让青少年热爱科学的故事-自己动手学科学
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    小曹冲称大象

    曹冲的父亲曹操是个大官,有人送给他一头大象,他很想知道这头大象有多重,就叫他手下的官员想办法把大象称一称。

    这可是一件难事。大象是陆地上最大的动物。怎么称呢?那时候没有那么大的秤,人也没有那么大的力气把大象抬起来。官员们都围着大象发愁,谁也想不出称象的办法。

    正在这个时候,跑出来一个小孩子,站到大人的面前说:“我有办法,我有办法!”官员们一看,原来是曹操的小儿子曹冲,他们嘴里不说,心里在想:哼!大人都想不出办法来,一个五岁的小孩子,会有什么办法!

    可是千万别瞧不起小孩子,这小小的曹冲就是有办法。他想的办法,就连大人一时也想不出来。他父亲就说:“你有办法,快说出来让大家听听。”

    曹冲说:“我称给你们看,你们就明白了。”

    他叫人牵了大象,跟着他到河边去。他的父亲,还有那些官员们都想看看他到底怎么个称法,就一起跟着来到河边。河边正好有只空着的大船,曹冲说:“把大象牵到船上去。”

    大象上了船,船就往下沉了一些。曹冲说:“齐水面在船帮上画一道记号。”记号画好了以后,曹冲又叫人把大象牵上岸来。这时候大船空了,就往上浮起一些来。

    大家看着,一会儿把大象牵上船,一会儿又把大象牵下船,心里想:“这孩子在玩什么把戏呀?”

    接下来曹冲叫人挑了石块,装到大船上去,挑了一担又一担,大船又慢慢地往下沉了。

    “行了,行了!”曹冲看见船帮上的记号齐了水面,就叫人把石块又一担一担地挑下船来。这时候,大家明白了:石头装上船和大象装上船,那船下沉到同一记号上,可见,石头和大象是同样的重量;再把这些石块称一称,把所有的石块的重量加起来,得到的总和不就是大象的重量了吗?

    大家都说,这办法看起来简单,可要不是曹冲做给大家看,大人还真想不出来呢!曹冲真聪明啊!

    白居易写的没错

    当代英国著名科技史专家李约瑟曾这样评价说:沈括是“中国整部科学史中最卓越的人物”。他积一生之心血写出的《梦溪笔谈》,包罗万象,独有创见,被称做“中国科学史上的里程碑”。

    沈括,字存中,1033年出生在杭州钱塘。沈家世代为官,沈括从小就跟随在外做官的父亲沈周四处奔波,饱览了华夏大好河山和风俗民情,视野和见识都比一般同龄孩子开阔得多,兴趣爱好也广泛得多。日月星辰、山川树木、花草鱼虫……没有他不喜欢琢磨的。

    有一次,小沈括给母亲许氏背诵白居易的一首诗。背到“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”一句时,突然半日沉默不语。许氏出身士大夫家庭,性情温柔、知书达理,对于儿子凡事总好刨根问底的脾性,早已十分熟悉。她见儿子又犯了“犟”劲,只是笑了笑,递给他一件外衣,嘱咐道:“别背了,今儿天气这么好,邀几个小伙伴到城外山上转转去吧。山上风大天凉,把这件衣服带上。”

    当时,正是4月暮春天气,庭院中的桃花纷纷谢落,已是“绿肥红瘦”。然而当小沈括和孩子们爬上城郊的山峰时,那漫山遍野的桃花却开得正艳,好似一片红霞。沈括抚着一朵桃花,呆呆地嘟哝着:“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开……”猛地一阵山风吹过,他不由得打了个寒噤,脑子里蓦然闪出母亲的话:山上风大天凉……“噢!”小沈括一下子明白了:温度不同,植物生长的情况也不同。白居易写的没错儿!

    沈括的童年时代和少年时代,就是在这样一个充满书香气息的温馨环境中度过的。然而,人生并不总是一帆风顺的,人也不能一世停留在宁静的港湾,尤其是对于那些“天将降大任”的天才,命运似乎更为坎坷。就在沈括刚满18岁的时候,父亲去世了,家计顿时艰难起来。沈括不得不外出谋生,到海州沐阳县(今江苏沭阳)当了主簿。从那时起,政务便占据了这位天才科学家一生的大部分时间。但是,无论仕途多么险峻、宦海如何浮沉、公务怎样繁忙,他得志也罢,失意也罢,都从未放弃过科学研究。凭着超凡的意志、敏锐的观察力和过人的精力,他不停地攀登,终于达到了一个光辉的顶点。

    富尔顿发明轮船

    富尔顿,这位发明轮船的发明家诞生在美国宾夕法尼亚州的一个美丽的小镇卡斯特。

    有一天,10岁的富尔顿和几个小朋友划着一只小船去游玩。他们玩得正高兴时,汹涌的波涛滚滚而来。几个小朋友发现情况不好,马上调转船头,使劲往岸边划船。可是,在大风浪面前,用力划船实在太慢了,情况越来越危险,风暴越逼越近,他们使出全身力气,好不容易才把船划到岸边。船刚靠岸,狂风巨浪就怒吼着追了过来,望着这险情,小伙伴们都吓得面如土色,这实在太危险了。

    回到家以后,富尔顿的心久久不能平静。晚上,富尔顿躺在床上,划船的危险情景一次又一次地浮现在眼前。他想:“白天简直是在跟风浪赛跑。用木桨划船,用竿子撑船,又慢又费力,能不能想个办法,让船跑得又快又省力呢?”

    这是一个风平浪静的下午,富尔顿又来到了海边。他爬上小船,坐在船舷上,手托着下巴,细细地想着有关划船的事。他想着想着,那双伸进水里的双脚就不知不觉地来回踢打,小船也不知不觉地离开岸边,驶到了海中。当富尔顿从遐想中清醒过来时,小船已驶得很远了。他这时突发奇想:“要是做几个像脚底板那样的木片,装在小船的两边,转动起来的话,不就能使船走得又快又省力了吗?”

    上了岸,富尔顿开始动手制作桨轮。不久,他果然做成了一对带了许多片桨片的轮子。他把桨轮安装在船的两侧,远远看去就像给船装上了2个大风车轮盘。装上桨轮的小船下水之后,果然跑得很快。但是,那时的桨轮是靠人力摇动转轴驱动的,不停地摇转轴,人显得很累,坚持不了太长的时间。

    富尔顿决心进一步改造轮船,去寻找一种强大、持久的动力,把它应用在轮船上。这一年,22岁的富尔顿来到了英国的伦敦。在那里,他和大发明家瓦特结成了好朋友。那时,瓦特在蒸汽机的改进发明上已取得了很大的成果。他热情地向富尔顿讲述了自己怎样把蒸汽机应用到机器的推动上去。富尔顿想:“既然蒸汽机能推动机器的转动,那么把它装在船上,带动桨轮转动,不就成了机器船了吗?”

    他绘制着草图,研究船体的长宽比例和桨轮大小的关系以及种种实际应用蒸汽机可能带来的种种问题。为此,他还进行了用蒸汽机推动轮船模型的实验。

    整整9年过去了。终于,一艘8马力的蒸汽轮船终于在法国的塞纳河下水了,并且试航成功。不幸的是,当晚的狂风把新建造的轮船打沉了。

    但是,这突然的打击并没有动摇富尔顿的信心。他从法国返回纽约,继续进行试验,希望制造出性能更好的轮船来。

    1807年8月9日,42岁的富尔顿的心情跟年轻时同样的激动。这一天,他精心设计制造的24马力蒸汽轮船“克莱蒙特”号在纽约的哈得逊河上出现了!从纽约到阿尔巴尼城,“克莱蒙特”号迎着和煦的微风,以每小时8千米的速度行驶着。机器轰隆隆地响着,桨轮像风车一样地飞转。“克莱蒙特”号连续试航了8天,获得了成功。富尔顿的童年理想终于实现了!

    矢志不移的邵尔斯

    邵尔斯在美国一家烟厂里工作,跟打字机没有一点关系,但由于一连串的奇遇和巧合,使他成了这项专利的持有人。首先,他有一位在一家公司当秘书的妻子。由于妻子工作忙,经常将做不完的工作带回家,连夜赶写材料,非常辛苦。邵尔斯怕爱妻累坏了,只好帮助她抄写,有时写到深夜,两人往往都写得手酸臂疼。于是,邵尔斯开始有了发明写字机器的想法。

    最初,邵尔斯打听到一位老技工叫白吉纳,他曾与自己的一位朋友研究过写字机器,于是邵尔斯去找白吉纳。

    白吉纳很喜欢邵尔斯的认真劲,将他同那位已去世的朋友断断续续研究了十几年没有成功的写字机体模型送给了邵尔斯,并告诫邵尔斯,研究写字机器是异常困难的事情。邵尔斯决心已定,他把这些写字机雏形的机件当宝贝似的搬回家,便开始了艰苦的研究工作。

    打字机的字臂,照现在的结构而言,似乎是理所当然的形式,可是当时在设计时,却使邵尔斯伤透脑筋。因为一开始他被那种盖印章既简单而实用的传统概念方式禁锢住了:他认为字键与字印之间不宜距离太远,最好是字键在上、字印在下,一按就可以有字出来,就像一般人盖印一样,既简单,而又能缩小机器的体型。可是,研究到最后,他觉得这一构想根本无法实现。

    因为字键在上,字印在下的设计结构,字臂不能太长,否则,就像树根一样盘在下面,既复杂又不实用。可是字臂太短,又不能运用自如。因此,他的创造陷入了停滞阶段。

    有一天深夜,邵尔斯工作得累了,到院子里去散步,回到屋里再想重新工作时,一抬头,看到他太太弯着背写字的侧影。就在这一瞥之下,邵尔斯内心深处激起了一阵轻微的颤动:灯下那个美丽的影子,是多么感人的一幅画面!他觉得坐在那里的不再是他太太,而是他苦思冥想的打字机模型。如果把他太太的头当做字键,弯曲的臂当做字臂,这种结构不是很理想的设计吗?邵尔斯不禁跳了起来,喊道:“姬蒂,我成功了!”

