同一時期,另一位澳大利亞天文學家·哈澤德,也在對另一顆“射電星”進行觀測。由於早期的射電望遠鏡不能精密地確定射電信號的天空坐標,所以,他沒有能夠找到這個射電星體的光學對應體。但碰巧的是,1962年,月亮剛好從這顆星的前麵經過,通過月亮在這顆星體麵前的經過時刻,他們準確地測出了這顆“射電星”的精確位置。根據這個位置,科學家們找到了一顆十分暗弱的藍星。
科學家們對這顆藍星進行了很長時間的掃描、跟蹤、觀測,發現它是一顆十分奇異的星。這顆星的光譜,與兩年前桑德奇的觀察一樣,也是一組很奇異的光譜。
研究、解釋這種光譜的重任落到了一位名叫“施密特”的天文學家身上。有一天,他突然省悟到,這種光譜的線,很像氫的實驗測出的譜線圖樣。施密特立刻認識到他的發現的重要含義。通過研究,他確信,由於這種“射電星”以巨大的速度從地球向外逃離,於是形成了紅移光譜。但是,這種星不是恒星,最大的可能是,它是一個巨大的退行速度的十分遙遠的星係。桑德奇和哈澤德發現的“射電星”的光譜,都是同一種光譜。
於是,施密特和他的助手,為擁有這種奇異光譜的“星”,取名叫“類星體”,以表明它們是一種類似恒星的天體。
從二十世紀六十年代初以來,天文學家已經在宇宙中,發現了數百個這樣的“類星體”。“類星體”的發現,是天文史上的一件重大事件。至今,人們對類星體,仍有許多難解的謎,科學家們一直在孜孜不倦地探索這類星體,它是天體物理學家們一直麵對的挑戰。
79.帕斯卡由“玩”水到發現液體壓強定律
帕斯卡從小就對大自然充滿了好奇,常常思考一些他認為有趣的問題。有一天,他在上學的路上,看到園丁準備澆花,隻見園丁把又長又扁的水管接在水龍頭上,擰開水龍頭,扁水管一下子變得圓鼓鼓的,水就順著水管流進了花園。帕斯卡趁澆花的園丁不注意,悄悄把雙腳站到水管上,想壓扁管子堵住水,可根本堵不住,水照樣從他腳下的水管中流過。他又蹲下來,用手按水管,臉都憋紅了也沒能按住。這時,園丁走過來,拍拍他的肩膀,嚇了他一跳。他以為那位園丁會責怪他,誰知,園丁卻反而笑嗬嗬地對他說:
“你這個小家夥,是想按住水管嗎?”
“嗯。”
“就你這樣的小不點兒怎麼行呢,就是七八個人,隻怕也堵不住喲!”
“為什麼水有這麼大的力量呢?”
“當然啦,看,它噴得多高啊!”
帕斯卡順著園丁手指的方向看去,隻見靠花園這頭的水管上有幾個細孔,水從細孔中噴出,噴得老高。“真的,它們畫的都是拋物線呢。”帕斯卡一蹦一跳地跑過去,伸手擋住一根“拋物線”,手心被射得怪癢癢的。
帕斯卡不禁產生了許多疑問:水進了水管為何要往前跑?水本來是往低處流的,為何水管裏的水要往高處流呢?為何水能把管子脹得圓鼓鼓的?細孔裏流出來的水為什麼能噴那麼高?
帕斯卡向園丁請教這些問題,但並沒有得到一個滿意的答案。沒有辦法,他隻有回到家中向爸爸請教了!出乎他意料的是,他認為最有學問的爸爸也答不出,反而還教訓他:“算了,把書本學好就行了,別整天想這想那的。”
執著的帕斯卡並沒有就此作罷,既然從別人那裏得不到答案,就自己做試驗,他弄來一段水管,接在水龍頭上,把另一頭揚得高高的,看水往外噴。他還用釘子把好水管鑽上幾個孔,讓水也從小孔裏噴“拋物線”。
帕斯卡的行為令爸爸更加生氣:“怎麼學起玩水了,你這孩子變了,不做正經事了。”
“玩水有什麼不好,我有幾個問題弄不清楚嘛!”帕斯卡不吃爸爸那一套,照樣我行我素,挺有興趣地擺弄著水管。經過多次細心的觀察後,他發現了一個有趣的現象:從小孔裏噴出的水流都一樣長。
沒多久,水管就破爛不堪了,帕斯卡又找來較薄的橡皮管子,費了很大勁才把管子安到水龍頭上。細管子頓時被撐得又粗又壯,帕斯卡睜大驚奇的眼睛想:“水究竟從哪兒來這麼大的力量?”
