书城科普读物青少年素质养成必读故事:让青少年热爱科学的故事
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第13章 自己动手学科学(5)

小科内尔一个人潜水也觉得挺孤单的,没劲儿。于是,他想:何不找个忠实的伙伴呢?再说,人不能长久地待在水下,鸡、鸭、猫、狗大概行吧。小科内尔便趁家里人不注意,把家里的一只鸡逮住。他用绳子缚着鸡腿,悄悄地塞进书包里,一溜烟似的跑进游泳池里。

小科内尔做好准备工作,手拿着鸡,做深呼吸,再做深呼吸,够了,够了。接着蹲进浅水区。1秒、2秒……86秒,啊,快憋死了。小科内尔实在忍不住了,冒出水面,成了“落汤鸡”,有气无力。鸡也成了落汤鸡,可鸡扑腾扑腾地乱挣扎,还挺精神呢!

“天哪,我连鸡都比不过,我还能当爸爸一样的科学家吗?”小科内尔可气坏了。

这时,小科内尔又抱着鸡潜进水里了。可又只待了80秒,而鸡还在扑腾扑腾地抖擞着翅膀,好像在嘲笑小科内尔:“想和我比试,没门,逗风景去吧!”

小科内尔急得要命,惩罚似的把鸡按在水里,看到水面直冒着泡,心里得意地想:“我看你还能待多久!”经过三番五次如此的折腾,鸡再也打不起精神了。小科内尔可高兴呢,心里充满了喜悦。

把鸡淹成个半死状后,小科内尔和鸡比试起来了。92秒……97秒……110秒。好,再来一次,125秒……146秒……天空渐渐地暗了下来,北海的风又一阵一阵地吹了过来,黄昏的景致把小科内尔涂了一脸暮色。鸡到底是鸡,经不住小科内尔一天的折腾。当小科内尔再次准备潜入水里时,才发现手上的鸡不知什么时候已经断气了。小科内尔可慌了,鸡死了,回家怎么向妈妈说呢?

回到家后,小科内尔如实地向爸爸妈妈交代了一切,妈妈一个劲地数落他。老海门斯出来打圆场:“算了,孩子还小,不懂事;其实也好,晚餐有鸡肉吃了。”

后来,小科内尔不仅成了伙伴里的潜水王,而且凭着他坚韧不拔的求学精神,实现了他的抱负,成了比利时当代杰出的生物学家。

奇特的“变星”

距地球100万亿千米,有一颗学名叫“大陵五”的恒星。关于这颗恒星,在古希腊神话里,有过这样一个传说:美杜莎是个魔法无边的女妖,虽然她长得美丽异常,那一头长发却是一条条毒蛇变成的。美杜莎还有一种妖术:谁要是从正面看见她,谁就会立刻变成一块石头。为了为民除害,一个英雄想出了一条妙计,他以盾牌为镜,从盾牌中看准了女妖的头,一刀砍了下去……女妖被砍死了,她的头变成了一颗星星。从此,人们把这颗星称为“魔星”。

许多年过去了,人们或许已把这颗星星淡忘了。到了1782年,这颗星星的另一个秘密却被英格兰的聋哑青年发现了。这位聋哑青年名叫约翰·古德里克。古德里克从小就喜欢在晴朗的夜晚静静地观望星空。对于那一望无际的天宇,他充满了好奇心。他常常凭肉眼数着天上的星星,辨认各类星座,注意着星体的变动,探索着宇宙的奥秘。

有一年冬天,古德里克用自制的天文望远镜观察“魔星”,他发现:这颗星有时暗,有时亮,与看到的其他星不一样,亮度有着明显的变化。

他诧异地想:“这种亮度的变化是什么原因造成的呢?”他决心揭开这个奥秘。

从此,他几乎着魔了一般,每天晚上盯住“魔星”,坚持对它连续跟踪观察。到了后半夜,室外更冷了,妈妈心疼他,硬逼着他上床睡觉,可是他等妈妈睡着以后,又悄悄爬起来,在严寒中接着观察那颗“魔星”。他整整观测了一个冬天,终于弄清了“魔星”明暗变化的规律。他发现:“魔星”由亮渐渐变暗,再由暗变亮的周期是两天零二十一个小时。

“这种亮度变化是什么原因造成的呢?”他的脑海中又闪现了深入探索的强烈愿望。这天晚上,古德里克又守在望远镜旁。只见一片流云渐渐遮住了闪光的星星,过了一会儿,星星又出现在望远镜里,虽然,这是观测天象时常见的事,而这次却意外地使他受到新的启发:“是什么流动的东西挡住了它,使它变得忽明忽暗了呢?如果是流云,那么不会有规律地出现,只要我发现这种现象是有周期的,那一定会找出除流云以外的真正原因!”

