第二章學生科普閱讀故事10
93.門捷列夫“夢”中得出元素周期表
門捷列夫於德國海德堡大學畢業後，拒絕了德國多個著名研究機構的聘請，毅然回國在彼得堡大學任教。
彼得堡大學的原教材十分陳舊，不能反映當時世界的最新成果。門捷列夫的第一個任務，就是趕快為學生們編寫一本係統的化學教材。門捷列夫在編寫這本名為《化學原理》的教材第一卷時十分順利，但在編撰第二卷“化學元素的描述”時，卻遇到了意想不到的麻煩。
當時，６４種已知元素的內部結構已經被揭示出來，但還沒有人指出這些已知元素之間的關係。以前的教科書都隻是簡單地按各元素發現時間的先後，或者按它們在自然界含量的多少來排列。門捷列夫不希望自己的課堂成為雜貨鋪，胡亂對學生們介紹一通。而且，他還隱隱覺得，這些已知元素本身具有一種客觀存在的序列，自己的講義應該正確反映出這種科學規律。
可是，６４種元素無論怎麼排，總無法找到它們之間的規律。門捷列夫一時不能找到第二卷的門徑，隻能一邊按舊的教材上課，一邊向學生們陳述自己的看法，同時加緊研究。
門捷列夫把記載著６４種元素特征的卡片攤開在工作台上，像玩撲克牌般排了又拆，拆了又排，但始終無法解決自己追求的元素序列之迷。
一天，門捷列夫的好友，彼得堡大學地質學教授依諾斯特蘭采夫來拜訪他。
“您在忙什麼，在玩牌嗎?”依諾斯特蘭采夫見門捷列夫手裏拿著撲克牌的卡片，神情有些憂鬱地站在書桌邊。
別人在玩撲克牌的時候，或是興高采烈，或是漫不經心，可是沒有人會像門捷列夫那樣煞費苦心、絞盡腦汁的!
門捷列夫向依諾斯特蘭采夫說起了他的工作，最後，他有點沉痛地補充到：“一切都已經想好了，可還是不能製成表。”
門捷列夫感覺自己現在已經站在科學真理的大門口，卻總是找不到打開大門的鑰匙。轉眼到了第３個年頭，６４張卡片早已換過兩遍。但還有那麼三四張無法跟門捷列夫設想的規律吻合。為了突破這最後一關，門捷列夫把自己關在工作室裏，一連三天三夜沒出門一步，也不讓任何人進門。他做出了無數種設想又一次次推翻，那三四個元素總無法順利排入表格。
夜深了，門捷列夫迷迷糊糊地睡著了。夢中，他還在繼續擺著３年多來魂牽夢察的元素表。他分明看到，那張表格上餘下的格子裏，幾種閃著奇異光澤的金屬正在閃現，它們閃著閃著，忽然間全不見了，格子裏一片空白。門捷列夫一下子驚醒過來，豁然開朗：這６４種元素絕對不會是自然元素的全部！他急忙把夢中那幾個格子空出來，整個元素的序列立刻展現出它們固有的規律。門捷列夫終於完成了“元素周期表”，把自己的事業推到了一個新的高度。
門捷列夫把餘下的空格命名為“類硼”、“類鋁”、“類矽”，並預言了它們的特性和化學數據。１７年後，科學家們分別在閃鋅礦裏提煉出新元素鍵，發現了新元素欽，又在銀礦石裏找到與銀共生的元素鍺，它們的化學特性分別跟門捷列夫描述的“類硼”、“類鋁”、“類矽”一模一樣，為“元素周期表”的完善提出了有力的佐證。
94.由老鼠引起發明的查理斯
世界上第一條地鐵是由蒸汽機車牽引的，車廂是木製的，車廂內用煤氣燈照明。因此，地鐵隧道內終日濃煙滾滾，氣味嗆人。蒸汽機排出的水蒸氣、燃料燃燒產生的煙霧、煤氣燈泄漏的煤氣全部聚集在隧道內。
即使這樣，這條原始的地鐵仍然是人類交通史上的極大突破，並且較好地緩解了當時英國倫敦的交通擁擠問題。
１９世紀中葉的英國倫敦馬路窄小，人流如潮，遇到馬車通過，整條道路便被堵得水泄不通。
倫敦政府部門對這種交通狀況憂心忡忡，但又束手無措。無奈之下，他們決定廣泛征集改善交通狀況的良策。
這個時候，一位名叫查理斯的法官向政府提出了修建地下鐵道的建議。
查理斯每年不知要處理多少起因車輛擁擠引起的糾紛，對倫敦的交通擁擠深有體會。他認為，要改善城市交通狀態，必須提高人的流動速度。馬車載人少，而且速度慢，自然容易引起交通堵塞，所以必須使用速度更快的交通工具。
查理斯開始覺得用火車最理想，載人多，速度又快。但是，火車在城市裏怎麼跑呢?查理斯又陷入了深思。他不願就此罷休，力求尋找突破點。
就在查理斯冥思苦想的時侯，機遇來到了他的麵前。在他打掃家裏的衛生時，注意到牆角邊有一個老鼠洞口，一直通到牆外，查理斯沒有忽視這個現象，他的腦海中忽然迸發出一串智慧的火花：火車無法在地上行駛，那可不可以轉入地下行駛呢？
查理斯對這一設想進行了論證。經過縝密的分析，他認為“讓火車入地”這一方案完全可行。