帕斯卡決定把這個問題弄個水落石出。他找來一個四周紮有一些小孔的空心球,然後把球上連接一個圓筒,圓筒裏安了個可以來回移動的活塞。再將球和圓筒裏灌滿水,然後用力往裏按活塞,水便從球四周的小孔裏均勻地向外噴射,真是好玩極了。
帕斯卡重複了一遍又一遍,經仔細觀察,他發現:如果不按活塞,水也就不向外噴射。帕斯卡覺得這太神秘了,但他怎麼也弄不清楚秘密之所在,也不急於去問爸爸,認為應該自己解決問題。
帕斯卡對揭開這個秘密有著強烈的願望,便不斷學習科學文化知識充實自己。當他長大以後,更加對幼年時“玩”水產生的現象感興趣。於是,他決定繼續進行他的“玩”水實驗,不過這次不是在水龍頭下悄悄地玩,而是在實驗室公開地“玩”,並且有了許多儀器、設備等實驗裝置做輔助。
1648年,經過無數次的實驗和精確計算。帕斯卡終於總結出了一條規律:“加在密閉液體上的壓強,能夠按照原來的大小由液體向各個方向傳遞。”物理學把它叫做“帕斯卡定律”。當年帕斯卡隻有25歲。
80.托裏拆利發現真空
托裏拆利,意大利物理學家、數學家。他出生於一個貴族的家庭。1628年開始在羅馬學習數學。1641年,在老師的建議下,他去佛羅倫薩,給伽利略當助手。伽利略逝世後,托裏拆利接替伽利略,擔任佛羅倫薩學院的物理學和數學教授。後來,深受國王器重的他,還被委任為宮廷數學家。托裏拆利在數學和物理學等許多方麵都有建樹。他的科學活動時間雖然不長,僅僅隻有五、六年的時間,但是,他所取得的成果卻具有重大意義。一直以來,人們對空氣是否有重量,以及真空是否可能存在這兩個問題,爭論不休。亞裏士多德的“大自然厭惡真空”的說法,在當時的科學界,始終占上風。而其他有的科學家們,雖然對亞裏士多德的理論提出了懷疑,但誰都沒有真正解決這兩個問題。隻有伽利略發現,抽水機在工作時,不能把水抽到十米以上的高度,他把這種現象解釋為存在有“真空力”的緣故。在總結前人理論和實驗的基礎上,托裏拆利進行了大量的實驗。通過這些實驗,他發現了真空,驗證了空氣具有重量的事實。同時,托裏拆利還對空氣的重量和壓力等物理概念,進行了深刻的闡述。他從實驗上解決了空氣是否有重量和真空是否可能存在這兩個重大課題。
81.由一束紫羅蘭引起發明的波義耳
波義耳是一個誌向遠大的青年,他不滿足於貴族子弟優裕的生活,不想讓寶貴的青春年華在舒適、空虛的生活中度過,想通過刻苦學習在科學上有所建樹。
一天清晨,波義耳正要去實驗室進行早間檢查時,園丁送來了一籃盛開的紫羅蘭花,放在辦公室的一角。波義耳隨手摘了一束向實驗室走去。
實驗室裏,助手們已經開始緊張的工作。助手威廉向他彙報了昨晚拿到二瓶鹽酸的經過,波義耳很感興趣地說:“我想看看這種鹽酸,請往燒杯裏倒一些。”
波義耳說完把紫羅蘭花放在實驗桌上,幫助威廉倒鹽酸。威廉在倒鹽酸時,不小心把鹽酸沫灑到了紫羅蘭花上。波義耳回到辦公室,看到這束紫羅蘭花在微微冒煙。
波義耳把花束浸泡在清水杯子裏,想把酸抹洗掉。過一會再看時,奇跡出現了:紫藍色的紫羅蘭花變成了鮮紅色!
