第一部分
愛因斯坦發明相對論
阿爾伯特·愛因斯坦(1879～1955)，猶太人，出生在德國。他是20世紀最偉大的物理學家。1896年，愛因斯坦考入瑞士的蘇黎士聯邦大學，並從此開始了終其一生的物理學研究。他獲得了多方麵開拓性的研究成果，並獲得諾貝爾物理學獎。愛因斯坦在物理學的量子論、宇宙學、相對論三個不同領域取得了曆史性成就。特別是他相對論中的狹義相對論更是具有偉大的科學意義。
在愛因斯坦不足１６歲的時候，有一次乘坐馬車，當他看到馬車在地麵上經過時，忽然產生了一個奇怪的念頭：如果有人以光速和光線一齊前進，那麼，是不是將看到光線乃是靜止在空間中的電磁波呢？
就像我們坐在一輛勻速行駛的汽車上，觀察與我們以同樣的速度、同樣的方向，一塊兒前進的另一輛汽車一樣，感覺那輛汽車似乎是不動的。
可是，愛因斯坦卻憑著推理和想像，認為那是不可能的。
火車上的乘客，相對於火車沒有運動，相對於地麵卻以每秒幾十米的速度飛馳而過。火車相對於地麵運動、地球相對於太陽運動，這些都是相對運動。但是，如果按此繼續推導下去，太陽相對於銀河係中心運動，那銀河係又相對於什麼運動呢？
根據經典物理學的解釋，除去相對運動外，還有絕對運動，即相對於絕對空間的運動。牛頓把它解釋為：“是和外界任何事物無關，而永遠是相同的和不動的。”
既然絕對空間和外界毫無關係，那它又是如何存在和被人所了解的呢?
對於這個問題，愛因斯坦決定從“以太之謎”入手進行研究。
“以太”這個詞，是古希臘人的創造。他們認為空氣中充滿著以太這種物質，它是肉眼看不見的，但無處不在。
牛頓借用以太一詞，把它作為萬有引力的傳播媒介。
但光的“波動說”卻認為以太是光波的傳播媒介，就像空氣是聲波的媒介一樣。
“波動說”還認為，以太無所不在，不但充滿宇宙空間，而且滲透於氣體、水和一切物體之中。它沒有一點摩擦阻力，不影響一切物體的運動。
１９世紀末，以太又被人們說成是電磁場的承擔者和電磁波的傳播者。還有人幹脆把這樣看不見摸不著、說不清道不明的以太，說成是牛頓的絕對空間！
這種說法可靠嗎?“難道光隻有借助傳播媒介才能傳播嗎？而這種傳播媒介又隻能是以太嗎？”
“既然沒有任何東西，能夠證明絕對空間和絕對時間的存在，那麼，它們就是不存在的。”
在狹義相對論中，愛因斯坦提出了兩個基本原理：
一、光的速度是不變的。
二、當物體運動的速度接近或達到光速時，相對該物體來說，時間將減慢。即所謂狹義相對論原理。
愛因斯坦又根據狹義相對論原理，推導出了物體的質量也與運動密切相關，運動速度增加，質量也隨之增加，並得出了質能關係式：Ｅ＝mc2，即物體轉化為能量時，能量的總值相當於它的質量與光速的平方的乘積，從而揭示了原子內部蘊藏著巨大能量的秘密！
對於相對論原理，愛因斯坦自己曾經做過簡明扼要的說明：
“要點是這樣的：早先人們認為，假如由於某種奇跡，一切有形體的事物突然一下子消失了，那麼空間和時間仍會留下來。照相對論來說，空間和時間是和一切事物一起消失的。”
時間、長度和質量是力學研究中的三個基本量。在牛頓的力學中，它們是絕對的、不變的。但在相對論中，它們卻又變成了和測量者所在的坐標係有關的量。
此外，在牛頓的力學中，質量和能量二者分明，互不相關，各自守恒。而在相對論中，牛頓的守恒定律就變成了質能守恒定律，即Ｅ＝mc2。
於是，空間和時間統一起來了，物質和運動統一起來了，質量和能量統一起來了。
這是一場真正的物理科學的革命！
牛頓推出萬有引力定律
伊薩克·牛頓(1642～1737)生於英國。他早年生活很不幸，從小在艱難困苦的條件下長大。他從英國劍橋大學畢業後，就積極投身於科學事業，作出了許多偉大的貢獻。在幫助人們認識客觀世界方麵，他無愧為一位偉大的科學導師。他創立了微積分，發現了光色的秘密，總結出了機械運動的三大定律。特別是發現了著名的萬有引力定律，掀起了世界科學的革命。