这时,他又联想到日食:耀眼的阳光,由于受到月亮的遮挡,变暗淡了;等月亮移开时,太阳又重放光芒。

经过反复的观察、思索、联想,古德里克做出了以下的推断:“魔星”身边一定有一颗比较暗的行星围绕它旋转,当这颗行星转到地球的“视线”范围之内的时候,地球上的人们看上去,“魔星”就变暗了;当行星转出地球的“视线”后,“魔星”射出的光线又恢复原来的样子,人们看上去,自然又变亮了。

当时,古德里克只有18岁,做出这个独创性的见解后,他还没来得及进一步去证实它,就离开了人间,年仅22岁。

1888年,也就是古德里克死后的100年,西方天文学家用科学的方法证实了他的设想。“魔星”成了第一颗被发现的“变星”,人类研究“变星”的历史就从此开始了。

教堂吊灯的启示

伽利略是中世纪意大利杰出的物理学家、天文学家,他在科学史上许多伟大的发明和发现,都是他长期刻苦钻研、细心观察的结果。

伽利略幼年时就很爱动脑筋,善于留心观察事物。在学校里,伽利略勤奋刻苦,他很快学会了拉丁文、希腊文、哲学,就连图画和音乐,他也学得很好。父亲看到这种情况,就放弃了要他做布商的念头,将他送进比萨大学。

在大学里,伽利略非但勤学,而且仍然保持善于观察事物的好习惯,别人司空见惯、习以为常的现象,他却要问一个为什么,并能从中领悟出新奇的东西。

有一天晚上,他静坐在比萨教堂里,看到悬挂在教堂中央上空的吊灯,被教堂一边敞开的窗子吹进的风刮得左右摇摆。他赶紧把窗关上,心想,这样,灯马上就不会动了,可是灯仍然有规律地摇摆着。这时,他突然感觉到:“这灯在摇动时的距离虽然不相等,但是它所需要的时间或许是相等的。”于是他马上按着自己的脉搏,口中默默数着数儿,经过多次验证,得知灯左右摇摆一次所需要的时间是相等的。后来,伽利略把这种摇摆特性称为“摇摆的等时性”定律。

这个灯在教堂里不知摇摆了多少年,而看见的人也不知有几千几万,谁也没有发现什么秘密。然而,伽利略却能因此开发思路。他利用他发现的定律,造了一个适当长度的摆锤,用来测量脉搏的速度和均一性。后来,他又制造了钟表,发明了天文钟。在他双目失明、遭受教会迫害幽禁,已经是风烛残年的最后日子里,还在利用他50年前发现的定律,研究利用摆锤测量时间。

达尔文“尝”甲虫

达尔文是英国博物学家,著名的进化论的奠基人。他先后在爱丁堡大学和剑桥大学攻读医学和神学,但他一心向往自然科学。1831~1836年,他以博物学家的身份乘坐“贝格号”海军勘探船做历时5年的环球旅行,对动植物和地质等进行了大量的观察、采集。1859年,他出版了《物种起源》一书,提出了生物进化的观点。

达尔文从小具有喜爱大自然的天性。虽然父亲望子成龙,几次送他学医、学神学,但他都感到“索然无味”。他喜爱打猎,当他第一次猎中一只鹬鸟时,激动无比,双手发抖。他还喜欢养狗、捉老鼠、抓小鸡、摆弄瓶瓶罐罐。他上了剑桥大学基督学院学习神学后,经父亲再三叮嘱,学习比较努力,成绩也达到了优良。但他“本性难移”,爱上了这里的甲虫。虽然,这只是出于搜集的热情,但他倾注了满腔心血,感到了无比快乐。他不忍心把小小的甲虫解剖,他主要是为了分清这些小小虫类的异同点,弄清它们的名字,不达目的决不罢手。

有一天,达尔文课后到院子里去欣赏各种树木、花草,他忘情地徜徉在绿色植物中,心情格外舒畅。只见他在一棵根深叶茂的大树下站住了,盯着一处出神。接着,他伸手轻轻地剥下了一些老树皮,迅速地用双手上前捉住了两只甲虫。这可是以前从未见过的小虫啊!还没等仔细辨认,突然又瞧见了第三只更眼生的甲虫。他深恐这只小虫跑走,毫不犹豫地把右手中的甲虫放进口中,想去捉第三只。

“哎哟!”他一面大叫着,一面向外吐着。原来放在嘴里的甲虫因为突然改变了环境,本能地排出一种极为辛辣的液体,强烈地刺激了达尔文的舌头。他吐出了这只甲虫,又接连吐了好几口唾液。待他清醒过来时,吐出的甲虫飞了,第三只甲虫也被他惊跑了。

回到宿舍,同伴见他一脸懊丧,手中还握着一只甲虫,便问他遇到什么事了,他摇摇头苦笑着说:“我尝到了甲虫的滋味。”

成名后,达尔文依然保持着谦虚的态度。有一次,他到乡下去拜访一位朋友,小山村里人人都知道了这件事,大家抱着各种好奇的心争先来拜访他。达尔文总是谦虚而友好地接待他们。