    正在聚精会神抄写东西的姬蒂听到这一声喊,吓了一大跳,睁着充满惊恐的大眼睛,以为丈夫为搞发明而神经错乱了。

    邵尔斯急急地过去抱住太太,充满歉意地说:“对不起,亲爱的,我不知道自己会失态,你赐予了我灵感,亲爱的。”邵尔斯太太流下了开心的眼泪。

    邵尔斯矢志不移,绝不半途而废。他根据新产生的灵感,又改进了写字机的构造。经过4年的努力,终于在1867年冬天发明出世界上第一台打字机。

    好奇的爱迪生

    爱迪生是美国发明家、企业家。他一生只上过3个月的小学,他的学问是靠母亲的教导和自修得来的。他一生中发明了白炽灯、电报机、留声机、电影机等1000多项物品,被誉为“发明大王”。

    爱迪生在小的时候就是个出了名的好奇的孩子。那时,他的身体瘦弱,很文静,话很少,但爱动脑筋,好问为什么,对身边发生的一切事都充满好奇心。春天,他常常一个人坐在村庄的路口,看大榆树怎样一天天冒出绿芽;秋天,他去山间观察枫叶怎样一天天变红。他对太阳东升西落、天上能浮动白云、夜间繁星时隐时现都感到惊奇,他甚至几个小时一动也不动地思索问题。

    爱迪生五岁那年,爸爸要带他上街,可屋里屋外找遍了也不见他的身影。最后,竟发现他在鸡窝半蹲半坐着呢!

    “爱迪生,你在这儿干什么呢?”爸爸奇怪地问。

    “爸爸,我在孵小鸡呀!”爱迪生认真地回答。

    爸爸又好气又好笑地拉他起来,说:“傻孩子,你是孵不出小鸡的,快和我上街去吧!”

    爱迪生立刻皱起眉头,不解地问:“我昨天明明看见母鸡卧在鸡蛋上孵出了小鸡,为什么我就不行呢?”

    他什么都想知道,什么都想亲自试一试。

    还有一次,他竟捅了野蜂窝。他发现花园的篱笆上有一个野蜂窝,这是什么东西呢,这些洞里能有什么奥秘?他小心翼翼地凑到跟前往里看,似乎是空的。他决心彻底搞清这里面的奥秘,于是抄起一根木棍就往里捅。这下可糟啦!嗡的一声,一群野蜂从窝里飞出,径直向他扑了过来。顷刻,爱迪生的头上、脸上被野蜂蜇得到处是包,肿得跟面包一样。他痛得大叫起来,丢下棍子就往家跑。

    爱迪生就是这样一个好奇的孩子!

    火车上的实验室

    小爱迪生非常勤奋好学,尤其对化学实验感兴趣。家里的地窖成了他的实验室。自从到火车上卖报后,在家动手实验的机会就大大减少了。在火车上,除了卖报,还有一些空余时间。他不愿意让时光白白流逝,就向老车长请求借用行李车上的一个角落来继续实验。老车长是个脾气暴躁的人,但他看到这个少年求知欲望强烈,态度又十分恳切,就点头同意了。

    爱迪生高兴极了,带来了许多化学药品和器具。于是,世界上第一个火车实验室在行李车厢诞生了。一天,列车在高低不平的铁路上飞快地奔驰着,震得车厢左右摇晃。角落里实验正在进行。突然吧的一声,一瓶白磷被震翻在地上。白磷这种化学物质有两个“怪脾气”,一是容易氧化,它一遇到空气就和空气中的氧化合,并且马上发热,使温度不断升高;二是着火点低,就是不用太高的温度就可以着火。因此当这瓶白磷洒到地上后,顿时燃起火来,车厢内立刻烟火弥漫。爱迪生赶紧脱下外衣,边用力扑打,边喊人救火。

    老车长和其他人闻讯赶来,顾不上追查火因,手忙脚乱地灭火。经过一场奋战,火被扑灭了,但也造成了一定损失。老车长望着满脸乌黑的爱迪生,火冒三丈,大骂了他一顿,并狠狠地打了他几个耳光。

    爱迪生再也不能在火车上做心爱的实验了。随着他学识的不断增长,兴趣转移到电学方面了。每天晚上,他都和邻居的伙伴用自制的简单收发报机练发报,简直到了废寝忘食的地步。

    一天早晨,爱迪生在一个小车站卖报,忽然听到一声刺耳的火车鸣叫声,他抬头一看,一个三四岁的小男孩蹲在铁轨旁玩石子,火车呼啸而来。爱迪生扔下手中报纸,奋不顾身地冲下站台。当他惊魂未定地拖出小男孩时,火车飞驰而过。男孩的爸爸麦肯基是这个站的站长,也是一位优秀的报务员。他望着爱迪生的脸和手上的伤,感激得话都说不出来了。爱迪生笑了笑,捡好散落的报纸,拍拍身上的灰土,便上车走了。第二天,当爱迪生乘坐的火车进站时,麦肯基站长早已在站台等候了。他拉着爱迪生的手诚恳地说:“我没什么可以酬谢你的。听说你对电报有兴趣,如果你愿意,我可以教你收发电报的技术。”

    这意外的惊喜,使爱迪生跳了起来。他接受了站长的好意,抽空学习了收发电报的技术。

    爱迪生天资聪明,学习又专心,进步很快。仅3个月的时间,他收发电报的技术已经非常熟练,麦肯基站长十分喜欢他,推荐他接任了这个火车站的报务员工作。

    这次的“天赐良机”,使爱迪生的超人智慧得到了迅速施展,为他以后进行的各项伟大发明奠定了良好的基础。

    电唱机的故事

    电气专家戈弗雷·纽博尔德·豪斯菲尔德,一生发明诸多。他领导研制了英国第一台晶体管电子计算机,并研究出一台能识别印刷字体的计算机。最突出的是,他发明了电子计算机化的X射线断层扫描仪,并因此获得1979年的诺贝尔生理学及医学奖。

    在英国诺丁汉郡的一座乡村宿舍,豪斯菲尔德先生家正在举行周末舞会。一双有着蓝炯炯眼睛的小男孩悄无声息地闪出大厅。在大厅的一角,牧师弗兰克身后不远处,一台漆黑、铮亮的电唱机正在高速旋转。

    窗外成片的苹果树林散发的花香缕缕不绝地溢入室内,牧师品味着香甜的红葡萄酒,沉醉在动人的乐曲声中……

    不久,从苹果树林滤过的一阵春风化雨般悠扬的乐曲声轻飘飘地荡入室内,牧师的眼睛突然睁开了,他竖起耳朵。这支曲子显然和大厅里的曲子极不相同,似乎很熟悉但听不真切。“奇怪,这附近只有本区教堂有一台电唱机,这声音会是什么东西发出来的呢?”

    一曲终了,得换唱片了。这时,牧师听到了一种极清晰、极美妙的乐曲声单独完整地飘进来。“这不是《蓝色多瑙河》吗?”牧师腾地站起身来,快步走出屋子。

    月亮刚刚升起,挂在山顶上,好像一位明亮、有力的守护神,透过白蜡树叶子凝视着大地。轻柔婉和的音乐飞扬在苹果树林、白蜡树林中。牧师在大厅一侧找到了一间小屋,屋里一个少年正低着头,操弄着一堆简陋的机器:一只灰暗的简易小木箱,一台笨重、破旧的老式发动机,还有一把旧手电筒、竹片之类零星的东西,简直是个杂货铺了。可是一张粉红色的唱片正躺在那简陋机器上转动呢!那少年一双蓝色的眼睛正闪着稚气、热情的光芒。“这不是豪斯菲尔德先生的儿子戈弗雷吗?”

    牧师朝前跨了一步,少年抬起头,惶恐起来。

    “牧……师……先……生,我……我不是故意的,我很抱歉,我……我只是想把您那张唱片拿来试试我的电唱机。”

    “这么说,这只灰木箱子里的东西就是你的电唱机?”

    “是的,先生!我试做了一年多呢!先生,您的唱片我还给您吧。”

    “哦,好!你能给我讲讲你这里的宝贝,再谈唱片吗?”

