|
阿基米德（Archimedes，約前287—212），誕生于希臘敘拉古附近的一個小村莊。他出生于貴族，與敘拉古的赫農(nóng)王（King Hieron）有親戚關(guān)系，家庭十分富有。阿基米德的父親是天文學(xué)家兼數(shù)學(xué)家，學(xué)識淵博，為人謙遜。阿基米德受家庭的影響，從小就對數(shù)學(xué)、天文學(xué)特別是古希臘的幾何學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。當他剛滿十一歲時，借助與王室的關(guān)系，被送到埃及的亞歷山大里亞城去學(xué)習(xí)。亞歷山大位于尼羅河口，是當時文化貿(mào)易的中心之一。這里有雄偉的博物館、圖書館，而且人才薈萃，被世人譽為“智慧之都”。阿基米德在這里學(xué)習(xí)和生活了許多年，曾跟很多學(xué)者密切交往。他兼收并蓄了東方和古希臘的優(yōu)秀文化遺產(chǎn)，在其后的科學(xué)生涯中作出了重大的貢獻。公元前二一二年，古羅馬軍隊入侵敘拉古，阿基米德被羅馬士兵殺死，終年七十五歲。阿基米德的遺體葬在西西里島，墓碑上刻著一個圓柱內(nèi)切球的圖形，以紀念他在幾何學(xué)上的卓越貢獻。 阿基米德的成就 阿基米德無可爭議的是古代希臘文明所產(chǎn)生的最偉大的數(shù)學(xué)家及科學(xué)家，他在諸多科學(xué)領(lǐng)域所作出的突出貢獻，使他贏得同時代人的高度尊敬。 阿基米德求得了拋物線弓形、螺線、圓形的面積和體積以及橢球體、拋物面體等復(fù)雜幾何體的體積。在推演這些公式的過程中，他熟練的啟用了“窮竭法”，即我們今天所說的逐步近似求極限的方法，因而被公認為微積分計算的鼻祖。他還利用此法估算出∏值在 和 之間，并得出了三次方程的解法。面對古希臘繁冗的數(shù)字表示方式，阿基米德提出了一套有重要意義的按級計算法，并利用它解決了許多數(shù)學(xué)難題。 阿基米德在力學(xué)方面的成績最為突出，這些成就主要集中在靜力學(xué)和流體靜力學(xué)方面。他在研究機械的過程中，發(fā)現(xiàn)了杠桿原理，并利用這一原理設(shè)計制造了許多機械。他在研究浮體的過程中發(fā)現(xiàn)了浮力定律，也就是有名的阿基米德定律。 阿基米德不僅是個理論家，也是個實踐家，他一生熱衷于將其科學(xué)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于實踐，從而把二者結(jié)合起來。在埃及，公元前一千五百年前左右，就有人用杠桿來抬起重物，不過人們不知道它的道理。阿基米德潛心研究了這個現(xiàn)象并發(fā)現(xiàn)了杠桿原理。 赫農(nóng)王對阿基米德的理論一向持半信半疑的態(tài)度。他要求阿基米德將它們變成活生生的例子以使人信服。阿基米德說：“給我一個支點，我就能移動地球?！眹跽f：“這恐怕實現(xiàn)不了，你還是來幫我拖動海岸上的那條大船吧?！边@條船是赫農(nóng)王為埃及國王制造的，體積大，相當重，因為不能挪動，擱淺在海岸上已經(jīng)很多天了。阿基米德滿口答應(yīng)下來。 阿基米德設(shè)計了一套復(fù)雜的杠桿滑輪系統(tǒng)安裝在船上，將繩索的一端交到赫農(nóng)王手上。赫農(nóng)王輕輕拉動繩索，奇跡出現(xiàn)了，大船緩緩地挪動起來，最終下到海里。國王驚訝之余，十分佩服阿基米德，并派人貼出告示“今后，無論阿基米德說什么，都要相信他?！? 金冠之謎 赫農(nóng)王讓金匠替他做了一頂純金的王冠，做好后，國王疑心工匠在金冠中摻了銀子，但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重，到底工匠有沒有搗鬼呢？