙用双手捂住自己的眼睛,泪水顺着指缝渗了出来,她想到了死亡,想到了自己的骷髅,抽抽泣泣地说:“亲爱的,这是多么可怕的事!我这双红润润的手掌一下就变成白森森的骨头,教我们亲眼来看自己死后的情景,这实在太残酷了,太可怕了!”
 
 
 
  伦琴现在却非常高兴,他像一个下围棋的胜者落下了最后一子,轻松、兴奋、自豪。他将房间里的灯打开,一边收拾着仪器,一边说道:“亲爱的,不必伤心,你看眼前不是又大放光明了吗?你的手掌不是还这样红润柔软吗?我们还幸福地生活在世界上,虽说我们已年近半百,可是死亡还很遥远。人能透过表面看到内在,立于现在预知将来,这正是科学追求的目标啊。科学就是要实在,就是要彻底。维萨留斯第一次画出人体解剖图,哈维第一次揭示出人体的血液循环路线,人,在科学面前,一点一点地露出了他的实实在在的血肉,现在这种新射线又要清清楚楚地显示人们一根根的骨头了。科学帮助我们认识世界,也认识自己。亲爱的,我们应该高兴啊,这不是悲剧,这是人类的福音,可以预料,医学将因此会有一场革命,会大大地前进一步。”
 
 
 
  在1895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个大邮筒后,等待他的是一场多大的麻烦。
 
 
 
  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,接到照片的第二天 ——1896年1月5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闻:
 
 
 
  战争警报的喧嚷不应当把人们的注意力分散而没有看到维也纳传来的令人惊异的科学胜利。据宣布,维尔次堡大学教授伦琴发现了一种射线。用在摄影方面,它可以穿透木头、肌肉、布以及大部分有机物质。这位教授拍成一张装在密闭木匣中的砝码的照片,还拍了一张只有骨骼,不见肌肉的人手的照片。
 
 
 
  真是没有想到,这位教授虽然十二分地小心,他慎重从事,严加保密,X射线的消息却从外国报纸上钻出来,并立即漫及全球。他只好公开出面做一次报告了。
 
 
 
  1896年1月23日,伦琴在自己的研究所里举行关于新射线的报告会。
 
 
 
  会议还没有开始,小礼堂里已经座无虚席,窗台上、走廊里,凡能下脚的地方都挤满了听众。这是些什么样的听众呀,有贵族、大学教授、高档官员、军官还有学生和一些设法挤进来的市民。一个高等院校的研究所,一个高深的物理课题,还从来没有这样众多的听众来光顾呢。伦琴还没有出场,人们急得就如等待皇帝的召见,又像盼着一个大明星的出现,个个都引颈踮脚,直视台口,一面窃窃议论着这个能穿透人的血肉的可怕怪物。这种紧张的准备气氛大约持续了半个小时,伦琴才出现在台前。他高高的个子,留着一把漂亮的鬈曲的大胡子,还是穿着平常的实验服,目光平静和蔼,彷佛不是来宣布一项震惊世界的发现,倒像是踏着铃声走进课堂。礼堂里立即响起如潮的掌声。年轻人把帽子抛向空中,人们高喊着“伦琴”,“X射线”,屋子里立即如一锅开水沸沸扬扬。伦琴示意大家静下来,向大家表示真诚的谢意。但是他每致谢一次;这欢呼就掀起一个新的浪头,这样一连三次,人们激动的情绪才稍稍平息。这时伦琴才开始演讲:
 
 
 
  “尊敬的先生们,谢谢大家今天的光临。关于新射线的实验,现在还只在一个初级阶段,但是社会各界对此事都抱极大的兴趣,而且外面又有各种各样的传闻,所以找今天有责任向大家说明一下我的工作情况。
 
 
 
  关于放电研究,赫兹,雷纳特,克鲁克斯等科学家都做了许多有益的工作。1879年克鲁克斯先生在做真空放电实验时就发现放电管附近的照相底片变黑,1880年美国两名同行也遇到这种情况,1892年我国的物理学家也注意到了放电管附近的萤光,但是大家的注意力都在阴极射线上面,觉得这些怪异是偶然的失误所致。我自己不过是重复了前人的工作,我的成功只不过是比他们稍微细心一点罢了。我抓住了X这个未知数去努力求解,当然,现在我们对它也远知道甚少。不过已经确切地知道它能穿过大部分物体,可以用来照特殊的相片。至少这一点对外科医生会帮大忙。他可以使我们在未开刀前就能观察到人体的内部结构,特别是骨骼结构。为了能使各位更明了这种射线的性质,现在请允许我为今天到会的,著名的解剖学家克利克尔先生当场拍一张他的右手X光照片。”
 
 
 
  按照预先的布置,小礼堂立即一片漆黑。二十分钟之后,拍好的底片已展示在众人面前。年近八十高龄,德高望重的克利克尔举起这张片子激动地说:“我一生不知解剖了多少只手。今天伦琴先生的射线却在我的手不痛不痒,未受一点损伤的情况下,这样清楚地解剖出我的手骨,而且还用照片固定下来,这真是伟大的创造。在我作为维尔茨堡物理学医学学会会员的四十八年中,这是我参加的最有纪念意义的一次学术活动。为了庆祝这个造福人类的伟大发现,我提议将这个未知的射线定名为伦琴射线。”
 
 
 
  这时会场上又是一阵雷鸣般的欢呼。接着是一群记者蜂拥而上。他们提出各种各样的问题。
 
 
 
  “伦琴先生,11月8日晚,当您观察到荧屏闪光时想到了什么?”
 
 
 
  “我是在研究,不是在想。”
 
 
 
  “伦琴先生,请问您打算怎样出卖您的这项伟大的技术专利?”
 
 
 
  “根据德国大学教授的优良传统,我认为他们的发明和发现都属于整个人类,这些发明和发现绝不应受专利、特许权、合同等等的阻碍,也不应受到任何集团的控制。我实验室向着专利局的那一面窗户,永远是紧闭着的。”
 
 
 
  “伦琴先生,关于神秘射线的研究您将还有什么重大突破?”
 
 
 
  “我不是预言家,也不喜欢预言。我只知道我将继续我的研究,而且对暂时还没有把握的结果我现在决不发表。我讨厌那种投机性的和广告式的狂热,也憎恨一切仓促的出版物,我想永远只应提供成熟的东西。”
 
 
 
  “那么请问您准备在什么时候发表您的第二篇研究报告呢?”
 
 
 
  “对不起,我有一个不好的毛病,总不愿单独解决某一个问题,所以一碰到问题就想作得更彻底些,就会前后左右引伸得过远,所以我的论文也经常要更改和重编,很难说出准确的发表时间。”
 
 
 
  这时记者越来越多,已是里三层外三层,有的问他发现的细节,有的问他的家庭,有的向他索要照片,有的邀他为刊物作广告,问题越提越怪,要求越来越多,伦琴早已被困得大汗淋漓,连挤进来保驾的会议主持人也一起被困在核心,许多青年学生又拥上来要求签名。这时《英国摄影杂志》的一名记者挤上来说:“尊敬的伦琴先生,我们杂志很荣幸地注意到您是一名摄影爱好者,平时您只要一出门,照像机总是挂在肩上。可是近来我们发现您却总把它忘在家里。关于这件事您能向我们的读者解释一下吗?”
 
 
 
  伦琴擦一把汗,抬头环视一下人头顶上许多高高举着的照像机,用手一指说:“是,我过去出门总爱背一个照像机,可是近来我一看见这个东西就害怕!”
 
 
 
  他这句半是抱怨,半是玩笑的机智的回答引起人们一阵欢乐的笑声,记者们也突然觉得将他逼得太苦了,忙收起像机。主持人乘机拉着伦琴挤出圈外,奔向客厅,那里还有一个小型酒会在等他呢。
 
 
 
  深夜,伦琴回到家里,贝尔塔还在灯下整理近来收到的邮件。他脱下大衣,捧起咖啡喝了一口,好像这时才感到自我的存在。下午报告台上的喧闹,酒会上人们争相握手、祝贺,使他应接不暇,疲惫不堪。贝尔塔扶他坐下,一件件地抽出邮件,大都是各地有关X射线的报导,有1月8日出版的《纽约电气工程师》、1月10日出版的《伦敦电工杂志》、1月14日出版的《慕尼黑医学周报》、1月16日出版的《维也纳临床周报》……。这些报纸、杂志,有对X射线的严肃报导,也有不少诙谐的评述,还有许多可笑的猜测,有消息,有故事,还有漫画。贝尔塔捡起一份1896年3月12日出版的《生活》杂志说:“亲爱的,听我给你读一段。你看,你的射线都成了诗人创作的题材了:
 
 
 
  你是这样美丽,这样苗条,
 
  但你丰满的肌肉那里去了。
 
  原来你已被无名射线精心改造,
 
  却只用骨骼来向我拥抱。
 
  你用二十四根肋骨来项示自己的线条,
 
  你可爱的鼻子、眼睛那里去了。
 
  我低声向你耳语:“亲爱的,我爱你。”
 
  你用洁白的牙齿向我微笑。
 
  啊,可爱,残忍,温柔的射线,
 
  伦琴教授这个伟大的创造!
 
 
 
  伦琴听完这首小诗笑得差点将口里的咖啡喷了出来,他说:“报纸上还有什么热闹呢?”贝尔塔说:“热闹事多着呢,你看这是伦敦一家公司的广告,说他们出售防X射线的外衣,小姐太太们要是不赶快构买,就再也不能遮羞。还有,美国新泽西州有一个州议员提出一个提案,要求州议会立法禁止在戏院里使用X射线望远镜看戏。还有,一家电气公司表示要向您收买有关X射线发明的专利……。”
 
 
 
  伦琴听着这些新闻,先是觉着好笑,接着越听越生气,他摆摆手说:“亲爱的,别念了,还是不要让他们来亵渎神圣的科学吧。多么纯洁的东西一到商人手里就立即裹上了一层铜臭气。我真不知道,当年是否也有人上门去向牛顿收买万有引力。——噢,我的那些朋友们,慕尼黑的、维也纳的、布拉格的,我给他们寄去了资料、照片,有回信没有?”
 