    “当然可以,先生。”少年马上点点头,转身从一个木箱里拿起一只破旧的小电筒,“您看,这把电筒是用一块电解铜电解后得到电源的。这里有两节竹筒和一些薄膜,只要用一根导线连起来,运用波的振动原理,就可以做一只简易话筒,无论线多长,都可以听到对方的回声。再看,这艘小轮船模型,它可以在水里跑10分钟呢!最重要的是这台电唱机,它是我最满意的一件制作品。自从我在书上看到介绍这东西的文章后,我就开始试验了。先生,您看它,终于能唱歌了。”

    “上帝呀,这是多么聪敏好学的孩子啊!”牧师情不自禁地喃喃称道。他严肃的面孔慢慢舒缓开来。

    “我还想当一名发明家呢!牧师先生。”孩子使劲眨巴了两下眼睛,“因为我喜欢干这些。”

    “亲爱的孩子,让上帝保佑你吧。你会成为一个天才的发明家的。这张唱片,就送给你吧。”

    “谢谢您,先生!”

    多年后,正如牧师所断言,这孩子成了一名杰出的发明家。由于发明CT扫描仪,他荣获了1979年诺贝尔生理学及医学奖。

    小兰斯伯格的追求

    大名鼎鼎的美国兰斯伯格公司在20世纪20年代仅是一个厨房用具商店,店主老兰斯伯格由于经营方式的落后,生意并不景气。然而他那个长于思考、勇于进取的儿子小兰斯伯格,却使老兰斯伯格的公司得到了发展。

    正当1931年经济大萧条年代,高中毕业的小兰斯伯格就业于父亲的店铺。他的工作是给甜饼罐喷漆,从每天晚上7点干到第二天早上7点,而用空气喷枪喷漆浪费油漆严重,于是他决心寻找节约的方法。

    小兰斯伯格潜心实验了几年喷漆方式,但毫无结果。他感到了自己学识上的欠缺,于是就请哥哥爱德华给自己介绍一位有学识和技术的朋友。哥哥给他找了一位助手叫格林,格林向他提出试试用静电沉积法喷漆。这个建议使他茅塞顿开,他想起了中学物理课上静电吸物的实验,也想起不久前参观的西屋电器工厂,该厂用高压电场使雾状粒子电离化,然后沉积在金属表面上。

    小兰斯伯格纠缠父亲,终于使他同意资助100美元搞静电喷漆实验。他和格林用35美元经费买了一台破旧的X光机,拆出了高压源,还买了很多奇怪的铁器具、瓷器皿。为了省时、省钱,他们在实验的小屋里不生火,连星期天也在实验的小屋里折腾。经过1937—1938年的整个冬天,他们终于发现用尽可能低的气压和10万伏的电压,在距工件25~50厘米的距离开动喷枪,可以一次喷漆完毕,这种工艺比当时的普通方法节约1/3的油漆。但这一技术却无人敢用,人们听到喷漆室要充上10万伏的电压,就头皮发麻,谁能保证这会不会出事故呢?

    在第二次世界大战的1942年,小兰斯伯格同一个军火商有了业务往来,这个人打算用静电技术清除子弹夹上漆后形成的残留物。兰斯伯格卖给他24支静电去除装置和一些喷枪,用以给子弹夹和火箭弹以及其他军用品喷漆。兰斯伯格因此赚了一笔钱和得到了一些战时稀缺的铜。此时,兰斯伯格矢志不移,又建立起了他的高压静电装置,使他的静电喷漆研究继续下去。

    机遇总是垂青追求他的人,这项研究的一次偶然结果,使兰斯伯格的静电喷漆技术发明具有了实际应用的价值,为他的技术进入市场赚取高额利润产生了重大作用。

    一天他的工程师斯塔克用普通油漆刷涂一张高压线柜时,高压源偶然打开了,当油刷移到离柜子几厘米的时候,发现雾状的油漆正从刷子上飞快地被吸向柜子!工程师大吃一惊,他马上叫来兰斯伯格兄弟,让他们也来观看这一奇特现象。他们马上意识到这一偶然发现可以改进涂漆方式,不用手握喷枪冒着触电的危险围着工件操作,只要用静电使油漆雾化就行了。

    根据这一设想,他们改进了喷漆工艺,制造出了全自动静电涂装系统。这一技术发明为兰斯伯格公司从1951年开始到1981年就赚取了20多亿美元。

    立志走化学之路

    美国化学家罗伯特·伯恩斯·伍德沃德,人称“有机化学的宗师”。他曾成功地合成金鸡纳碱、羊毛甾醇;测定了金霉素和土霉素结构,奠定了四环素抗生素合成基础;尤其是发现了多肽缩合剂,提出二茂铁的夹心式结构,受到化学界的推崇。

    追溯罗伯特与化学的不解之缘,还要感谢他童年的伙伴迈克。罗伯特小的时候机敏过人,聪明活泼。一次与父亲去迈克家时,趁两位父亲谈得火热,两个小鬼便偷偷地溜进迈克父亲的实验室。

    室内无数的瓶子、罐子、铁架台、导管、酒精灯……形状各异;几张大柜子里整齐摆放的许多瓶子里的各种颜色的、各种状态的、各种气味的东西,使小罗伯特大开眼界,倍感新鲜。迈克将一只烧杯中装满清水,然后启开一个玻璃瓶对罗伯特说:“我给你变个魔术,这是我父亲做实验时我学会的。”

    只见他把一种液体倒进水中,谁知因用力过猛,水花四溅,迈克的手上落上了水花,疼得他哇哇大叫。罗伯特被眼前突发的一切吓坏了,只见他抓起迈克的手按进一桶清水中。迈克又大哭了一阵后,平息下来。

    客厅中的药剂师——迈克的父亲约翰听到儿子的哭声,立即冲向实验室,当他见到一瓶硫酸底已朝天,烧杯中的水在冒泡,儿子的手背烧出一个黑点时,他抱住罗伯特感激地说:“是你救了迈克的手。”

    当罗伯特得知这种能变“魔术”的液体叫做硫酸时,心中充满了惊奇,并暗暗下了决心:走化学之路,长大后当一名化学家。

    小罗伯特快过7岁生日了,父母准备在家中为他举办生日宴会。灯火辉煌的大厅中,大家欢声笑语,可“小寿星”却一转身就不见了。父母和仆人们找遍了各个角落,总算找到了他。只见他的脸上沾了好几种颜料色,新衣服被揉得皱巴巴的,手捏着几片绿叶,手指间还沾着汁液,一副狼狈相。宴会后,父亲问罗伯特喜欢什么样的生日礼物,他却说:“爸爸,请给我买一只大烧瓶吧!”

    看着他满脸期待,父亲虽疑惑不解,但还是满足了他的要求。罗伯特为什么要这样的礼物呢?原来,自从在迈克家看到了硫酸的“功能”后,他就决心自己办个实验室。怕大人反对,罗伯特就悄悄地把废弃已久的地下室收拾干净,然后四处收罗瓶瓶罐罐,洗净后装上清水。他把红墨水和一些白色粉末等摆放在桌子上,然后把粉末倒进清水中,双手用力晃动瓶子,又将红墨水慢慢滴进瓶中。奇异的现象出现了:红色慢慢扩散,但浮在上面不再向下渗透。两种颜色不像绘画时,能合成新颜色,而是互不混合。他用小木棍搅拌,仍不奏效。面对这不可思议的现象,他陷入了沉思。

    在迈克的帮助下,罗伯特的小实验室初具规模了。紧接着各种实验也不断进行,于是,小罗伯特经常“失踪”。父亲决定查明真相,他偷偷跟踪儿子,总算发现了“秘密”。他不但没有责怪罗伯特,反而拍着他的小脑袋说:“你怎么不早说呢?”

    以后,每逢罗伯特过生日,父亲送给他的礼物都是瓶罐、化学药品等。

    勇于实践的米利肯

    罗伯特·米利肯是美国著名的物理学家。他对20世纪的物理学,特别是对电荷的测量、爱因斯坦光电效应方程有效性的证实,以及对宇宙射线的实验研究作出了杰出的贡献。

    米利肯从小就是个爱沉思的孩子。一天,他同伙伴们在河上划船。这时,一位伐木工人路过河边时,飞速跳上漂在河中的小木排,把一条刚跃出水面的鱼轻巧地捉住了。这一切在瞬间发生,米利肯在船上看呆了。

    伐木工为什么能一下子跳上流动着的木排还那样平稳?而我们坐在船上还感到晃荡不稳呢?这可能是他经常这么跳,我也来试试,米利肯想得出了神。

    从此,米利肯像着了魔似的。只要父亲把自家用来游玩的船一靠岸,他就看准机会在船台和船头之间的空隙中跳来跳去。父亲问他,他也不回答,一个劲儿练习。

    有一次,他觉得自己有把握了,还没等船停稳,纵身往前一跃,哪曾想船绳没系牢,船被蹬得后退了。只听扑通一声,小米利肯一下子掉到了河里。

    “米利肯,米利肯!”父亲急得乱叫,随后也跳下河去,好一阵子才把不会水的米利肯救上岸来。

    望着米利肯大口地往外吐水,父亲又气又心痛地说:“看你还胡不胡来?!”

