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科学源于生活,启于生活,生活是科学的源泉
公输般 (鲁班)很注意对客观事物的观察、研究,他受自然现象的启发,致力于创造 发明。一次攀山时,手指被一棵小草划破,e79fa5e98193e78988e69d83331他摘下小草仔细察看,发现草叶两边全是排列均匀的小齿,于是就模仿草叶制成伐木的锯,他看到各种小鸟在天空自由自在地飞翔,就用竹木削成飞鹞,借助风力在空中试飞。开始飞的时间较短,经过反复研究,不断改进,竟能在空中飞行很长时间,
赫农王让金匠替他做了一顶纯金的王冠,做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了银子,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重,到底工匠有没有捣鬼呢?既想检验真假,又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。后来,国王将它交给了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法,但都失败了。有一天,他去澡堂洗澡,他一边坐进澡盆里,一边看到水往外溢,同时感到身体被轻轻拖起。他突然恍然大悟,跳出澡盆,连衣服都顾不得穿就直向王宫奔去,一路大声喊着“尤里卡”,“尤里卡”(Fureka,我知道了)原来他想到,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,那肯定是掺了别的金属。这就是有名的浮力定律,既浸在液体中的物体受到向上的浮力,其大小等于物体所排出液体的重量。后来,该定律就被命名为阿基米德定律。
轮椅上的世界
──史蒂芬·霍金剪影
吴天择
“果壳中的宇宙”这个隐喻来自莎士比亚的名句:“即便把我关在果壳之中,仍然自以为无限空间之王。”其实,用这个隐喻来形容史蒂芬·霍金本身是最贴切不过了,它既形象地阐述了霍金的宇宙观,又生动地概括了霍金富有传奇色彩的一生。
少年历程:打破沙锅问到底
1942年1月8日,史蒂芬·霍金出生于英国牛津,这一天恰好是伽利略逝世300周年的忌日。这一天并没有什么特别的意义,霍金认为这纯粹是一个巧合,因为每天都有数以万计的人降生于世。
小时候的霍金与一般的孩子一样,有自己擅长的方面,但不是全才。例如,他相当晚才学会阅读,但他对事物的来龙去脉特别感兴趣,他曾计算过进自家屋子的各种方法,发现共有11种。
霍金一旦对某件事情感兴趣,就会投入百分之百的注意力,例如,他可以花整个晚上玩某种复杂的游戏,这也许是导致霍金取得成功的重要因素。他还喜欢和擅长设计复杂游戏,这种创造一个“世界”并赋予它规则的游戏让他感到非常惬意。
不治之症:“凤凰涅磐”成巨人
霍金过完21岁生日之后不久进医院检查,被诊断患了肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症。在英国,这种病也叫运动神经细胞病;在美国,这种病被称为卢伽雷症,以患该病而死于1941年的纽约洋基棒球队一垒手的名字命名。患者脊髓和大脑内控制肌肉运动的神经细胞逐渐死亡,但头脑的思维不受影响。患者通常因呼吸肌功能失效导致肺炎或窒息而死亡。这是一种不治之症,病情会稳定下来,但永远不可能治愈,只能等待或早或迟(可能是几个月后,也可能是几十年后)到来的死亡。霍金患此病的年龄大大低于大多数病人,因此,人们认为他会更早而不是更晚地死去,医生曾宣布他只能活两年半。