既想檢驗真假，又不能破壞王冠，這個問題不僅難倒了國王，也使諸大臣們面面相覷。后來，國王將它交給了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法，但都失敗了。有一天，他去澡堂洗澡，他一邊坐進澡盆里，一邊看到水往外溢，同時感到身體被輕輕拖起。他突然恍然大悟，跳出澡盆，連衣服都顧不得穿就直向王宮奔去，一路大聲很著“尤里卡”， “尤里卡”（Fureka，我知道了）原來他想到，如果王冠放入水中后，排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量，那肯定是摻了別的金屬。這就是有名的浮力定律，既浸在液體中的物體受到向上的浮力，其大小等于物體所排出液體的重量。后來，該定律就被命名為阿基米德定律。 愛國者阿基米德 在阿基米德晚年時，羅馬軍隊入侵敘拉古，阿基米德指導(dǎo)同胞們制造了很多攻擊和防御的武器。當侵略軍首領(lǐng)馬塞勒塞率眾攻城時，他設(shè)計的投石機把敵人打得哭爹喊娘。他制造的鐵爪式起重機，能將敵船提起并倒轉(zhuǎn)，拋至大海深處。傳說他還率領(lǐng)敘拉古人民制作了一面大凹鏡，將陽光聚焦在靠近的敵船上，使它們焚燒起來。羅馬士兵在這頻頻的打擊中已經(jīng)心驚膽戰(zhàn)，草木皆兵，一見到有繩索或木頭從城里扔出，他們就驚呼“阿基米德來了”，隨之抱頭鼠竄。羅馬軍隊被阻入城外達三年之久。最終，于公元前二一二年，羅馬人趁敘拉古城防務(wù)稍有松懈，大舉進攻闖入了城市。此時，阿基米德正在潛心研究一道深奧的數(shù)學(xué)題，一個羅馬士兵闖入，用腳踐踏他所畫的圖形，阿基米德憤怒地與之爭論，殘暴的士兵哪里肯聽，只見他舉刀一揮，一位璀璨的科學(xué)巨星就此隕落。 回答者：南宮尋歡 - 舉人 五級 11-6 13:34 愛迪生（1847～1931）是美國著名的發(fā)明家。一生勤奮好學(xué)，善于思考，努力工作，在75歲的時候，還每天準時到實驗室簽到上班，他在幾十年間幾乎每天工作十幾個小時，晚間在書房讀3至5小時書，若用平常人一生的活動時間來計算，他的生命已經(jīng)成倍的延長了。因此，愛迪生在79歲生日的那天，他驕傲地對人們說，我已經(jīng)是135歲的人了。他活到84歲，一生中的發(fā)明有1100項之多，其中最大貢獻是發(fā)明留聲機和自動電報機，實驗并改進了白熾燈和電話。愛迪生20歲出頭開始研究電燈，歷時10余年，他先后選用了竹棉、石墨、鉭……等等上千種不同物質(zhì)作燈絲材料進行試驗，時常通霄達旦，有一次他和助手們竟連續(xù)工作5晝夜。1879年愛迪生用碳絲作為白熾燈絲，并點燃40小時。由于碳絲表面多孔，性脆，強度很低。不久被鎢絲代替。 1883年愛迪生發(fā)現(xiàn)了熱電子發(fā)射現(xiàn)象，也叫“愛迪生效應(yīng)”，即金屬表面附近的部分電子或離子因高溫而使其無規(guī)則運動得到足夠的動能，克服表面的束縛，逸出金屬之外。愛迪生效應(yīng)對于一切真空管的操作至為重要，作為發(fā)射表面的陰極常涂上一層堿土金屬氧化物，以利電子發(fā)射，并用電流加熱以維持高溫。 1900年愛迪生發(fā)明了鐵鎳蓄電池，是一種堿性蓄電池，電動勢約為1．3～1．4伏，壽命長，但效率不高。愛迪生一生有許多發(fā)明，可是當別人問愛迪生成功原因時，他說：有些人以為我有什么天才，這是不正確的，“天才”是百分之一的靈感，百分之九十九的出汗。 艾薩克·牛頓 〔美〕邁克爾·H·哈特 著 蘇世軍 周宇 譯 公元1642～公元1727 茫茫蒼海夜， 萬物匿其行。 天公降牛頓， 處處皆光明。 ——亞歷山大·蒲柏 艾薩克·牛頓是曾出現(xiàn)過的最偉大、最有影響的科學(xué)家。他于 1642年圣誕節(jié)出生在英格蘭伍爾斯索蒲村，這一年正值伽利略與世長辭。和穆罕默德一樣，牛頓也是一個遺腹子。