 
 
  贝尔塔这才想起一件大事,忙从身后书架上取来一捆信札说:“朋友们正抱怨你办事不细心呢,你寄的照片大都没有收到,你签名的明信片全都没有收到。你还不知道呢,现在射线照片是无价之宝,你的签字是最时髦的纪念品。还有,我们家门口这几天已经车水马龙了,你今晚要是早回一会儿准被记者堵住,不回答一百个问题,今晚别想睡觉。我们家已彻底没有安宁了。”
 
 
 
  伦琴将杯子放在桌上,颓然躺进圈椅里,他沉思了一会儿说:“亲爱的,看来这个发现倒给我们带来了灾难。你知道我是最怕见人的,现在只有一条路——逃跑,出国去旅行一趟。走前只给老朋友岑德回一封信,其他信件一律不回,好,我来口述,你来代笔吧:
 
 
 
  ”我没有向任何人谈过我的工作,我只向我的妻子提过我正在进行一件事,这件事人们要是知道了会说:伦琴似乎发疯了。1月1日,我把加印的照片寄出去,于是出了岔子!维也纳《新闻报》首先敲起宣传的锣鼓,然后别的报纸也跟着叫嚷起来。有好几天我都对这件事感到厌恶;在这些报导里再也认不出我的工作了。对于我来说,摄影术是达到目的的手段,可是他们却把它看成最重要的东西。我也渐渐习惯于这种喧嚷了,但是这种风暴糟塌了许多时间,差不多有四个星期的工夫我没有做一次实验。别人能工作,唯独我不能工作。你想不到这里把工作搅乱到什么程度。
 
 
 
  现在附上你所要的照片;如果你想在讲演中使用,我没意见。但是我建议你把它们放在镜框里面,否则是会被偷走的…。”
 
 
 
  却说伦琴连夜收拾东西,第二天,天刚朦朦亮便带着贝尔塔出门去旅行了。谁知他刚登上马车,就听车后一阵议论:“那个穿棕色礼服的就是伦琴!”原来一群抢新闻的记者和抢着来签专利协定的公司、厂方代表早就守候在他的门口。伦琴忙将礼服脱下塞进衣箱,一边喝令车夫:“快走!”叭的一声鞭响,马车冲出门外,车后那些人也跟着潮水般地追了上去。
 
 
 
  正是:
 
 
 
  治学最是要冷静,世人偏爱乱纷纷。
 
  安得一棵遮天树,清凉护我一片荫。
 
 
 
  毕竟这次伦琴出门能否成行,且听下回分解。
55楼 七海八千代 2024-4-10 05:21
第五十三回
错中错却见真成果,新发现又有新牺牲
 
——天然“放射性”的发现  上回说到伦琴为逃避人们潮水般地来访,正要登车出门,忽听后面人声喧闹,他连忙换了一件衣服,快马加鞭终于出走,到瑞士、意大利旅行访问数月才算躲过这场“灾难”。他发现的X射线成为19世纪90年代的物理学上的三大发现之一,为此他于1901年荣获全世界首次颁发的诺贝尔物理学奖。
 
 
 
  这伦琴的发现可是非同小可。你想过去的物理现象都是看得见摸得看的,而伦琴突然在未知世界找来一种东西,你看不见它,它却能直看到你的骨头缝里,实在可怕。本来聪明的物理学家们已经大至星球,小至水珠火花无所不通。彷佛世界已全在他们掌握之中,而现在他们面前又突然出现了一个新世界,这个世界一片漆黑,只偶而闪出一丝荧光。于是整个物理学界不安了,立即秣马厉兵要发起一场新的总攻。
 
 
 
  1896年1月的一天,巴黎科学院人声鼎沸,那些本来文质彬彬的科学家也在拥挤着,大声争论着,一失往昔的风度。人们还沉浸在伦琴射线引起的激动中。今天是著名数学家和物理学家昂利•彭加勒组织的报告会,会议室墙上布置了许多X光拍的照片,有人体各部位的骨骼,有装在木盒子里的砝码、钱币,有可以看出内部出现裂缝的金属,万物在这射线面前都难遁其形。报告会开始了,彭加勒这位理论家毕竟与众不同,他从现象入手概括出一个猜想;“既然阴极射线管在放出X射线时有荧光出现,那么说明X射线与荧光物质有关,而许多荧光物质是在阳光照射下才会发光的,所以可以这样推论,是否所有荧光物质在太阳光下都能放出类似伦琴射线那样的射线呢?”
 
 
 
  真是说者无心,听者有意。科学史原来也是这样惊人的相似,当年法拉第听说奥斯特能将电变磁,便决心要将磁变电,终成电磁学的一代宗师;莫尔斯在轮船上听人谈论电传信号,决心致力于此,终于发明了电报。这彭加勒在台上正大声讲解,却没想到人群中早有一人侧耳将他这话接了过去。这人叫昂利•贝克勒尔(1852-1908年),他1852年12月15日生于巴黎,祖父是巴黎历史博物馆的教授,父亲是荧光和科学摄影方面的专家,后来他的儿子也成了有名的物理学家。为了物理王国的兴旺,他们真是一门忠烈,看来这次向未知世界的进军也真该从他家选一员先锋的。
 
 
 
  话说贝克勒尔一听彭加勒的话便觉言之有理。他自己本就是经常摆弄荧光物的,于是第二天立即找了一块叫硫酸钾铀的荧光物,放在窗台上曝晒。在这块晶体下面他又垫上一块用厚黑纸裹严的胶片。他想太阳光不能透过黑纸,胶片不会感光,如果阳光果真能使晶体发出与X射线类似的射栈,那么这张胶片就应感光。他将这一切都安排好后便拉过一把椅子坐在烈日下眼睁睁地盯着那块耀眼的晶体。一个小时过去了,他头顶冒汗;两个小时过去了,他的衬衣已湿透。妻子叫他吃饭,他好像没有听见。他父亲走过来了,奇怪一向很勤奋的儿子今天怎么不进实验室却在这里晒太阳。老贝克勒尔上前大喊一声:“喂,你在这里傻坐着干什么?”
 
 
 
  “爸爸,轻点,”贝克勒尔以手一指窗台上的晶体,好像声音会使它震动似的说:“我用太阳光来照射这块硫酸钾铀,也许它能发出类似伦琴射线的射线。”
 
 
 
  “那你怎么会知道它有没有发出呢?”
 
 
 
  “您看晶体下面压了一张包黑纸的底片。”
 
 
 
  这时贝克勒尔十几岁的儿子听到爷爷与父亲有趣的对话,跑过来伸手就要抽底片看。
 
 
 
  “傻儿子”,贝克勒尔在他后脑上轻轻拍了一掌说:“这样露天打开你会甚么也看不到的。”
 
 
 
  “你也够傻的了”,老贝克勒尔拉过孙子对儿子说:“晶体放到这里还用你也陪着晒太阳吗?难道会有一只老鹰来把它叼去?走,都给我回屋里吃饭。”
 
 
 
  贝克勒尔三口两口将饭吞进肚里便钻进暗室去冲胶片,天啊,胶片上竟有一团黑影,真叫彭加勒说准了,难道这就是伦琴射线?难道我就这样轻易地胜利了?老贝克勒尔和他小孙子也围了过来,祖孙三代六只眼睛瞪得溜圆。他们立即又拿出十几块晶体分放在太阳光下,结果底片无一不感光,第二天再实验,第三天再重复,都一一应验。1896年2月24日贝克勒尔在法国科学院正式宣布他的发现:只要阳光照射荧光物就会发出类似X射线的射线。人们欢呼继伦琴之后的这一新发现,称之为贝克勒尔射线。
 
 
 
  贝克勒尔陶醉在自己成功的喜悦之中,他准备再多重复几次实验,多拍几张片子。但是天公不作美,2月26日早晨巴黎上空乌云密布,贝克勒尔一推开门立即皱起眉头。他只好返身拉开抽屉,将一句准备好的底片无可奈何地扔进去,膨地一声推上就去干其他的事了。第二天仍然阴雨不绝,第三天仍然浪云不开,直至三月一日浮云才不太情愿地慢慢裂开一丝缝隙。贝克勒尔的心早就被发现的欲火烧得不能按捺,就算阳光弱一点吧,也许可以勉强做成实验。他拉开抽屉取出胶片,拿起铀盐,就要往院里走。可是科学家细心的习惯又将他的腿绊住了;这些胶片包好已经三天,放在这抽屉里会不会跑光呢?他拿起底片又走进暗室。天啊,这回叫他更为吃惊,底片已经感光,更奇怪的是上面还有一个亮亮的钥匙的图影。他急忙拉开放底片的抽屉,果然里面有一把钥匙,这才想起,那天放进底片后顺便往纸包上压了一把钥匙,铀盐是放在桌面上的。这说明它不用阳光直射也能发出类似X光的射线,而且还能穿透桌面。
 
 
 
  贝克勒尔坐在椅子里半天手足无措,无言无语。这时外面乌云早已散得一干二净,晴空万里,可他的心里反倒阴云密布,愁肠百结。他被自己的新发现搞糊涂了,不知道究竟这是对是错,是忧是喜:如果荧光物根本就用不看甚么阳光晒也能发出射线,自己在几天前对巴黎科学界的报告岂不是一场绝大的笑话?想到这其他不觉有点脸红:何必那样急急忙忙地公布实验结果呢?这回要加倍细心了。他立即把铀盐放在桌面上,又包好几张底片,里面分别放了钱币、金属片等各种形状的物件,果然就在屋子里,底片也都被感光而且都照出了这些物体亮亮的影子。他又拿来其他一些分别含硫、磷的荧光晶体但都没有放射性,这说明放射性其实只与铀有关。这铀是1842年才发现的元素,几十年来它只有一个小用途,就是给玻璃、瓷和珐琅着色。只要给玻璃里面添上万分之一的铀,玻璃就会发黄色,再加一点就成暗绿,再加一点就成黑色。想不到这个小配角竟有如此独特的本领,贝克勒尔当时更想不到这铀竟能制成原子弹,这是后话。
 
 
 
  1896年5月18日,贝克勒尔重新提出一份报告,他说:“我研究过的铀盐,不论是发萤光的还是不发萤光的,结晶的、熔融的或是在溶液中的,都具有相同的性质,所以我得到以下结论:在这些盐中铀的存在是比其他成分更重要的因素……用纯铀粉进行的实验证明了这一假设。”彭加勒关于阳光照射萤光物就可发出射线的假设错了,贝克勒尔关于在阳光下萤光物可使底片感光的报告也错了,而他在抽屉里的偶然发现倒对了。
 
 
 
  正是:
 
 
 
  错试错想犯错误,强似守株死待兔,
 
 
 
  不怕难题四面堵,东冲西突总有路。
 
 
 
  各位读者,科学发现常常离不开机遇。这机遇有两种,一是本来要寻找的东西没有得到,却找到一件同样重要或更重要的,谓之“种瓜得豆”,如我们前面请到的氦气等惰性气体的发现;二是一次不小心的失误却倒撞着了某个机关,导致一项发明发现,谓之“因祸得福”,如珍妮夫妇吵架一脚踢出一个纺纱机。这贝克勒尔偶将底片与铀盐放在一起正属后者。但是无论哪种机遇,总之是要努力去找,这里应了两位伟人的话。生物学家巴斯德说:“在观察的领域中,机遇只偏爱那种有准备的头脑。”物理学家亨利说:“伟大的发现的种籽经常飘浮在我们身边,但它只曾往有心人心中扎根。”
 
 
 
  却说贝克勒尔发现只要将一点铀静静地放在那里,不用煮,不用烤,不用加酸加碱,它自己即可放出射线。这就是后来居里夫人命名的天然放射性,它说明原子自己在不断地发生变化而放出某种物质。过去人们认为原子已是物质最小的不变的微粒,贝克勒尔的发现掀开了原子物理学的序幕,将导致人们对世界哲学体系的重新估价,其意义非同小可。可是他自己当时并未能估价到这种深刻的意义,只是觉得这实在是一个还未揭开的奥秘,就拼命来解这个难题。他收集各种铀盐,将它粉碎,加热,用酸溶解,做各种对比试验。他爱这种荧光物质赛过珍珠、钻石,桌上摆着,家里供着。甚至床头、书架上也常有一块。他用手摸,用鼻子嗅,仔细端详,仔细捉摸。但是他没有想到,他这个最喜欢的宝贝却在暗暗地来谋杀他了。当时人们对放射性给人体造成的危害一无所知。贝克勒尔整天生活在射线中,他五十岁刚过便渐渐感到浑身瘫软,头发脱落,手上的皮肤常像烫伤一样疼痛。
 
 
 
  这天他的一位医生朋友专门上门来为他治病。可是当时已知的病症都不能解释这些现象。于是医生想到万能的X光,就用X光照了他的手,照了他的胸,仍没有任何异常。他那里想到他这是在给病人身上又如了更多的射线啊。两个好朋友沉默地对坐着,皆医生难过地说:
 
 
 
  “你对社会有这样伟大的发现,可是上帝怎么让你得这样的怪病呢?”
 