牛頓從小對茫茫宇宙就非常感興趣，他在研究天體運動時，一直都在苦苦思索著，要找到使太陽係所有行星都圍繞太陽旋轉的神秘力量。有一天，一件突然發生的小事，促使牛頓找到了問題的答案。
那是１６６６年秋季的一天，天氣格外晴朗。牛頓和往常一樣，早早地就來到沃斯索斯普村莊園的小花園裏，一邊曬著暖和的太陽，一邊思索著天體運動法則的問題。他身後是一棵很大的蘋果樹，上麵結滿了紅彤彤的大蘋果，微風一吹，一陣陣沁人心脾的清香撲麵而過，十分誘人。可是，牛頓對眼前的美景無動於衷，他沒有去摘垂在眼前的大蘋果，陷入了深深的思考之中……
“月球是人類最為熟悉，也是離我們最近的一個星球。如果天體運動的法則對任何星球都適用的話，隻需弄明白地球和月球的運行關係，不就都明白了嗎？可是，這個關係又是怎樣的呢？
牛頓一麵專心致誌思考問題，一麵曬著暖洋洋的太陽，不知不覺地打起盹來。忽然一陣風吹過，一個大蘋果掉了下來，不偏不倚，恰好砸在牛頓的頭上。
“啊！誰在打我？”牛頓從睡夢中驚醒，嚇了一跳。他環顧四周，以為誰在打他，可是四周靜悄悄的，一個人影也沒有，隻有果樹的葉子在慢慢地晃著。於是牛頓沒作理會，又低頭思考起來。
“咦，一隻大蘋果。”
牛頓拾起腳邊的一隻大紅蘋果看了一會兒，又向上看著滿樹的蘋果。“哦，原來是你們在搗蛋！”牛頓笑嗬嗬的對著蘋果樹說。
突然，牛頓像是想起來什麼似的，愣愣地注視著手裏的這個“天外來客”，若有所悟，並自言自語道：
“為什麼蘋果不往天上掉，不向前後左右掉，而偏偏落在樹的正下方呢？”
這個時候，牛頓的妹妹哈娜走過來，看到他手裏的大蘋果，便說：
“哥哥真饞，竟偷吃蘋果！”
牛頓根本不理會哈娜的話，又繼續說著：
“這難道和星體運動有關係？”
哈娜見哥哥不理她，便生氣地說：
“怎麼啦？哥哥，蘋果可不會說話呀？”
牛頓轉過頭，一本正經地說：
“我在想，蘋果和月球有什麼關係呢？”
哈娜聽後，哈哈大笑，說：
“這有什麼好想的？本來就沒有什麼關係嘛，你可真是想呆了。”
牛頓卻沒有笑。
“他們的確不一樣，我剛才在這裏睡著了，這個蘋果掉下來，把我嚇醒了。”
哈娜神秘的一笑，說：
“是不是想吃蘋果，不好意思呀？”
牛頓突然問哈娜：
“哈娜，你說，蘋果從樹上掉下來的時候，為什麼掉在地上，而不會飛上天空呢？”
哈娜很驚訝地說：
“這有什麼好奇怪的，蘋果熟了當然會往地下掉呀！你瞧，那又掉了一個蘋果呢！”
牛頓朝她手指的方向一看，果然又有一隻熟蘋果掉了下來。
這一現象使牛頓陷入沉思：
“這究竟是什麼原因？”
牛頓看著蘋果，不斷地思考著這個問題。思緒越來越遠，飛到了月亮，飛到了茫茫的宇宙……他手中的蘋果，也已經變成了月球，變成了行星，變成了茫茫太空中的一個個天體。
牛頓坐在樹下，對著蘋果沉思了許久，突然，他悟出了一個道理：
“蘋果從樹上掉下來，隻因為地球在用力往下拽它，在吸引著它。”
“可是，蘋果是因地球的引力而掉在地上的，為什麼月球就不會受地球引力的影響而掉下來呢？”
“又是什麼樣的力使它們始終保持著一定距離運轉呢？難道是因為月球和地球的距離比蘋果和地麵的距離大的緣故嗎？”
牛頓百思不得其解。
“地球的力量到底有多大？這種力量有沒有極限呢？”
一個又一個疑問困擾著牛頓。
忽然，牛頓想到了小時候玩過的一種遊戲：
首先把一塊石頭用一根繩子綁住，然後把繩子的另一頭係在手上，再用力使勁地甩，石頭就會繞著圓圈打轉。
牛頓想：
“如果把人看成是地球，而石頭就是月球，石頭繞著人轉，那麼繩子也就相當於地球引力，石頭越大，轉起來越費力。”
“這樣，就可以了解到月球為什麼保持一定的距離，環繞地球轉，而不會飛走或掉到地球上來了。同樣的道理，太陽與地球之間，也存在著這種引力。而宇宙中的其它星體之間，也被這種引力吸引著，有規律地運動著。”