童年時代的牛頓就顯示出巨大的力學(xué)天賦。他有一雙非常靈巧的小手。他聰明伶俐，但對功課卻總是粗心大意，在學(xué)校并未引起特別的重視。十幾歲時，母親讓他輟學(xué)，希望他能成為一位象樣的農(nóng)民。幸虧他的母親被說服了，她相信了兒子的主要天賦不在于務(wù)農(nóng)，而是另有所為。十八歲的牛頓進入劍橋大學(xué)后，迅速地掌握了當時的科學(xué)和數(shù)學(xué)知識，很快就開始進行獨立的研究工作。他在21到27歲期間為科學(xué)理論奠定了基礎(chǔ)，使隨后的世界發(fā)生了革命性的變化。 十七世紀中期是一個科學(xué)鼎盛的時期，該世紀初期望遠鏡的發(fā)明，使天文學(xué)的研究發(fā)生了徹底的革命。英國哲學(xué)家弗朗西斯·培根和法國哲學(xué)家勒內(nèi)·笛卡爾都極力勸告所有歐洲的科學(xué)家，再不要依賴亞里士多德的權(quán)威，而要親自做觀察和實驗。培根和笛卡爾的倡導(dǎo)為偉大的伽俐略所實踐。他用新發(fā)明的望遠鏡所做的天文觀測給天文學(xué)帶來了革命，他的力學(xué)試驗建立了現(xiàn)在人稱的牛頓第一運動定律。 其他偉大的科學(xué)家，如發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)的威廉·哈維和發(fā)現(xiàn)行星繞日運動定律的約翰尼斯·開普勒都為科學(xué)領(lǐng)域提供了新的基本知識，而且純科學(xué)成了知識分子的一種消遣，但還無法證明弗朗西斯·培根的預(yù)言：當科學(xué)被運用到技術(shù)領(lǐng)域時，就會使人類的全部生活方式發(fā)生革命。 雖然哥白尼和伽俐略澄清了古代科學(xué)中的一些錯誤觀念，為人類更好地了解宇宙作出了貢獻，但是還沒有一套系統(tǒng)的定律來把這些似乎是互不相干的發(fā)現(xiàn)變成可以做科學(xué)預(yù)測的統(tǒng)一學(xué)說。是艾薩克·牛頓提出了這種統(tǒng)一的學(xué)說，從而使現(xiàn)代科學(xué)進入了它一直所遵循的航程。 牛頓一般不愿意發(fā)表他的研究成果。早在1669年他就在他的大多數(shù)著作里對基本概念作了系統(tǒng)的闡述，但是他的許多學(xué)說卻在很久以后才公開發(fā)表出來。他公布的第一個發(fā)現(xiàn)是有關(guān)光的性質(zhì)的一項突破性的貢獻。牛頓經(jīng)過一系列認真的試驗，發(fā)現(xiàn)普通光是彩虹所有的不同色光的混合光。他還對光的反射和折射定律的結(jié)果做了認真的分析，根據(jù)這兩個定律，1668年他設(shè)計并真正制造出了第一臺反射望遠鏡，如今大多數(shù)天文臺都使用這類望遠鏡。牛頓29歲時把他的這些發(fā)現(xiàn)及其許多其他光學(xué)試驗結(jié)果呈交給英國皇家學(xué)會。 僅就光學(xué)方面的成就或許就可以使他在本書中占有一席之地，但是他在這方面的成就比起他在數(shù)學(xué)或力學(xué)方面的成就來，那就相形見絀了。他對數(shù)學(xué)的貢獻主要是發(fā)明了積分，這一成就可能是他在二十三、四歲時做出的，這一發(fā)明是當代數(shù)學(xué)中最偉大的成就，它不僅僅是許多現(xiàn)今數(shù)學(xué)學(xué)說產(chǎn)生的種子，而且也是必不可少的重要工具，沒有這一工具現(xiàn)代科學(xué)在隨后就不會取得進展。如果牛頓僅僅發(fā)明了積分而別無所獲，也可以使他在本冊中排到相當高的名次。 但是牛頓最重要的發(fā)現(xiàn)是在力學(xué)方面，力學(xué)是研究物體運動的科學(xué)。伽俐略發(fā)明了第一運動定律，這一定律描述在沒有外力的作用下物體運動的情形。