    “我只不过想学那个伐木工。”米利肯委屈地嘟哝着。

    在小米利肯8岁时,有个名叫贝尔的大科学家发明了电话。一天父母带米利肯和其他孩子去费城游玩。费城令米利肯大开眼界,许多新鲜的东西令他目不暇接。此时,正值贝尔电话公司在费城举办大型展览会。米利肯目不转睛地看着:两人相隔很远,通过一根电话线和两只话筒就能听到对方说话,还能与对方对话。他心中打定主意,回去后,自己也要发明一台电话。

    从费城一回到家,米利肯就迫不及待地开始自己的发明了。他仿照贝尔电话的样子先做了两个纸筒,又在纸筒的一端贴上一张薄纸片。然后找来一根长长的纱线,把两个纸筒连起来。“成功了!”小米利肯又兴奋又激动,找来小伙伴打电话。

    只听他在这边大声问:“喂,我是电话发明家米利肯,你是谁?听到我的声音了吗?”

    对方站在离他近百米处,扯着嗓子回答:“我是汤姆,听见你说话了!”

    爸爸听到喊声以为出了什么事,过来看到一片狼藉,纸片、浆糊、线头扔了一地,无可奈何地摇了摇头。

    而此时此刻,米利肯正手握着自己发明的电话与小伙伴们喊得来劲得很呢。正是这种肯于学习、不断实践的精神,使他成为闻名于世的物理学家。

    研究陀螺的孩子

    恩里科·弗米设计和研制了第一颗原子弹。他是在罗马度过孩提时代的,罗马的古老文化使他常常沉浸在梦幻般的奇妙世界里。小费米从不轻易放过一个弄不懂的问题,他的钻劲儿远近闻名。

    一次,他与伙伴玩陀螺游戏,突然发现了一个非常有趣的现象:当陀螺飞快转动时,它的轴是竖直向上的;当陀螺慢悠悠旋转时,它的轴竟然变歪了,与地面形成一个明显的夹角,使得陀螺的顶部描出一个圆来。

    小费米激动不已,他决心要弄清其中的奥秘。他问了周围的朋友,但没有人能说清楚。于是他一头扎到书中寻找答案。他把所学的书翻了很多遍,又去图书馆寻找答案,最后还是在高年级课本中读到了两条可以解“陀螺之谜”的物理定律。弄懂了这个令他废寝忘食的问题后,小费米才心情愉快地又去玩了。

    费米的好学上进的精神感动了邻居阿米迪教授,他决心培养这个聪明的孩子。一次,他半开玩笑地对费米说:“我出几道难题给你做做,好吗?”老教授出的题明显高出了费米年龄的水平,他自忖费米能答出一部分就不错了。谁知一会儿工夫,费米就全部答出来了。从此以后,他经常缠着老教授出难题“过过瘾”,奇迹也不断出现。

    从此,老教授把自己的有关物理与数学的书按合理的顺序一本本地让费米学习。费米的钻劲儿如鱼得水,不断攻克物理和数学的难题,为他成为物理学家奠定了坚实的基础。

    在观察中得真知

    瓦特是英国发明家。他从小爱好机械制造,曾当过学徒和修理工。1763年,他开始研究蒸汽机,对原始蒸汽机做了重大的改进、发明,提高了蒸汽机效率和工作可靠性,使蒸汽机成为工业上可用的发动机,并得到广泛应用。他被当选为英国皇家学会会员。

    瓦特小时候体弱多病,家住在英国英格兰的格林诺克村。因家中很穷,所以他没有进学校,而是在家里跟着妈妈学识字与算术题。表面上看,小瓦特老爱提问题,说起什么事从头到尾唠唠叨叨,好像什么也弄不明白;实际上,他具有超常的观察力,爱思考问题,头脑清楚,所以他常常可以从观察中得真知。

    有一次,妈妈把瓦特送到舅舅家住几天。到了新的环境中,瓦特兴奋极了。一切都很新奇,他去参观村口的大磨坊,还看了舅舅家的牛栏,从早到晚东摸摸、西看看,一刻也不停。晚饭后,他向大家讲述自己白天的所见所闻。他把牛吃青草的动作描述得有声有色,特别有趣。之后,又讲起大磨坊中的大叶轮是怎样在河水中带动磨盘的,每一步都有条有理,每个细节都十分详细、准确。

    夜深了,表兄妹们都还在津津有味地听着瓦特滔滔不绝地讲述。家中的牛栏和村中的磨坊是他们从小到大司空见惯的,怎么一到瓦特的嘴里竟那么新鲜诱人,其中还有不少是闻所未闻的科学道理。大家把瓦特围在中间,竖起耳朵静静地听着,唯恐落下一句话。如果不是舅妈再三来催,他们恐怕会陪瓦特到天亮呢!

    几天后,妈妈来接瓦特。舅妈对妈妈说:“请快点把瓦特带回去吧,我可受不了了。”妈妈吃了一惊,以为儿子惹祸了。“瓦特并没有惹祸,只是这孩子太爱讲话了,弄得全家都不能按时入睡。”妈妈这才出了一口气,赶紧向舅妈道歉。

    又有一次,瓦特和爸爸妈妈一起去祖母家做客。见到儿子一家人,祖母高兴极了,连忙烧水沏茶。瓦特坐在炉子边听着大人讲话。水渐渐热了,随着沸腾的水花,壶盖被水蒸气掀得啪啪啪直响,不停地向上跳动。瓦特的好奇心上来了,他目不转睛地盯着壶盖,忘记了喝水,忘记了和大人交谈,只是静静地坐在炉子旁边。

    瓦特琢磨了好一会儿,想不出这其中是什么道理,就打断了大人的谈话,问:“奶奶,水开了为什么壶盖会跳动呢?”

    祖母看了一眼呆坐了半天的瓦特,有点生气地说:“水开了壶盖就向上跳,这还不明白!”

    可瓦特却提出了更出奇的问题:“为什么水开了壶盖会向上跳?是什么东西推动它呢?”

    祖母答不上来了,只好说:“那谁知道呢?你这呆孩子,别傻了,快出去玩玩吧!”

    直到回家,壶盖向上跳动的情景还在小瓦特的脑中直转。他决心探求出这其中的奥秘。于是,一连几天,他都坐在自己家炉子边仔细观察。每当水快开时,他就打开壶盖,只见水中一串串气泡直往上翻腾,然后变成蒸汽冒出水面,冲出壶口。他又盖上壶盖,蒸汽冒不出来了,憋在里面要往外冲,这时壶盖就被掀得直往上跳。

    “噢,我明白了!我明白了!”小瓦特手舞足蹈,又跳又蹦,把进门的妈妈吓了一跳。

    他把蒸汽致使壶盖向上跳的发现告诉了妈妈,妈妈夸他是个了不起的好孩子。接着,他又在想,水壶里的蒸汽能推动壶盖,说明了蒸汽有一定向上的力量;要是用很大的锅来烧水,产生的蒸汽量大,不就可以推动更重的东西了吗?在妈妈的鼓励和支持下,从15岁起瓦特便开始学习机械制造技术,为实现自己的理想奠定了基础。经过多次试验,瓦特终于发明了先进的新式蒸汽机。

    自制风车的牛顿

    伊萨克·牛顿是英国物理学家。在伽利略等先人工作的基础上,他建立了成为经典力学基础的牛顿运动定律,并发现了万有引力定律。他在光学方面致力于色的现象和光的本性的研究,并出版了著作《光学》。他在热学、天文学方面也有许多研究成果。他的《自然哲学的数学原理》一书流传于世,影响极大。

    牛顿小的时候胆子小,读书时成绩也不太好,在老师和同学的眼中是个劣等生。

    一个星期天的早上,小牛顿双手捧着自制的小水车兴冲冲地跑向村外,村里的孩子们也跟着他向村边小河跑去。只见他把水车架在河水里,随着水流,水车轱辘轱辘地转动了起来。

    “太好了!水车转动了!”小伙伴们拍着手叫了起来。

    听着赞美牛顿的语言不断增多,一个平时瞧不起牛顿的“好学生”心中不服。他思考了一下便发难了:“喂,我说,你的水车为什么水一冲就转了呢?”

    这一问使小牛顿涨红了脸,一时不知如何回答。

    “不懂道理就瞎干,你真是个笨木匠!”旁边的小朋友也跟着起哄。

    这时,有一个野蛮的孩子冲着牛顿嚷:“你为什么不吱声,你什么也不懂!”说着,向牛顿的后背狠狠击了一拳。

    “你想干什么!”这个平素从不出声的胆小鬼,这次终于忍受不住侮辱,双手紧握拳头,向那野蛮的孩子打去。这个场面使在场的孩子都惊呆了。没想到牛顿竟会反抗,大家都悄悄地走了。

    牛顿望着一个个远去的身影,心里充满了自信心。从此以后,他整个人发生了巨变:对学习产生了兴趣与信心,各门功课的成绩变成了优秀。

    牛顿制造“彩虹”

    年轻的牛顿已对几门科学有了不少的建树。说起用三棱镜研究阳光颜色时,他把这称为伟大的神圣时刻。

    那是他大学毕业的第二年。平时,他不喜欢别人进自己的房间,尤其是在他学习或进行研究的时候。一连多日,牛顿把自己关在房间里,门窗都封得严严的,谁也不知道他又在琢磨些什么。甚至每次吃饭,都是安娜小妹催了又催,他才肯下楼。

    这一天使全家人大感意外。妈妈刚把饭准备好,小妹还没去喊他,牛顿就哼着曲子从楼上跑下来,眼光中闪着无比兴奋之情。他没有直奔饭桌,而是优雅地做了一个姿势,邀请大家去他的房间开开眼界。

    好奇的弟弟妹妹赶紧往楼上跑,连妈妈也赶紧擦擦手跟了上来。一进屋,牛顿关上了房门,顷刻间一片黑暗,大家默不作声地等着奇迹出现。

    这时,牛顿让他们看墙上的一个光点。大家连忙凑到近前瞧了又瞧,一个小窗孔透进一线光,在墙上照出个圆圆的白色光点,没什么特殊之处。在大家的失望中,牛顿悄悄地从桌上取来一块准备好的三角形玻璃把光线一挡,刹那间奇迹展现了:光点消失了,在它的旁边突然映出一条鲜艳瑰丽的彩色光带!