牛頓一下子開了竅似的，悟透了宇宙運動規律，於是萬有引力就這樣被發現了。牛頓悟出了這個道理，心中有說不出的喜悅，可是思考並未因此而止步，他仍在思考著地球、月球、太陽之間存在的這種力會不會改變。
牛頓又想到了開普勒的第二法則：假如有一個行星，它環繞地球一周用27年，那麼它和地球的距離就是太陽距離的九倍。
牛頓運用這個法則反推回去，結果發現了有名的“逆二乘法則”。運用這個法則，可以推算出地球和月球之間的引力。後來，科學家運用這個定律，測算出了彗星出沒的時間，並相繼發現了海王星和冥王星等。
這就是萬有引力和蘋果落地的故事。不管是真是假，牛頓老家園子裏的蘋果樹被賦予了非凡的意義，成為後人瞻仰牛頓故居時讚歎牛頓偉大過人之處的活典型。
伽利略提出自由落體定律
伽利略(1564～1642)生於意大利的比薩。他是傑出的天文學家和物理學家。因為他的卓越成就而被人們稱為近代科學之父。貧苦的家境培養了伽利略頑強的信念。他製造了天文望遠鏡，發現了木星的衛星，金星的盈虧，日麵的地形和太陽黑子，發現了等時性原理、自由落體的規律，發現了繪圖儀。做了著名的斜塔實驗，開創了一種研究科學的新方法，即科學實驗方法，也就是實證的方法，對人類科學具有非常重要的貢獻。
一天晚上，伽利略和他的學生們在一起飲酒聊天，酒至酣處，伽利略對大家說了他的想法：
“我要用實驗向大家證明一個真理，我要讓那些最頑固的老學者們親眼看到我的實驗，然後讓他們信服。”
“老師，您想什麼時候做實驗啊？”
“明天，不，不行，得後天，噢，也不行，下個禮拜的今天最合適，這樣，我會有足夠的時間先進行一下實驗。我要請學校的全體師生，還有比薩的全體公民來觀看這次實驗，讓大家一起來為我做見證。屆時大家會看到，兩個大小不等的鐵球同時落地。”
其中一個平時頗被伽利略寵愛的學生，這時候有些放肆起來，他借著酒興說：
“老師，您說您的那兩個鐵球中，會不會有一個砸在我這個不幸的腦袋上?”
伽利略冷冷地回答說：“最好還是砸在上麵，這樣，說不定會把你的腦子砸出一些智慧的火花來。好了，現在你們都各自回去吧，我會把我的計劃公布在中央講演大廈的公告欄裏，到時候，可以請你們的朋友一起來，我也將邀請各位教授到場。”
一個禮拜很快就過去了。在教堂的大鍾敲響十二下前，伽利略滿懷興奮地進入了公共廣場。比薩斜塔下麵站滿了高聲談笑的學生，看他們的勁頭兒，倒更像是來看鬥雞表演的。伽利略找了半天，沒有見到校長和一些資曆較深的教授，可能他們害怕有損身份吧。不過，在人群中，伽利略還是看到了幾位教授，他們的臉上掛著藐視的神情，還有一點不懷好意的冷笑。
在人群的最外圍，是一些披著披巾要走向教堂的老婦人，她們看到有這麼多人在這裏集會，不知道要發生什麼，於是四下裏問，什麼事情，要看什麼，什麼時候開始？
在斜塔的入口處，一位老教授正在和一位年輕的教授熱烈地交談著。他們看到伽利略走過來，便一下子停住口，分開了。伽利略沒有理會他們，徑直進入了斜塔中。
伽利略對已經等得有些著急的群眾說：
“請大家看清楚，現在，我手中有兩個鐵球，左手的這一個重一磅，而右手的這一個則重十磅，如果有人不相信，可以親自上來掂一掂，看看是不是屬實。讀過書的人都知道，亞裏士多德認為：如果兩個重量不同的物體同時下落的話，那麼，它們到達地麵的時間是不一樣的。”
這時，人群裏有人嚷著：
“那是當然，十磅的鐵球一定會比一磅的快十倍。”
伽利略沒有理會這個人的話，繼續說：
“現在，請大家稍稍往後站一點，我會讓這兩個鐵球直線落下去，不會傷害到大家的。請大家幫我一起觀察這兩個鐵球落地的時間。”
說完，伽利略登上了塔頂，現在剛好是正午時分，鍾聲剛剛響過，下麵的人群一片靜寂。伽利略手裏拿著兩個鐵球，伸開手臂，讓兩個手臂在同一個水平線上，喊了聲“放！”
於是，兩個鐵球便從半空中直落下來，擊落到地麵，並且揚起一小堆灰塵。
兩個手執滴漏計時的學生大聲喊道：“時間相同，沒有絲毫的差別!”