 
 
  贝克勒尔倒很不在乎,他幽默地说:“凡是想窥探上帝造物奥秘的人,上帝都会狠狠地报复他的。牛顿发现了宇宙的秘密,晚年受胆石症的折磨;达尔文发现了生物界的秘密,晚年受头痛症的折磨;我现在又要敲开上帝的一块禁地,理当受到这惩罚。”
 
 
 
  “不,这不是上帝的惩罚,是科学家自己付出的牺牲。你们的光热都已变作了为人类探路的灯火,这个有限的身躯又不是一架不要动力的永动机,怎么能不虚弱,怎么能支持得了呢?所以找劝你换个环境,离开这里到海滨去疗养一段时间,这样你的身体会重新恢复的。”
 
 
 
  “不,除非将我的实验室也挪到海边去。否则我决不离开这里。医生离开病房,病人只有等死;我离开实验室,那些仪器也会诅咒我的。我知道自己得的是一种怪病,好在我这一生总算为科学发出了一点光,虽然只是一点萤光。我希望抓紧时间,再将这点光亮燃得大一点,好让人们看清,天然物质竟能自己放出射线。我真不明白这到底是甚么东西在做怪呢?”
 
 
 
  医生未能劝动他,摇摇头无可奈何地走了。但贝克勒尔也从此一病不起。1908年8月25日他逝世于克罗西克,是第一位被放射物质夺去生命的科学家。贝克勒尔留下的问题到底由谁来回答呢?且听下回慢慢分解。
56楼 七海八千代 2024-4-10 05:21
第五十四回
奇女子 异国他乡求真理,好伴侣 濡沫相依攻难关
 
——镭的发现(上)  上回说到贝克勒尔发现了天然放射性元素铀,还未及深究其中的奥秘即被这种放射物夺去了生命。但是他提出的问题却引起一个波兰青年女子的注意,这就是后来名垂青史的居里夫人(1867-1934年)。
 
 
 
  1897年居里夫人已完成了大学学业,取得了数学、物理两个硕士学位,正在选择写博士论文的题目。一天她正在实验室里翻阅近来的研究报告,忽然发现贝克勒尔关于铀的放射性的报告。她再一查所有的文件,并没有这方面的第二个报告。好一个最新的、独一无二的题目,这是一块还没有人涉足的新大陆。居里夫人那双深蓝色的眼睛盯着这份报告的标题足有十几分钟,然后微微抬起明亮的很宽的额头,将报告合上,轻轻地但很坚定地说了一句:“就是它了!”
 
 
 
  居里夫人这个刚从大学毕业不久的青年女子,何以敢选这个划时代的研究课题呢?原来她身上有两样作为一个学者必备的质量,一是专心,二是顽强。
 
 
 
  居里夫人原名玛丽•斯可罗多夫斯卡,出生于波兰一个书香门第之家,从小受到极好的家庭教育,掌握了波兰文、俄文、德文、法文,喜爱文学、数学、物理,兴趣极广,个性极强,要干甚么事必定干成,正在干甚么事情决不分心。她有一个哥哥,两个姐姐,家里经常是一片歌声、读书声、说笑声。
 
 
 
  可是玛丽只要是想读书了,便一人坐在桌旁,双肘支着桌面,两手捂住耳朵,一会儿便进入书内。接着她的双手自然地离开耳朵,这时无论甚么样的吵闹就再也不能使她这个姿势和神志改变一下了。有一次几个孩子好奇,便在她身旁左右叠起两层椅子,上面再横搭一把椅子,把她盖进了一个小木楼里。玛丽全然不知,直到她看完这本书,一起身,椅子轰然落地。这时躲在一边的大哥哥姐姐们等着她骂、叫或者高兴地笑,可是她却像一个大人一样地拾起书,看了他们一眼,说了声:“真无聊!”
 
 
 
  她好像天生就是一个要超出一般的女子,要成大事业的人。她本生得极美丽可爱,但是为了表示对冶艳的轻蔑,却故意将自己那头金色的鬈发剪得很短。她上学的路上有一座可耻的人物塑像,那是沙皇的走狗们为自己树立的纪念物。她每过此地必狠狠地唾上一口,如果哪一天和女伴们说着话忘记了,就是已走到校门口,也要再返回来补上。在她那还未退尽稚气的脸庞上已隐隐露出一种莫名的倔强,她那美丽的倩影常使人生一种刚毅、勇敢的联想。她从小就明白地要求自己,决不只做一个普通的人,不只做一个普通的漂亮女子。她知道天降我以大才,就要以大的牺牲,大的勇敢,去争取大的成就。她对自己的哥哥说:“毫无疑问,我们家里的人有天赋,必须使这种天赋由我们中的一个表现出来,不应该让它们消失。”
 
 
 
  1891年9月,24岁的玛丽在波兰城里和乡村担任了七年家庭教师,给自己积攒了一点学费后,来到巴黎的索尔本大学读书。在当时的大学里,女学生本来就少,这个高额头、蓝眼睛、身材修长的异国女子立即引起大学生们的注意。他们在教室走廊里停下来想多看她两眼,在上课的时候目光搜索着她,他们想法子靠近她,找借口和她说话。玛丽自己或许还没有感到自己的魅力已在周围造成一个甚么样的漩涡。但她的女友迪金斯卡常常要自动出来赶走那些尾随在她身后的倾慕者,有一次甚至举起了伞柄才把这些人赶跑。所以那些热心的男子尽管在走廊里常常遇到她,议论她白净的皮肤,议论她轻软的头发,但是几乎没人敢对视一下她那双深蓝色的眼睛。她的眼神永远是美丽中闪烁着沉静,如山林深处的一泓秋水,倒映着蓝天白云,却绝没有尘世间的一点喧闹,一丝尘埃。她的脸庞是那样秀丽,身影是那样动人,但是这秀丽和动人之外又像披了一层冰霜的薄盔甲,凛然使那些倾慕者不敢靠近。他们只能在教室里远远地寻找她;但是看到的又总是一个背影——她每天到得最早,永远是坐在第一排,专心地记着笔记。
 
 
 
  她正是二十四岁的青春年华啊,一般的女子对别人的美丽都要起嫉妒之心,而玛丽却不屑将自己的美丽作为资本,只这一点就足可见她超尘脱俗的品质,可知她对事业执着的追求。
 
 
 
  但是玛丽还要追求更安静,更专心的学习环境。她刚来巴黎时住在当医生的姐姐家里,这里整天病人不断,而且总难免要和姐姐、姐夫聊天。于是她毅然搬了出去,租了一间七层楼上的小阁楼,开始过一种更清苦的生活。她的生活费一天只有三法郎,却要应付衣、食、住、书籍、纸墨的花销。但她应付过来了。她的生活用品已精简到最低标准,一张床、一张桌、一盏煤油灯、一个碟子大的煤油炉。为了省煤,冬天家里不生火,玛丽冷得手指麻木,就跑到离家不远的图书馆去,那是她的“幸福的收容所”。直到晚上十点人家要关门了,再回到自己这个冰窖似的阁楼上来。躺下后实在冷得难以成眠,她将自己唯一的一只箱子里的衣服全部拿出来压在被子上,还是手脚冰凉,就再把地上那把唯一的椅子提起压在被子上,在这种重压造成的虚假的温暖感里她十分小心地入睡了,因为稍一翻身那把椅子就会滚落下去。一次她的一位女友爬上她的这个七层小阁楼,一堆门却见她昏倒在地,女友转身去喊她的当医生的姐夫,细心的姐夫立即发现她那干净的碟子、空荡荡的蒸锅,就追问她:“今天吃了甚么东西?”
 
 
 
  “我刚刚吃过午饭。”
 
 
 
  “午饭是什么?怎么锅、盘都这样干净?”
 
 
 
  玛丽知道瞒不过去了,不得不承认昨天晚上她只慢慢地嚼了一把小萝卜和半磅樱桃,又看书到半夜三点,早晨起来上学校,回来又吃几个小萝卜,就昏过去了。
 
 
 
  1895年,玛丽与比埃尔•居里结婚了。当她读到贝克勒尔的关于铀的放射性的报告时,她已在理化学校实验室里工作,她毅然决定以这个题目来作博士论文。但这是怎样的一篇论文啊,就好像我们要到河里挑一担水,但是必须先翻过一座山。她先要完成一件最复杂、艰苦的研究。
 
 
 
  不过,这时玛丽已经有了一个靠山,他的亲爱的丈夫比埃尔•居里是一位很有经验、有成就的物理学家。她现在已不像过去在小阁楼里那样孤单,她凭着自己的聪明、顽强、靠着丈夫在学识上和精神上的支持,开始了这场科学史上有名的攻坚战。
 
 
 
  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:
 
 
 
  “亲爱的,遇到了什么难题?”
 
 
 
  “就是缺少一件灵敏的仪器,能准确地探测出物质的放射性,这样才好下手研究。可是我们现在有测光、测电、测热、测力的仪器,唯独没有测放射性的仪器。”
 
 
 
  “是的,连放射性这东西也是去年才问世的,怎么能有人给它设计测量仪器呢,看来只有我们自己动手了。”
 
 
 
  “可是,它不像光、电,看不见,摸不看,怎么去测呢?”
 
 
 
  “让我想想,我们总会有办法的。”
 
 
 
  好个聪明博学的比埃尔,第二天他真的给玛丽拿来一架测量仪,这是他亲手创制的杰作。说来简单,就是用一个普通平面电容器,也就是一层空气隔开的两片金属片,下面那片与电池组相连,再与上面那片用导线构成一个回路,回路上有一个电流计。平常这个电路是不通的,因为两片金属问的空气并不导电。可是铀放射线、X射线都有一个特点——能使空气导电。这就是问题的根本,我们只要往下面那片金属上撒上一点铀盐,电路就通了,电流计指针偏转,指示出它的放射强度。别看这个仪器简单,可是却极精确。当射线最强的时候,电流的强度也不会超过一安培的几十亿分之几,但是就连这么小的数值在这个仪器上也能读出来。玛丽看看这个自制的仪器禁不住拍手叫绝。
 
 
 
  各位读者,比埃尔为甚么能制成这个仪器,关键是他抓住了事物间的联系,找见了他们之间的转换点,这实在是科学研究上的一个重要方法。当年本生就是根据不同元素可以转换成不同颜色的光谱,而研制成光谱分析仪;焦耳就是抓住机械能与热能之间的转换,而测出了热功当量。现在这个神秘的射线虽然看不见、摸不着,而且它刚刚露面,其本性也未充分暴露,但比埃尔只根据它能使空气导电这一点,便可从电流强度来测它本身的放射强度了。
 
 
 
  正是:
 
 
 
  春江水暖鸭先知,何必亲用温度计。
 
 
 
  沟里僧人担水来,深山必定有吉寺。
 
 
 
  话说玛丽得了丈夫送的这件宝物,便将她能搜集到的各种矿物质研成细末,一样一样地撒到金属片上去试它有无放射性,这办法与当年本生得了光谱观测法后将各种物质往灯焰里撒极为相似。她这样一直试了上百种,电流计上的指针终于动了。她喜得大喊一声,比埃尔忙赶过去,他们测量出一个继铀之后又被人类发现的放射性物质——钍。
 
 
 
  初战告捷。现在玛丽更加兴致勃勃地每天守在仪器旁边,她正精心测量铀射线的强度。很清楚,化合物中含铀越多,放射性就越强。可是有一天当她把沥青铀矿和铜铀矿放到那片金属上时,电流计的指针偏转得比纯铀远大,难道会有一种矿物质含铀量超过百分之一百吗?当然不会。玛丽立即按照这两种矿物的化学成分人工复制出来,放在金属片上再试验,射线强度却比天然矿要小18﹪。
 
 
 
  玛丽兴奋地喊道:“比埃尔,快过来看,这可真是奇迹,天然矿比人工矿放射性强。而现有元素中,我都一一试过了,除了铀、钍再不会有放射性了,现在出现了比铀还强的放射性,说明一定还有一种人类还未发现的物质。我真不敢这样想,难道我们将发现一种新元素吗?”
 