當然在現(xiàn)實中所有的物體都受外力作用，力學(xué)中最重要的問題是這種情況下物體怎樣運動。牛頓提出的最著名的第二運動定律，解決了這個問題，這一定律可能被理所當然地視為經(jīng)典物理學(xué)中最基本的定律。他的第二定律（其數(shù)學(xué)表達式為F＝ma）可表述為：物體運動的加速度（即速度變化率），與作用在該物體上的合力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。除了這兩個定律外，牛頓又提出了著名的第三運動定律（這定律可表述為，有作用力即外力就必然有反作用力，且兩者大小相等方向相反）和他的科學(xué)定律中最著名的定律——萬有引力定律。這四條定律一起構(gòu)成一個統(tǒng)一的體系，實際上所有的宏觀力學(xué)體系都可以利用這一體系來加以研究和預(yù)測，從單擺的振動到行星繞日在其軌道上運動都用得上。牛頓不僅提出了這些力學(xué)定律，而且還利用積分這一數(shù)學(xué)工具說明了如何利用這些基本定律來解決實際問題。 牛頓定律可以而且已被用來解決極其廣泛的科學(xué)和工程學(xué)方面的問題。牛頓在世時，他的定律的最有戲劇性的應(yīng)用是在天文學(xué)領(lǐng)域里。他在這個領(lǐng)域里也處于領(lǐng)先地位。1687年發(fā)表了他的偉大著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》（人們通常只稱作《原理》），在該書中他提出了萬有引力定律和運動定律，并說明如何利用這些定律來準確預(yù)測行星繞日的運動。牛頓的這一壯舉圓滿地解決了動力天文學(xué)的主要問題，即準確預(yù)測星體和行星的位置和運動。因此牛頓常被認為是所有的天文學(xué)家之魁。 應(yīng)該怎樣評價牛頓在科學(xué)中的重要地位呢？如果我們翻閱一部科學(xué)百科全書的索引，就會看到提到牛頓及其定律和發(fā)現(xiàn)的條目比任何其他一個科學(xué)家都要多（也許多二到三倍）。況且我們還要考慮其他偉大的科學(xué)家對牛頓的評價。萊布尼茲決不是牛頓的朋友而是與他進行過唇槍齒劍之爭的對手，他寫道：“從有世以來，到牛頓所處的時代，他在數(shù)學(xué)領(lǐng)域所做的工作占了整個的絕大部分?！眰ゴ蟮牡聡茖W(xué)家拉普拉斯寫道：“《原理》一書比任何其他天才的作品都出類拔革?！崩窭嗜粘Ｕf牛頓是曾經(jīng)出現(xiàn)過的最偉大的天才。厄恩斯特·馬赫在1901年寫道：“自從牛頓時代以來所取得的一切成就都是牛頓力學(xué)在演繹上、形式上和數(shù)學(xué)上的進展?！边@也許說出了牛頓的偉大成就的關(guān)鍵所在：他發(fā)現(xiàn)科學(xué)是一門由孤立的事實和定律構(gòu)成的雜學(xué)，它能描述一些現(xiàn)象，但只能預(yù)測幾種現(xiàn)象，他為我們留下了一個統(tǒng)一的定律體系，這個體系能解釋大量的物理現(xiàn)象，能用來做準確的預(yù)測。 由于篇幅有限，不能把牛頓所有的發(fā)明都一一包羅進來，因此他的小發(fā)明就其本身來看雖然也是重要的成就，但這里只好忽略不提了。牛頓對熱力學(xué)（對熱的研究）和聲學(xué)（對聲的研究）都作出了重大的貢獻：他提出了極其重要的物理學(xué)定律：動量守恒定律和角動量守恒定律；他發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)中的二項式定理；他第一次對星體起源作出了令人信服的解釋。 現(xiàn)在讀者雖然會認定牛頓是曾出現(xiàn)過的最偉大、最有影響的科學(xué)家，但是仍然會提出為什么把牛頓排在如亞歷山大大帝和華盛頓這樣重大的政治人物以及如耶穌·基督和喬達摩·佛倫這樣重大的宗教人物之前呢？