受此影响,那时,霍金对生活非常厌倦,觉得没有任何值得做的事情。但是,出院后的霍金有一次梦到自己被处以极刑,他突然意识到活下去是值得的,如果被缓刑的话,还有很多事情可以做。从那时起,他开始进行研究,大约18个月后,皇家学会发表了他的一篇论文。他在文章中对霍伊尔教授的最新引力理论做了些修正,霍伊尔对此表示感谢。霍伊尔、邦迪和高尔德同为稳恒态宇宙论的开创者,霍金选择剑桥大学时本来是想跟从霍伊尔的,但未能如愿。
当时尚是研究生的霍金由此开始了他的研究生涯,在研究的道路上经过几十年的跋涉后,终成一代大师,被誉为“当代爱因斯坦”。
涉足科普:无心插柳柳成荫
1982年,当霍金面临女儿露西开学需交一笔高昂的学费时,决定面向一般公众写一本有关宇宙的书,开始了《时间简史》一书的写作。1984年,他完成了《时间简史》的初稿,并进行修改。没想到“无心插柳柳成荫”,《时间简史》一书获得了e5a48de588b6e799bee5baa6332极大的成功,至今已销售2500万册,成为出版界、科普界的一件盛事。《纽约时报》评论说:“霍金先生无疑具有教师天赋,轻松幽默,擅长以日常生活的隐喻来诠释极端复杂的主题。”《图书目录》给出的评论是:“这位因研究黑洞本性而名震天下的理论物理学家,作为科普作家正像他作为科学家一样游刃有余。”霍金意外地发现自己写作科普的天分之后,再接再厉,接着推出了插图本《时间简史》和《果壳中的宇宙》,跻身于世界顶级科普作家之列。他不仅在生活中成为一个王者,还成为科普创作之王。
第一篇
在像居里夫人这样一位崇高人物结束她的一生的时候,我们不要仅仅满足于回忆她的工作成果对人类已经作出的贡献。第一流人物对于时代和历史进程的意义,在其道德品质方面,也许比单纯的才智成就方面还要大。即使是后者,它们取决于品格的程度,也远超过通常所认为的那样。
我幸运地同居里夫人有二十年崇高而真挚的友谊。我对她的人格的伟大愈来愈感到钦佩。她的坚强,她的意志的纯洁,她的律己之严,她的客观,她的公正不阿的判断——所有这一切都难得地集中在一个人的身上。她在任何时候都意识到自己是社会的公仆,她的极端的谦虚,永远不给自满留下任何余地。由于社会的严酷和不平等,她的心情总是抑郁的。这就使得她具有那样严肃的外貌,很容易使那些不接近她的人发生误解——这是一种无法用任何艺术气质来解脱的少见的严肃性。一旦她认识到某一条道路是正确的,她就毫不妥协地并且极端顽强地坚持走下去。
她一生中最伟大的科学功绩——证明放射性元素的存在并把它们分离出来——所以能取得,不仅是靠着大胆的直觉,而且靠着在难以想象的极端困难情况下工作的热忱和顽强,这样的困难,在实验科学的历史中是罕见的。
居里夫人的品德力量和热忱,哪怕只要有一部分存在于欧洲的知识分子中间,欧洲就会面临一个比较光明的未来。
第二篇
眼前这位站在讲坛上的卓绝的女性,决不是一件展品,而是一个令人敬佩、意志坚强、工作的科学家。
黄金是昂贵的,但是,镭的价值更是无价之宝。他们从8吨沥青渣中提炼的1分克镭,有人要出75万法郎买去,还有人出更高的价,都被玛丽拒绝了。她把这1分克镭视为这些年辛勤工作的见证、伟大成果的纪念,留给实验室永远保留。
当时有许多国家看出镭的巨大社会效益和经济效益,像美国、比利时等国,拨出专款建立制镭工厂。但是,谁也没有这项技术,于是又有这对夫妇所有,只要他们同意,就意味着他们将成为巨富。
玛丽半生一直为贫寒所困,她深知金钱对生活、对事业的重要。如果他们有了钱,不但可以建造渴望已久的实验室,购买研究用的镭,而且还可以做许多有益的事。但是玛丽却认为,不能因金钱而违背科学精神。
玛丽的话也正表达了比埃尔的想法,表明了他俩对于科学家职责的共识。他们毫无保留地发表了研究成果,包括制镭的方法;并且详细地解答询问者的问题。由于他们的无私奉献,镭工业很快就在世界e69da5e887aae799bee5baa6e997aee7ad94331各地发展起来。
居里夫妇所获得的诺贝尔奖金有7万法郎,后来玛丽又获得了5万法郎的欧西利奖金,这使他们突然"富"了起来。
玛丽是怎样使用这些钱的呢?