 
 
  比埃尔过来将沥青铀矿粉往金属片上再撒一次,果然电流计指针大幅度偏转,他也禁不住一阵兴奋,又连续再试几次,然后冷静地分析道:“以往物理学给化学帮忙已经有过两次,一次是用电,一次是用光。戴维发明了电解法立即找到了钾、钠、钙、镁、镍等一批新元素;本生和基尔霍夫发明了光谱分析法立即找到了锂、铯、铷、铊、铟,直到1895年3月又终于找到了那个人们已追捕了二十七年的氦。每一个新方法的出现都伴随着一块新领域的开拓,现在继电和光之后我们又拿起放射性这个武器,物理第三次来帮助化学,按道理是应该发现一些新东西,该有新成果的。”
 
 
 
  “比埃尔,亲爱的,这第三次帮忙,说得具体一点,就得你来帮我了。放下你手头的工作吧,这个题目很有吸引力,我们或许要创立一门新学科——放射化学。”
 
 
 
  “是的,我已看见了这块新大陆的影子,它在招唤着我们,值得我们冒险去闯一下。从明天起,我就停下手头正在做的结晶体研究,我们一起来攻这个难关吧。”
 
 
 
  从第二天开始,居里夫妇就将沥青铀矿一点一点地分离。他们先用化学家的办法,将这些矿物质一会儿溶解在酸里,一会儿溶解在碱里,把沉淀滤出,把溶液蒸发干,再溶解,再蒸发,就像剥竹笋一样一层层地向笋心逼近;又像过筛子一样,将杂质一点一点地筛去。现在当他们往矿物质的酸溶液里通了硫化氢后,瓶子里立即分成硫化物深色沉淀和透明液体两部分。这时就用得着放射性测量了。玛丽把透明液点到金属片上,放射性不明显,把沉淀物挑上一点,指针立即大幅度偏转,读数表示它比纯铀的射线要强四百倍。沉淀物里有铅、铜、砷、铋。他们再逐一分离,将铅、铜、砷分出去,可是这种未知物和铋关系甚密,再也不肯分开。但既然包围圈已经缩小到这个程度,看来这是一种新元素必定无疑了。1898年7月,居里夫妇向法国科学院提出报告,宣布他们发现了一种新元素,它和铋相似,却能发出强大的不可见射线,如果这一点得到证实的话,就请把它定名为钋(法文波兰的意思)以纪念玛丽的祖国。接着他们又在沥青铀矿里查出了一种未知元素。1898年12月26日,法国科学院里又是人声鼎沸,出现了像伦琴射线刚发现时的那种激动。一个波兰女子,五个月前刚宣布发现了钋,今天又要宣布一项新发现。女人能进科学院的门已是很特别了,而在这场擒拿无名放射物的兢赛中又是她连连夺魁,许多顽固的教授早就心中愤愤不平了;玛丽今天仍然穿着那件朴素的黑色长裙,衣服上还能看出许多酸、硷烧下的斑痕。她今天有点激动,待大家都坐好后,她回头看看坐在身旁的比埃尔,她想让丈夫来报告这项发现,但是比埃尔只用明净的目光与她对视了一下。她明白这意思,便正正身子,打开报告卷宗,用沉稳优美的语调开始讲话:
 
 
 
  “我们今天向科学院提出的报告的题目是《论沥青铀矿中含有一种放射性很强的新物质》。这种新物质和金属钡很相似,我们经过最大努力的提炼、筛选,已经得到了含有它的物质,它所发出的射线是纯金属铀的900倍。所以我们建议将这种新物质命名为‘镭’(拉丁文有射线之意)。它在元素周期表里应该是第88号元素…。”
 
 
 
  居里夫妇的报告刚结束,会场上立即议论纷纷。不少朋友兴奋地上前握手祝贺,热烈地讨论这个新发现,可是几个老教授却故意大声说道:“说得倒容易,一会儿发现了钋,一会发现了镭,科学不是猜想,钋和镭是什么样子,既然发现了就该拿出来让大家见识一下嘛!它们的原子量是多少?哪有发现一种新元素却又测不出它的原子量的,真是笑话!”
 
 
 
  这话明明是说给居里夫妇听的,玛丽刚才因兴奋而红润的脸色一下变白了,她知道早就有人在对她嫉妒、打击,不容她这个异国女子涉足科学领地,可是这样讲也未免太过分了。她回头看看比埃尔,他镇静地坐在那里和几个朋友恳切地讨论着问题,他一定听到了刚才的怪话,但是他显得多有涵养啊!玛丽转念一想,也怪自己的研究不彻底,镭到底是个什么样子?看来必须把纯镭拿到手,才能解决问题。
 
 
 
  到底居里夫妇是否得到了纯镭,且听下回分解。
57楼 七海八千代 2024-4-10 05:22
第五十五回
愿将事业作爱子,却看名利如浮云
 
——镭的发现(下)  上回说到居里夫妇虽然宣布了镭的发现,可是还未提炼到纯镭,现在他们决心要将它捉拿归案了。
 
 
 
  镭的含量很少,要大量的沥青铀矿才可取得一点,可是他们哪儿有钱去买这许多昂贵的矿石呢?聪明的玛丽立即想到沥青铀矿是玻璃工业上大量使用的,这种工业废渣里一定还会含有镭,而废渣总是不值钱的。果然慷慨的奥地利政府答应将一吨废渣赠给这两个不可理解的人。接着就是找一个可以炼废渣的地方。在玛丽的小实验室的对面,正好有间大一点的木棚,只是玻璃房顶破碎漏雨,木板裂缝四面透风,地面反潮,屋里一股霉气。棚内几张残缺的厨桌、一块黑板,一个旧铁火炉。这里原来是仓库,后来搁医学院解剖用的尸体,最后就连这也不合适,便闲置起来了。校长很慷慨地把这间棚子拨给他们使用。
 
 
 
  工作就这样开始了。他们作了分工,比埃尔经验丰富,分析镭的性质,玛丽却担起一个杂工应干的活,将那还带有波希米亚山区的泥土和松针的棕色矿物,每20公斤一次地倒进一口大锅里冶炼。锅里冒出呛人的气体,棚屋里没有“烟罩”装置,他们把大锅放到院心,玛丽用一根几乎和自己身长相等的铁棍不停地搅拌着。这样炼完一锅又拿回棚子里进行化学处理:溶解、沉淀、分离。
 
 
 
  这天,玛丽正隔着浓烟观察锅里的变化,突然天上晰晰沥沥地掉下了雨点。比埃尔赶紧跑出来帮她将锅抬回棚子里,棚内又立即充满呛人的烟气。在这冬季的冷天里他们只好打开门窗。比埃尔和玛丽对坐在一张靠近炉子的桌旁做着化学分析。他透过桌上那些密匝匝的瓶子、试管又看到了那双蓝色的眼睛,多迷人啊。当年他因为碰不到有才气的女子一直等到36岁,正当他准备终身不娶时上帝从波兰给他送来一个玛丽。他们第一次相见是为了一个研究课题,这却促成了以后的结合。他们相差八岁,他知识丰富,是老师,是兄长;玛丽聪明顽强,往往在攻坚中打先锋。关于镭的研究就是玛丽毅然选定,他先是从旁帮助,最后干脆全力投入的。比埃尔看看玛丽正在摇动试管的手,这双手因为整日和酸碱打交道满是老茧和伤痕。现在因为棚子里太冷,玛丽脸色都有点发紫。他不觉叹道:
 
 
 
  “玛丽,亲爱的,现在这个环境又使我想起一个地方。”
 
 
 
  “什么地方。”玛丽柔和地抬起头看丈夫一眼。
 
 
 
  “就是当年你那个像冰窖一样的小阁楼。”
 
 
 
  “不过比那里好像增加了点什么。”
 
 
 
  “那就是这个还能供一点热气的火炉。”
 
 
 
  “不,亲爱的,那就是你。我现在心里不像当初那样孤独,目标也不像那时那样茫然,我们已被浸泡在一种欢乐的事业里。”
 
 
 
  “有了我又能怎样呢,你过去吃苦,现在还是这样苦。你这样美,这样有才华,却好像注定要泡在苦水里。”
 
 
 
  “亲爱的,不要这样说。我倒觉得幸福有两种,那些贵妇人珠宝满身,美酒盈杯,不能说没有福气。但这种物质之乐只能给人暂时的享受,福随人亡,过眼烟云。我们追求的是一种创造之乐,这才是永远的幸福,它会长存在于我们的记忆里,存在后人的记忆里。现在镭这条大鱼已经落到我们的网里,近在咫尺了。只要咬紧牙关,我相信它就会出现在这支试管里。那时我们再回忆这段棚屋里的日子,就只觉得甜而不知苦了。”
 
 
 
  “话是这么说,可是我们这样一小锅一小锅地炼,矿石都快用了八吨,代价也太大了。我想等将来条件好一点,总会有甚么简便办法的。”
 
 
 
  “这个苦反正总要有人吃的,我们既然开了头就吃到底吧,亲爱的。”
 
 
 
  他们正这样一边工作,一边作着又像是讨论文像抒情式的谈话。玛丽突然觉得有只小手在拉她的后衣襟。她不用回头就知道怎么回事,忙擦擦手,站起来。椅子后面是她们五岁的女儿伊雷娜。因为工作到最后阶段,她经常中午不能回家,小伊雷娜有时就带到实验室来。玛丽双手一擦把孩子紧紧抱在怀里,这才想起,她们一家人该开午饭了。伊雷娜一边隔着桌子喊着“爸爸”,一边伸手去探那些瓶子管子。比埃尔探身在孩子脸上亲了一下,全家人围着火炉,打开饭盒。
 
 
 
  玛丽说:“其实我们苦一点倒没什么,就是对不起孩子。”
 
 
 
  比埃尔诙谐地向桌上的试管努努嘴说:“那里还有一个叫镭的孩子,可惜太难产了。”
 
 
 
  玛丽爽朗地笑了起来,突然又收起笑容天真地问道:“比埃尔,你说这个孩子是什么样子?”
 
 
 
  “一个元素一个样,真不好猜,不过我希望它有美丽的颜色。"
 
 
 
  从1899年到1902年经过三年又九个月的艰苦劳动,居里夫妇从八吨沥青铀矿渣中提炼出了0.1克氯化镭,并测得它的原子量是225。没有使他们失望,镭真的有美丽的颜色,在暗处会自动发出略带蓝色的荧光。它会自动放热,一小时内放出的热量可以溶化与它等重的冰。最麻烦的是它的射线无孔不入,玛丽后来写道:“在研究放射性很强的物质的时候,若要作到精细测量,必须有特殊防备。化学实验室里用的各种东西和作物理试验用的仪器,不久就变得有放射性,并且透过黑纸影响照像版。灰尘、屋里的空气、衣服,都有了放射性,屋里的空气成了导电体。在我们工作的实验室里,这种弊病到了极点,我们简直无法使任何仪器完全隔离。”
 
 
 
  更有趣的是镭的放射性对人体细胞还有杀伤作用,勇敢的比埃尔用自己的身体作了实验后向科学院提出了一份详细的报告:
 
 
 
  “有六公分见方的皮肤发红了,样子像是烫伤,不过皮肤并无痛楚,即觉痛也轻得很。过些时候,红色并未扩大,只是颜色转深,到二十天,结了痂,然后成了疮伤,须用绷带缠扎。到四十二天,边上表皮开始重生,渐渐长到中间去,等到受射线作用后五十二天,疮痕只剩一平方公分,颜色发灰,这可以表示这里的腐肉比较深。”
 
 
 
  比埃尔立即与他的两个医生朋友合作,证明镭可以治疗狼疮和几种癌肿。于是一种新的疗法 ——居里疗法又诞生了。
 
 
 