我自己的觀點是：盡管政治變化是重大的，但仍有理由認為在亞歷山大之死前后1000年間的大多數(shù)生活方式并沒有發(fā)生變化。同樣，就主要的日?；顒佣摚蠖鄶?shù)人在公元前后3000年間的生活方式也沒有發(fā)生變化。但是在過去的500年中，隨著現(xiàn)代科學(xué)的出現(xiàn)，大多數(shù)人的日常生活發(fā)生了徹底的變化。但是與1500年的人們相比，我們的吃喝穿戴有了變化，我們的娛樂活動也有了很大的改觀。科學(xué)發(fā)現(xiàn)不僅僅使技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)生了革命，而且使政治、宗教思想、藝術(shù)和哲學(xué)發(fā)生了徹底的變化。科學(xué)革命使人類所有的活動方式均有變化。正因為如此，許多科學(xué)家和發(fā)明家才被列入本冊。牛頓不僅僅是無與倫比的科學(xué)家，而且是科學(xué)理論發(fā)展中最有影響的人物，因此在任何一部世界上最有影響的人物冊上，他名列前茅是當之無愧的。 1727年，牛頓這顆巨星隕落了，他安葬在西敏寺大教堂①，是被賜予這種榮譽的第一位科學(xué)家。 注釋：①西敏寺大教堂：位于西敏寺的哥德式建筑。10世紀仟海王愛德華所建，此后曾重建多次。歷代君主的加冕儀式皆在此舉行，內(nèi)有許多君主、政治家、軍人、詩人等的墓。 居里夫人簡介 居里夫人 Marie Curie（1867-1934）法國籍波蘭科學(xué)家，研究放射性現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)鐳和釙兩種放射性元素，一生兩度獲諾貝爾獎。居里夫人 Marie Curie（1867-1934）法國籍波蘭科學(xué)家，研究放射性現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)鐳和釙兩種放射性元素，一生兩度獲諾貝爾獎。作為杰出科學(xué)家，居里夫人有一般科學(xué)家所沒有的社會影響。尤其因為是成功女性的先驅(qū)，她的典范激勵了很多人。很多人在兒童時代就聽到她的故事 但得到的多是一個簡化和不完整的印象。世人對居里夫人的認識。很大程度上受其次女在1937年出版的傳記《居里夫人》（Madame Curie）所影響。這本書美化了居里夫人的生活，把她一生所遇到的曲折都平淡地處理了。美國傳記女作家蘇珊·昆（Susan Quinn）花了七年時間，收集包括居里家庭成員和朋友的沒有公開的日記和傳記資料。於去年出版了一本新書：《瑪麗亞· 居里：她的一生》（Maria Curie: A Life）,為她艱苦、辛酸和奮斗的生命歷程描繪了一幅更詳細和深入的圖像。 居里夫人：兩次榮獲諾貝爾獎的偉大科學(xué)家 在世界科學(xué)史上，瑪麗·居里是一個永遠不朽的名字。這位偉大的女科學(xué)家，以自己的勤奮和天賦，在物理學(xué)和化學(xué)領(lǐng)域，都作出了杰出的貢獻，并因此而成為唯一一位在兩個不同學(xué)科領(lǐng)域、兩次獲得諾貝爾獎的著名科學(xué)家。 一、靠自學(xué)走進巴黎大學(xué) 瑪麗·居里于1867年出生于波蘭華沙，她是家中5個子女中最小的。她的父親是一名收入十分有限的中學(xué)數(shù)理教師，媽媽也是中學(xué)教員?，旣惖耐晔遣恍业?，她的媽媽得了嚴重的傳染病，是大姐照顧她長大的。后來，媽媽和大姐在她不滿10歲時就相繼病逝了。她的生活中充滿了艱難。這樣的生活環(huán)境不僅培養(yǎng)了她獨立生活的能力，也使她從小就磨煉出了非常堅強的性格。 瑪麗從小學(xué)習(xí)就非常勤奮刻苦，對學(xué)習(xí)有著強烈的興趣和特殊的愛好，從不輕易放過任何學(xué)習(xí)的機會，處處表現(xiàn)出一種頑強的進取精神。