书城教材教辅启发青少年的科学探索故事
72695200000002

第2章 科学探索的故事(1)

追寻恐龙

恐龙是生活在距今一亿年前的动物。二十世纪八十年代,居然从非洲传出发现活恐龙的消息,引起各国科学家的极大兴趣。

美国人行动得最快,他们装备了世界上最先进的仪器设备来到中非沼泽地带。他们在据说看到过恐龙的当地人指引下,搜寻恐龙可能出没的地方,并设下很多令恐龙上当的圈套。整整两个月过去了,终于在泰莱湖边发现了恐龙的行迹。在一个暴风雨之夜,一个庞大的身影突然在湖中穿过,并传来几声震耳的吼声。一切发生得太快了,人们还没来得及看清楚,周围又平静下来。

后来,刚果的一支探险队沿着美国人的路线,终于看清了这头怪兽的模样,并拍摄下来。科学家们分析,这个怪物其实可能是恐龙的一个变种。

纸是怎样发明的

你们知道我们用的纸张是怎样制成的吗?知道它的发明者是谁吗?告诉你们,是东汉时期的蔡伦发明了造纸术。蔡伦由于家境不好,15岁时被送到皇宫里做了太监。他很勤快、好学,得到了老太监的喜欢,所以一有空闲,老太监就教他读书、写字。

当时,人们都用竹简写字,但由于竹简表面不够平滑,墨迹很难沾上,每写一个字要反复上墨才行。蔡伦想:“竹简这么笨重、粗糙,难道就没有别的材料可以写字吗?”一次,太后赏给蔡伦一匹帛,老太监告诉他,帛也可以写字,叫帛书,但由于帛的价钱太贵,老百姓是用不起的。有一天,蔡伦在学堂里看见学生们在一个沙盘上写字,便上前打听,才知道竹简数量很少,帛又太贵,学生们只好用沙盘写字。看到这种情况,蔡伦决心要制造一种既轻便、便宜又容易书写的材料。他潜心研究,经过反复试验,发现用旧麻、树皮、破渔网一起煮后,就成了纸浆,再经过拍打晾晒就成了可以写字用的纸,再后来,他从农妇“淘米”的方法中得到启发,用筐装纸浆放入水中,利用水的力量使纤维交织成形晒干后,纸就形成了。这样做出来的纸价格低廉而且表面平滑。

火药的由来

你们知道吗?火药的发明,是由炼丹而来的。

早在西汉时期,汉武帝为了长生不老,经常找来大臣,为他出谋划策。有个大臣建议说:“陛下,我听说有一种仙丹,吃了就能长命百岁。”汉武帝一听,高兴极了,连忙下令全国的巫师为他炼丹,可是,在炼丹过程中常常出现差错,引起一次又一次的爆炸事故,有时甚至还炸伤很多人。原来,仙丹主要是用硫磺、硝石、朱砂混合,再加上蜂蜜来燃烧炼制的,其中,还含有毒性很强的水银。因此在炼丹过程中,如果稍不注意,就会引起爆炸。

但是,这些巫师们为了博得皇帝的欢心,仍然不停地在炼制仙丹。一天傍晚,有个巫师因疲劳过度,就靠在炼丹炉旁睡着了,还做了很多噩梦。当他惊醒后,发现丹房起了大火,禁不住大叫一声:“不好,发生了火药事故!”于是,“火药”一词便传开了。

后来,火药引起了军事家浓厚的兴趣,他们进行了深入的研究,将硝石、硫磺和木炭按一定比例配制成了世界上最早的火药。

以蛇为标志的药店

一条蛇缠绕在高脚杯上,这便是欧洲药店的标志。在古希腊神话中,医神阿斯克勒庇俄斯及其女儿健康之神吉吉娅的身边,总有一条蛇伴随着。在某些美术作品中,甚至有吉吉娅用高脚杯喂蛇的情景。那么,为什么在欧洲人眼中,蛇与健康密不可分呢?

古代的欧洲,是一个瘟疫肆虐横行的地方。根据史料记载,每一次瘟疫大流行,都将夺去几万、几十万,甚至上百万人的生命。后来,人们终于发现瘟疫是由老鼠传播的。而蛇则是老鼠最可怕的天敌。所以在那个时候,许多神庙、教堂里,都由僧侣饲养着大量的蛇。一旦发现疫情,神庙里的蛇便会倾巢而出,四处吞食老鼠,疫情也便很快得到控制了。所以,欧洲人始终觉得健康与蛇是密不可分的。

V型手势为什么表示胜利

在英语里,“V”是胜利(Victory)的第一个字母,这就是V型手势表示胜利的最基本的原因。那么,从什么时候开始,人们盛行用V型手势表示胜利呢?

