波義耳——懷疑派化學家
波義耳1627年1月25日出生於愛爾蘭的壹個貴族家庭。父親是個伯爵,家庭富有。在十四個兄弟中他最小。童年時波義耳並不特別聰明,說話還有點口吃,不大喜歡熱鬧的遊戲,但卻十分好學,喜歡靜靜地讀書思考。他從小受到良好的教育,1639至1644年,曾遊學歐洲。在這期間,他閱讀了許多自然科學書籍,包括天文學家和物理學家伽利略的名著《關於兩大世界體系的對話》。這本書給他留下深刻的印象。他後來的名著《懷疑派化學家》就是模仿這本書寫的。
由於戰亂、父親去世、家道衰落,1644年他回國隨姐姐居住在倫敦。在那裏開始學醫學和農業。學習中接觸了很多化學知識和化學實驗,很快成為壹位訓練有素的化學實驗家,同時也成為壹位有創造能力的理論家。在這期間,他同許多學者壹起組織壹個科學學會,進行每周壹次的討論會,主要討論自然科學的最新發展和在實驗室中遇到的問題。波義耳稱這個組織為“無形大學”。這個學會就是著名的以促進自然科學發展為宗旨的“皇家學會”的前身。波義耳是該學會的重要成員。由於學會的分會設在牛津,波義耳於1654年遷居牛津,在牛津,他建立了設備齊全的實驗室,並聘用了壹些很有才華的學者作為助手,領導他們進行各種科學研究。他的許多科研成果是在這裏取得的。那本劃時代的名著《懷疑派化學家》是在這裏完成的。這本書以對話的體裁,寫四位哲學家在壹起爭論問題,他們分別為懷疑派化學家、逍遙派化學家、醫藥化學家和哲學家。逍遙派化學家代表亞裏土多德的“四元素說”觀點,醫藥化學家代表“三元素說”觀點,哲學家在爭論中保持中立。在這裏,懷疑派化學家毫不畏懼地向歷史上權威的各種傳統學說提出挑戰,以明快和有力的論述批駁了許多舊觀念,提出新見解。該書曾廣泛流傳於歐洲大陸。
波義耳十分重視實驗研究。他認為只有實驗和觀察才是科學思維的基礎。他總是通過嚴密的和科學的實驗來闡明自己的觀點。在物理學方面,他對光的顏色、真空和空氣的彈性等進行研究,總結了波義耳氣體定律;在化學方面,他對酸、堿和指示劑的研究,對定性檢驗鹽類的方法的探討,都頗有成效。他是第壹位把各種天然植物的汁液用作指示劑的化學家。石蕊試液、石蕊試紙都是他發明的。他還是第壹個為酸、堿下了明確定義的化學家,並把物質分為酸、堿、鹽三類。他創造了很多定性檢驗鹽類的方法,如利用銅鹽溶液是藍色的,加入氨水溶液變成深藍色(銅離子與足量氨水形成銅氨絡離子)來檢驗銅鹽;利用鹽酸和硝酸銀溶液混合能產生白色沈澱來檢驗銀鹽和鹽酸。波義耳的這些發明富有長久的生命力,以至我們今天還經常使用這些最古老的方法。波義耳還在物質成分和純度的測定、物質的相似性和差異性的研究方面做了不少實驗。在1685年發表的《礦泉水的實驗研究史的簡單回顧》中描述了壹套鑒定物質的方法,成為定性分析的先驅。