從上小學(xué)開始，她每門功課都考第一。15歲時，就以獲得金獎?wù)碌膬?yōu)異成績從中學(xué)畢業(yè)。她的父親早先曾在圣彼得堡大學(xué)攻讀過物理學(xué)，父親對科學(xué)知識如饑似渴的精神和強烈的事業(yè)心，也深深地薰陶著小瑪麗。她從小就十分喜愛父親實驗室中的各種儀器，長大后她又讀了許多自然科學(xué)方面的書籍，更使她充滿幻想，她急切地渴望到科學(xué)世界探索。但是當時的家境不允許她去讀大學(xué)。19歲那年，她開始做長期的家庭教師，同時還自修了各門功課。這樣，直到24歲時，她終于來到巴黎大學(xué)理學(xué)院學(xué)習(xí)。她帶著強烈的求知欲望，全神貫注地聽每一堂課，艱苦的學(xué)習(xí)使她身體變得越來越不好，但是她的學(xué)習(xí)成績卻一直名列前茅，這不僅使同學(xué)們羨慕，也使教授們驚異，入學(xué)兩年后，她充滿信心地參加了物理學(xué)學(xué)士學(xué)位考試，在30名應(yīng)試者中，她考了第一名。第二年，她又以第二名的優(yōu)異成績，考取了數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位。 1894年初，瑪麗接受了法國國家實業(yè)促進委員會提出的關(guān)于各種鋼鐵的磁性科研項目。在完成這個科研項目的過程中，她結(jié)識了理化學(xué)校教師比埃爾·居里，他是一位很有成就的青年科學(xué)家。用科學(xué)為人類造福的共同意愿使他們結(jié)合了。瑪麗結(jié)婚后，人們都尊敬地稱呼她居里夫人。1896年，居里夫人以第一名的成績，完成了大學(xué)畢業(yè)生的任職考試。第二年，她又完成了關(guān)于各種鋼鐵的磁性研究。但是，她不滿足已取得的成績，決心考博士，并確定了自己的研究方向。站到了一條新的起跑線上。 二、鐳之光 1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)表了一篇工作報告，詳細地介紹了他通過多次實驗發(fā)現(xiàn)的鈾元素，鈾及其化合物具有一種特殊的本領(lǐng)，它能自動地、連續(xù)地放出一種人的肉眼看不見的射線，這種射線和一般光線不同，能透過黑紙使照象底片感光，它同倫琴發(fā)現(xiàn)的X射線也不同，在沒有高真空氣體放電和外加高電壓的條件下，卻能從鈾和鈾鹽中自動發(fā)生。鈾及其化合物不斷地放出射線，向外輻射能量。這使居里夫人發(fā)生了極大的興趣。這些能量來自于什么地方？這種與眾不同的射線的性質(zhì)又是什么？居里夫人決心揭開它的秘密。1897年，居里夫人選定了自己的研究課題－－對放射性物質(zhì)的研究。這個研究課題，把她帶進了科學(xué)世界的新天地。她辛勤地開墾了一片處女地，最終完成了近代科學(xué)史上最重要的發(fā)現(xiàn)之一－－發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳，并奠定了現(xiàn)代放射化學(xué)的基礎(chǔ)，為人類做出了偉大的貢獻。 在實驗研究中，居里夫人設(shè)計了一種測量儀器，不僅能測出某種物質(zhì)是否存在射線，而且能測量出射線的強弱。她經(jīng)過反復(fù)實驗發(fā)現(xiàn)：鈾射線的強度與物質(zhì)中的含鈾量成一定比例，而與鈾存在的狀態(tài)以及外界條件無關(guān)。 居里夫人對已知的化學(xué)元素和所有的化合物進行了全面的檢查，獲得了重要的發(fā)現(xiàn)在：一種叫做釷的元素也能自動發(fā)出看不見的射線來，這說明元素能發(fā)出射線的現(xiàn)象決不僅僅是鈾的特性，而是有些元素的共同特性。她把這種現(xiàn)象稱為放射性，把有這種性質(zhì)的元素叫做放射性元素。