    “太美妙了,这与雨后彩虹差不多!”小妹安娜激动地喊了起来。是的,这条彩色光带由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种颜色组成,在黑暗的屋子里闪闪发光。这一发现,被法国数学家、力学家、天文学家拉格朗日称为最足以显示“人类理想的崇高伟大”的神圣时刻。

    爱动脑筋的报童

    法拉第是英国物理学家和化学家。1791年9月,法拉第出身在英国伦敦附近纽温特的一个普通铁匠家。从小当过装订工,自学成才。1813年起他在戴维研究室做实验助手,后成为英国皇家学院实验室主任、教授,并当选为皇家学会会员。他在物理学方面,主要是发现电磁感应现象和自感应现象等;化学方面主要发现了两种新的氯化碳。

    父亲经常闹病,全家靠慈善机构的救济金勉强度日。为维持家中生活,13岁的法拉第被介绍到伦敦一家书店里当报童,负责给租报的人家送报取报。

    一个夏天的早上,瘦小的法拉第身穿打着补丁的衣服,肩挎一袋报纸,嘴里边啃着一小块面包,边哼着歌儿去送报。自从进了书店,法拉第心情愉快极了。他没进过学校大门,但十分渴望读书。他珍惜自己的工作,做事勤快,脾气好,又善于动脑,书店老板很赏识他。于是,他有了更多的读书机会,懂得了不少知识,书店成了他的启蒙学校。

    法拉第在一家门口停下,从挎包里取出一份报纸,之后敲了几下大门。在等候开门的那短短的时间中,法拉第做了他平生第一次“科学实验”。门内有棵郁郁葱葱的大树,树根在墙内,树枝和茂盛的叶子伸到墙外。于是一个有趣的问题立刻浮现在法拉第的脑海中:“怎样能准确认定事物的位置呢?大树是这样生长的,如果我将头伸进栏杆内,而身体仍在栏杆外,那么我该算在栏杆的哪一边呢?”

    法拉第聚精会神地在考虑问题,大门突然开了。他尚未从“栏杆哪一边”中解脱出来,躲闪不及,脑袋被大门狠狠撞了一下。此时,他头脑是清醒了,可是起了一个大青包。面对这个如痴未醒的孩子,看着他头上的包,开门人歉意地笑了。旁边的过路人听他讲了经过,都伸出手指夸他是个爱动脑筋的小报童。

    3“小野马驹”查里斯

    英国物理学家查里斯·威尔逊,创制了现代物理学上的“威尔逊云雾室”,对电学发展作出了重大贡献。他从小聪慧过人,经常突发奇想,被父母称为“小野马驹”。

    一次,小查里斯上完钢琴课后,忽然想:这架大钢琴是怎样发出这么美妙的声音呢?他认真搜寻着钢琴的每一个部位,怎么也找不到答案。为了彻底查明原因,他拿着小榔头,七手八脚地把琴键一个一个地拆下来,但还是没有收获,这才罢休。望着好端端的钢琴被拆坏了,父亲无可奈何地叹着气。

    几天后,父亲带他去听音乐会。梦幻般的旋律把父亲带进了音乐王国,当他侧身向儿子介绍乐曲时,发现人不见了。“这匹‘野马驹’跑到哪儿去了?”

    父亲赶紧走向出口,可没有看到小查里斯的影子。后来在舞台后面找到了他。小查里斯正在那津津有味地看着转动的灯光呢!见到爸爸,他劈头就问:“您看这灯光为什么有的是红的,有的是绿的?”

    “那是因为里面充满了不同的气体的缘故。”父亲只好接着问话回答。

    “充的什么气体呀?”

    “傻孩子,快同我回座位上去。等你长大就知道了!”

    小查里斯回到座位上,仍是左顾右盼,头脑里还在想着自己的发现呢!后来,查理斯经过努力学习,终于成为了伟大的科学家,自己解开了脑海里的一个个问号。

    3特殊的圣诞礼物

    约翰·范恩是英国著名的生理医学家。他因发现了前列腺素,并发表了药理学论文,为医学研究事业作出了突出的贡献,1982年获诺贝尔生理学及医学奖。

    圣诞节快到了,别人家的孩子都在吵着、闹着、争着要圣诞礼物,可12岁的小约翰一声不吭,只在家里摆弄那些瓶瓶罐罐。他也盼望得到一份礼物,但盼望的是一份特殊的礼物。

    圣诞节越来越临近,小约翰的父亲范恩一直没有提起圣诞礼物的事。圣诞节的前一天,小约翰实在捺不住性子了,他拉扯着爸爸的衣袖,调皮地问:“爸爸,您给我买的圣诞礼物呢?”

    他父亲没有马上回答,而是慈祥地看着儿子,指指桌子上的瓶瓶罐罐,反问道:“乖孩子,你这是干什么呀?”

    小约翰狡黠地笑了:“好玩呗!”

    老范恩想了想,对小约翰耸了耸肩,两手一摊,说:“孩子,放心吧!爸爸会给你礼物的。”

    小约翰兴奋地眨了眨眼,冲着爸爸笑着说:“爸爸,那我可等着啦!”

    老范恩虽然爽快地答应了儿子的要求,但心里犯嘀咕:我的小约翰在搞什么名堂?一有时间就摆弄那些瓶瓶罐罐,不是这个瓶子里的水倒进那个瓶子里,就是那瓶子里的水倒进这个瓶子里,还掺合些颜料粉,摇呀摇的,脸上含几分欣喜,瞧他那劲头还蛮有兴致呢!老范恩思忖着,踱进卧房,自言自语道:“我该送什么样的礼物给我的孩子呢?”

    老范恩慢步走到窗前,眼睛一亮,他看到了窗边的书架,“对,也许它可以帮我的忙。”老范恩走到书架旁,随手抽出了一本书,“嗯,可不可以送他一本书呢?”老范恩寻思着,顺眼看到《居里夫人故事集》一书,接着,他翻了翻书页,一行文字跃入了他的眼帘:“经过长期的艰辛的实验操作,居里夫人终于露出了幸福的微笑——镭,诞生了!”“实验操作?”老范恩看着看着,似乎突然明白了什么,情不自禁地叫了起来,“噢,对了!我的小约翰是不是也想搞这些玩意儿?”老范恩越想越高兴,拍了拍自己的脑袋瓜:“嗨,我的乖乖!有了,爸爸这就给你准备礼物去。”

    小约翰听爸爸说会有礼物给他,捺着性子等啊等,可是爸爸总在家里忙乎着。圣诞树、圣诞糖果虽然早就准备好了,然而却还没听到爸爸对他说:“这,就是给你的圣诞礼物!”小约翰差点要埋怨爸爸不守诺言了。圣诞的钟声终于敲响了,客厅里顿时灯火辉煌,美极了。小约翰的爸爸妈妈身着节日的盛装,他们一人捧着一个很精巧的木盒子,庄重地放在客厅里。

    小约翰见了,愣住了:“这是些什么东西啊?”这时,爸爸妈妈微笑着向他走来,老范恩神秘地对他说:“孩子,你不是等着我们给你圣诞礼物吗?这就是给你的特殊的礼物。”说着,便把两个木盒子递给发愣的小约翰。小约翰好奇地接过盒子,急忙地打开一看:“啊,一套化学实验仪器!”他不禁叫了起来,圆圆的眼珠闪闪发亮。他高兴极了。他爸爸走上前来,亲昵地吻了吻他的前额,郑重地问他:“满意吗,孩子?”小约翰高声答道:“这正是我需要的,真是棒极了!”

    第二年,小约翰过生日时,他的爸爸又给他送了一份特殊的礼物——一座特制的小工棚实验室。小工棚内配备了工作台、煤气和自来水管等一整套的实验用品。那天,小约翰见了,高兴极了。他跑到爸爸面前,撒娇地搂着爸爸的脖子吻了又吻,说:“爸爸,您真伟大!”