1668年,由於姐夫去世,他又遷居倫敦和姐姐住在壹起,並在家的後院建立實驗室,繼續進行他的實驗工作。晚年波義耳的工作主要集中在對磷的研究上。1670年,波義耳因勞累而中風,之後的健康狀況時好時壞,當無法在實驗室進行研究工作時,他致力於整理他多年從實踐和推理中獲得的知識。只要身體稍感輕快,就去實驗室做他的實驗或撰寫論文,並以此為樂趣。1680年,他曾被推選為皇家學會的會長,但他謝絕接受這壹榮譽。他雖出身貴族,但他壹生醉心的卻是在科學研究中工作和生活,他從未結婚,用畢生精力從事對自然科學的探索。1691年12月30日,這位曾為17世紀的化學科學奠定基礎的科學家在倫敦逝世。恩格斯曾對他作出最崇高的評價:“波義耳把化學確定為科學。”
故事二:
普利斯特裏——氣體化學之父
普利斯特裏1733年3月13日出生在英國利茲,從小家境困難,由親戚撫養成人。175年進入神學院。畢業後大部分時間是做牧師,化學是他的業余愛好。他在化學、電學、自然哲學、神學等方面都有很多著作。他寫了許多自以為得意的神學著作,然而使他名垂千古的卻是他的科學著作。1764年他31歲時寫成《電學史》。當時這是壹部很有名的書,由於這部書的出版,1766年他就當選為英國皇家學會會員。
1722年他39歲時,又寫成了壹部《光學史》。也是18世紀後期的壹本名著。當時,他在利茲壹方面擔任牧師,壹方面開始從事化學的研究工作。他對氣體的研究是頗有成效的。他利用制得的氫氣研究該氣體對各種金屬氧化物的作用。同年,普利斯特裏還將木炭置於密閉的容器中燃燒,發現能使五分之壹的空氣變成碳酸氣,用石灰水吸收後,剩下的氣體不助燃也不助呼吸。由於他虔信燃素說,因此把這種剩下來的氣體叫“被燃素飽和了的空氣”。顯然他用木炭燃燒和堿液吸收的方法除去空氣中的氧和碳酸氣,制得了氮氣。此外,他發現了氧化氮(NO),並用於空氣的分析上。還發現或研究了氯化氫、氨氣、亞硫酸氣體(二氧化碳)、氧化二氮、氧氣等多種氣體。1766年,他的《幾種氣體的實驗和觀察》三卷本書出版。該書詳細敘述各種氣體的制備或性質。由於他對氣體研究的卓著成就,所以他被稱為“氣體化學之父”。
在氣體的研究中最為重要的是氧的發現。1774年,普利斯特裏把汞煙灰(氧化汞)放在玻璃皿中用聚光鏡加熱,發現它很快就分解出氣體來。他原以為放出的是空氣,於是利用集氣法收集產生的氣體,並進行研究,發現該氣體使蠟燭燃燒更旺,呼吸它感到十分輕松舒暢。他制得了氧氣,還用實驗證明了氧氣有助燃和助呼吸的性質。但由於他是個頑固的燃素說信徒,仍認為空氣是單壹的氣體,所以他還把這種氣體叫“脫燃素空氣”,其性質與前面發現的“被燃素飽和的空氣”(氮氣)差別只在於燃素的含量不同,因而助燃能力不同。同年他到歐洲參觀旅行,在巴黎與拉瓦錫交換好多化學方面的看法,並把用聚光鏡使汞銀灰分解的試驗告訴拉瓦錫,使拉瓦錫得益匪淺。拉瓦錫正是重復了普利斯特裏有關氧的試驗,並與大量精確的實驗材料聯系起來,進行科學的分析判斷,揭示了燃燒和空氣的真實聯系。可是直到1783年,拉瓦錫的燃燒與氧化學說已普遍被人們認為是正確的時候,普利斯特裏仍不接受拉瓦錫的解釋,還堅持錯誤的燃素說,並且寫了許多文章反對拉瓦錫的見解。這是化學史上很有趣的事實。壹位發現氧氣的人,反而成為反對氧化學說的人。然而普利斯特裏所發現的氧氣,是後來化學蓬勃發展的壹個重要因素。因此各國化學家至今都還很尊敬普利斯特裏。