她和比埃尔商量,首先从比埃尔的健康考虑,让他辞去理化学校的教职,而自己则继续在赛福尔女子高等师范学校任教;自费雇一名助手做实验工作;寄给布罗妮亚2万奥银币用以帮助她创办疗养院;给比埃尔的哥哥和自己兄姐各寄送一些资助,以表手足之情;波兰的贫困学生得到了玛丽的助学金;女友生病住院寄去慰问金;实验室工作人员得到额外补贴;她还为旅居波兰的法国穷教师,提供回国旅行的往返路费,圆了这些可怜、善良人的重游故乡的梦……
在如此众多开支中,玛丽却不曾想到为自己买一顶新帽子。她盼望已久的是自己家中有一间新式浴室,换一下早已陈旧褪色的窗帘,这是玛丽和比埃尔为自己仅仅做的两件事。
玛丽出了名,众多的记者包围了她,使她的一举一动都被人注视和报道。
1904年12月6日,玛丽生下了第二个女儿艾芙。比埃尔已被聘为巴黎大学物理教授,并成为法国科学院院士,还获得了15万法郎的投资来扩大实验室。玛丽被聘为实验室主任。
居里夫妇的工作与生活条件已得到了很大的改善,然而就在这一切开始顺利的时候,一个最沉重最无情的打击又降临在玛丽头上。
1906年4月19日早上,天空黑压压的,阴雨下了一夜。比埃尔指望白天雨停下来,他还要办很多事:要去科学院开会,参加研究论文评定;要到出版商那里,校对自己即将出版的最新著作书稿……
下午,雨越下越大,比埃尔告别同行们来到街上,一头扎进大雨中,向出版社走去当他横越马路时,左右两边各来了一辆马车,他因躲闪不及,不幸滑倒在地,载着重物的马车由于惯性无法刹住,一个轮子碾碎了这位科学家的头颅。
丈夫的突然去世,使玛丽悲痛欲绝。这个打击实在是太沉重了,它几乎使玛丽承受不了。但是,玛丽终归是一个具有非凡勇气的人。比埃尔生前曾和她讨论过死亡问题,他说:"无论发生什么事,即使一个人成了没有灵魂的躯壳,他仍应该照章工作。"玛丽知道,只有继续工作,接过丈夫未尽的事业,才能慰藉他的在天之灵;同时,这也是从痛苦的深渊中将自己解救出来的惟一办法。
当时的巴黎大学,还从未有过女教师,在所有的学科中,更没有一个女人担任教学。但是,比埃尔去世后,除了玛丽没有一个人能接任他遗留下来的工作。校方只能破例聘请玛丽担任。
玛丽同意了。她成为第一们站在巴黎大学讲台上的女性。
在她上第一堂课时,教室内外挤满了听众。人们猜测这位著名的女性在遭受最沉重的打击成为遗孀后,在继续她丈夫所开设的课程里,将会有怎样的开场白,会发出怎样的感慨。
在一片震耳欲聋的掌声中,玛丽腋下夹着讲义,步伐稳重而轻盈地走到讲台。她那淡黄色已经略微发灰的头发挽成一个发髻盘在脑后,一身黑色薄呢的长裙。玛丽平静地向人群轻轻点了一下头,把讲义摊放在讲台上,又摸出怀表来,放在讲义旁边。这是比埃尔的怀表,学生们认识它,就连摆放的位置也和比埃尔一样。玛丽轻轻地抚摸着它,似乎感觉到什么。人们屏住呼吸注视着玛丽。
玛丽站在她丈夫生前站过的讲坛上,开始作关于高级物理学的演讲。
她严肃、沉着、平静地道出了第一句话:"在考察近10年来物理学方面所取得的进步时,人们对我们在电和物质方面的概念的转变,表示惊异……"
所有的听众都没有想到玛丽的第一句话便会直接切入课题,竟没有说一句关于比埃尔或自己的话,竟没有任何开场白。人们这才意识到,眼前这位站在讲台上的卓绝的女性,绝不是一件展品,而是一个令人敬佩、意志坚强、工作认真的科学家。
玛丽·居里夫人早已将自己的生命融入了高深的科学事业中,她义无反顾,在崎岖的山路上奋力攀登。
1911年,由于她在化学上的全部贡献,她又荣获了诺贝尔化学奖。她是第一个两次荣获诺贝尔奖的科学家。
1914年7月,巴黎比埃尔镭学研究所创立,她担任了所长。这是她多年的心愿,也是比埃尔·居里曾有的梦想。但是很快就爆发了第一次世界大战,德国军队不宣而战,闯入了法国的领土,这间实验室也只得被迫关闭。
战争期间,玛丽又成了一名特殊的战士,她开始创建X光检查站为前线的将士服务。一旦有了它,外科医生便可及时查找嵌在伤口深处的子弹或弹片,使伤员的生命得到及时的拯救。
4年间,玛丽亲自设立了200多个X光车,培训了100多名专业人员。这些X光设备抢救了100多万名伤员。
玛丽自己也曾随一辆X光检查车出入枪林弹雨。
1918年11月,战争结束了,使玛丽兴奋不已的是,她最亲爱的祖国 波兰在战后获得了独立。 玛丽也终于重返了她所热爱的实验室,又担负起了科研和教学工作……
1934年7月4日,这位伟大的科学家因恶性贫血症在法国圣斯棱摩斯的一所疗养院病逝,终年66岁。按照玛丽的遗嘱,人们对她进行了尸体解剖,研究这种恶性贫血异常症状的结果表明:致玛丽于死地的真正罪魁,正是她经过多年辛勤劳苦才发现、提炼出来的镭!