在第二次世界大战期间,有一位名叫维克多·德拉维利的比利时人。正是他有一次在广播里向德军占领区的广大人民号召,利用一切机会在公共场所用粉笔书写V字母,以表示敢于斗争、敢于胜利的信念,使纳粹惶惶不可终日。后来,这一斗争形式迅速传遍欧洲各德军占领区。大家不仅到处书写,见面时也伸出食指和中指作V字型,互相激励。

所以,从第二次世界大战起,用V形手势表示胜利的方式就被全世界人民所接受了。

飞碟之谜

1947年6月,美国新闻界报道了这样一件奇事:一位灭火器材公司的老板驾驶着他的私人飞机在天空飞行,突然,他的眼睛被一阵强光所吸引,他定睛一看,只见在他的前方,出现了九个奇怪的飞行物,这些飞行物形状又大又扁,并且一蹦一跳地飞着,就像飞行的碟子一样,它们快速地升高、旋转,然后消失了。

飞碟一事轰动了美国。此后,在美国、加拿大、巴西等国相继有人报告说见过类似的物体。几十年来,世界各地都有人称看见过此类物体的出现。后来,人们根据目击者的描述,得知这类物体一般呈碟子形、草帽形、球形等,人们把它称为未经探明的空中飞行物,在英文中,它的缩写名字是UFO。

在我国,也有人看见过飞碟。1979年12月的一天晚上,昆明市一所中学的几个同学,下晚自习回家时,发现不远处的天空中有个红红的火球悬浮着。很快,它又高速旋转着飞起来,它上下左右轻盈地飞舞着,五分钟后,火球突然加速,瞬间消失得无影无踪。

飞碟究竟是什么?它从何而来?它是虚构的幻觉还是确有其物?围绕着飞碟,是一连串扑朔迷离的疑团,真相如何,我们正期待着科学家们的回答。

华佗与麻醉药

华佗是我国古代杰出的医学家。因为医术高明,能妙手回春,被人们誉为“神医”。

在东汉时期,华佗就能给病人做手术。但病人常因剧烈的疼痛,拳打脚踢,华佗只好把病人捆起来,可这样还是不行,病人一看见华佗手中的刀,就吓得大叫大闹。看到病人痛苦的样子,华佗很是心疼,但是又没有别的办法。一天,几个人抬着一个受伤的青年来求医。华佗一看,病人的腿摔断了,因疼痛已昏迷了,于是便立即给他动手术。

病人因伤势严重,华佗来不及像往常那样捆住病人,就开始了手术。开始,华佗怕病人乱动,叫护送的人使劲按住病人的四肢,可是病人毫无挣扎的意思,手术进行得十分顺利。华佗十分纳闷:“这是怎么回事呢?”他仔细观察,闻出一股酒味,顿时恍然大悟:人醉了就会失去知觉,当然也不知疼痛啊!如果制造这样一种药,手术前让病人吃下去,不就可以减轻痛苦吗?后来他搜集许多草药,配成各种药方并亲自尝试,经反复试验,终于发明了中药麻醉剂——麻沸散。从此人们再也不会因为开刀而疼痛了。

活字印刷术

毕昇是北宋中期时候的人,他常到家附近的书坊去学习印刷术,有一天,毕昇正在刻一部书稿,发现有很多字在文章中经常出现,就想:“如果刻出来的字可以拆开,再自由组合,不就方便多了吗?”

于是,毕昇立即动手,找出了3000个常见字,试着刻在小木板上。并按音把字归成十几类,每一类都按部首画排出顺序。但经过实验后,发现木活字质地软,容易吸水变形。印刷时墨水多了字就变得模糊不清了。

怎样才能找到一种既不吸水,又能雕刻成字的材料做字呢?毕昇为寻找新的材料绞尽脑汁。一天,毕昇见人用瓦罐烧水,猛然想到:如果用泥坯刻字,再进窖烧,不就可以制成不吸水的泥活字吗?

于是,他搭起了一座小窖,又用胶泥制成许多半寸见方的“小土坯”,刻成5000多个字块,然后用窖烧制,两天后,一套不吸水、笔画清晰、坚如牛角的泥活字终于制成了。毕昇把活字版拼好,试印了300多张,每一张都清清楚楚,大家看了不禁拍手叫绝。活字印刷终于试验成功了!

肥皂泡中的启示

牛顿从剑桥大学毕业后,回家探亲。一天,他和父亲到田间锄草。休息时,牛顿摘下蒲公英的茎条,吹肥皂泡玩。吹着,吹着,他突然发现一个个肥皂泡在阳光下变得花花绿绿,便奇怪地问父亲。父亲说:“这有什么稀奇,肥皂泡本来就这样。”“不,这一定与太阳光有关,它说明阳光并不只是一种颜色。”谁不知道太阳光是白色的?傻孩子!”

