機遇不負有心人
1830年,德國著名化學家維勒,在研究墨西哥產的褐色鉛礦石時,發現礦石里有些金屬化合物呈現多種顏色。其中以紅色最為顯著。當時,他猜測這種金屬可能是鉻,因為鉻的化合物大多是紅色的。
事隔不久,年輕的瑞典化學家肖夫斯特姆也遇到了同樣的情況,并且產生了同樣的設想。但是肖夫斯特姆卻進一步對礦石的成分做了詳細的化學分析,終于發現一種新的元素——嘲。
當維勒知道這個消息時,懊悔非常。在他給肖夫斯特姆的祝賀信中說:“我真糊涂透頂,眼睜睜地看到新元素,卻讓它跑掉了。”
一只貓偶然的奇跡
19世紀初,歐洲爆發了大規模的戰爭,迫切需要大量的黑火藥。黑火藥的成分有硫磺、炭粉和硝石。而硝石在當時很緊張,因此好多科學家都在研究制取硝石,其中法國有一位藥劑師叫庫爾特瓦,正研究從海草灰中提取硝石。
有一天,突然一只貓闖進了實驗室,竟把桌上一只盛有硫酸的瓶子打翻了,硫酸沿著桌面流到了海草灰的溶液中。奇跡偶然出現了,硫酸和浸過的海草灰的溶液發生了反應。升起了一縷縷紫色的煙霧,氣味刺鼻。煙霧凝結后,變成了鹽粒似的紫灰色晶體,并閃爍著金屬的光澤。
庫爾特瓦興奮極了,立即進行了化驗分析,竟發現了一種新的化學元素。后來命名它為碘,希臘文原意就是“紫色”。
假說閃耀的光輝
公元前5世紀,古希臘的哲學家安那薩哥拉斯,居然否定了太陽神阿波羅的存在,說太陽只不過是一塊火熱的大石頭。同樣否定了月亮是伊倫娜手持的玉盤,說它只不過是一塊不會發光的冰冷的土塊。這在當時是大逆不道的,于是他被投進監獄,度過了30個春秋!
長期的鐵窗生涯無法阻擋他那顆求知的心燃燒出智慧的火花。他艱難地拖著腳鐐,拿著木炭在石板上面寫啊。畫啊……
他思索著、描繪著。一輪明月冉冉升起,初升的月亮又大又圓,仿佛貼掛在那窗戶上,尤如正方形上面擱置一個圓圓的玉盤。這位聲名顯赫的古典哲學家的心都醉了,像一個天真無邪的孩子。兩個最簡單的幾何圖案一圓一方疊在一起,究竟是這個圓大還是這個正方形大呢?
他注意到正方形的四角沒有被圓形所遮蓋;而圓形
的“四個弓形”也沒有被正方形所遮蓋。他于是就想:能否化圓為方呢?他這樣想著,頓時,一個奇異的命題從靈感中迸發出來:作一個正方形,讓它的面積等于這個圓吧!
從此,數學史上記錄的這個新的命題風靡了2000多年,世界上不知有多少名流高士被它陶醉和征服。這化圓為方的問題,2000多年來還是沒有找到結果。但是,在對這個問題的研究當中,研究者們得到了許許多多的新成果:圓周率的出現,窮竭法……
到1882年,才真相大白,化圓為方的問題是不能解決的。即不可能有面積完全相等的一個正方形和一個圓形。盡管這一假說未能成立,然而由它而出現其他的新成果,同樣閃爍著耀眼的光輝!
霧引來的奇跡
1894年,年輕的威爾遜便開始致力于人工云霧的研究。
他通過仔細觀察,首先認識到,要形成云霧,除了溫度下降到能使水蒸氣凝結成小水珠的程度外,還必須有大量的灰塵來充當小水珠的凝結中心。也就在這時,物理學家亥姆霍茲發現,電荷在一般蒸氣的噴射流中會強烈地密集起來。
這一發現啟迪了威爾遜,他通過了反復實驗,終于得出結論,不只是灰塵,任何一個帶電荷的粒子——離子都可以成為凝結中心,使水蒸氣凝結成小水滴:他又從倫琴發現x射線與貝克勒爾發現鈾的放射性中得到啟發,決定用x射線和貝克勒爾射線來形成人工云霧。于是就開始了“云霧室”的設計。
威爾遜云霧室給研究原子核物理的人幫了大忙。借助于它,人們可以觀察微小粒子的行蹤,成為研究核物理的重要工具。為此,威爾遜獲得了1927年諾貝爾物理學獎金。
從喝啤酒中想到的
1952年的一天,美國密執安大學教授格拉澤在喝啤酒時,發現了小氣泡從杯底和杯壁上產生的現象。格拉澤自言自語:“能不能利用這個原理來顯示基本粒子的徑跡呢?”
他用乙醚代替啤酒作試驗。把放射性同位素鈷60放射伽瑪粒子投進乙醚里,當粒子穿過乙醚時,產生許多小汽泡,從而顯示了粒子的徑跡。這就導致了原始氣泡室的發明。有了氣泡室,科學家發現了許多新的基本粒子。格拉澤因發明氣泡室,獲得了1960年諾貝爾物理學獎。