第二章學生科普閱讀故事35(1 / 3)

第二章學生科普閱讀故事35

67.惠更斯發現光的波動

惠更斯從小熱愛光學,他把大量的精力都放在了對光學的研究以及研製、改進光學儀器上。他曾經和哥哥一起改良了開普勒的望遠鏡。利用改良後的望遠鏡,惠更斯進行了大量的天文觀測,發現了在土星的旁邊有一個薄而平的圓環,而且它很傾向地球公轉的軌道平麵,從而解開了長期以來,困擾著科學家們的關於“土星的神秘光環”的謎。

此外,惠更斯一生對科學最大的貢獻是他發現了光的波動現象。

在古代和中世紀的漫長歲月裏,光一直都是哲學家和自然科學家們十分關心的問題。在十七世紀,科學家們曾經對光的本性問題進行過一次大討論。

惠更斯當時在巴黎致力於光學的研究。在對光的觀測、實驗、研究的過程中,他發現大科學家牛頓的關於光的微粒學說存在著不合理的錯誤。於是,他公開反對了牛頓的關於光的學說。他說,如果光是微粒性的,那麼,光在交叉的時候,就會因為發生碰撞而改變方向,而且如果要利用光的微粒學說來解釋光的折射現象,將得到與實際情況相矛盾的結果。所以,惠更斯關於光的波動學說一提出來,立即得到了科學界的強烈反響,他建立了著名的惠更斯原理。

惠更斯原理是近代光學的一個重要基本理論。雖然它並不完善,也不能對某些光的現象進行解釋,但是,他卻推翻了科學家頭腦中長期以來關於光的錯誤觀念,為光的研究發展指出了一條正確的途徑。

68.道爾頓建立原子論

約翰·道爾頓是英國著名的物理學家、化學家。他出生在英國坎伯蘭的一個貧困的鄉村裏,父親是一名紡織工人。當時,正值第一次工業革命的初期,很多破產農民淪為雇傭工人。道爾頓的父親也一樣,他們家的生活十分困頓,道爾頓的弟弟和妹妹都因為饑餓和疾病而夭折。童年時期的道爾頓根本就沒有讀書的條件,他隻是勉強接受了一點初等教育。十歲時,道爾頓去給一個富有的教士當仆役。也許這是命運賜予的一次機會,他在教士的家裏,讀了一些書,增長了很多知識。兩年後,他被推舉為村裏小學的教師。

十五歲時,道爾頓隨哥哥到外地謀生,他進入一所中學做教師。在教學之餘,他一邊自學科學知識,一邊進行實驗觀察,取得了一些成績。後來,為了能夠把大部分精力投入到科學研究中去,他離開了學校,開始在一些富人家裏去做私人教師,每天教課時間不超過兩小時。這樣,既保證了他的生存,也保證了他的科研工作。

隨著科學研究的進一步深入,道爾頓越來越重視對氣體和氣體混合物的研究。他認為,要說明氣體的特性就必須知道氣體的壓力。在實驗中,他找到兩種容易分離的氣體,分別測量了這兩種氣體各自的壓力和混合後的壓力。結果很有意思,在容積固定的容器中的氣體的壓力是不會變的,可是,混入第二種氣體後,容器內的壓力增加,它等於兩種氣體各自壓力的和,兩種氣體單獨的壓力都沒有改變。道爾頓由此發現,氣體在容器中存在的狀態與其他氣體無關。

此外,道爾頓還建立了原子論。通過長期堅持不懈的實驗,道爾頓發現,原子是組成化學元素的、非常微小、不可分割的物質微粒,在化學反應中它們保持本來的性質;同一種元素,所有原子的質量和其他性質完全相同;不同元素的原子具有不同的質量和不同的性質;原子的質量是每一種元素的原子的最根本特征。

道爾頓把他的發現公之於眾之後,引起了科學界的廣泛重視。他應邀去倫敦講學,然後又回到曼徹斯特繼續進行測量原子量的工作。在科學理論上,道爾頓的原子論是繼拉瓦錫的氧化學說之後,理論化學的又一次重大進步。道爾頓揭示出了一切化學現象的本質都是原子運動,他明確了化學的研究對象,使化學真正成為一門具有重要意義的學科。同時,原子論的發現,還引發了哲學界的革命,它揭示了化學反應現象與本質的關係,繼天體演化學說以後,又一次衝擊了當時僵化的自然觀,為科學方法論的發展、辯證自然觀的形成,以及整個哲學認識論的發展具有重要意義。