人群立刻轟動起來，無論如何，這麼多人的眼睛都看到了一個事實——兩個鐵球同時落地。
“的確啊，是兩個同時落地的。”
“我們大家都親眼看見了，是相同的時間啊。”
“對，不會錯的，我們隻聽到一個落地的聲音，說明一定是同時的，不會有錯。”
伽利略從斜塔上走下來，他的兩個學生過來向他祝賀：“老師，祝賀您，您的實驗成功了!”
“老師，我感到很光榮，能為您效力，並且親眼看到您的成功。”
人群在慢慢散開，那幾個站在群眾中的教授早已經走了，他們並不想讓伽利略看到他們的疑惑，也不想就此承認自己的錯誤。
瓦特發明蒸汽機
詹姆斯·瓦特(1739～1819)生於蘇格蘭的一個工人家庭中。他隻接受過很少的正規教育，但並沒有因此埋沒他那深不可測的天賦。他堅持自學，鑽研了天文學、化學、解剖學等多種學科，還掌握了拉丁文、希臘文、法文、德文和意大利文。瓦特自幼就有極強的動手能力，從1761年起，他用30年的時間完成了蒸汽機的改良工作，大大提高了蒸汽機的工作效率，打開了通向現代大工業的曆史之門。
１７６５年５月，一個晴朗的星期日下午。
瓦特坐在工作台前麵，連實驗也懶得去做。他時而坐在已經停止轉動了的機械前，靜靜地沉思，時而站起來，嘴裏嘟嚷著，在房間裏走來走去。
對瓦特來說，一星期當中隻有星期日下午的片刻時間，他才得以舒一口氣。
從教堂做完禮拜回來，瓦特和妻子簡單地用過午飯後，瓦特對妻子說：“我出去走走。”
這是瓦特從少年時代就養成的一個習慣，每每要思考什麼事的時候，就馬上從家裏跑出去，在故鄉格利諾克的樹林中踱來踱去，一直到日落西山才回家。
瓦特盡可能地往行人稀少的路上走，腦子裏卻一直被一個問題所占據。
“汽筒需要蒸汽時就加熱，要使它凝結時就加以冷卻……冷卻時盡可能使用大量的水，反之，加熱時就盡可能用少量的水……”
在這幾天當中，無論是睡覺、吃飯或工作，瓦特都不停地思考著這個問題。
從大街到小巷，從廣場到大路，瓦特足足走了差不多有一個鍾頭。
“要使汽筒不必一冷一熱地改變溫度，就可以加快速度，並且不浪費蒸汽了！”
長期實驗的結果，歸納起來就是這麼一句話，而剩下來的就是技術問題了。
這時，一片綠如油的草地映入了瓦特的眼簾，瓦特停下腳步，欣賞這美麗的景色，讓緊張的大腦鬆馳一會兒。
不久，“熱量和凝結”的問題，在瓦特的腦中悄然消失了，這使瓦特感到無比的舒暢。
“唉！回家吧！”
瓦特伸了一個懶腰，然後慢條斯理地往家走去，剛走過洗衣店，到達牧羊人所住的小屋時，又一個念頭飛進了他的腦海裏。
“由於蒸汽是一種具有彈性的物體，因此，凡是有真空的地方，它就無孔不入。如果在汽缸和蒸汽室之間加一個通道，蒸汽就會進入裏麵而冷凝，這樣就不用冷卻汽缸，紐科門機的問題不就迎刃而解了嗎？”
想到這裏，瓦特便開始重新設想未來蒸汽機的構造：蒸汽因為具有推動力，所以能夠衝入真空的容器裏。要是把真空的容器附在汽筒上，蒸汽經過汽筒後就必定會進入那個容器裏去，那麼，蒸汽就可以在那個容器裏凝結，而不必在汽筒中凝結。也就是說，為了蒸汽的凝結，隻要另外再做一個凝結器連接在汽筒上就行了。這樣一來，蒸汽就在那裏凝結，而不需要再把汽筒冷卻，汽筒就始終是真空的了。
這樣各種不同的作用，分別在不同的容器內進行，汽筒就可一直保持熱度，凝結器就可以永遠使它冷卻下去，這樣一來，連一絲蒸汽也不會浪費掉了。
初步的設想完成了，接下來的問題是如何把設想變為現實。瓦特又開始思考了，傳統的紐科門機的冷凝器是如何使噴灑的水、凝結的水以及漏進來的空氣排出去的呢?
