第二章學生科普閱讀故事8(3 / 3)

有一天,列文虎克在書上看到了這種奇異的觀察工具,對它產生了濃厚的興趣。十七世紀時,在一個小鎮的商店裏當然買不到這種高級的玩意,於是列文虎克決定自己動手,做一架顯微鏡。

顯微鏡的關鍵零件是鏡頭,列文虎克雖然不是個磨鏡工人,也沒有接受過一天的技術訓練,但他有的是時間,更有對這種業餘愛好的滿腔熱忱。有了這兩點,再學習一些製作的方法,他便開始磨起鏡頭來。憑著細心和執著,他的磨鏡技術一天天提高,最後,終於遠遠超出了當時的專業技師。

列文虎克並不按照複式顯微鏡的辦法製造自己的觀察工具,他絕對沒有束縛手腳的框框。功夫不負有心人,列文虎克終於製成了一塊直徑隻有03厘米的小透鏡,並做了一個架,把這塊小透鏡鑲在架上,又在透鏡下裝一塊銅板,上麵鑽一個小孔,使光線從這裏射進而反射出所觀察的東西。這樣,列文虎克的第一台顯微鏡成功了。他製出的顯微鏡比當時任何技師製造的都高明,放大率高達約270倍。在有所發現的科學道路上,列文虎克憑自己的毅力邁出了堅實的第一步。

有了精良的工具,列文虎克進入了他偉大發現的第二步。他有極大的耐心,目光十分尖銳,又十分好奇。他什麼東西都拿來觀察,並把自己觀察到的詳詳細細記錄下來,每一次都繪製出詳細圖。

列文虎克觀察人的血液,第一次發現了血液中有紅血球;他觀察跳蚤,發覺這種惱人的昆蟲跟所有帶翼昆蟲一樣,用同樣的方法繁殖;他把肌肉纖維、皮膚組織、人的毛發都放到顯微鏡下,畫出它們的形狀和結構。

1675年的一個雨後,列文虎克從院子裏舀了一杯雨水用顯微鏡觀察。他發現水滴中有許多奇形怪狀的小生物在蠕動,而且數量驚人。在一滴雨水中,這些小生物要比當時全荷蘭的人數還多出許多倍。他在報告中寫道:

在我偶爾觀察到這顆水滴時,非常驚奇地看到許許多多不可思議的各種微小的生物;有些微生物的身長為其寬的三至四倍。根我判斷,它們的整個厚度比虱子身上的一根毛厚不了多少。這些小生物具有很短很細的腿,位於頭部的前麵(雖然我沒能認出它們的頭,但由於動起來這一部分老是走在前麵,我還是把它叫做頭)的靠近最後部分,附有一個明顯的球狀物體;而我判斷,這最後部分是稍為分叉的。這些微生物很靈活。活動起來時常到處亂竄。

在列文虎克發現的一滴水的世界裏,充溢著各種微生物。他看到了憑一根鞭毛自由遊動的生命,他看到了形狀恰如一隻草鞋的小蟲,他還發現了更小的、沒有固定形狀的更多的微生物。盡管當時列文虎克不可能知道它們的特點,但他發現的這個新世界對人類卻有十分重要的意義,因為那些細菌居然在很大程度上掌握著人類的生殺大權。發現它們是人類的一大勝利,戰勝它們的任務當然要交給列文虎克之後的科學家。

列文虎克在發現小水滴裏的世界之後,越加著迷地擴大了他的觀察範圍。他在井水裏,在人的唾液裏,在人的腸液中,都發現了無數微小的生物,他把這些細菌和原生微生物一一作了繪圖和描述,還根據自己顯微鏡放大的倍數,計算出它們的大小。

列文虎克的報告不斷送到英國皇家學會。他的報告樸實無華,沒有固定格式,也不講文法修辭,科學家們對他的報告搶著閱讀。一家當時主要的科學協會收到列文虎克的報告後,十分重視他的發現。1680年,列文虎克正式當選為英國皇家學會的會員,巴黎的科學院也正式聘請他擔任了通訊院士。

世界上許多知名的人士,隻要來到荷蘭,都要去看一看列文虎克。俄國的沙皇彼得大帝、英國的女王,都曾經到代爾夫特列文虎克的家中拜訪。但是,列文虎克卻沒有因為自己出了名而沾沾自喜,他依舊在自己的家鄉小鎮,過著簡樸的生活,並繼續著他不懈的觀察。