    于是,这个小工棚就成了小约翰的第一个实验室。在他爸爸的启发诱导下,小约翰渐渐与科学结下了不解之缘。

    干“傻事”的孩子

    美籍奥地利物理学家维克托·弗朗西斯·赫斯主要从事放射线的研究,因发现宇宙射线并以此作为探索原子的新手段,于1936年获诺贝尔物理学奖。

    维克托·弗朗西斯·赫斯自幼活泼好动、好奇心强,遇事总喜欢刨根问底,有一股子钻劲。他的家乡在奥地利德斯坦区一个风景秀丽的地方,每当清晨或傍晚,父亲牵着小维克托在林荫小道上悠闲地散步时,小维克托总是好奇地问道:“爸爸,为什么鸟儿也会像人一样唱歌呢?”

    他父亲微微一笑,还没等他回答,儿子的问题就已经像连珠炮一样袭来:“树叶为什么是绿的?天上的云又为什么像羊毛那样白?鸟能飞,为什么人就不能飞?”这一连串的问题可把他的爸爸难住了,他摸着小维克托的头,爱怜地说:“小家伙,快长大吧,大自然还有好多谜等着你去解开呢!”

    小维克托天真地说:“要是我能像小鸟一样在天上飞,那多有意思啊!”他的这种好奇心,加上他那五彩缤纷的想象力,常常使他干些“傻事”。

    有一次,小维克托随他爸爸去看跳伞比赛。蓝蓝的天幕飘浮着淡淡的白云,好一个神仙出没的地方!跳伞开始了……小维克托完全看呆了:天哪,人真的飞起来了!身着鲜艳跳伞服的运动员配上五颜六色的降落伞,乍看起来真像天使下凡。他被深深地吸引住了,学小鸟飞的愿望更加强烈。

    “一定要飞上天去!”小维克托决心要试一试。他学着鸟的样儿,把两个大纸壳绑在自己的手臂上,给自己安上了“翅膀”。可是他无论怎么使劲扇动“翅膀”,那双脚就是不动,像打了桩似的,没有一丁点儿要离地飞起的感觉。

    “看来得另外想法子。”他想。

    有一次,他玩气球,一不留神,气球脱了手,摇头晃脑地升上天去,好像在扬扬得意地与他说“再见”呢!小维克托眼睛一亮:“要是拿着好多好多的气球,那不是能把人带上天吗?”他被自己的发现而激动,连忙买来一大把气球。他又想起那些跳伞运动员是先从飞机上往下跳,再在空中飘的。噢,对了,应当站在高处往下跳。于是他站在屋外台阶上,猛吸一口气,“一、二、三,跳!”“吧”的一下,小维克托还没明白怎么回事,就已经重重地摔了个屁股墩,疼得他直咧嘴,撒手的气球早飞上天了。

    又失败了,小维克托没有丧气,要起飞的念头像线团一样仍紧紧地缠住了他的心。他做梦也想在天上飞翔。

    有一天,下雨了,人们撑着各式各样的伞走在路上。小维克托坐在大门口,双手支起下巴望着雨帘中的行人发呆,望着望着,小维克托的眼前竟晃动着一个个蘑菇状的降落伞。瞧,一个红色降落伞飘走了,又一个花降落伞飘来了……

    “哈!”小维克托猛拍巴掌,一下窜起老高,“我有降落伞啦,我有了漂亮的降落伞啦!”他拿起爸爸的大雨伞,砰的一声撑开,把它旋得像车轱辘一般,“爸爸,爸爸,我能飞啦!”他父亲看着宝贝儿子的天真模样,打趣地说:“儿子,瞧把你美的,我看你怎么飞!”他以为儿子因为高兴是闹着玩的,他哪里知道儿子是动真格的。

    好不容易盼到天晴。这真是一个伟大的日子,小维克托就要用他的“降落伞”来进行试飞了。“这回我要爬得高高的,就像从飞机上跳下来一样。”他寻思着,干脆爬上栏杆,站稳脚,撑开伞,他神气地扫了一眼罩住他瘦小身子的大“降落伞”。挺胸、收腹,握紧伞把,“各就各位,预备——跳!”张开的伞面被空气托起,载着小维克托,晃悠悠地向下坠,还真有那么一点降落伞的架势。小维克托闭起双眼,沉浸在飘飘欲仙的感觉中,他终于实现了要飞的欲望。

    凭着小时候养成的这股韧劲和不成功决不罢休的倔劲,维克托·弗朗西斯·赫斯长大后在科学王国里辛勤钻研。他几次独自一人乘气球到高空观察空气的电离状况,并发现了宇宙射线,为此而获得了诺贝尔物理学奖。直到晚年,他都保持着一颗好奇的童心,他很想到别的星球上去看个究竟。他曾对自己的学生说:“我想我还不算老,也许还有可能到月球上去欢喜一番。”他常激励别人:“现代的人,应该有这么一个志向,出生在地球上,老死在别的星球上。”他童年的梦从来不曾破灭过。

    好奇的帕斯卡

    帕斯卡是法国人,16岁时就发表了水平很高的数学论文,22岁时研制出世界上第一台机械计算机,24岁时完成了著名的真空实验。他是个闻名世界的科学家和发明家。

    少年时代的帕斯卡聪明好学,而且有着强烈的好奇心,对于头脑中出现的种种“为什么”总喜欢刨根问底,无论什么问题,非要弄个水落石出才肯罢休。

    有一次,帕斯卡在厨房外玩,忽然听到厨房里传来叮叮当当的声音。他觉得这声音非常好听,就循声走进了厨房。原来,那是厨师用刀叉敲打盘子发出的声音。

    人类无不例外地生活在一个充满各种声音的环境中,对于这种每一个人在日常生活中都能碰到的普通现象,许多人是不会去注意的,更不会去深究其中的道理。但帕斯卡却充满了好奇心,马上在脑子里连连打了好几个问号:这声音是敲打盘子发出的吗?为什么刀叉不敲盘子以后,声音并没有立即消失呢?为什么敲打盘子和敲打桌子所发出的声音不一样呢?为什么……

    有了满脑子问号的帕斯卡决定亲自来敲打盘子,通过实验来揭开声音的奥秘。几次实验之后,他发现:盘子被敲打以后,声音不断。但是,只要用手按住盘子边,声音就立刻停止了。他立即明白了:声音是从被敲打的盘子上发出来的,发声的关键不是刀叉的敲打而是盘子在振动。就这样,11岁的帕斯卡发现了声学的振动原理。

    昆虫学家法布尔

    法布尔是法国昆虫学家,自幼对自然界充满好奇。学有所成之后,他专门从事生物学和昆虫行为研究。他阐述了遗传本领作为昆虫的行为形式的重要性,写过许多科普读物,并从茜草中分离出染料——茜素。

    法布尔出身贫寒,7岁时进村内一所极其简陋的学校读小学。学校里只有一位教师,身兼数职,还要自食其力维持生活,根本没有多少精力研究教学。在这样的学校里读书,小法布尔感到索然无味,只对一些小动物感兴趣。

    时光如梭,随着年龄的增长,法布尔的学习收获微乎其微。虽然乘法表勉强能背诵下来,但课本上的字母却老是辨认不请,甚至连第一页上的简单字母还弄不明白。为此,父母心急如焚。一天,父亲外出回来买了一张动物挂图。图上画着26只动物,每只动物下面都标明它的名称。这是一张有趣的识字母图:每张动物图的左上角都写上这只动物的第一个字母,挂图右下方还用这些字母依次排列成字母表。小法布尔对这张图爱不释手,每天津津有味地盯着图看个没完,嘴里还不断地朗读父母教的字母和动物名称。

    奇迹出现了,不到3天,小法布尔不仅认识了挂图上的26只动物,而且连它们的名称和第一个字母也都熟悉了。一个星期后,课本上难以读懂的字竟也全部不费力地学会了。看到法布尔学习进步了,老师高兴地奖给他一本拉·封丹写的寓言集。这本书中几乎都是讲小动物的故事,这激发了法布尔的学习兴趣和对动物、昆虫的热爱。正是对自然界的兴趣,才把法布尔渐渐引入了科学殿堂。

    法布尔为研究昆虫世界的各项题目,用尽了毕生精力,受到世人称颂。我国文学大师鲁迅称他是在科学上“肯下死功夫”的人。他的钻研劲头几乎到了痴呆的地步。有一次,他在村头发现了一块石头上的昆虫与众不同,于是,先是蹲着看,之后趴下看,最后随着昆虫活动的不同竟然躺在地上观察。早上,几个村妇去葡萄园工作,见他睁大眼睛在望一块石头,太阳快落山了,她们回村时还见他在原地呆呆地瞪着眼睛。她们不由得惊呼起来:“天哪!这是怎么了?我们真该为他祷告了!”她们怎么也不理解,为观察石头上昆虫的习性,法布尔跟中了邪一样。

    还有一次,他正在路上行走,突然眼睛一亮,不顾同伴的劝阻,就趴在潮湿的地上。原来,一群蚂蚁正在齐心协力地搬运几只死苍蝇。为了观察和研究蚂蚁的生活习性,他用放大镜专心致志地一口气工作了4个多小时,连手脚麻木了都不知道。

    他用了3年的时间观察雄槲蚕蛾如何向雌蛾求偶。当他着手写观察成果时,“新娘”不幸被一只螳螂吃掉了。法布尔难过极了,3年的心血毁于一旦。

    但他没有泄气,重整旗鼓,又用了3年的时间,终于获得了完整准确的观察资料。

    法布尔锲而不舍地努力奋斗,掌握了对400多种昆虫的猎食、营巢、生育、抚幼、搏斗等现象的第一手资料。他写出了巨著《昆虫记》,共10卷,揭示了昆虫世界的种种规律。

    质问大科学家

    伊伦·约里奥·居里是法国物理学家居里夫妇的大女儿。她与丈夫在合作研究了核裂变现象以后,发现了人工放射物质,并第一次产生了人造同位素。伊伦对原子核物理学有重要贡献。

    小伊伦天性好动,精力充沛,对学习有一种“打破沙锅问到底”的精神。一天放学回来,伊伦从妈妈实验台上取了一只缸子,又到金鱼缸内弄了一条鱼。妈妈看她往盛水的缸内放金鱼,再拿出来,又放进去,很纳闷。一问才知道,伊伦对课上老师讲的问题产生了怀疑,正在亲自实验找答案呢。

    原来,白天课堂上,大物理学家朗之万给学生们提了个问题:“我这里有一条金鱼,还有一满缸水,我现在把鱼放进水里,你们说会怎么样呢?”