它們放出的射線就叫“放射線”。她還根據(jù)實驗結(jié)果預(yù)料：含有鈾和釷的礦物一定有放射性；不含鈾和釷的礦物一定沒有放射性。儀器檢查完全驗證了她的預(yù)測。她排除了那些不含放射性元素的礦物，集中研究那些有放射性的礦物，并精確地測量元素的放射性強度。在實驗中，她發(fā)現(xiàn)一種瀝青鈾礦的放射性強度比預(yù)計的強度大得多，這說明實驗的礦物中含有一種人們未知的新放射性元素，且這種元素的含量一定很少，因為這種礦物早已被許多化學(xué)家精確地分析過了。她果斷地在實驗報告中宣布了自己的發(fā)現(xiàn)，并努力要通過實驗證實它。在這關(guān)鍵的時刻，她的丈夫比埃爾·居里也意識到了妻子的發(fā)現(xiàn)的重要性，停下了自己關(guān)于結(jié)晶體的研究，來和她一道研究這種新元素。經(jīng)過幾個月的努力，他們從礦石中分離出了一種同鉍混合在一起的物質(zhì)，它的放射性強度遠遠超過鈾，這就是后來被列在元素周期表上第84位的釙。幾個月以后，他們又發(fā)現(xiàn)了另一種新元素，并把它取名為鐳。但是，居里夫婦并沒有立即獲得成功的喜悅。當拿到了一點點新元素的化合物時，他們發(fā)現(xiàn)原來所做的估計太樂觀了。事實上，礦石中鐳的含量還不到百萬分之一。只是由于這種混合物的放射性極強，所以含有微量鐳鹽的物質(zhì)表現(xiàn)出比鈾要強幾百倍的放射性。 科學(xué)的道路從來就不平坦。釙和鐳的發(fā)現(xiàn)，以及這些放射性新元素的特性，動搖了幾世紀以來的一些基本理論和基本概念?？茖W(xué)家們歷來都認為，各種元素的原子是物質(zhì)存在的最小單元，原子是不可分割的、不可改變的。按照傳統(tǒng)的觀點是無法解釋釙和鐳這些放射性元素所發(fā)出的放射線的。因此，無論是物理學(xué)家，還是化學(xué)家，雖然對居里夫人的研究工作都感到有興趣，但是心中都有疑問。尤其是化學(xué)家們的態(tài)度更為嚴謹。為了最終證實這一科學(xué)發(fā)現(xiàn)，也為了進一步研究鐳的各種性質(zhì)，居里夫婦必須從瀝青礦石中分離出更多的、并且是純凈的鐳鹽。 一切未知的世界都是神秘的。在分離新元素的研究工作開始時，他們并不知道新元素的任何化學(xué)性質(zhì)。尋找新元素的唯一線索是它有很強的放射性。他們據(jù)此創(chuàng)造了一種新的化學(xué)分析方法。但是他們沒有錢，沒有真正的實驗室，只有一些自己購買或設(shè)計的簡單的儀器。他們出于工作效率的考慮，分頭開展研究。由居里先生試驗確定鐳的特性；居里夫人則繼續(xù)提煉純鐳鹽。 有志者事竟成！大自然的任何奧秘都會都會被那些向它頑強攻關(guān)的人們揭開。1902年年底，居里夫人提煉出了十分之一克極純凈的氯化鐳，并準確地測定了它的原子量。從此鐳的存在得到了證實。鐳是一種極難得到的天然放射性物質(zhì)，它的形體是有光澤的、象細鹽一樣的白色結(jié)晶。在光譜分析中，它與任何已知的元素的譜線都不相同。鐳雖然不是人類第一個發(fā)現(xiàn)的放射性元素，但卻是放射性最強的元素。利用它的強大放射性，能進一步查明放射線的許多新性質(zhì)。以使許多元素得到進一步的實際應(yīng)用。醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，鐳射線對于各種不同的細胞和組織，作用大不相同，那些繁殖快的細胞，一經(jīng)鐳的照射很快都被破壞了。這個發(fā)現(xiàn)使鐳成為治療癌癥的有力手段。癌瘤是由繁殖異常迅速的細胞組成的，鐳射線對于它的破壞遠比周圍健康組織的破壞作用大的多。這種新的治療方法很快在世界各國發(fā)展起來。在法國，鐳療術(shù)被稱為居里療法。