84.富蘭克林由放風箏到解開雷電之謎

1745年的冬天,電學界傳出了一個令人振奮的消息:“德國科學家克萊斯發現了電震現象”。原來,克萊斯把一根鐵杆放入潮濕的玻璃瓶子裏,然後用金屬線把摩擦起電產生的電荷,引到鐵杆上,他本意是想看看,電荷是否能儲存到瓶子裏,可是當他無意碰了一下鐵杆時,竟被震昏在地。這一次實驗被人們稱為“萊頓瓶實驗”,人們也因此對電產生了全新的認識,使世人第一次知道了電的威力。

富蘭克林對此實驗非常感興趣,也開始作一些電學實驗。有一次,他把幾十隻萊頓瓶聯在一起想加大放電量,可是給他幫忙的妻子一不小心碰到了萊頓瓶的金屬杆,隻聽到“轟”的一聲響後,一大團火花閃過,妻子被電擊倒在地,這次意外使富蘭克林深深認識到了電的威力,當時的一幕,也常常顯現在他的眼前。經過查閱大量有關雷電的資料後,他心裏產生了一個大膽的想法,雷電絕對不是什麼氣體爆炸(在當時普遍認為雷電是一種氣體爆炸),一定是一種放電現象,隻是當時他沒有想出一個切實可行的辦法來證明這個推論。

後來,富蘭克林特意把這個想法寫成了一篇論文,寄給倫敦的科學家——自己的好友科林遜。科林遜在為他的研究成果高興的同時,特意向英國最高科學機構——皇家學會推薦了這篇文章。可惜的是,由於當時的富蘭克林在電學界名不見經傳,他的這篇論文並沒有引起學術權威的注意。

但是,富蘭克林毫不氣餒,在科林遜的幫助下,他常常把自己在實驗中的新發現告訴科林遜,兩個人總是互相交流。在1751年,他還與科林遜一起出版了論文集《電學實驗集》,這是近代科學史上第一本係統的電學理論著作,出版後很是暢銷,富蘭克林的名字也逐漸被人們所熟悉。

富蘭克林知道,要想證明自己的理論,最有力度的就是用事實說話,可是怎樣才能證實閃電就是電的本質呢?有一天,他看到孩子們在風中放飛的風箏,忽然想到,如果在雨天用風箏來作一個實驗,大概會有所發現吧。

於是,在一個陰雲密布的夏日,眼看暴風雨即將來臨了,富蘭克林和兒子威廉一起用一大塊絲綢手帕做了一隻大風箏。風箏是菱形的,風箏的十字骨架上綁了金屬絲,便於導電。父子兩個人帶上風箏和一隻萊頓瓶,準時向野外走去,富蘭克林的妻子再三叮囑兩個人要小心,早去早回。

父子兩個人很快來到了野外,父親拿著風箏,兒子拿著線,還不住地問父親:

“爸爸,可以放了吧!”

“孩子,別著急啊,得等到雷電再響些才能效果好些!”富蘭克林鎮靜地告訴兒子。

過了一會兒,狂風大作,雷聲隆隆,團團烏雲壓向天邊,富蘭克林趕緊把風箏擲向天空,大聲喊到:“兒子,快跑起來。”

威廉在曠野中拚命地奔跑起來,狂風卷起風箏,飄飄起伏,升到空中,緊接著大雨傾盆,雷雨交加,父子兩個人很快就淋透了。富蘭克林很是興奮,他追上兒子,接過風箏線,拉著他躲進一座廢棄的破房子裏避雨,然後又掏出一把銅鑰匙,係在了風箏線的末端。

兒子很是不解,問道:“爸爸,這是幹什麼啊?”

“這個銅鑰匙嗎?是用來阻擋上麵流下來的電,用它可以把電流導到瓶子裏去。”

說完,富蘭克林又往裝有水的萊頓瓶中插入一條銅線,浸入水中一半,又留在瓶子外麵一半。

然後,富蘭克林興奮地說:“孩子,一會兒我們就能把電導入瓶子中帶回家去了。”

說完,父子倆抬頭望去,隻見風箏已穿進了雲層,閃電雷鳴陣陣,但是風箏卻什麼反應也沒有。

兒子禁不住很失望地說:“爸爸,恐怕我們這次又白費工夫了吧?”

“別擔心,孩子,我們再等等看吧!”

突然,一道劇烈的閃電劃過,風箏線仿佛被什麼拉動了一下,富蘭克林的手中也有了一絲麻的感覺,他輕輕地去觸摸了一下銅鑰匙,傾刻之間,鑰匙上閃現了一串火花。

“哎呀!”富蘭克林忍不住叫了起來,“太好了,兒子,我被電擊了,雷電就是電啊!”