    “水被鱼挤出了一些。”学生们回答。

    “好,我把挤出的水接在另一只缸内发现水的体积比金鱼体积小。你们想想,这是为什么?”

    学生们七嘴八舌地议论起来。小伊伦认真思考着:“浮力定律明明说,物体浸入水中排开水的体积与物体体积相等,今天的问题是怎么回事呢?”

    于是,她一到家便开始验证是定律有误还是科学家错了。妈妈得知这一切后,只是说:“你好好想想吧。”

    经过反复思忖,第二天一上课,伊伦便勇敢地第一个站起来,质问朗之万伯伯,为什么向学生提出错误问题?大科学家非但没有生气,反而高兴地说:“我就是要告诉你们,科学家说的也不一定对,只能相信事实。”

    和鸡比赛潜水

    杰出的生物学家科内尔·海门斯小时候就非常好动,常常把家里的一些东西拆了又装,装了又拆;做任何事情都有股倔劲,除非不干,一干就得弄个水落石出。小科内尔的家离北海不远。假期里,他总是和爸爸妈妈一块去那儿划船、游泳。海风清新恬静,简直吹进了人心里。上面是蓝蓝的天空,下面是蓝蓝的海水,远处是悠悠的白云。这一切多美妙啊!小科内尔又突发奇想,发问了:“爸爸,人为什么不能像鱼一样生活在海里呢?要是能那样该多有意思呀!”

    这下可把老海门斯问乐了。老海门斯是在血液循环和呼吸系统的兴奋药研究上成绩卓著的学者。他看到儿子对呼吸方面的事也感兴趣,在儿子身上看到了希望。他说:“因为人潜在水里,呼吸不到氧气,人不可能在水里待得太久。但是在潜水之前越是多做深呼吸,在水下待的时间就越长。因为做深呼吸后,血液中的二氧化碳减少,氧气增多。这里面的学问多得很呢,里面还有很多未知数。”

    小科内尔似懂非懂地点了点头。还有很多未知数呢!于是小科内尔又开始在心里编织起了许多灿烂而奇丽的梦。他要做一个像他爸爸一样的科学家。

    从此,小科内尔就迷上了潜水。夏天一到,他就约一帮小伙伴在爸爸任教的大学的游泳池里进行潜水比赛,看谁在水下待得最久。由于小科内尔年龄最小,所以他总不能胜过他们。小科内尔不服气了,他索性一个人到游泳池里玩耍,一玩就是老半天,手上还常常戴着块计时表呢!这下可把老海门斯夫妇急坏了,总是担心他一个人会出事,可硬的软的办法都使尽了,还是不能制止他潜水。

    小科内尔一个人潜水也觉得挺孤单的,没劲儿。于是,他想:何不找个忠实的伙伴呢?再说,人不能长久地待在水下,鸡、鸭、猫、狗大概行吧。小科内尔便趁家里人不注意,把家里的一只鸡逮住。他用绳子缚着鸡腿,悄悄地塞进书包里,一溜烟似的跑进游泳池里。

    小科内尔做好准备工作,手拿着鸡,做深呼吸,再做深呼吸,够了,够了。接着蹲进浅水区。1秒、2秒……86秒,啊,快憋死了。小科内尔实在忍不住了,冒出水面,成了“落汤鸡”,有气无力。鸡也成了落汤鸡,可鸡扑腾扑腾地乱挣扎,还挺精神呢!

    “天哪,我连鸡都比不过,我还能当爸爸一样的科学家吗?”小科内尔可气坏了。

    这时,小科内尔又抱着鸡潜进水里了。可又只待了80秒,而鸡还在扑腾扑腾地抖擞着翅膀,好像在嘲笑小科内尔:“想和我比试,没门,逗风景去吧!”

    小科内尔急得要命,惩罚似的把鸡按在水里,看到水面直冒着泡,心里得意地想:“我看你还能待多久!”经过三番五次如此的折腾,鸡再也打不起精神了。小科内尔可高兴呢,心里充满了喜悦。

    把鸡淹成个半死状后,小科内尔和鸡比试起来了。92秒……97秒……110秒。好,再来一次,125秒……146秒……天空渐渐地暗了下来,北海的风又一阵一阵地吹了过来,黄昏的景致把小科内尔涂了一脸暮色。鸡到底是鸡,经不住小科内尔一天的折腾。当小科内尔再次准备潜入水里时,才发现手上的鸡不知什么时候已经断气了。小科内尔可慌了,鸡死了,回家怎么向妈妈说呢?

    回到家后,小科内尔如实地向爸爸妈妈交代了一切,妈妈一个劲地数落他。老海门斯出来打圆场:“算了,孩子还小,不懂事;其实也好,晚餐有鸡肉吃了。”

    后来,小科内尔不仅成了伙伴里的潜水王,而且凭着他坚韧不拔的求学精神,实现了他的抱负,成了比利时当代杰出的生物学家。

    奇特的“变星”

    距地球100万亿千米,有一颗学名叫“大陵五”的恒星。关于这颗恒星,在古希腊神话里,有过这样一个传说:美杜莎是个魔法无边的女妖,虽然她长得美丽异常,那一头长发却是一条条毒蛇变成的。美杜莎还有一种妖术:谁要是从正面看见她,谁就会立刻变成一块石头。为了为民除害,一个英雄想出了一条妙计,他以盾牌为镜,从盾牌中看准了女妖的头,一刀砍了下去……女妖被砍死了,她的头变成了一颗星星。从此,人们把这颗星称为“魔星”。

    许多年过去了,人们或许已把这颗星星淡忘了。到了1782年,这颗星星的另一个秘密却被英格兰的聋哑青年发现了。这位聋哑青年名叫约翰·古德里克。古德里克从小就喜欢在晴朗的夜晚静静地观望星空。对于那一望无际的天宇,他充满了好奇心。他常常凭肉眼数着天上的星星,辨认各类星座,注意着星体的变动,探索着宇宙的奥秘。

    有一年冬天,古德里克用自制的天文望远镜观察“魔星”,他发现:这颗星有时暗,有时亮,与看到的其他星不一样,亮度有着明显的变化。

    他诧异地想:“这种亮度的变化是什么原因造成的呢?”他决心揭开这个奥秘。

    从此,他几乎着魔了一般,每天晚上盯住“魔星”,坚持对它连续跟踪观察。到了后半夜,室外更冷了,妈妈心疼他,硬逼着他上床睡觉,可是他等妈妈睡着以后,又悄悄爬起来,在严寒中接着观察那颗“魔星”。他整整观测了一个冬天,终于弄清了“魔星”明暗变化的规律。他发现:“魔星”由亮渐渐变暗,再由暗变亮的周期是两天零二十一个小时。

    “这种亮度变化是什么原因造成的呢?”他的脑海中又闪现了深入探索的强烈愿望。这天晚上,古德里克又守在望远镜旁。只见一片流云渐渐遮住了闪光的星星,过了一会儿,星星又出现在望远镜里,虽然,这是观测天象时常见的事,而这次却意外地使他受到新的启发:“是什么流动的东西挡住了它,使它变得忽明忽暗了呢?如果是流云,那么不会有规律地出现,只要我发现这种现象是有周期的,那一定会找出除流云以外的真正原因!”