1791年,他由於同情法國大革命,作了好幾次為大革命的宣傳講演,而受到壹些人的迫害,家被抄,圖書及實驗設備都被付之壹炬。他只身逃出,躲避在倫敦,但倫敦也難於久居。1794年他六十壹歲時不得不移居美國。在美國繼續從事科學研究。1804年病故。英、美兩國人民都十分尊敬他,在英國有他的全身塑像。在美國,他住過的房子已建成紀念館,以他的名字命名的普利斯特裏獎章已成為美國化學界的最高榮譽。
故事三:
居裏夫人
瑪麗·居裏(居裏夫人)是法籍波蘭物理學家、化學家。
1898年法國物理學家貝可勒爾(AntoineHenriBecquerel)發現含鈾礦物能放射出壹種神秘射線,但未能揭示出這種射線的奧秘。瑪麗和她的丈夫彼埃爾·居裏(Pierrecurie)***同承擔了研究這種射線的工作。他們在極其困難的條件下,對瀝青鈾礦進行分離和分析,終於在1898年7月和12月先後發現兩種新元素。
為了紀念她的祖國波蘭,她將壹種元素命名為釙(polonium),另壹種元素命名為鐳(Radium),意思是“賦予放射性的物質”。為了制得純凈的鐳化合物,居裏夫人又歷時四(MarieCuI7e,1867--1934)載,從數以噸計的瀝青鈾礦的礦渣中提煉出1O0 mg氯化鐳,並初步測量出鐳的相對原子質量是225。這個簡單的數字中凝聚著居裏夫婦的心血和汗水。
1903年6月,居裏夫人以《放射性物質的研究》作為博士答辯論文獲得巴黎大學物理學博士學位。同年11月,居裏夫婦被英國皇家學會授予戴維金質獎章。12月,他們又與貝可勒爾***獲1903年諾貝爾物理學獎。
1906年,彼埃爾·居裏遭車禍去世。這壹沈重的打擊並沒有使她放棄執著的追求,她強忍悲痛加倍努力地去完成他們摯愛的科學事業。她在巴黎大學將丈夫所開的講座繼續下去,成為該校第壹位女教授。1910年,她的名著《論放射性》壹書出版。同牟,她與別人合作分析純金屬鐳,並測出它的性質。她還測定了氧及其他元素的半衰期,發表了壹系列關於放射性的重要論著。鑒於上述重大成就,1911年她叉獲得了諾貝爾化學獎,成為歷史上第壹位兩次獲得諾貝爾獎的偉大科學家。
這位飽嘗科學甘苦的放射性科學的奠基人,因多年艱苦奮鬥積勞成疾,患惡性貧血癥(白血病)於1934年7月4日不幸與世長辭,她為人類的科學事業,獻出了光輝的壹生。
第四個:
達爾文探索生物鏈
1843年暮春的壹天,從離英國倫敦10多公裏的壹個名叫唐恩的小鎮裏,走出壹個三十出頭的青年人,他就是生物學家達爾文。
這天天氣晴朗,壹些美麗的蝴蝶和蜜蜂在開滿鮮花的田野裏飛來飛去。達爾文徑直向壹片開滿了粉紅色花朵的三葉草田裏走去,他是來對田野裏的谷種植物進行觀察、分析和研究的。
達爾文先觀察三葉草的花朵。他要看看這些花朵是怎樣繁殖後代的,它們的媒人究竟是誰?達爾文看到,有許多土蜂在三葉草上空飛舞,有的土蜂停在花朵上面,正把自己吸食花蜜的器官深深地插入花蕊的蜜腺之中吸食花蜜。他知道,這些土蜂就是幫助三葉草授粉和繁殖後代的媒人。達爾文壹連觀察了幾天,見今年的土蜂非常多;而到夏天的時候,三葉草結的籽也特別多。三葉草豐收了。