  各位读者,这可是一项惊天动地的发现。一块金属自己就会发光、放热,就会变,会放出射线。能量守桓定律好像不起作用了,物理学的殿堂遇到了强地震的冲击。后来人们知道得更清楚了,凡原子序数大于83的天然元素都有放射性。它们可分为二大家族,即铀镭系、钍系、锕系。每系都有一个老祖宗,然后子子孙孙往下排。铀镭系的老祖宗就是铀(贝克勒尔还算幸运,他一下就发现了这个老祖宗),它放出射线变成别的元素,到第六代时就是镭,镭再放出射线,悄悄地变,速度很慢,一克镭大约过1600年才会消灭一半,最后变成铅和氦。事物就是这样在不断地变化,不断毁灭,又不断诞生。绝对的静止是没有的,绝对的生和死也是没有的。它在刹那间同时是自己又不是自己。居里夫妇的发现早已冲出物理学的领域而有了极大的哲学价值。
 
 
 
  正是:
 
 
 
  滴水难留自蒸发,金属静卧也放能。
 
  世上万物皆在变,瞬间就有死和生。
 
 
 
  却说玛丽原本是要选一个做博士论文的题目,不想却碰上一个这样重大的课题,撞在一个从未有人知道的机关上,一下就打开了一个新的领域。工作旷日持久,没有结果,她的论文也就一拖再拖。从1898年开始实验,竟到1903年,过了五年,她已三十六岁,实验告一段落,论文也才写成。真是水到渠成,瓜熟蒂落,1903年6月25日这天,玛丽面对一小批最著名的物理学家、化学家宣读完论文之后,用不着辩论,主席李普曼先生只讲了五分钟的话,她便成了一位极荣誉的、真正的物理学博士了。这年12月他们夫妇和贝克勒尔一起又获诺贝尔物理学奖金,1911年玛丽又单独获得一次诺贝尔化学奖金。
 
 
 
  各位读者,这时再让我们回顾玛丽在她的七层小阁楼里和在木棚里吃的那种苦,便深深感到没有三九寒,哪有梅花香。天地有奥秘,却将其藏于深山,封于绝壁,以虎豹断其路,以荆棘塞其途,风沙漫漫,雨雪凄凄,只有那些大智大勇,能吃大苦,肯做大牺牲,不以眼前之苦为苦,而以拼搏胜利之乐为乐的人,才有权利有机会得到这奥秘。哥白尼终生观天,风霜不避;伽利略屡受迫害,锲而不止;法拉第寄人篱下,忍辱求知;达尔文环球五年,出生入死;而居里夫人以一青春女子为求学远走异国他乡,冷对大都市的纸醉金迷,苦忍小阁楼里的凄风苦雨,在破木棚里奋斗四十五个月,不怕酸碱烧手,不怕浓烟呛鼻,硬将八吨矿渣一小锅一小锅地炼完,终于轰然一声从那个茫茫然均未知世界里扯出一条镭的金龙。可知一个学者的吃苦耐劳、坚韧不拔决不亚于沙场上的勇士和那些政界的伟人。
 
 
 
  但是居里夫妇从此却再也不得安静。
 
 
 
  第一个上门的是那些商人和企业家。镭可以治病,镭如此稀有,它的愤格高到0.1克就值七十五万金法郎,当然炼镭业就成了最热的行业。可是炼镭的奥秘和它的一整套操作程序,全世界只有两个人知道,这就是居里夫妇。就在玛丽的论文答辩刚过几天之后,清晨,他们夫妇正在吃早饭,邮差送来一封信。
 
 
 
  “甚么事啊?”玛丽看着丈夫专心读信的样子,柔和地发问。
 
 
 
  “美国来的,一个公司问我们可以不可以告诉他们制镭的技术。”
 
 
 
  “可以,全告诉他们。”
 
 
 
  “可是,我们要不要考虑一下专利问题。我们太穷,或许我们该改善一下那个破木棚子。”
 
 
 
  “不,科学属于全人类,我们发现了科学,又把它据为私有,这违反科学精神,再说镭能治病,我们就更该无条件地献出它的秘密。”
 
 
 
  “好,我现在立即就回信。”
 
 
 
  就这样,十分之一克就值七十五万金法郎的秘密,让他们轻松地公布于世了。
 
 
 
  这些以发财为业的人还好打发,那些以宣传为业的人最难应付。记者们总是永远追求最新的消息,而名人那怕是吃了一顿最普通的饭,穿了一件最平常的衣服也会成为人们议论的话题。诺贝尔奖金刚公布后各大小报纸的记者立即向这对“镭的父母”、“伟大的夫妇”发起一场大围攻。不,简直是一场扫荡。他们的那间破木棚、学校、住所都成了川流不息的不速客们采写、拍照的对象。他们遇到了一场远比过去的清苦要严重的灾难。比埃尔在1904年1月22日给朋友的一封信里写道:
 
 
 
  “你看见这种突然发作的镭狂了,这种狂热把声望的好处都给我们带来了。世界各地的新闻记者和摄影记者追随着我们,甚至于记录我的女儿和她的保姆的谈话,并且描写我家里的那一只黑白花小猫。我们收到许多函件,接见许多古怪的人和还没有出名的发明家。还有许多人向我们请求款项。说到末了,还有收藏亲笔签名的人,都到你知道的娄蒙路那个壮丽的地方来看我们。这些事使实验室一刻不得安静,而且每晚还须写许多函件;过着这样的生活我觉得我日渐蠢笨……”。
 
 
 
  一件发明出现,科学家急于向纵深扩大战果;商人急于用它牟利;企业家急于办新厂开新矿;记者急于抢独家新闻;一般人急于打听趣闻以填补饭后茶余。这当然苦了科学家本人。居里夫妇尽量逃避一切邀请、聚会和探访。一天在法国北部的布列塔尼半岛,一个农妇装束的女人正坐在海边的石板上倒看她凉鞋里的沙子,一个男子推着一辆自行车停在她的身旁。但是就如安详的鹿并不知道身后有追踪的猎人一样,一个机警的美国记者突然出现在他们的身旁。
 
 
 
  “尊敬的居里先生和夫人,我能在这里单独采访你们感到非常荣幸。”记者很为甩掉了同行,独吞“猎物”而高兴。
 
 
 
  “碰到您这样精明的记者却是我们的不幸。”玛丽苦笑着回答道。
 
 
 
  “您能谈谈镭的发现过程吗?”
 
 
 
  “谢谢,我的报告已经发表,那里面已讲得很详细了。”
 
 
 
  “你们现在准备到那里去?”
 
 
 
  “不知道,我们想找一个安静的地方,最好是到一个禁止演讲、集会,不许记者采访的孤岛上去。”
 
 
 
  记者也苦笑一下问道:“您能谈谈您个人在发现镭以前的情况吗?”
 
 
 
  “对不起,在科学上我们应该注意事,不应该注意人。”
 
 
 
  居里夫人逃避荣誉,但是荣誉还是不断地飞来。她一生共得了10项奖金、16种奖章、107个名誉头衔。她将奖金慷慨地捐助给科研事业和处于战争灾难中的法国,那些奖章她想不出好办法保存,就送给六岁的女儿当玩具。她把荣誉远远地抛在脑后,更加倍地工作。她在给外甥女的一封信里写道:
 
 
 
  “我们应该不虚度一生,应该能够说:我已经作了我能作的事。……那些很活泼而且很细心的蚕,那样自愿地、坚持地工作着,真正感动了我。我看着它们,免得我和它们是同类,虽然在工作上我或许还不如他们组织得那么好。我也是永远耐心地向一个极好的目标努力。我知道生命短促而且脆弱,知道它不能留下什么,知道别人的看法完全不同,而且对自己的努力是否符合真理没有多大把握,我还是努力做去。我这么做,无疑是有甚么使我不得不如此,有如蚕不得不作茧。那可怜的蚕即使不能把茧作成,也须开始,并且那样小心地去工作;而若是不能完成任务,它死了就不能蜕变,就不能补偿。”
 
 
 
  玛丽的身体实在是越来越虚弱了。她长期经受放射物质照射,得了不治之症,于1934年7月4日幸福地离开人世。直到她死后四十多年,她用过的实验笔记还在散发着镭射线,她撞开了放射性这扇大门,但是这些射线到底是甚么东西,放射物为什么能自动放出它们呢?且听下回分解。
58楼 七海八千代 2024-4-10 05:22
第五十六回
巧设计 是光是电见分晓,细测算 质量电量全找到
 
——电子的发现  花开两朵,各表一枝。自从放电管问世以来,人们纷纷研究真空放电,无意中生出许多课题。那伦琴从管中阴极发出的射线发现了X射线,贝克勒尔又从对X射线的研究发现了铀的天然放射性,居里夫妇又进一步从对铀矿的研究发现了镭。镭可以自己发光发热,这又给物理学提出了一个无法解释的大难题。从阴极射线引出的一个链条,环环相扣,续续而生,未有穷尽。但是阴极射线本身到底是什么呢?自然有人会考虑这个问题,这个人就是英国物理学家汤姆生(1856-1940)。
 
 
 
  汤姆生1856年12月18日生于英国的曼彻斯特。他父亲本是一个摆摊卖书报的小贩,后来靠着自己的奋斗成了一名专印大学课本的著名的书商。他从自己的切身经历中深知没有知识的苦衷,但发誓要教子成材,请了家庭教师指导儿子的学业,并注意培养他的艺术素养。老汤姆生虽是一名书商,可是因职业关系平时来往的却都是曼彻斯特大学的教授,屋里也还有点书香气。汤姆生有严父督教,又有这样一个环境熏陶,学业大进,十四岁便考进了曼彻斯特大学,二十岁被保送到剑桥大学三一学院,二十七岁就被选为皇家物理学会的会员。1884年卡文迪许实验室主任瑞利年老体表宣布辞职,大家都等着看谁来继任这个全欧洲学术界最引人注目的职位,结果瑞利却推荐了汤姆生,这年他才刚满28岁。
 
 
 
  这时一场旷日持久的大争论正在等待他的加入。六十年代英国物理学家克鲁克斯发明了一种管子——克鲁克斯管,在一个玻璃管里嵌上相对的两块金属板,两板各与一条电路相联,一块是阴极,一块是阳极,管内空气抽得越来越稀薄时,就会出现种种不同的颜色,这种光是由阴极发出的。它到底是什么呢?以德国物理学家赫兹、林纳德为首的一派认为阴极射线是类似于光的东西,是电磁波,以英国物理学家克鲁克斯为首的一派认为这是一束带负电的粒子流。赫兹说,既然是粒子流为什么它能顺利通过放在管内它们路径上的各种屏障,而又不给屏上穿出洞呢?只有波才有这种特性;克鲁克斯说,既然是光一类的波,为什么我把一块磁铁靠近管子时,它就发生偏转呢?只有带电粒子才会受磁场的影响。这简直就像当年牛顿和胡克、惠更斯争论光的波粒性一样,又是一场难断的官司。双方都是当时最知名的权威,这场辩论竟持续了20多年没有结果。就在1896年,汤姆生正好40岁时;英国科学促进会最高委员会将汤姆生召来要他的实验室来解决这桩悬案。
 
 
 
  好个汤姆生,由他来担当此任真是再合适不过了,他在电磁学方面有极扎实的功底,又有一手高超的实验技术。接受任务后他先将以往的研究成果仔细回顾一番,发现其实早在1834年法拉第总结电解定律时已经初步涉及到这个问题。实验证明,所有化合价为一价的元素,电解出一克化学当量的物质,都需要96493库仑的电量。而一克当量物质所含的粒子数正是阿弗加德罗常量,即6.0238×10^23个。这样就可算出每个粒子上所带的电量为4,802×10^-10绝对静电量,它是电的最小单位。就是说电是由这么一点点的小东西集结而成的,揭示了电的粒子性。阿弗加德罗常量是1870年才确定的,七十年代、八十年代,对这个问题的研究更加深入。1874年英国物理学家斯通尼明确提出用“电子”一词来表示电的一个最小单位。但是为什么还是争论不休呢?因为到此为止也还只是一种理论计算,就像当初居里夫妇发现镭的放射性,但并没有测出镭的原子量,化学家就直摇头一样。现在只推算出电子,而不知道他的重量、性质,物理学家们自然不服,于是汤姆生毅然决定要称称电子的重量。
 