    这时,他又联想到日食:耀眼的阳光,由于受到月亮的遮挡,变暗淡了;等月亮移开时,太阳又重放光芒。

    经过反复的观察、思索、联想,古德里克做出了以下的推断:“魔星”身边一定有一颗比较暗的行星围绕它旋转,当这颗行星转到地球的“视线”范围之内的时候,地球上的人们看上去,“魔星”就变暗了;当行星转出地球的“视线”后,“魔星”射出的光线又恢复原来的样子,人们看上去,自然又变亮了。

    当时,古德里克只有18岁,做出这个独创性的见解后,他还没来得及进一步去证实它,就离开了人间,年仅22岁。

    1888年,也就是古德里克死后的100年,西方天文学家用科学的方法证实了他的设想。“魔星”成了第一颗被发现的“变星”,人类研究“变星”的历史就从此开始了。

    教堂吊灯的启示

    伽利略是中世纪意大利杰出的物理学家、天文学家,他在科学史上许多伟大的发明和发现,都是他长期刻苦钻研、细心观察的结果。

    伽利略幼年时就很爱动脑筋,善于留心观察事物。在学校里,伽利略勤奋刻苦,他很快学会了拉丁文、希腊文、哲学,就连图画和音乐,他也学得很好。父亲看到这种情况,就放弃了要他做布商的念头,将他送进比萨大学。

    在大学里,伽利略非但勤学,而且仍然保持善于观察事物的好习惯,别人司空见惯、习以为常的现象,他却要问一个为什么,并能从中领悟出新奇的东西。

    有一天晚上,他静坐在比萨教堂里,看到悬挂在教堂中央上空的吊灯,被教堂一边敞开的窗子吹进的风刮得左右摇摆。他赶紧把窗关上,心想,这样,灯马上就不会动了,可是灯仍然有规律地摇摆着。这时,他突然感觉到:“这灯在摇动时的距离虽然不相等,但是它所需要的时间或许是相等的。”于是他马上按着自己的脉搏,口中默默数着数儿,经过多次验证,得知灯左右摇摆一次所需要的时间是相等的。后来,伽利略把这种摇摆特性称为“摇摆的等时性”定律。

    这个灯在教堂里不知摇摆了多少年,而看见的人也不知有几千几万,谁也没有发现什么秘密。然而,伽利略却能因此开发思路。他利用他发现的定律,造了一个适当长度的摆锤,用来测量脉搏的速度和均一性。后来,他又制造了钟表,发明了天文钟。在他双目失明、遭受教会迫害幽禁,已经是风烛残年的最后日子里,还在利用他50年前发现的定律,研究利用摆锤测量时间。

    达尔文“尝”甲虫

    达尔文是英国博物学家,著名的进化论的奠基人。他先后在爱丁堡大学和剑桥大学攻读医学和神学,但他一心向往自然科学。1831~1836年,他以博物学家的身份乘坐“贝格号”海军勘探船做历时5年的环球旅行,对动植物和地质等进行了大量的观察、采集。1859年,他出版了《物种起源》一书,提出了生物进化的观点。

    达尔文从小具有喜爱大自然的天性。虽然父亲望子成龙,几次送他学医、学神学,但他都感到“索然无味”。他喜爱打猎,当他第一次猎中一只鹬鸟时,激动无比,双手发抖。他还喜欢养狗、捉老鼠、抓小鸡、摆弄瓶瓶罐罐。他上了剑桥大学基督学院学习神学后,经父亲再三叮嘱,学习比较努力,成绩也达到了优良。但他“本性难移”,爱上了这里的甲虫。虽然,这只是出于搜集的热情,但他倾注了满腔心血,感到了无比快乐。他不忍心把小小的甲虫解剖,他主要是为了分清这些小小虫类的异同点,弄清它们的名字,不达目的决不罢手。

    有一天,达尔文课后到院子里去欣赏各种树木、花草,他忘情地徜徉在绿色植物中,心情格外舒畅。只见他在一棵根深叶茂的大树下站住了,盯着一处出神。接着,他伸手轻轻地剥下了一些老树皮,迅速地用双手上前捉住了两只甲虫。这可是以前从未见过的小虫啊!还没等仔细辨认,突然又瞧见了第三只更眼生的甲虫。他深恐这只小虫跑走,毫不犹豫地把右手中的甲虫放进口中,想去捉第三只。

    “哎哟!”他一面大叫着,一面向外吐着。原来放在嘴里的甲虫因为突然改变了环境,本能地排出一种极为辛辣的液体,强烈地刺激了达尔文的舌头。他吐出了这只甲虫,又接连吐了好几口唾液。待他清醒过来时,吐出的甲虫飞了,第三只甲虫也被他惊跑了。

    回到宿舍,同伴见他一脸懊丧,手中还握着一只甲虫,便问他遇到什么事了,他摇摇头苦笑着说:“我尝到了甲虫的滋味。”

    成名后,达尔文依然保持着谦虚的态度。有一次,他到乡下去拜访一位朋友,小山村里人人都知道了这件事,大家抱着各种好奇的心争先来拜访他。达尔文总是谦虚而友好地接待他们。

    两个农家的孩子别出心裁,想与这位大科学家开个玩笑。商量了一阵后,他们来到野外。他们捉了一只蝴蝶、一只蚱蜢、一只甲虫和一只蜈蚣,然后,取下了蜈蚣的躯干、折下蝴蝶的翅膀,扭断蚱蜢的腿和甲虫的头,再小心翼翼地把它们黏合在一起,“创造”出一只“怪虫子”。他们拿着一只小盒来敲达尔文的房门。

    “达尔文先生,我们在野地里捉到了这只从没见过的虫子。您是生物学家,能告诉我们它的名字吗?”孩子们说。

    达尔文望了望盒中不动的“虫子”,心中立刻明白了孩子们的来意。他不动声色地笑了笑,对他们说:“很好,你们在捉虫子时,是否注意到了它在嗡嗡地叫呢?”

    “是的,它在嗡嗡叫。”孩子们彼此的肘轻轻碰了一下,抢着回答。

    “那么,孩子们,它的名字叫嗡嗡虫,对不对?”达尔文友好地说。

    望着达尔文那和蔼可亲的样子,孩子们的脸红了。他们不好意思再打扰科学家的工作,捧着盒子告别了。

    追索阳光的秘密

    丹麦医学家奈尔斯·赖伯格·芬生一生致力于研究阳光对人体健康的影响,先后发表过关于红光治疗天花、关于化学光线在医学中的应用,光线治疗等论文专著,找到了治疗天花、狼疮病的方法,并开创了日光浴治疗疾病的先河。

    奈尔斯从小个子矮、性格内向。上小学时,他常受到一些身体强壮、个子高大的调皮捣蛋学生的取笑与侮辱。奈尔斯慢慢地变孤僻了。他常常一个人活动,到大自然中去寻找自己的小天地。

    平时一有空闲时间,他就在树林中追逐松鼠、捕捉蝴蝶、挖小虫子;累了就躺在松软的草地上,听百鸟欢唱,享受阳光暖洋洋地拥抱,还放声唱歌,真是成了另一个人。

    到了暑假,他就到海边住上一段时间。他住在渔民家,帮助渔民驾船、拉网、取鱼,真是开心极了。在辽阔无边的海洋中,他看到渔民在风浪中、在阳光下,勤劳勇敢地生活。毒辣辣的太阳光晒在小奈尔斯身上,他的脸晒黑了,胳膊和腿也晒黑了,他感到很舒服,对阳光产生了越来越强烈的感情和兴趣。

    为什么太阳晒在身上会这样舒服?太阳光中是不是有特殊的东西?太阳光可能会杀死身上的病菌,不然渔民为什么不爱生病?

    一个个暑假过去了,小奈尔斯的身体也在阳光的照射下变得强壮起来。一个个问号,使他开动了脑筋,萌发了研究阳光的理想。最终,他成为用光线治病的神医,保住了成千上万人的生命。

    李比希研究炸弹

    李比希是德国化学家。他少年时为药剂师当过学徒,大学毕业后曾赴巴黎留学。他发现了异氰酸的异构体雷酸,改进了有机物中碳、氢元素定量分析法,创造了三氯甲烷、三氯乙醛、肌酸等,并与维勒合作提出了“基团论”等。他的重要成就还有把化学应用到农业生产上。

    李比希的父亲是德国达姆施塔特城的一名药剂师,家中有6个小孩,只靠父亲的微薄收入艰难度日。为了帮助父亲承担养家糊口的责任,李比希从小就经常帮助父亲在药店里忙这忙那。父亲经常在药房里调制各种药物、颜料、油漆,这些神秘的化学品的变化多端,激起了小李比希的无限想象力,使他从小立志要当化学家。

    李比希聪明过人,在药店帮忙时,偷偷学会了不少制造化学品的本事。他最喜欢研究的是炸药,还学会了制造雷管。他自制了一些逼真的玩具“炸弹”,卖给当地有钱人家的小孩,挣来的钱好贴补家用。唯恐出事的父亲警告他多次,他只好转入“地下生产”。

    有一次,一个同学又向他买玩具“炸弹”。这次他小心翼翼地把“小炸弹”带进学校,谁知上课时不知怎么搞的竟然爆炸了。巨大的轰响震惊了全校,师生们纷纷跑向走廊。虽无伤亡,学校查明情况后,还是把李比希开除了。

    一心盼望儿子学有所成的父亲伤心极了,只好送他到外地一家药房当学徒。李比希记住了父亲的教导,以勤奋和能干很快成为店老板的得力助手。老板允许他业余时间在自己住的阁楼上摆弄各种化学药品。于是,他“旧情不忘”,又开始研制炸药了。谁知好景不长,正当他在研制炸药的兴头上时,不小心又发生了爆炸,把老板家的阁楼房顶炸出了一个大洞,他自己被气浪冲到一边摔了跟头,竟没有受伤。闯下了如此大祸,李比希只好卷行李回家了,那年他正好15岁。

    正是这种对化学的赤诚热爱,使得李比希成了一名伟大的化学家。

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