到了第二年春天,達爾文又去觀察。他發現這壹年在三葉草地裏采蜜的土蜂很少;而到了夏天收獲的時候,三葉草結的籽也大大減少;三葉草歉收了。這顯然是土蜂少了,減少了給三葉草傳粉的機會的緣故。他又在思索:這壹年的土蜂為什麽少了呢?於是,達爾文又對土蜂進行追尋,終於,他在壹些巖石洞和樹洞裏,找到了壹個個土蜂窩。同時,他又有新的發現——許多土蜂窩被老鼠吃光了蜜,並且被破壞了。這樣,達爾文又明白了,是老鼠的多少決定著土蜂繁殖的數量?老鼠多了,它破壞的土蜂窩多了,土蜂就少了。
後來,達爾文又經過觀察發現,老鼠的多少是由貓的多少決定的。三葉草、土蜂、老鼠和貓這幾種看來根本毫不相幹的植物和動物之間,原來還存在著這樣有趣而又復雜的關系。達爾文就這樣根據生物之間的相互制約、相互依存的關系,經過進壹步深入的觀察和研究,終於寫出了《物種起源》等偉大著作,成為19世紀世界傑出的科學家和生物進化論的奠基人。
“發明大王”愛迪生
電報、電話、電燈,這些東西在科技發達的今天看來是多麽的普通和司空見慣,誰也不會因此而驚奇。可是妳知道這些東西對於當時的人們是多麽的至關重要和欣喜若狂嗎?人類因此而記住了它們的發明者——愛迪生。
被人們稱為“發明大王”的愛迪生,是美國著名的科學家和發明家。他的壹生,僅是在專利局登記過的發明就有1328種。壹個只讀過三個月書人,怎麽會有這麽多發明創造呢?我想,如果妳聽說過“愛迪生孵小雞”的故事,就壹定會明白,他的成功源於強烈的好奇心。
1847年,愛迪生降生在美國俄亥俄州米蘭市的壹個商人家庭裏。很小的時候,愛迪生就顯露出了極強的好奇心,只要看到不明白的事情,他就抓住大人的衣角兒問個不停,非要問出個子醜寅卯來。
壹天,他指著正在孵蛋的母雞問媽媽:“母雞把蛋坐在屁股底下幹嘛呀?”媽媽說:“哦,那是在孵小雞呢!”下午,愛迪生突然不見了,家裏人急得四處尋找,終於在雞窩裏找到了他。原來,他正蹲在雞窩裏,屁股下放了好多雞蛋孵小雞呢!父母看了以後,哭笑不得,只好把他拉出來,又是給他洗臉,又是給他洗衣服。還有壹次,他看見鳥兒在天空中自由飛翔,就想:既然鳥能飛,人為什麽不能飛呢?於是,他找來壹種藥粉給小夥伴吃,為了讓小夥伴飛上天空去。結果,小夥伴差點兒喪命,愛迪生也被父親狠揍了壹頓。
好不容易,愛迪生長到了8歲,父母把他送進了壹所鄉村小學讀書,以為從此以後他能安安份份上學了。誰知,他仍然愛追根問底,經常把教師問得目瞪口呆,窘迫不堪。有壹回上算術課,教師在黑板上寫下了“2+2=4”,愛迪生馬上站起來問:“老師,2加2為什麽等於4呢?”這個問題把老師問住了,他認為愛迪生是個搗蛋鬼,專門和老師鬧別扭,於是,在上了三個月的課以後,愛迪生就被老師趕回家了。
愛迪生的母親是位偉大的母親。她沒有因為獨生子被攆回來而責怪他,相反,他決定自己把孩子教育好。當她發現愛迪生好奇心重、對物理、化學特別感興趣時,就給他買了有關物理、化學實驗的書。愛迪生照著書本,獨自做起實驗來。可以說,這就是愛迪生搞科學發明的啟蒙教育。
長大了的愛迪生,學會了無線電收發報技術。他在斯特拉得福鐵路分局找到了壹個夜班報務員工作。按規定,夜班報務員不管有事無事,到晚上九點後,每小時必須向車務主任發送壹次訊號。愛迪生為了晚間休息好,白天能鉆研發明創造,就設計了壹個電報機自動按時拍發訊號。這就是電報機的雛形。