這個問題又在困擾著瓦特，經過反複的思考，他想出了一個辦法：在下麵設計一個排水口，將水自管子中擠壓出來，當蒸汽衝進去時，又可以將空氣也擠壓出來。
瓦特的想法，一步一步地接近了成功的邊緣。想到這裏，他已走過了兩條街。此時，他已得出結論——在汽筒旁邊再做一個冷凝器。
瓦特自從有了這種奇妙的構想，整個人都被它迷住了，他匆匆回到家裏，一頭鑽進了實驗室。
第二天一大早，瓦特就跑到格拉斯哥大學的一位朋友家裏。
“你家裏是不是有一個大的黃銅製的注水器？”
“哦！有的。”
“能不能暫時借我用一下？”
“好的，你拿去吧！反正是沒有用的東西。可是，瓦特先生，你拿它幹什麼呢？”
瓦特微笑著說：“我想製造一個新的蒸汽機模型。”
瓦特把那個直徑１０厘米、長７５厘米的注水器帶回家後，馬上把它改製成了汽筒。
瓦特最初的蒸汽機模型形成了：一個汽筒，汽筒裏麵有一個活塞，活塞的最下麵，有一個吊東西的鉤子。
汽筒通過管子與一個小鍋爐相接，蒸汽沿管子進入環形的汽筒內，汽筒因此能保持很高的溫度。
汽筒的旁邊接著一個冷凝器，冷凝器頂上有一個可以排氣的閥門，下麵有一個排水的小管子。
小鍋爐裏產生的蒸汽順著管子進入汽筒，汽筒裏的空氣就被壓進冷凝器，隨著蒸汽越來越多，冷凝器裏的空氣也從頂上的閥門被壓出，這時冷凝器和汽筒都充滿了蒸汽。
然後，冷凝器被冷水製冷，裏麵的蒸汽凝成水，通過小管子不斷擠出。與之相連的汽筒內的蒸汽就不斷地湧過來被凝結，汽筒成了真空。這樣活塞就被空氣向上壓，不斷上升，活塞的鉤子上所吊的東西就給吊起來了。
這個裝置比紐科門機先進了許多，它能充分地使蒸汽進入到小管子裏凝結，由於不浪費蒸汽，效率大大提高了。
“不錯！不錯!”瓦特高興得拍起手來。瓦特成功了，他使以往所利用的大氣壓力改為蒸汽，使過去的氣壓機械一變而成為真正的蒸汽機械。
帕斯卡發明壓強定律
布萊斯·帕斯卡，1623年6月19日生於克勒加菲朗，法國著名的數學家和物理學家。他在數學方麵受數學家的父親影響，16歲就發表了數學論文，22歲研製出了世界上第一台機械計算機，根據歐幾裏得的幾何學創立了自己獨特的幾何體係。在物理方麵則總結出了壓強定律即帕斯卡定律。
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。
鐳的發現者居裏夫人
瑪麗·居裏(1867～1934)生於波蘭華沙一個知識分子家庭。出於對科學的熱愛，瑪麗·居裏於1891年隻身來到法國巴黎著名的索爾本大學攻讀物理學，並以優異成績畢業。1898年，居裏夫婦發現了元素釙，4年後又發現了鐳，在科學道路上不斷取得令人矚目的成果。以後居裏夫人又成為巴黎大學曆史上第一位物理學女博士。居裏夫人終生致力於放射性研究，為人類、為科學做出了不可磨滅的貢獻。尤其是鐳的發現及證明，更是居裏夫人付出了大量心血的結晶。
在發現釙元素之後的第五個月，居裏夫婦又發現了一種新元素。
這種新元素是在瀝青鈾礦中發現的，比鈾的放射性還要強百倍，瑪麗叫它“鐳”。