“问题没这么简单,我要认真地研究一下。”这个自小就有股子“牛劲”的牛顿,一旦遇上疑惑,不弄个水落石出,是不会罢休的。

第二天,天空晴朗,阳光明媚。牛顿收拾了一些必要的器具,开始了自己的实验。当他一边吹肥皂泡,一边拿着一块三棱形的玻璃片观察时,呈现出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色彩。“啊!阳光中包括七种颜色。”牛顿为自己的发现欢呼雀跃着,但他马上又想到:白光既然可以散成七色,那么,七色光聚在一起,是不是就可以得到白光呢?于是,他连忙试验,果然如此。

就这样,牛顿从普通的肥皂泡上,发现了光学物理中一个十分重要的原理——光的色散和聚合原理。

爱迪生发明灯泡

爱迪生在1878年完成留声机的发明后,转向对电灯的研究。他翻阅了大量的资料,发现要使电灯能照明,关键在于灯丝。于是他先后试用了1600多种植物纤维和矿物质做实验,可都没有成功。

有一天,爱迪生看见妻子用来缝制衣服的棉线,顿时眼睛一亮。他拿起一团棉线,直奔实验室,他把棉线烧成炭丝,做成灯丝安装在灯泡上。接通电源后,灯泡立刻发出耀眼的光芒,把整个实验室照得通明。世界上第一盏白炽灯终于诞生了!这盏灯足足亮了45个小时,后来,爱迪生又对灯丝进行了改进,使电灯亮了1200多个小时。

雷达的发明

1940年9月15日,疯狂的希特勒集中500架德国飞机偷袭伦敦,企图让这座著名的城市从地图上消逝。可是,德国法西斯的飞机还没有进入英国领空,就遭到英国歼击机和地面炮火的攻击,结果有105架飞机被击落。

原来,英国之所以能早早地发现敌机,是因为他们当时已经发明了雷达。这应归功于物理学家罗伯特·沃特森·瓦特。因为雷达是他发明的。

1934年的一天,沃特森·瓦特在实验室观看荧光屏上的图像时,突然发现图像中出现了一连串的亮点。经过反复地实验,发现那是距实验室不远的一座高楼反射回来的电波信号。这一意外发现使沃特森·瓦特想到:既然近处的高楼能反射电波,那么更远的东西是否也能反射电波?如果可以,那不就可以从荧光屏上及时发现入侵的敌机吗?在英国皇家司令部的支持下,他试制成了电波发射装置和接收电波的装置。经试验,飞机在12公里以内起飞后,发射出去的电波碰上了飞机后迅速反射回来,发现了目标。半年后,雷达更加完善了,外来信号在屏幕上能直接以光带的形式出现。这样,飞机的高度与距离就一目了然,并且能发现160公里内,高度5000米的飞机。世界上第一部雷达诞生了。

谋杀的“凶器”——照相机

照相机是我们生活中的好伙伴,能帮助我们留下瞬间的美好回忆,但它的发明经历了很长时间,其中还有很有趣的故事。

18世纪以前,无论是“小孔成像”还是“摄影暗箱”,它们虽具有照相机的某些特性,但因不能将图像记录下来,仍不能称为照相机。

18世纪中期,人们发现了感光材料,这给照相机的问世注入了有效的催化剂。人们在“摄影暗箱”上装上感光片,照相机诞生了。

初期的照相机体积庞大,十分笨重且不便携带。为了照相,就像受罚一样,要端端正正地坐好长时间,使那些养尊处优的先生小姐们要受一阵苦。

对于照相机这种新生事物,曾有一批靠画肖像画为生的画家联名上书政府要求取缔照相术。他们的理由十分简单:怕摄影师抢走他们的饭碗。

1858年,英国人斯开夫发明了一种手枪式胶版照相机。由于镜头的有效光圈大,所以只要扣动扳机就能拍摄。一次,维多利亚女王在宫廷内召开盛大宴会,邀请各国使节。斯开夫作为新闻记者也到了场。当他拿出照相机对准女王拍照时,蜂拥而上的警卫将他扑倒,会场顿时大乱。原来,他们以为斯开夫要用“手枪”谋杀女王。后来才知道,“凶器”原来是照相机。

之后,随着感光材料及摄影技术的进一步发展、照相机不断地得到完善。科学的发展是没有止境的。将来,一定会有更令人称奇的照相机问世!

空中的花朵——降落伞

降落伞大家都很熟悉,在军事、体育和民用方面都有很广泛的用途。是谁发明了它呢?这个荣誉应当归于法国的卢诺尔曼。

卢诺尔曼从小就富于幻想,常常冒出不可思议的念头。少年时,他常和小伙伴们到家附近的一座高塔上玩,在那度过了许多美好的时光。

“要是我能像小鸟那样,用翅膀翱翔多好!那就可以从塔顶飞到地上,用不着慢吞吞地下楼梯了。”他和小伙伴们叽叽喳喳地议论着。

长大后,那个想“飞”的梦想一直萦绕着他。于是他开始搜集资料。一次,他看到一篇小说,讲述了主人公从高层城堡越狱时,把两条被单的角系在一起,然后两手抓住被单的两端,利用风力的托举缓缓落地。这给了他很大的启发。

他根据这个故事所讲的,经过反复揣摩,设计出了第一顶降落伞,并决定到高塔上试降。