 
 
  这可真是异想天开,你要捉一个原子来放在天平上都不可能,一个电子又如何称法?这个主意只有汤姆生想得到,也只有他能做到。他既是一个理论物理学家,又是一个实验物理学家,设计实验是他的拿手好戏。他立即把学生们叫到一起,准备好一个阴极射线管,射线从阴极一端发出后,穿过两个很窄的缝,成一细束,打在管子的底部,而底部已准备好精确的刻度,以便观察射线的偏转。在射线经过的路上,上下各准备两块金属电极板,形成一个电场。当金属板不通电时射线沿直线打在管底一个点上,通电后射线受电场的影响发生偏转,并且根据偏转的方向可知它是带负电的粒子束。这时再加一个磁场,使它沿相反方向偏转,又校正到原来的位置。这真是一个极妙的实验,一丝阴极射线随着电场和磁场的强弱变化忽上忽下,就像有两只无形的手来回争着将它拉过来拉过去。汤姆生最后让它固定在正中的位置上,对他的学生说:“现在我们可以来称电子的重量了。这时磁场力和电场力的大小正好相等,方向相反。根据这个条件我们先来求出阴极射线微粒的飞行速度。知道了速度就可进一步测其他物理量。比如,我现在撤掉电场,粒子只受磁场力作曲线运动,我们就可求得它的电荷与质量之比。有了这许多数据我们就可以去推算质量。只是那法拉第等人当初是通过电解定律来推算每个粒子上所带的电量,为了证明这个数据我们最好另换一种方法。”
 
 
 
  这时在座的一位学生应声答道:“我这里有一种办法可以一试。”
 
 
 
  汤姆生一看,说话的正是威尔逊(1869-1959)。原来,这汤姆生身边高徒满座,他们一个个都年轻聪明,基础扎实又各有所长。现在说话的这个威尔逊对大气电学有特殊的兴趣,1894年他到海拔4000多米的尼维斯山顶旅游,被那里奇丽的雾景所吸引,便深入钻研,终于弄懂这是气压低的缘故。于是他就在实验室里人工造雾,先是让水分凝结在空气中的尘粒上,后来X射线的发现使他想到空气中离子的存在可能导致云雾的形成。威尔逊想阴极射线若真是电子粒,虽然这电子粒看不见,可是造成一个条件使带电粒子和水一起凝结成雾珠,不就可见而且可以测算了吗?威尔逊当即向老师装好一个简单的仪器。一个大玻璃筒,下面有一个底盘与验电器相连接,筒内充进潮湿空气后将筒上的活塞突然向上提,空气膨胀造成云雾,水滴开始缓缓地向底盘上落去。就是这么个简单的装置却演示出一个很了不起的成果。他们可以根据云雾向圆盘降落的速度来求雾滴的大小,又根据雾滴的大小和蒸气的总量来求出雾滴的总数,再以验电器收到的总电量除以雾滴的总数,就得出每个雾滴上的电荷值,与法拉第电解定律的求法殊途同归。这真是拐着弯儿作学问。
 
 
 
  好了,现在我们来看汤姆生对电子的称量结果:阴极射线是由带负电的粒子组成,这种粒子的飞行速度是每秒十万公里;它的质量是氢原子的1840分之1;它的电荷是4.8×10^-10个静电单位。汤姆生还不放心,又把阴极材料几次更换,结果都可以发出同样的粒子流。他还发现:不只在阴极射线中,在其他情况下,如将金属加热到一定高的温度,金属或其他物质受光,特别是受紫外线照射时,也都能放出电子。后来威尔逊不断改进他的云雾室,居然实实在在地观察到了电子的轨迹。现在的问题就不只是一个简单的阴极射线是什么了,它又导出了一个伟大的发现——任何元素中都含有电子。
 
 
 
  这电子的质量极小,只有9×10^-28克,就是只有一万亿亿亿分之一克。这么小的东西汤姆生也将他称出来了,妙就妙在他能迂回曲折,借助电场、磁场、雾滴,正如本生借光谱识元素,居里夫妇借电流强度识别射线强度一样,善于抓住事物间的联系,步步摸索,终于达到目的。不过这回汤姆生绕的圈子也实在够大了,他的这个实验在科学史上也就特别的著名。
 
 
 
  正是:
 
 
 
  曲径通幽处,科学无近路。
 
  目的难直达,请君绕几步。
 
 
 
  却说汤姆生终于捕捉到电子后,他的学生们围着他七嘴八舌地问道:“这个方法也不算太难,为甚么过去争吵了二十多年就没有人去做个实验呢?”
 
 
 
  “事情并不这样简单,我刚开始实验时,曾在两块金属板之间加上一个电场,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面的积累,到现在才水到渠成了。”
 
 
 
  “老师,这个积累是全社会共享的,为甚么同一个时间,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?”
 
 
 
  “所以,我要给你们立两条规矩:第一,接受一个新题目后,首先要将这方面的知识系统复习,特别要注意前人已有的成果,这样既避免重复劳动,又可站在巨人的肩膀上登攀。第二,必须学习好实验技术,全套仪器都要亲手制作,尽且不使用现成的。”
 
 
 
  学生中不知谁怯生生地说了一句,“这样不是太费时间了吗?”
 
 
 
  “不,费点时间有利于培养你们的创造力。实验室是培养会思考、有独立工作能力的人,不是要造就一些死成品。你们不仅是实验的观察者,更重要的是实验的创造者。老师不能教给你所有的知识,两你们掌握了创造能力后却可以得到前人都得不到的知识。”
 
 
 
  这些本就十分聪明的高材生们毕恭毕敬地围在汤姆生身边聆听师训,他们以后牢记这一教诲,刻苦读书,勇敢创造,这一批学生中竟出了50多名卓有成绩的大物理学家,其中便有威尔逊、玻尔、卢瑟福等九人获得诺贝尔奖金。汤姆生在卡文迪许实验室任教授和主任辛苦执教34年,桃李满天下,育人成果早超过了那些具体的物理发现。
 
 
 
  再说汤姆生发现电子,一时名声大震,许多国家纷纷请他去讲学。但他有个习惯,就是多做少说,轻易不愿登台报告。美国著名的普林斯顿大学几次恳求,他才去讲了六小时,而内容却极为精炼。英国皇家物理学会规定每星期五晚上要举行一次学术报告会。委员会早就为他安排好了讲演时间,他埋头电子的研究竟拖了三年。直到1897年4月30日晚上,他终于登台了。这天大厅里灯火辉煌,他将关于发现电子的实验一一讲给同行们,在座的物理学家无论是克鲁克斯派的还是赫兹派的人无不点头叹服,一个比原子还小的基本粒子发现了,汤姆生被誉为“一位最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人”。1906年荣获诺贝尔物理学奖。电子的发现,和X光、放射性一起,成为十九世纪末物理学的二大发现。汤姆生在那个晚上的演讲中说,电子是世界上最轻量级的运动员,它如此轻微却联合成一支庞大的队伍,形成了近代工业中最重要的动力源泉。
 
 
 
  电子是发现了,但是它在原子中的位置呢?有带负电荷的电子必定还有一种带正电荷的粒子与之相平衡,它们两者是谁绕着谁运动呢?这又是一个新问题。汤姆生构想了一个原子模型,就像一块西瓜瓤或者是一块来有葡萄干的面包。电子就像西瓜籽或葡萄干一样均匀地分布在带正电的粒子中,这就是有名的“均匀模型”。现在无论是居里夫妇发现镭的自动放热还是汤姆生发现电子,问题都集中到原子内部来了,一个原子物理的时代就要到来。汤姆生最先设计的“均匀模型”到底对不对呢?且听下回分解。
59楼 七海八千代 2024-4-10 05:22
第五十七回
悄然无声 张原子变成李原子,喜报忽至 化学奖却送物理人
 
——原子蜕变的发现  上回说到汤姆生的研究已经深入到原子内部,发现了电子并提出一个原子“均匀模型”。这个模型到底对不对呢?“不对!”汤姆生万没有想到说这个话的正是他的从大西洋那边归来的一个学生卢瑟福(1871-1937)。
 
 
 
  卢瑟福1871年出生于新西兰一个偏僻的小村庄,家里有兄弟姐妹共十二人,这样的家庭自然不能对他娇生惯养,因此小卢瑟福倒尽得自然的优惠。他和伙伴们或山上放牛,或海边捕鱼,风风雨雨练出好一副强健的身骨,到后来他处于文弱的科学家堆中,无人不羡慕他的体格;另一方面潮涨潮落,那大自然的奥妙又启发了他的智慧,他从小就不满足于只学点能糊口的手艺,而向往解释宇宙,向往发明,向往创造。1889年,当他十八岁的时候便勇敢地去报考新西兰大学的奖学金,无疑这将决定一个农家孩子的命运。这天他正在菜地里挖土豆,他母亲突然气喘吁吁地跑来,还不到地头便兴奋地喊道:“孩子,你得到了!得到了!”
 
 
 
  “得到甚么了?”卢瑟福还不知是什么事。
 
 
 
  “奖学金,考上了!”
 
 
 
  卢瑟福闻言将手中的铁揪用力摔在地上,他让自己激跳的心稍稍平静下来,然后说:“这是我挖的最后一颗土豆了。”
 
 
 
  他大学毕业后先当了一段时间的中学教师,这时英国剑桥大学又给了新西兰一个享受奖学金留学的名额,而卢瑟福在大学时就自己动手制成一种灵敏的检波器,试验了在新西兰大地上的第一次电报,并且还发表了电磁学方面的论文。商人的资本是钱,学者的资本是论文,卢瑟福就靠这几篇论文来敲剑桥的大门,果然很灵。他的老师克顿教授为他为了一封很不平常的推荐信:“卢瑟福先生才华横溢,通晓数学的分析法和图解法,对于电学及其绝对测定法之最新成就具有极为广博的知识。卢瑟福先生为人诚恳,和蔼可亲,乐于帮助他人克服困难,凡与他有过交往的人莫不竭诚赞许,尊为良师益友。我们衷心地祝愿他在英国的科学研究同他在新西兰一样,取得非凡的成就。”
 
 
 
  卢瑟福从大洋彼岸的乡村来到剑桥的卡文迪许实验室这个物理精英荟萃的地方,他一身土气还没有退去。大都市里来的同学都有点瞧他不起,见他每天只知道埋头读书,便悄悄给他起了一个绰号——从安梯普斯山上抓来的一只光会挖土的野兔子。一天这些同学从外面归来,卢瑟福正在屋里看书,便请他们进屋,顺便请教几个问题。他们自然答不上卢瑟福提的问题,而且发现他桌上有二个从未见的检波器,那手工之精令他们叹为观止。这是由一根全长仅六英寸的金属线缠绕八十匝而成的线圈,中心一根钢针,长不过一厘米,直径只有一毫米的百分之七。过了几天卢瑟福就用这个检波器在半英里外检测电波,并且证明电波可以穿过闹市区、穿过人体和厚墙。而这时马可尼还没有试验成功他的检波器呢。这件事使汤姆生对卢瑟福刮目相看。他说:“在卡文迪许的所有学生中还没一人对研究所的热情能比过卢瑟福的。”那些原来瞧不起卢瑟福的学生自然也就十分敬重“这只光会挖土的野兔子”了。
 
 
 