這個消息使物理界和科學界都震驚了。居裏夫婦竟然接連發現了兩種新元素，這不能不讓人刮目相看。
然而，科學是實實在在的，科學家們對於一種新的元素，隻有在看見了它，接觸了它，稱過它，檢查過它，用酸加以對比，並確定了它的“原子量”之後，才能確信它的存在。
可直到現在，還沒有人看到過鐳，沒有人知道鐳的原子量，因此，忠於原則的科學家們說：
“沒有原子量，就沒有鐳，把鐳指給我們看，我們就相信你們。”
為了向全世界的人們證實鐳的存在，居裏夫婦還要再工作四年。
但是，新的困難又接踵而至。為了提取純鐳和釙，需要足夠的礦物和足夠大的場地，而這些費用又去哪裏籌集呢？
當時，女兒伊雷娜已經１歲了，由傭人照顧著，比埃爾的月薪也隻有５００法郎，僅夠一家人的日常開支。
釙和鐳藏在一種很貴重的瀝青鈾礦中，對於居裏夫婦來說，幾噸瀝青鈾礦的價格太昂貴了。
他們終於想出了一個好主意，據他們預測，瀝青鈾礦在提煉玻璃用的鈾鹽後，礦物裏所含的微量元素釙和鐳一定仍然原封未動，因此可以用提煉過的殘渣來做實驗。
於是，居裏夫婦請一個奧國同行幫忙，聯係到了聖的阿希姆斯塔爾礦的廠主，請求購買殘渣。
廠主是一個爽快的人，他說：
“隻要你們出運費就行，我把這些殘渣都送給你們了!”
瑪麗夫婦十分高興，立即從他們很少的積蓄中提出一部分錢，用來做運費。原料問題解決了，下一步，得想辦法找到存放殘渣的庫房和提煉室。
他們想：在巴黎眾多的建築物當中，難道就沒有一處可供他們做實驗用嗎？
事實證明，他們幾天來的奔走都是徒勞無功的。最後，他們又回到了比埃爾任教的理化學校，校長舒爾勃格先生想了很久，終於想出了一個地方：“實驗室旁邊有一個閑置的棚屋，你們去看看能不能使用吧！”
這是一個小木板屋，以前是醫學係的解剖室，玻璃屋頂殘缺漏雨。很久以來，人們都嫌這個地方不適合工作，所以一直空著。沒有一個工人願意在這樣的地方工作。
瑪麗和比埃爾卻覺得這是個好地方，他們向校長表示了感謝。
夫婦倆使出全身力氣把棚子清理了出來。
這時，一輛載重馬車裝著滿滿的大袋瀝青鈾礦殘渣，停在了理化學校的門前。
瑪麗按捺不住心中的興奮，立刻跑上前打開一個口袋，伸出雙手摸著那摻有鬆枝的褐色廢渣，像欣賞寶貝一樣。
鐳就藏在這裏麵，瑪麗要從這裏麵提煉出鐳來。為了這個目標，她必須煉製一座山那樣多的殘渣。
比埃爾笑著說：
“瑪麗，你現在可要變成一個強壯的男子漢一樣才行呀！”
清晨，瑪麗顧不上梳頭，穿上粗布工作服就來到棚外工作。無論寒風多麼凜冽，雪花如何狂舞，她都會準時來到，先是點燃柴木，燒熱大鐵鍋，接著往鍋裏倒進瀝青渣。她手握一根比她還高的大粗鐵棍，用力地攪拌著。
隨著殘渣變成了糊狀的黑色液體，瑪麗的手也常被鐵棍燙出了大泡。這些還可以忍耐，可當沸騰的殘渣冒著一個一個大氣泡，散發出一股股濃濃的黑煙的時候，她眼淚鼻涕一起流了下來。
最後，瑪麗再把沸騰的殘渣舀進一個個大罐裏，放到棚子裏去沉澱。
每天，瑪麗都無休止地重複著這些繁重的勞動。她的皮膚全部變成了黑色，雙手也是傷痕累累，胳膊和腳都腫了。
在這期間，比埃爾一有時間就跑來幫妻子幹活兒。眼看著瑪麗的身體一天天衰弱下去，比埃爾的內心充滿了痛楚。