1843年，查理斯向政府提交了這個提議。經過馬拉鬆式的論證，辦事拖遝的政府部門終於正式采納了查理斯的建議，組織了大約900名工人，開始修建地下鐵道。
沒想到，這個工程卻引起了居民們的恐慌和不滿。他們有的認為地下鐵道將危及地上房屋的安全；有的認為地下火車隨時都會出車禍。許多人還湧到政府，要求停止修建地下鐵道工程。
政府部門向居民反複解釋了工程的安全性，居民們才漸漸理解和支持。
地下鐵道建成後，在居民中掀起一股熱潮。許多居民出於好奇心，爭先恐後地乘坐地鐵。不過，最初的地鐵乘坐起來並不舒適，因此這股熱潮一過，幾乎就無人問津了。
1896年，在匈牙利首都布達佩斯，誕生了世界上第一輛電動地鐵列車。它沒有汙染，行駛速度快，深受人們的歡迎。此後，電動地鐵列車相繼出現在世界各大城市，成為人們主要的交通工具之一，一直沿用到今天。
95.倫琴由一時疏忽到發現X射線
1888年，威廉·倫琴當上了維爾茨堡大學的校長。這個頭銜使倫琴感到煩惱，他覺得自己本質上隻是一位學者，隻熟悉實驗室，隻想去探尋大自然的奧秘。他的天職是豐富人類的知識寶庫，而不是在行政事務裏荒廢光陰。於是，威廉把一切惱人的事務都委派給自己的副手，讓校務委員會去決定一切，請他們在必要的時候才找自己，完成校長名義上必須完成的任務——在文件上簽上自己的姓名，而把屬於自己的時間全都用到了科學研究上。他覺得隻有這樣，才恢複了自我，生活也更加有意義。
1895年11月8日，這時的德國，天氣已經很冷了，倫琴在實驗室泡了一整天，研究的是陰極射線。為了使射線集中向一個方向集射，他在發射管外包了一張黑色的硬紙筒，這樣，除了一個方向，其他方向不會有射線溢出。
回家的路上，倫琴突然記不得自己是不是關上了電源。燈關了，電源不切斷，發射管便會損壞。這種馬馬虎虎的事已發生過好多次，他寧願再回實驗室一趟，也不願自己寶貴的實驗設備出毛病。
打開實驗室大門，倫琴立即看到，陰極發射管附近有微光。好險，幸虧自己決定回來，否則又得申請更換設備了。他正要去切斷電源，突然發覺那微光不正常，他已經能辨別室內部位，那種熒綠色的微光不僅不在安放發射管的地方，而且光色也不對。
倫琴打開電燈，看到發光體居然是儀器旁邊桌上的一塊紙屏，紙屏上，倫琴曾鍍過發光晶體，這種晶體在高能粒子流的放射下，會發出瑩綠的光。
哪來的高能射線流？陰極射線管四周套著黑色硬紙板圈，它根本不可能射向紙屏。為了把這莫明其妙的情況弄個水落石出，倫琴決定留在實驗室。
倫琴沒有切斷電源，隻是把燈關了，紙屏上的微光又出現了。接著，他把電源切斷，陰極發射管停止工作，那團瑩光立即消失。看來，陰級發射管居然還發射一種人的肉眼無法感知的、能夠穿透黑色硬紙板的射線束。
此時，倫琴猛然想起那一包無人拆動卻毫無道理爆光的感光片，不正是放在與紙屏同一張桌子上的嗎?那時還以為是感光片的問題，但現在看來，作怪的是同一種射線，一種倫琴從未知道的射線。倫琴開始意識到，一次偶然的疏忽，讓他站到了一種新的物理現象發現的大門口。
倫琴在實驗室一連住了十幾天，測試這種射線的特征。穿透力是測試的重點，他找來種種能隔開射線穿透的材料，把感光片貼在它們後麵，照射後拿去衝洗。金箔、銀箔、鐵片、木板，都一一試過，這些材料都擋不住未知射線的穿透。
最後一次，倫琴取來一塊小鉛板，它沒能完全遮沒感光片，他隻得用手扶住它。誰知底片衝洗出來以後，倫琴又意外地發現，底片上鉛板部分沒被感光，而自己那隻手，也在底片上留下了痕跡，留下的是自己手的骨骼圖像。結論已經有了：神秘的射線不能穿透鉛板，也不能穿透人的骨骼，因為骨骼主要是由鈣構成的，射線穿不透鈣質。
倫琴立即舉行了實驗結果報告會，到會的科學家裏，最激動的當數大學裏的醫學專家。他們從倫琴的實驗結果裏找到了一種強有力的科學手段。憑借倫琴的射線，醫學家可以穿透人的皮肉看到骨骼的真相，確定與骨骼有關的病情。而以前，他們隻能憑經驗，或者動手術切開皮肉才能看到真相。醫生們建議，把這種新發現的射線稱作“倫琴射線”，但倫琴當場表示：新射線的許多性質還不清楚，還要對射線作進一步的性質測試，因此他決定把射線稱作“Ｘ”射線。
96.4歲才會說話的物理學家伏特
伏特（1745～1827），意大利物理學家。1775年發明起電盤，1800年，發明電池。今天仍在使用的使電流動的運動驅動力的單位“伏特”就是以他的名字命的。
在意大利倫巴第住著一個沒落的貴族，伏特就是這家庭中的一員。除伏特外，他的7個兄弟姐妹長大後都參加了神職工作。