正文 第14章 物理篇(3)(1 / 3)

通過實驗,赫茲確認了電磁波是橫波,具有與光類似的特性,如反射、折射、衍射等,並且實驗了兩列電磁波的幹涉,同時證實了在直線傳播時,電磁波的傳播速度與光速相同,從而全麵驗證了麥克斯韋的電磁理論的正確性。並且進一步完善了麥克斯韋方程組,使它更加優美、對稱,得出了麥克斯韋方程組的現代形式。

此外,赫茲又做了一係列實驗。他研究了紫外光對火花放電的影響,發現了光電效應,即在光的照射下物體會釋放出電子的現象。這一發現,後來成了愛因斯坦建立光量子理論的基礎。

1888年1月,赫茲將這些成果總結在《論動電效應的傳播速度》一文中,轟動了全世界的科學界。由法拉第開創,麥克斯韋總結的電磁理論,至此取得了決定性的勝利。

1888年成了近代科學史上的一座裏程碑。赫茲的發現具有劃時代的意義,它證實了麥克斯韋發現的真理,更重要的是開創了無線電電子技術的新紀元。

85.斯泰因梅茨發明避雷器

19世紀末,最早使用的電能都是由剛發明不久的直流發電機產生的。但直流電有個很大的缺點,就是不能輸送到較遠的地方,這就使電業很難大麵積普及。當時,“電學天才”斯泰因梅茨認為,這個問題可以通過改用交流電的方法來解決,即讓電流在導線中來回流動,先朝一個方向,然後再朝另一個方向。當時沒有人知道如何製造這種發電機,也不知如何生產輸送交流電的導線,斯泰因梅茨將這些問題逐步解決了。

1894年,在斯泰因梅茨的指導下,美國總電器公司在尼亞加拉大瀑布建成了一個交流發電站,第一次將強大的電流輸送到26英裏之外的布法羅。從此,電就跨越整個大陸,造福民眾。但是,新的問題隨之產生:每次雷雨來臨,都會造成進電事故,而閃電來臨的時間又不可捉摸,常常使送電係統受損。

1920年夏季的一天,斯泰因梅茨建於湖邊的一幢小木房被雷擊中了。閃電撞上了木房門口的一棵樹,又擊破窗戶射向室內一個金屬燈具,再沿著電線穿過了牆壁,擊破一麵背後鍍銀的大穿衣鏡。別人這種事遇到一定會驚恐不已,但斯泰因梅茨高興極了。他對助手說:“這麵鏡子是我們最重要的線索。”

他搜尋玻璃的碎片,不厭其煩地將它們一塊塊對在一起。然後,他將對好的板塊夾在兩塊玻璃之間,用帶子把四周加固。鏡子的背麵立刻顯示了閃電烙過的花紋。斯泰因梅茨根據從擊點到熔帶末端的距離,計算閃電的能量。

兩年後,他研製出一架“奇怪”的機器——避雷器。它有兩層樓高,有兩個玻璃架擱,架擱上覆蓋著金屬薄片,旁邊還有兩個圓形銅帽準備接受噴發的閃電。他還請了愛迪生等人參觀這個機器。

當他啟動了電閘,擱板開始聚集電能,發出嗡嗡的叫聲,客人們的神經有點緊張了。就在這時,一道耀眼的紫光在銅帽間突然而過,是人造閃電,接著便是轟擊的雷聲。斯泰因梅茨成功地造出了避雷器,這個機器使閃電可以無害地逸入地下而不進入供電係統。

86.居裏夫人不被榮譽腐蝕

在科學史上,瑪麗·居裏是首位得到世界讚譽並被人們認可的女科學家,她是進入科研領域的女性先驅,為後來者奠定了基礎。她對科學做出的巨大貢獻,從她兩次獲得諾貝爾獎的事實中可見一斑。

瑪麗·居裏的丈夫皮埃爾居裏也很迷戀科學研究。19世紀末,放射現象的發現引起了他們夫婦倆的興趣。經過艱苦的研究,他們在1898年發現了放射性元素——釙。

釙的發現並沒有使居裏夫婦駐足,他們繼續研究探索。4年後,他們發現了另一個具有更大放射性的元素——鐳,並初步測出其原子量。釙和鐳的發現在科學史上具有劃時代的意義,宣告了新生學科放射學的誕生。尤其是鐳的發現,為現在原子能事業的發展奠定了基礎。

1903年,居裏夫人以《放射性物質的研究》的論文獲巴黎大學物理學博士學位,並成為該校有史以來第一位物理學女博士。同年,居裏夫婦被授予科學界最高榮譽——諾貝爾獎。就當時的情況而言,如果他們申請專利,將獲得一筆不菲的收入,但是他們卻坦然放棄這一機會。居裏夫人說:“鐳不應該使任何人發財致富。鐳是化學元素,應該屬於整個世界。”

就在居裏大婦的事業如日中天的時候,皮埃爾·居裏因車禍不幸去世。巨大的打擊沒有使居裏夫人屈服,她以頑強的毅力繼續科研事業,同時接替皮埃爾·居裏,成為巴黎大學第一位女教授。