两个农家的孩子别出心裁,想与这位大科学家开个玩笑。商量了一阵后,他们来到野外。他们捉了一只蝴蝶、一只蚱蜢、一只甲虫和一只蜈蚣,然后,取下了蜈蚣的躯干、折下蝴蝶的翅膀,扭断蚱蜢的腿和甲虫的头,再小心翼翼地把它们黏合在一起,“创造”出一只“怪虫子”。他们拿着一只小盒来敲达尔文的房门。

“达尔文先生,我们在野地里捉到了这只从没见过的虫子。您是生物学家,能告诉我们它的名字吗?”孩子们说。

达尔文望了望盒中不动的“虫子”,心中立刻明白了孩子们的来意。他不动声色地笑了笑,对他们说:“很好,你们在捉虫子时,是否注意到了它在嗡嗡地叫呢?”

“是的,它在嗡嗡叫。”孩子们彼此的肘轻轻碰了一下,抢着回答。

“那么,孩子们,它的名字叫嗡嗡虫,对不对?”达尔文友好地说。

望着达尔文那和蔼可亲的样子,孩子们的脸红了。他们不好意思再打扰科学家的工作,捧着盒子告别了。

追索阳光的秘密

丹麦医学家奈尔斯·赖伯格·芬生一生致力于研究阳光对人体健康的影响,先后发表过关于红光治疗天花、关于化学光线在医学中的应用,光线治疗等论文专著,找到了治疗天花、狼疮病的方法,并开创了日光浴治疗疾病的先河。

奈尔斯从小个子矮、性格内向。上小学时,他常受到一些身体强壮、个子高大的调皮捣蛋学生的取笑与侮辱。奈尔斯慢慢地变孤僻了。他常常一个人活动,到大自然中去寻找自己的小天地。

平时一有空闲时间,他就在树林中追逐松鼠、捕捉蝴蝶、挖小虫子;累了就躺在松软的草地上,听百鸟欢唱,享受阳光暖洋洋地拥抱,还放声唱歌,真是成了另一个人。

到了暑假,他就到海边住上一段时间。他住在渔民家,帮助渔民驾船、拉网、取鱼,真是开心极了。在辽阔无边的海洋中,他看到渔民在风浪中、在阳光下,勤劳勇敢地生活。毒辣辣的太阳光晒在小奈尔斯身上,他的脸晒黑了,胳膊和腿也晒黑了,他感到很舒服,对阳光产生了越来越强烈的感情和兴趣。

为什么太阳晒在身上会这样舒服?太阳光中是不是有特殊的东西?太阳光可能会杀死身上的病菌,不然渔民为什么不爱生病?

一个个暑假过去了,小奈尔斯的身体也在阳光的照射下变得强壮起来。一个个问号,使他开动了脑筋,萌发了研究阳光的理想。最终,他成为用光线治病的神医,保住了成千上万人的生命。

李比希研究炸弹

李比希是德国化学家。他少年时为药剂师当过学徒,大学毕业后曾赴巴黎留学。他发现了异氰酸的异构体雷酸,改进了有机物中碳、氢元素定量分析法,创造了三氯甲烷、三氯乙醛、肌酸等,并与维勒合作提出了“基团论”等。他的重要成就还有把化学应用到农业生产上。

李比希的父亲是德国达姆施塔特城的一名药剂师,家中有6个小孩,只靠父亲的微薄收入艰难度日。为了帮助父亲承担养家糊口的责任,李比希从小就经常帮助父亲在药店里忙这忙那。父亲经常在药房里调制各种药物、颜料、油漆,这些神秘的化学品的变化多端,激起了小李比希的无限想象力,使他从小立志要当化学家。

李比希聪明过人,在药店帮忙时,偷偷学会了不少制造化学品的本事。他最喜欢研究的是炸药,还学会了制造雷管。他自制了一些逼真的玩具“炸弹”,卖给当地有钱人家的小孩,挣来的钱好贴补家用。唯恐出事的父亲警告他多次,他只好转入“地下生产”。

有一次,一个同学又向他买玩具“炸弹”。这次他小心翼翼地把“小炸弹”带进学校,谁知上课时不知怎么搞的竟然爆炸了。巨大的轰响震惊了全校,师生们纷纷跑向走廊。虽无伤亡,学校查明情况后,还是把李比希开除了。

一心盼望儿子学有所成的父亲伤心极了,只好送他到外地一家药房当学徒。李比希记住了父亲的教导,以勤奋和能干很快成为店老板的得力助手。老板允许他业余时间在自己住的阁楼上摆弄各种化学药品。于是,他“旧情不忘”,又开始研制炸药了。谁知好景不长,正当他在研制炸药的兴头上时,不小心又发生了爆炸,把老板家的阁楼房顶炸出了一个大洞,他自己被气浪冲到一边摔了跟头,竟没有受伤。闯下了如此大祸,李比希只好卷行李回家了,那年他正好15岁。

正是这种对化学的赤诚热爱,使得李比希成了一名伟大的化学家。