可是，瑪麗是不會停下來休息的。她仍舊天天站在那口大鐵鍋前麵攪拌著。終於，８噸的殘渣全部煉完了，她終於可以鬆一口氣了。
接著，瑪麗又把那一大罐一大罐的溶液繼續提煉提純。
１９０２年４月，３５歲的瑪麗終於在４年的日夜苦戰之後，從８噸瀝青鈾礦殘渣中，提煉出了十分之一克的鐳。
那天晚上９點多鍾，瑪麗給女兒洗完澡之後，坐在燈下給女兒縫衣服。
但是，她剛縫了幾針，就不安地站了起來，很興奮地說：
“比埃爾，我們一起去實驗室看看吧，我總覺得好像有什麼事情要發生。”
比埃爾正巧也有同感。於是，兩個人穿上外衣，輕輕地溜出了屋。
當比埃爾要打開實驗室門的時候，瑪麗突然問：
“你想過鐳會是什麼顏色嗎？”
比埃爾順口回答說：
“一定十分漂亮！”
瑪麗像個頑皮的小女孩似的，輕聲對比埃爾說：
“我們不要點燈!”
說著，他們打開了門。
“看哪……看哪!”瑪麗驚叫道：
隻見在黑暗中，那些放在桌子上的玻璃容器裏，一種從沒見過的淡藍色的熒光在不停地閃耀著。
瑪麗雙手合十，跳著嚷道：
“太美了！太漂亮了!”
這天晚上，居裏夫婦興奮得很晚才睡著。因為終於找到了鐳，可以證明鐳的存在了。
發明電報的莫爾斯
莫爾斯，畢業於美國耶魯大學藝術係，後來到英國學畫，是一位擅長畫風景的作家。後來成為美國電報的發明者。那麼一個藝術家如何成為電報的發明者呢?
１８３２年秋，畫家莫爾斯搭乘“薩裏號”遊輪返回美國。輪船在茫茫大海上航行，時間一長，旅客們就有點厭倦了。這時，一位名叫傑克遜的青年表演起“魔術”來。他將一塊繞有絕緣銅絲的馬蹄鐵塊放在桌子上，把銅絲通電，馬蹄鐵就有了一股無形的力量，把一些鐵釘、鐵片吸了過去。當切斷電源時，馬蹄鐵的吸引力便消失了，那些鐵釘鐵片也馬上掉了下來。
旅客們大感興趣，紛紛自己動手嚐試。莫爾斯試了好幾次。“這真是太神奇了！”他仿佛看見了一個奇妙無比的新天地。傑克遜告訴莫爾斯這叫電磁感應現象，還向他介紹了許多電的傳遞知識。
莫爾斯完全被電迷住了，連續幾個晚上都失眠了。他想：“電的傳遞速度那麼快，能夠在一瞬間傳到千裏之外，加上電磁鐵在有電和沒有電時能作出不同的反應。如果利用它的這種特性不就可以傳遞信息了嗎？”
莫爾斯這位頗有成就的繪畫教授決定放棄他的繪畫，發明一種用電傳信的方法——電報。
回到美國，莫爾斯就開始著手研究這個問題。沒有電學知識，他便如饑似渴地學習。遇到一些不懂的問題，便向大電學家斯特尼請教。他的畫室也成了電學試驗室。畫架、畫筆、石膏像等都被堆在了角落，電池、電線以及各種工具成了房間的“主角”。
漸漸地，莫爾斯掌握了電磁的基本知識。他開始正式向“電報”發起衝擊！
莫爾斯從有關資料中得知，在他之前，早就有人設想用電傳遞信息。早在１７５３年，當時人類對電的認識還處在靜電感應時代，一位叫摩立遜的電學家，就曾做過這樣一個試驗：架設２６根導線，每根導線代表一個字母。這樣，當導線通電時，在導線的另一端，相應的紙條就被吸引，並記下這個字母。當時由於電源問題沒有解決，摩立遜的實驗也就未能進一步深入。