  如果卢瑟福果真沿着研究电磁波的路子走下去,也许物理史就要重写。是他的老师把他领到了另一个路口上。从这里眺望开去,似乎前景更加美好。因为这时汤姆生正在研究阴极射线,并且已经找到了电子。居里夫妇在很困难的情况发现了镭,并且正在全力以赴地提炼它。镭的放射性已引起科学界的大轰动。电子也好,放射性也好,X光也好,这些发现都将人们的视线引向一点——原子内部到底还有什么未知的秘密。汤姆生建议卢瑟福就来研究这个课题。而卢瑟福生来是个探险家的性格,他也觉得检波器方面已无甚么可再搞的了,便欣然开始了对原子的探试。
 
 
 
  探试的第一步就是抓住镭放射出的射线,若它到底是些什么东西,然后就可以顺藤摸瓜追踪原子内的秘密。卢瑟福天生是个实验好手,他立即设计了一个实验,用一个铅块,钻上小孔,孔内放一点镭。这样射线只能从这个小孔里发出,然后将射线放在一个磁场里。奇怪的现象出现了,一束射线立即分成三股,有一股靠近N极偏转,有一股靠近S极偏转,还有一股不偏不倚一直向前。卢瑟福一一给它们取了名字,分别叫α、β和γ射钱。又经过测定,发现β射线原来和阴极射线一样,就是汤姆生证明的电子流。不过阴极射线是在真空放电时从阴极表面发射出来的,电子速度小,只有光速的百分之几,β射线是原子内部发出的,速度可达光速均百分之三十至百分之九十九,就是说每秒最少九万公里。它速度快,穿透力就强,在空气中可走几十米远,碰到几毫米厚的铝片也能穿过,难怪当年贝克勒尔把底片无论藏在何处都要漏光,正是它在作怪。
 
 
 
  α射线和β射线相反,粒子带的是正电荷,质量大,为4个原子质量单位,速度小,只有光速的十分之一,又慢又笨,穿透能力弱。一张薄薄的铝箔、一层裹底片的黑纸,甚至人体皮肤的角质层,都能将它挡住。
 
 
 
  γ射线不带电荷,非正非负,处于正中,不受磁场的影响而偏转,它是X射线,不过比X射线的波长还要短,还不到一百亿分之一厘米。
 
 
 
  好个卢瑟福,真是出手不凡。十九世纪最后十年的二大发现在他这一个实验里全部得到解释。老师汤姆生发现的电子流就是他左手中的β射线,伦琴的X光就是他右手中的γ射线,而贝克勒尔、居里夫妇千辛万苦发现的放射性却不过是α、β、γ这三个希腊字母。镭为甚么会发光发热,原来它在自己放出能量做功呢。当然这里还有许多问题有待探寻,但这些发现足可以教他和他的同事们高兴一番了。
 
 
 
  却说卢瑟福将这些新发现兴冲冲地去向汤姆生汇报,汤姆生自然高兴。但是他听完汇报后却露出一种怅惘之情,卢瑟福似有所觉便恭敬地问道:“老师有什么重要吩咐吗?”
 
 
 
  “是的,正有一件大事要与你商量。最近加拿大麦克吉耳大学物理系教授应聘到伦敦担任教职。为了挑选下个他的继任者加拿大方面特意派了代表来剑桥商谈此事。我考虑再三,恐怕你是一个最适合的人选。”
 
 
 
  “老师,我是远涉重洋来向您学习的,现在还没有学到多少东西怎能离去?”
 
 
 
  “不,你现在已完全能独立开展研究了。像你这样的人才总给我作助手反而压抑了你的才华,你应该有自己的学生,自己的助手,自己的实验室,放开手脚大干一番了。再者你离开了新西兰时就已订婚,也早该成家了,经济收入也不能不考虑,那边年薪500英镑,是一笔可观的收入。上任之后你就可以接来家眷,一心研究了。”
 
 
 
  “不过,我今年才29岁,我怕自己太年轻,做一个高等学府的教授,人家不一定看得起。"
 
 
 
  “不,年龄是次要的,主要是你有没有挑重担的勇气。我接替瑞利先生任这个卡文迪许实验室主任时,比你现在的年龄还小一岁呢。这正是干事业、闯禁区的最好年龄,你决不可随俗沉浮而作贱了自己的才华。机遇本就不可多得,得到机遇而又失去更会终生遗憾。况且你现在的名声已足可以和那些四、五十岁的教授相匹敌了,希望你勇敢地去上任吧。我这里已写好一封推荐信,他们会尊重你的。”
 
 
 
  卢瑟福接过信一看,上面写道:“在独创性的科学研究中,我从未见过有比卢瑟福先生更热情和干练有为的学生。我认为,不论那个大学,若能请到卢瑟福先生去担任物理教授,将是十分幸运的。”
 
 
 
  卢瑟福听了老师这番话,又看了这封信,十分激动。他感谢汤姆生的知遇之恩,便问临行前老师还有什么指点。
 
 
 
  汤姆生说:“你这一去要当老师了,但要注意向学生学习,敢向自己的学生学习的人永不会骄傲。你要主持一个实验室了,要选好助手,红花要绿叶不只为了陪衬,还要向他们吸取养分。要能在自己周围团结起一批人。”
 
 
 
  1898年9月卢瑟福牢记师嘱,横渡大西洋到加拿大走马上任。
 
 
 
  他到加拿大之后讲了半年课,利用假期回新西兰结了婚。当他带着妻子返回学校时,高兴地发现蒙特利尔实验室来了一个新工作人员,叫索迪。他是这里唯一年龄比卢瑟福小的助手,化学知识却极为丰富,这正弥补了作为物理学家的卢瑟福在化学知识方面均不足。教授和学生,一个30岁,一个23岁,但是卢瑟福谨记汤姆生的教诲,与索迪密切合作,他们在一起只有两年时间,但成果为人,这种师生的亲密关系和工作效率在科学史上是极少见的。
 
 
 
  索迪还是从研究物质的放射性入手,他很快从钍中分离出一种神秘物质,它与钍只有原子量不同,其他方面都相同。聪明的索迪立即把这种除重量不同,其他方面都相同,在元素周期表中占同一位置的元素叫了一个新名字——同位素。比如钍,便有钍232、钍228,而碳的同位素就更多,从碳10一直到碳14。同位素不同在放射性方面也有差异,如铀的同位素,有的放出α粒子,有的放出β粒子。这样对原子内部的秘密探讨得就更细一步了。原来这些肉眼看不到的原子就是在悄悄地放出不同的粒子而起变化的啊。
 
 
 
  这时卢瑟福又想起在剑桥时就遇到的一个老问题,α粒子从所具有的电量和质量来看很像一种已知元素——氦。现在有索迪帮忙,他们立即来验证这件事。他们将少量的镭盐放进一个小玻璃管内,外面再套上一个大玻璃管,两层管壁间密封并抽成真空。几天之后他们将内外管之间的气体抽出来用光谱分析法一化验,果然干真万确,就是氦。这只能有一种解释,是镭放射出的。粒子穿过内管的薄壁进入两层管子之间,看来α射线就是氦流。那么镭放出α射线后剩下的又是什么物质呢,再一细查,又是一种已知元素——氡。难怪当时居里夫人在寻找镭时总发现它和氡在一起,其实是镭在不断地生成着氡。它们的变化用一个简单的式子来表示就是:
 
 
 
  22688Ra = 22286Rn + 42He + γ
 
 
 
  原子序数为88、质量为226的镭经过自发放射变成了原子序数为86、质量为222的氡和原子序数为2质量为4的氦,还伴有电荷数和静止质量都为0的γ射线。
 
 
 
  以往的化学都是讨论酸呀、碱呀、盐呀等物质之间的化分、化合,而卢瑟福和索迪现在一下就钻入原子壳内去写他们的反应式了。卢瑟福宣布“放射性既是原子现象又是生成新物质的化学变化的伴随物。”化学与物理殊途同归了。
 
 
 
  一种元素转变成另一种元素的放射性现象叫做“衰变”或“蜕变”。当物质的放射性减少到一半时所用的时间叫“半衰期”。半衰期有长有短,铀的半衰期是45亿年,镭的半衰期是1,560年。而有的物质半衰期还不到一秒钟。你看,原子就是这样以无法控制的力量进行衰变,它不断地“爆炸”,飞出自己的碎片——α、β粒子,还释放出以γ射线出现的其他能量。只β粒子的速度就可达光速的一半,一个小小的原子里含有多大的能量啊。卢瑟福立即发现了一个新的世界,其意义就如哥伦布发现新大陆,牛顿发现了宇宙。一时卢瑟福成了人们议论的中心,连居里夫人也呼吁物理界的同行仍要注意卢瑟福的研究。
 
 
 
  1907年10月卢瑟福又重返英国到曼彻斯特大学任教,他的学生们又从世界各地追随而来,他荣誉越多却越谦虚谨慎。卢瑟福本来就身体魁梧,又从小在农村长大,所以做除了紧张的科学实验外还自己收拾了一个大花园,种草植树,常亲自挖土施肥。他也常在广场上的小咖啡馆里和进城的农民边喝咖啡边聊起今年的收成,讲得非常内行。可是有时他碰到合适的对手又会突然谈起高深的原子物理。一次一个记者向咖啡馆的老板打听道:“这个农民是谁?”老板告他:“这就是卢瑟福。”那个记者惊得伸出舌头竟半天收不回去。
 
 
 
  再说那个刚来英国时被人称为“野兔”,现在又被人当成“农民”的卢瑟福,这天正在实验室里安心工作,他的学生罗兹突然跑进来喊道:“快看,瑞典寄来的邮件!”
 
 
 
  卢瑟福接过一看,是颁发诺贝尔奖的通知书。实验室立即沸腾起来,学生们都围上来激动地祝贺、欢呼。
 
 
 
  可是当卢瑟福打开信细读时不由的大笑起来:“你们看,他们给我发的是化学奖,这真是太妙了。我这一生研究了许多变化,但是最大的变化是这一次,我从一个物理学家变成了一个化学家。”
 
 
 
  正是:
 
 
 
  海军也有陆战队,空军不能无伞兵,
 
  科学本是总体战,物理化学不可分。
 
 
 
  却说卢瑟福收到颁发诺贝尔奖金的通知,大家正闹哄哄地议论如何去领奖,卢瑟福却说:“这奖金放在那里总是跑不掉的。现在要紧的是要抓紧实验,我们已经发现了原子内的这许多小东西,它们在原子内到底怎样摆布呢?”
 
 
 
  毕竟卢瑟福说出一个什么样的原子结构,且听下回分解。
60楼 七海八千代 2024-4-10 05:23
第五十八回
茫茫太阳系 皆是小原子,小小原子内 却有太阳系
 
——原子核的发现  上回说到物理学家卢瑟福,却收到了一张要他去领诺贝尔化学奖的通知。但是卢瑟福还是关心物理本身的问题,领奖回来之后便将助手们召集在一起说:“过去我们只是捕捉到了放射性元素自己衰变时放出的粒子,除了这些粒子到底原子内还有什么东西就不得而知。还有那些不会天然放射的元素我们就更难知其家底。不入虎穴焉得虎子。现在唯一的办法就是要将原子砸碎,看看他里面到底还有什么东西?”
 