這一意外的現象,引起了波義爾的極大興趣。他興奮地提起花籃向實驗室跑去,邊跑邊喊:“威廉,快準備幾個燒杯、一瓶鹽酸和其他的酸。”
威廉感到莫名其妙,迅速做好了準備工作。波義耳在每個燒杯裏倒進大半杯清水,又把各種酸分別倒入杯中稀釋,在每個燒杯裏浸泡一束紫羅蘭花。
威廉驚奇地叫道:“紫羅蘭變色了,變成了淡紅色。”
波義耳胸有成竹地說:“這顏色還會繼續變化。”話音剛落,威廉大聲說:“花朵變成紅色了。”
波義耳臉上露出了欣慰的笑容。他說:“原來如此!不但鹽酸,而且其他酸也可以使紫羅蘭變成紅色。我們隻要把從紫羅蘭花瓣中提取的汁液放進一種溶液裏,就可以判斷它是不是酸性溶液了。”
“那麼,是不是堿液也能使紫羅蘭變顏色呢?”威廉試探性地推測。“有道理!來,咱們馬上試驗一下!不僅用紫羅蘭,還要用薔薇、丁香花瓣來試驗。”波義耳像抓住了真理的尾巴似的,高興極了。說幹就幹,他不厭其煩地用無數種花朵泡出浸液,還用藥草、苔蘚、樹皮及各種植物的根,泡出各種顏色的浸液,一一進行了試驗。他們發現,這其中有一種石蕊苔蘚提取的紫色浸液與眾不同,這種浸液對酸堿的反應都很敏感:遇到酸會變成紅色,遇到堿會變成藍色。波義耳推想,如果用紙在石蕊苔蘚的浸液中浸泡一下,再把它拿出來烘幹,不就可以用它來測試溶液的酸堿性了嗎?經過試驗,效果果然很好。波義耳便把這種石蕊試紙或者同石蕊試紙起同樣作用的能鑒別酸堿性的物質叫做“指示劑”。
波義耳從紫羅蘭變色這一奇妙的現象出發,窮追不舍,終於發明了酸堿指示劑,對科學的發展有很大的貢獻。
82.波義耳發現冷光
波義耳是英國17世紀的科學家。他對那些會發光的細菌很感興趣,便潛心研究它們為什麼會發光。他在一個瓶子裏收集了許多這樣的細菌,它們發出的光把整個房間都照亮了。波義耳想:“蠟燭沒有氧氣就不能燃燒細菌的發光會不會與周圍的環境有關呢?”於是他用氣泵把瓶子裏的空氣一點點抽出,結果,細菌發出的光越來越暗,最後竟然一片漆黑。等波義耳再把空氣輸出瓶子裏的時候,細菌又亮了起來。原來,細菌發光也離不開空氣呀!
波義耳進一步研究發現,在發光的細菌身上,有一種叫英光素的東西,它在英光酶的催化作用下,空氣中的氧結合就能發出光來。與眾不同的是,這種光不會產生熱。
後來,科學家用化學的方法,製造出了一種新的光源——冷光。用途十分廣泛。在有些地方,用熱光照會容易引起爆炸,而用冷光就不會有什麼危險,是最安全的照明沒有在軍事上,把冷光物原塗在手掌上,就能在夜間看清地圖,文件。
83.從水滴帶來發現的列文虎克
工具是人類器官的延伸。要觀察肉眼看不到的微生物,沒有恰當的工具是不可能的。在列文虎克之前,英國人虎克已經描繪過顯微鏡下長破革上的藍色黴菌形態,不過,看到細菌、原生動物等活的微生物,並把它們記錄下來的第一人是列文虎克。
在荷蘭的鹿特丹和海牙之間,有一個小小的村鎮。這個名叫代爾夫特的小鎮一向不為外界所知。小鎮上的居民也從不奢望到外邊去闖闖世界,他們生於此又死於此,延續著生命,維持著小鎮的繁榮。
1632年,在小鎮上一個中產階級家庭裏,誕生了一位名叫安東尼·危·列文虎克的男孩。他跟鎮上所有男孩子一樣,由他的家庭供他讀書,但隻在鎮上讀了小學。這已經足夠了,列文虎克已經能讀書,也能給上司寫報告,於是他在鎮政府中擔任了低級的職務,結了婚,生了六個子女。在鎮上所有的居民眼中,列文虎克是幸福的,大家都羨慕他那安詳平和的家庭生活,巴不得自己也能像他一樣。