父子兩個人忘記了渾身上下已被雨淋透了,高興地歡呼起來。

雨過天晴後,太陽高照,父子兩個人帶著他們的戰利品,急忙回家了。

回到家裏後,富蘭克林立即走進了實驗室,把萊頓瓶和他已設計好的電鈴連結起來,他高興地對威廉說:

“快去把媽媽喊來,讓她也來分享我們的喜悅吧!”

一家三口焦急地等在實驗台旁,當富蘭克林按動電鈴的開關後,一陣悅耳的鈴聲響了起來。威廉拉住媽媽的手,高興地說:

“媽媽,爸爸的研究終於成功了!”

這以後,富蘭克林又多次冒著生命危險,多次收集雷電,並進行了一係列的實驗,結果都表明雷電同電機產生的電荷是完全相同的。富蘭克林沒有忘記把這個喜訊告訴給遠在倫敦的朋友科林遜。

沒過多久,風箏實驗的消息就傳遍了整個科學界。富蘭克林在電學方麵的理論,至此取得了決定性的勝利,他的有關電學方麵的著作引起了學術權威們的重視,被譯為法文、德文、意大利文等,在全歐洲得到了公認。

在真理麵前,英國皇家學會的權威們也作了躬身反省,他們對於以前不屑一顧的富蘭克林的論文重新評議,並進行了實驗,他們誠懇地邀請富蘭克林作為皇家學會會員,並給他頌發了代表著科學界崇高榮譽的金質獎章。1753年,富蘭克林的科學研究開始走上了巔峰。

85.卡文迪許由治療痛風病到證明生物電

2000多年前,古羅馬帝國流行著一種奇怪的治療頭疼、痛風等病證的方法。

有一天,一個病人痛苦地對醫生說:“大夫,我的腿痛風病又發作了。你給我開點藥吧。”大夫仔細地看了看病人的腿,搖搖頭說:“用不著吃藥。不過,你需要花一筆錢,去海邊休養一段時間就會好的。”病人疑惑地看著大夫,不解地問:“什麼?去海邊休養就行了?”

大夫開了張單子,遞給病人說:“你按這個地址,到海灘邊找到這個漁夫,他會讓你明白的。放心,你的痛風病一定會好的。”病人聽了大夫的話,半信半疑地來到海邊。那漁夫接過醫生寫的單子,便把病人帶到了海邊潮濕的沙灘上,並在他腳底上放了一條大黑魚。“哎唷!”病人猛地一竄,隻覺得腳底一陣發麻。不過,麻過之後,他覺得舒服多了。

“這樣就能治好痛風病嗎?”病人問道。

漁夫點點頭說:“不錯,你隻需要在這兒呆上幾天,每天都到海灘上和這條大黑魚在一起,包你能好。”

病人好奇地問:“為什麼這樣就能治好痛風病呢?”

漁夫聳聳肩說:“我也說不清楚。反正,這法子挺有效的。”

古羅馬流行的這種治病方法,確實很奇怪。但是,長期以來,誰也沒有去深究這裏麵到底有什麼奧秘。

1758年的一天,忙了整天的卡文迪許獨自呆在書房裏,他拿起一本書翻閱起來。書的內容是關於古羅馬時代科學文化的,書中記載了2000多年前風行一時的用大黑魚治病的方法。看到這裏,卡文迪許覺得非常奇怪:為什麼當病人的腿觸到大黑魚時,會有發麻的感覺呢?

卡文迪許知道人體隻有碰到電時,才會產生發麻的感覺。這兩者有聯係嗎?這時,他心裏忽然閃過一個念頭:難道這大黑魚身上帶電?想到這裏,卡文迪許興奮起來。可是,他轉念一想,要是大黑魚本身帶電,那它自己受得了嗎?再說,還從未聽說過動物能帶電呀!

要是換成別人,恐怕早就把書擱到一邊,不再細想下去了。可卡文迪許不一樣,凡是有疑問的,他必定要設法找到答案。那些在別人眼裏離奇荒誕的想法,恰恰最能激起他的興趣。

卡文迪許設法弄到了這種大黑魚,把它埋在潮濕的沙灘裏。然後,他在這條魚上麵接上一個萊頓瓶。果然,萊頓瓶冒出了火花!卡文迪許大為驚訝:“這麼說,大黑魚身上的確帶電!”就這樣,卡文迪許第一個用科學的方法證明了生物電的存在。