世界为之悲恸,巴黎不再宁静,波兰华沙不再宁静,美国、瑞典、新西兰、俄国、西班牙……世界的各个角落都充满了悲哀,都深深地痛惜科学界和全人类失去这样一位精英。
玛丽与世长辞了,但她的伟大生命与她的镭元素融合在一起。她的血液中融进了镭,镭长留人间,造福人类,玛丽的光辉与镭共存。
第三篇
居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法国籍波兰科学家,研究放射性现象,发现镭和钋两种放射性元素,一生两度获诺贝尔奖。居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法国籍波兰科学家,研究放射性现象,发现镭和钋两种放射性元素,一生两度获诺贝尔奖。作为杰出科学家,居里夫人有一般科学家所没有的社会影响。尤其因为是成功女性的先驱,她的典范激励了很多人。很多人在儿童时代就听到她的故事 但得到的多是一个简化和不完整的印象。世人对居里夫人的认识。很大程度上受其次女在1937年出版的传记《居里夫人》(Madame Curie)所影响。这本书美化了居里夫人的生活,把她一生所遇到的曲折都平淡地处理了。美国传记女作家苏珊·昆(Susan Quinn)花了七年时间,收集包括居里家庭成员和朋友的没有公开的日记和传记资料。於去年出版了一本新书:《玛丽亚· 居里:她的一生》(Maria Curie: A Life),为她艰苦、辛酸和奋斗的生命历程描绘了一幅更详细和深入的图像。
居里夫人:两次荣获诺贝尔奖的伟大科学家
在世界科学史上,玛丽·居里是一个永远不朽的名字。这位伟大的女科学家,以自己的勤奋和天赋,在物理学和化学领域,都作出了杰出的贡献,并因此而成为唯一一位在两个不同学科领域、两次获得诺贝尔奖的著名科学家。
一、靠自学走进巴黎大学
玛丽·居里于1867年出生于波兰华沙,她是家中5个子女中最小的。她的父亲是一名收入十分有限的中学数理教师,妈妈也是中学教员。玛丽的童年是不幸的,她的妈妈得了严重的传染病,是大姐照顾她长大的。后来,妈妈和大姐在她不满10岁时就相继病逝了。她的生活中充满了艰难。这样的生活环境不仅培养了她独立生活的能力,也使她从小就磨炼出了非常坚强的性格。
玛丽从小学习就非常勤奋刻苦,对学习有着强烈的兴趣和特殊的爱好,从不轻易放过任何学习的机会,处处表现出一种顽强的进取精神。从上小学开始,她每门功课都考第一。15岁时,就以获得金奖章的优异成绩从中学毕业。她的父亲早先曾在圣彼得堡大学攻读过物理学,父亲对科学知识如饥似渴的精神和强烈的事业心,也深深地薰陶着小玛丽。她从小就十分喜爱父亲实验室中的各种仪器,长大后她又读了许多自然科学方面的书籍,更使她充满幻想,她急切地渴望到科学世界探索。但是当时的家境不允许她去读大学。19岁那年,她开始做长期的家庭教师,同时还自修了各门功课。这样,直到24岁时,她终于来到巴黎大学理学院学习。她带着强烈的求知欲望,全神贯注地听每一堂课,艰苦的学习使她身体变得越来越不好,但是她的学习成绩却一直名列前茅,这不仅使同学们羡慕,也使教授们惊异,入学两年后,她充满信心地参加了物理学学士学位考试,在30名应试者中,她考了第一名。第二年,她又以第二名的优异成绩,考取了数学学士学位。
1894年初,玛丽接受了法国国家实业促进委员会提出的关于各种钢铁的磁性科研项目。在完成这个科研项目的过程中,她结识了理化学校教师比埃尔·居里,他是一位很有成就的青年科学家。用科学为人类造福的共同意愿使他们结合了。玛丽结婚后,人们都尊敬地称呼她居里夫人。1896年,居里夫人以第一名的成绩,完成了大学毕业生的任职考试。第二年,她又完成了关于各种钢铁的磁性研究。但是,她不满足已取得的成绩,决心考博士,并确定了自己的研究方向。站到了一条新的起跑线上。