鐳的發(fā)現(xiàn)從根本上改變了物理學(xué)的基本原理，對于促進科學(xué)理論的發(fā)展和在實際中的應(yīng)用，都有十分重要的意義。 三、金子一般的心靈 由于居里夫婦的驚人發(fā)現(xiàn)，1903年12月，他們和貝克勒爾一起獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。他們夫婦的科學(xué)功勛蓋世，然而他們卻極端藐視名利，最厭煩那些無聊的應(yīng)酬。他們把自己的一切都獻給了科學(xué)事業(yè)，而不撈取任何個人私利。在鐳提煉成功以后，有人勸他們向政府申請專利權(quán)，壟斷鐳的制造以此發(fā)大財。居里夫人對此說：“那是違背科學(xué)精神的，科學(xué)家的研究成果應(yīng)該公開發(fā)表，別人要研制，不應(yīng)受到任何限制”。“何況鐳是對病人有好處的，我們不應(yīng)當借此來謀利”。居里夫婦還把得到的諾貝爾獎金，大量地贈送別人。 1906年，居里先生不幸因車禍而去世，居里夫人承受著巨大的痛苦，她決心加倍努力，完成兩個人共同的科學(xué)志愿。巴黎大學(xué)決定由居里夫人接替居里先生講授物理課。居里夫人成為著名的巴黎大學(xué)有史以來第一位女教授，還是在他們夫婦分離出第一批鐳鹽的時候，就開始了對放射線各種性質(zhì)的研究。僅1889年到1904年間，他們就先后發(fā)表了32篇學(xué)術(shù)報告，記錄了他們在放射科學(xué)上探索的足跡。1910年，居里夫人又完成了《放射性專論》一書。她還與人合作，成功地制取了金屬鐳。1911年，居里夫人又獲得諾貝爾化學(xué)獎。一位女科學(xué)家，在不到10年的時間里，兩次在兩個不同的科學(xué)領(lǐng)域里獲得世界科學(xué)的最高獎，這在世界科學(xué)史上是獨一無二的事情！ 1914年，巴黎建成了鐳學(xué)研究院，居里夫人擔(dān)任了學(xué)院的研究指導(dǎo)。以后她繼續(xù)在大學(xué)里授課，并從事放射性元素的研究工作。她毫不吝嗇地把科學(xué)知識傳播給一切想要學(xué)習(xí)的人。她從16歲開始，成年累月地學(xué)習(xí)、工作，整整50年了。但她仍不改變那嚴格的生活方式。她從小就有高度的自我犧牲精神，早年她為了供姐姐上學(xué)，甘愿去別人家里做傭人。在巴黎求學(xué)期間，為了節(jié)約燈油和取曖開支，她每天晚上都在圖書館讀書，一直到圖書館關(guān)門才走。提取純鐳所需要的瀝青鈾礦，在當時是很貴重的，他們從自己的生活費中一點一滴地節(jié)省，先后買了8、9噸，在居里先生去世后，居里夫人把千辛萬苦提煉出來的，價值高達100萬金法郎以上的鐳，無償?shù)刭浰徒o了研究治癌的實驗室。 1932年，65歲的居里夫人回到祖國，參加“華沙鐳研究所”的開幕典禮。居里夫人從青年時代起就遠離祖國，到法國求學(xué)。但是她時刻也沒有忘記自己的祖國。小時候，她的祖國波蘭被沙俄侵占，她就非常痛恨侵略者。當他們夫婦從礦物中分離出新元素以后，她把新元素命名為釙。這是因為釙的詞根與波蘭國名的詞根一樣。她以此表示對慘遭沙俄奴役的祖國的深切懷念。 1937年7月14日，居里夫人病逝了。她最后死于惡性貧血癥。她一生創(chuàng)造、發(fā)展了放射科學(xué)，長期無畏地研究強烈放射性物質(zhì)，直至最后把生命貢獻給了這門科學(xué)。她一生中，共得過包括諾貝爾獎等在內(nèi)的10種著名獎金，得到國際高級學(xué)術(shù)機構(gòu)頒發(fā)的獎?wù)?6枚；世界各國政府和科研機構(gòu)授予的各種頭銜多達100多個。但是她一如既往地那樣謙虛謹慎。偉大的科學(xué)家愛因斯坦評價說：“在我認識的所有著名人物里面，居里夫人是唯一不為盛名所顛倒的人?！? |
|
|
來自： 李燕 > 《與孩子一起學(xué)習(xí)》