沒過多久,他又對電報機進行了改進,經過多次試驗,壹架新式的發報機試制成功了。愛迪生望著自己發明的機器,欣慰地笑了。
應該說,愛迪生的每壹項發明都是和他的好奇心緊緊相聯的。在他發明了電報之後,又開始搞電話實驗。他發現傳話器裏的膜板能夠隨著說話聲音引起相應震動,就仔細觀察,並且在筆記本上做了詳細記錄。由此,壹個“會說話的機器”做成了。人們聽到這個消息,都紛紛前來觀看,並稱他為“最偉大的發明家”。所以,好奇心是壹個人取得成功、展示智慧的先決條件。
不僅著名的科學家需要好奇心,我們普通人要學習知識、有所成就也需要好奇心。1991年7月,《光明日報》科技部曾對全國青少年科技小發明比賽中獲獎的118名中學生進行問卷調查,在“您的主要心理特征”壹欄裏,92%的同學寫的是“好奇心強”。湖南零陵地區道縣壹中的少年何驥,在壹天到雞棚撿蛋的時候,禁不住好奇地想道:雞蛋到底為什麽壹頭大壹頭小呢?是大頭先出母體還是小頭先出母體呢?為了弄清這個問題,他每天壹放學就立刻趕回家,蹲在雞棚旁靜靜地觀察,有時甚至連晚飯都忘了吃。兩個多月以後,何驥終於發現:雞蛋是大頭先出母體。為此,他寫了論文,得到許多生物學家的稱贊。他的發現,居然是鳥類文獻中還沒有記載過的新發現。
成才需要好奇心,但是有了好奇心並不意味著就壹定能夠成才。要想有成就,還需要付出艱苦的努力。好奇心就好比壹粒種子,沒有種子就長不出參天大樹,沒有好奇心的人也不可能有所發明,有所創造。種子播種在黑土裏以後,經過人們的澆灌、培育,會逐漸地破土而出,由小苗長成棟梁。有了好奇心,再加上汗水和心血,也壹定能夠使妳成為有用之才。當代著名物理學家李政道博士說:“好奇心很重要,要搞科學離不開好奇。道理很簡單,只有好奇才能提出問題,解決問題。可怕的是提不出問題,邁不出第壹步。“正因為好奇心如此重要,所以,許多人都把好奇心稱為成功者的第壹美德。對於壹個有誌成才、渴望成功的少年來說,好奇心是最寶貴的。
無論是大發明家愛迪生的故事,還是小中學生何驥的故事,都向我們證明了壹個真理:好奇心——發明家之心。
妳渴望妳的智慧之花早日綻開嗎?妳渴望妳的創造靈感早日到來嗎?那麽,就仔細地觀察生活吧!壹個不熱愛生活、對周圍的壹切都漠然視之的人是不會擁有壹顆好奇之心的。如果妳想在未來的人生舞臺上做壹顆明亮的星,就從現在開始邁出妳成才的第壹步——強化妳的好奇心吧!
門捷列夫
在化學教科書中,都附有壹張“元素周期表”。這張表揭示了物質世界的秘密,把壹些看來似乎互不相關的元素統壹起來,組成了壹個完整的自然體系。它的發明,是近代化學史上的壹個創舉,對於促進化學的發展,起了巨大的作用。看到這張表,人們便會想到它的最早發明者——門捷列夫。
德米特裏·伊萬諾維奇·門捷列夫(1834-1907)生於壹八三四年二月七日俄國西伯利亞的托波爾斯克市。這個時代,正是歐洲資本主義迅速發展時期。生產的飛速發展,不斷地對科學技術提出新的要求。化學也同其它科學壹樣,取得了驚人的進展。門捷列夫正是在這樣壹個時代,誕生到人間。門捷列夫從小就熱愛勞動,熱愛學習。他認為只有勞動,才能使人們得到快樂、美滿的生活