二、镭之光
1896年,法国物理学家贝克勒尔发表了一篇工作报告,详细地介绍了他通过多次实验发现的铀元素,铀及其化合物具有一种特殊的本领,它能自动地、连续地放出一种人的肉眼看不见的射线,这种射线和一般光线不同,能透过黑纸使照象底片感光,它同伦琴发现的X射线也不同,在没有高真空气体放电和外加高电压的条件下,却能从铀和铀盐中自动发生。铀及其化合物不断地放出射线,向外辐射能量。这使居里夫人发生了极大的兴趣。这些能量来自于什么地方?这种与众不同的射线的性质又是什么?居里夫人决心揭开它的秘密。1897年,居里夫人选定了自己的研究课题--对放射性物质的研究。这个研究课题,把她带进了科学世界的新天地。她辛勤地开垦了一片处女地,最终完成了近代科学史上最重要的发现之一--发现了放射性元素镭,并奠定了现代放射化学的基础,为人类做出了伟大的贡献。
在实验研究中,居里夫人设计了一种测量仪器,不仅能测出某种物质是否存在射线,而且能测量出射线的强弱。她经过反复实验发现:铀射线的强度与物质中的含铀量成一定比例,而与铀存在的状态以及外界条件无关。
居里夫人对已知的化学元素和所有的化合物进行了全面的检查,获得了重要的发现在:一种叫做钍的元素也能自动发出看不见的射线来,这说明元素能发出射线的现象决不仅仅是铀的特性,而是有些元素的共同特性。她把这种现象称为放射性,把有这种性质的元素叫做放射性元素。它们放出的射线就叫“放射线”。她还根据实验结果预料:含有铀和钍的矿物一定有放射性;不含铀和钍的矿物一定没有放射性。仪器检查完全验证了她的预测。她排除了那些不含放射性元素的矿物,集中研究那些有放射性的矿物,并精确地测量元素的放射性强度。在实验中,她发现一种沥青铀矿的放射性强度比预计的强度大得多,这说明实验的矿物中含有一种人们未知的新放射性元素,且这种元素的含量一定很少,因为这种矿物早已被许多化学家精确地分析过了。她果断地在实验报告中宣布了自己的发现,并努力要通过实验证实它。在这关键的时刻,她的丈夫比埃尔·居里也意识到了妻子的发现的重要性,停下了自己关于结晶体的研究,来和她一道研究这种新元素。经过几个月的努力,他们从矿石中分离出了一种同铋混合在一起的物质,它的放射性强度远远超过铀,这就是后来被列在元素周期表上第84位的钋。几个月以后,他们又发现了另一种新元素,并把它取名为镭。但是,居里夫妇并没有立即获得成功的喜悦。当拿到了一点点新元素的化合物时,他们发现原来所做的估计太乐观了。事实上,矿石中镭的含量还不到百万分之一。只是由于这种混合物的放射性极强,所以含有微量镭盐的物质表现出比铀要强几百倍的放射性。
科学的道路从来就不平坦。钋和镭的发现,以及这些放射性新元素的特性,动摇了几世纪以来的一些基本理论和基本概念。科学家们历来都认为,各种元素的原子是物质存在的最小单元,原子是不可分割的、不可改变的。按照传统的观点是无法解释钋和镭这些放射性元素所发出的放射线的。因此,无论是物理学家,还是化学家,虽然对居里夫人的研究工作都感到有兴趣,但是心中都有疑问。尤其是化学家们的态度更为严谨。为了最终证实这一科学发现,也为了进一步研究镭的各种性质,居里夫妇必须从沥青矿石中分离出更多的、并且是纯净的镭盐。
一切未知的世界都是神秘的。在分离新元素的研究工作开始时,他们并不知道新元素的任何化学性质。寻找新元素的唯一线索是它有很强的放射性。他们据此创造了一种新的化学分析方法。但是他们没有钱,没有真正的实验室,只有一些自己购买或设计的简单的仪器。他们出于工作效率的考虑,分头开展研究。由居里先生试验确定镭的特性;居里夫人则继续提炼纯镭盐。
有志者事竟成!大自然的任何奥秘都会都会被那些向它顽强攻关的人们揭开。1902年年底,居里夫人提炼出了十分之一克极纯净的氯化镭,并准确夭舛