 
 
  卢瑟福天生一个帅才,他来曼彻斯特还没有几天,身边早已聚集了盖革、莫利斯、玻尔、查德威克、安德雷德等一批年轻人,他们来自德、英、法、丹麦等国,卢瑟福的实验室简直是一个“科学国际”,而这些人以后也都成为一个个很有建树的物理学家。当时他们一听卢瑟福的战斗动员令,就磨拳擦掌,立即开始一个新实验。
 
 
 
  新实验是这样设计的:要打碎原子就得找一种炮弹,当时看来最理想的就是α粒子,它速度快,质量重。原子结构如果真的是汤姆生所说的西瓜瓢型,α粒子就会顺利地穿过松软的瓜瓢而笔直地前进。而这时盖革已经帮卢瑟福设计好了一个能计算出镭放射出α粒子的仪器。这是以后所有向原子核进攻的科学家都离不开的武器,它就以盖革的名字命名,叫盖革计数器。靠盖革计数器他们已能准确地算出在千分之一克镭里,每秒钟能发射出136000个α粒子。现在他们准备好了放射源,又以金箔为靶子,靶子一边放二个荧光屏,通过显微镜观察穿过金箔的α粒子是否都落在屏上。
 
 
 
  这是一种很费力又很枯燥的工作,助手们常常坐一天也看不出什么情况。一天,卢瑟福推门走进实验室,凑到显微镜前看了一会儿荧光屏上那一点点的闪光。盖革说:“也许汤姆生的模型是对的,你看α粒子全都顺利通过了。”
 
 
 
  “果真是全部吗?要多看,细看,实验要重复几次、几十次、上百次,只有重复才能发现偶然的现象,而必然的规律又常常寓于这偶然之中,居里夫人不是重复测试了几乎能找到的所有元素,才找到有放射性的镭吗?”
 
 
 
  卢瑟福说着将荧光屏和显微镜从金箔后面移到侧面,他吩咐盖革多换几个角度,多看一会儿。又过了一天,他正在办公室里备课,盖革急慌慌地跑进来,拉着老师就往实验室里走。原来他发现了一个偶然的现象,就是虽然绝大部分。粒子都沿直线穿过了金箔,但是也有极少数的α粒子却出现偏转,有的大于九十度,还有的甚至出现一百八十度的偏转,竟直直地反弹回来。卢瑟福从此就钻进实验室里,一连几天没有出来。他对学生们说:“我们发现了一个多么奇怪的现象,就好像是一群炮兵对着一张薄纸片开炮,而炮弹反而又被弹回炮筒里。虽然弹回来的极少,但这里面必定有一个我们还未发现的秘密。”他们经过大量的数据记录分析,知道了射出去的每八千个α粒子就有一个被弹回来或者偏到一旁。
 
 
 
  正是:
 
 
 
  阿翁海边点沙粒,第谷深夜查星辰。
 
更有卢氏数原子,科学属于细心人
 
 
 
  却说卢瑟福和他的学生们将反弹回来的α粒子仔细一数,立即悟出一个道理。α粒子带正电,比电子大七千倍,电子没有什么大的力气使它偏转。那么除带电子外原子内一定有一个集中了全部正电荷而且质量很大的核。它对α粒子有一个很强的电荷排斥力,α粒子一碰到它就会被一把推了回来。但是这个核很小,他在整个原子中的位置犹如太阳在整个太阳系里的位置,四周是大大的宇宙空间,难怪发射八千个粒子才有一个可能撞上它。于是卢瑟福立即抓过一支铅笔在纸上随手画了一个图说:“你们看,我认为原子模型可能不是汤姆生先生描绘的那个西瓜,倒是哥白尼描绘的太阳系。原子的中心有一个带正电、体积小、质量大的核,核外空荡荡的天空里有一些质量很小,带负电的电子在绕它运动。”
 
 
 
  助手们闻听此言一齐欢呼起来:“您是说我们在小小的原子内部又发现了一个太阳系?”
 
 
 
  “是的,正像伽利略、牛顿发现天上地下一个样,我们又发现太阳系和原子内部一个样。不过这微观世界会另有一套规律,还需要我们仔细去摸索呢。”1911年卢瑟福提出了原子的“太阳系模型”,是科学史上的一项伟大成就。原子和原子核物理学从此发展起来。后来他的学生玻尔又把量子论引到原子结构中来,更改了这个模型,使之更加完善,人们就把这个模型称为卢瑟福一玻尔原子。这个模型成功地解释了许多物理、化学现象,促进了以后的原子能研究。我们现在已经知道核的体积还不到原子体积的一万亿分之一,但它却占据整个原子质量的百分之九十九点五以上。就是说它本身的密度实在是大。如果设想一枚蚕豆全部以原子核组成,那么它的质量就会达到一亿吨!你绝不要想用手去拈得动这粒豆子,因为通常运输一亿吨的物资,就需要用能绕赤道一周的列车来装呢。
 
 
 
  再说1919年第一次世界大战刚结东不久,英国教育界正百废待兴。战争期间卢瑟福也被征入海军,研究了几年怎样打潜艇。这时,科学家们又都渐渐回到了自己的实验室,而汤姆生现在已是63岁的老人,还身兼三一学院的院长,再领导卡文迪许这个处于物理世界最前沿的实验室已力不从心。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。
 
 
 
  1919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。
 
 
 
  在一间专用实验室里,窗帘拉得很严,屋角点着一盏光线微弱的煤气灯。助手们已经提前来到,他们必须先适应一会儿屋内暗淡的光线。对面是一架很简单的仪器,使α粒子穿过氮气打到靶子上,再通过显微镜观察荧光屏上的闪光点。走廊上响起卢瑟福咚咚的脚步声,他连走路也像个结实的农民。接着助手们听见了他哼的小调“前进,基督的士兵”。大家相视一笑,这是教授的习惯,每当哼这支歌时实验就快接近成功,如果哼起“大干一场”,不用问,是实验遇到了麻烦。门开了,背后叫起卢瑟福宏亮又亲切的声音:“孩子们,准备好了没有?”
 
 
 
  “准备好了。”
 
 
 
  “开始。”
 
 
 
  大家各就各位,而卢瑟福坐在一边喝茶,有时还讲一个幽默的小故事。卡文迪许实验室有着最优秀的人才,最严格的科学精神,却有一种最和谐的气氛。人们把这里称为“科学天才的幼儿园”,研究生们都尊称卢瑟福为“父亲”,而卢瑟福也常常高兴地喊他们“孩子们”。这群“孩子”来自世界上不同的地区,不同制度的国家,他们离开家寻找自己事业上的父亲,都有一些曲折的经历。查德威克在曼彻斯特时期就曾追随他,战争中曾被德军俘虏,但是战争一结束便又回到他的身边。从苏联来的青年彼得•卡皮查,初登卡文迪许的门时卢瑟福并不准备收他,因为这里几乎每天都有人想跻身其中,能当卢瑟福的一名研究生是青年人的最高荣誉。卡皮查问:“卢瑟福先生,我能来卡文迪许做一名研究生吗?”
 
 
 
  “对不起,我这里的名额已经满员。”
 
 
 
  “实验室里的名额允许不允许有一点误差啊?”
 
 
 
  “一般不得超过百分之十。”
 
 
 
  “那就好办,你们一共三十人,加我一个还在允许范围之内。”
 
 
 
  卢瑟福笑了,他一看这就是个十分聪明的青年,便高兴地说:“好,收下你。”
 
 
 
  卢瑟福对这些“孩子们”真是倾注了父亲般的爱。战争期间,助手莫利斯上了前线,这是一个极有才华的青年,人们都推测他可能是第二代的卢瑟福。人才难得,卢瑟福通过有关方面采取措施要调他回来。但是调令还未发出,一颗子弹已打中了他的头颅,他死时才27岁。卢瑟福大哭一场,痛呼这是英国在战争中最大的损失。苏联青年卡皮查在他的精心培养下已经成为一名有成就的物理学家,但是1934年当卡皮查回苏联开会时却被扣留下来,再不许返回。卢瑟福立即写信向苏联政府交涉,还是没有结果。他叹息道:“卡皮查的研究刚刚起步,他离开这里的实验室将一事无成。既然他们不让人回来,我就将仪器送去吧。”他真的派了一个代表团将卡皮查工作急需的仪器送到了莫斯科。平时,每星期五下午卢瑟福都要让妻子准备一个茶会,来招待他的学生。大家边喝茶,边讨论问题,许多新思想,新的实验设计方案就在这时诞生。助手们后来回忆说:“他倾听一个学生发言时,就好像在恭听一个公认的科学权威的意见。”这样一个严格而又民主的科研集体,怎能不成果累累呢?闲话少叙,我们看现在卢瑟福和他的这群“孩子们”又创造出了什么奇迹。
 
 
 
  卢瑟福小心地把荧光屏调离发射源,相距已经长达40厘米,可是荧光屏上仍可看到闪光点。这还是α粒子吗?不可能,α粒子射程极短,根本达不到玻璃管的这一端。看来这是在α粒子冲撞下氮原子的碎片。他们一测,果然这时的氮已经转变成另一种元素——氧,并放出了一个质子(氢核)。这样,卢瑟福就以人为的方法在世界上第一次分裂了原子。1926年他和查德威克用α粒子成功地轰击了镁和铝等轻金属原子。接着在他的指导下瓦耳顿和科克拉夫特又制成了一架巨型的原子捣碎机。这架机器就以卢瑟福的一本书的名字《当代炼金士》来命名。这架机器能使原子量为7的锂被氢所渗透,最后形成一个原子量为8的不稳定原子。它很快又分裂成两个原子量各为4的氦原子。
 
 
 
  这件事情一传出来,报界又是一场大轰动。许多报纸都以特大标题报导:“原子分裂了”、“现代炼金术出现了”。正像当年X射线一发现就有投机商推销防X射线的衣服一样,社会上一些角落里不知怎么一下冒出那么多骗子,他们到处宣传自己已经能用普通的钢铁制造金子。而一些神经质的老妇人不断写信到报社,询问世界均末日是否真的就要来到。达尔文的进化论推翻了上帝造的物种,而卢瑟福的原子理论将上帝造物用的最小零件都打得粉碎。难怪那些唯心论的遗老们这样害怕,而那些投机商们则乘机大肆行骗、捞钱。以每一次科学发现为触媒,社会总要掀起一场不大不小的骚动。
 
 
 
  现在连科学圣地卡文迪许实验室也不得安静了,关于炼金方面的报告不断送来,许多自命不凡的发明家常常上门自荐,一些商人也来打听有无合作的可能。为此卢瑟福只好出面举行一次记者招待会。
 
 
 
  “请问,您关于原子分裂的研究会不会使贱金属变成黄金?”
 
 
 
  “我们对自己从事的科学工作的商业利益毫无兴趣,所以从末考虑过什么炼金发财,我们的目的只在于探索元素之间相互转变的可能,只在于扩大知识领域。”
 
 
 
  “现在常有人声明他们已能炼金,您怎么看这样的事?”
 
 
 
  “把一种金属变成另一种金属,并不是不可能的。不过,至少在相当长的一段时间里,要使之商品化是不可能的。”
 
 
 
  “关于原子的研究会给将来带来什么影响?”
 
 
 
  “这个问题我很难回答。我们卡文迪许的人一向注意挖掘自然界里真正牢靠的事实,决不靠一些数字和符号来编织什么理论。随着时间的推移,原子内部的秘密一定会更多地被挖掘出来,可以肯定,到那时:一是那些炼金的骗子们决不敢再这样骗人;二是世界将因新技术的使用而更文明。那些神经质的老妇人也可以放心,世界末日永不会来临。”
 
 
 
  “过去的许多理论已不能解释现在的现象,物理学是不是正处在一个危机时期?”
 
 
 
  “相反,我认为近三十年来倒是物理学史上无与伦比的,最活跃的时期,它出现的成就足可以和当年达尔文在生物学方面的开拓相比美。”
 
 
 
  为驳斥社会上就原子分裂而出现的各种奇谈怪论,卢瑟福公开发表了一个声明。这种乱哄哄的局面终于过去了。1932年4月20日,卢瑟福在皇家学会上正式解释了原子捣碎机和他做的关于原子嬗变的实验。和社会上的情况成鲜明的对比,大厅里静悄悄的,卢瑟福很平静地讲述着,分析着,台下的人仔细地听着。大家都不说话,但心里谁也明白:一个新的时代原子时代就要到来。
 
 
 
  这个时代将是什么样子?且听下回慢慢分解。

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