中外名人传记大全集-科学巨人
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    科学巨匠牛顿

    艾萨克·牛顿(Isuac Newton,1643—1727),英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家,其研究领域包括了物理学、数学、天文学、神学、自然哲学和炼金术。牛顿的主要贡献是发明了微积分,发现了万有引力定律和经典力学,设计并实际制造了第一架反射式望远镜等,被誉为人类历史上最伟大、最有影响力的科学家。为了纪念牛顿在经典力学方面的杰出成就,“牛顿”后来成为衡量力的大小的物理单位。

    1643年1月4日,牛顿诞生于英格兰林肯郡的小镇乌尔斯索普的一个自耕农家庭。在他出生之前,父亲就已去世。牛顿生而孱弱,过了3年,母亲再嫁给一位牧师,于是牛顿被留在他祖母身边抚养。8年之后,牧师病故,牛顿的母亲带着后夫所生的一子二女又回到乌尔斯索普。牛顿自幼沉默寡言,性格倔强,这种习性可能来自他的家庭环境。

    牛顿少年时代喜欢摆弄机械小技巧。传说他做过一架磨坊的模型,动力是小老鼠;有一次他放风筝时,在绳子上悬挂着小灯,夜间村人看去惊疑是彗星出现。他喜欢绘画、雕刻,尤其喜欢刻日晷,家里墙角、窗台上到处安放着他刻划的日晷,用以验看日影的移动,以知时刻。12岁时,牛顿进入离家不远的格兰瑟姆中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民,能赡养家庭,但牛顿本人却无意于此而酷爱读书,以致经常忘了干活。随着年岁增大,牛顿越发爱好读书,喜欢沉思、做科学小试验。他在格兰瑟姆中学读书时,曾寄居在一位药剂师家里,使他受到化学实验的熏陶。

    牛顿在中学时代学习成绩并不出众,只是爱好读书,对自然现象有好奇心,例如颜色、日影四季的移动,尤好几何学、哥白尼的日心说等。他还分门别类地记读书心得笔记,还喜欢别出心裁地做些小工具、小技巧、小发明、小试验。当时英国社会渗入基督教新教思想,牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚,这可能影响了牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中,看不出幼年的牛顿是一个才能出众异于常人的儿童。

    然而,格兰瑟姆中学的校长J.斯托克斯,以及牛顿的一位当神父的叔父W.艾斯库别具慧眼,鼓励牛顿上大学读书。牛顿于1661年以减费生的身份进入剑桥大学三一学院,1664年成为奖学金获得者,1665年获学士学位。

    17世纪中叶,剑桥大学的教育制度还浸透着浓厚的中世纪经院哲学的气味。当牛顿进入剑桥大学时,那里还在传授一些经院式课程,如逻辑、古文、语法、古代史、神学等。两年之后,三一学院出现了新气象。H.卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座,规定讲授自然科学知识如地理、物理、天文和数学课程。讲座的第一任教授I.巴罗是一位博学的科学家。就是这位教师把牛顿引向自然科学。在这段学习过程中,牛顿掌握了算术、三角,学习了欧几里得的《几何原理》。他又读了开普勒的《光学》、笛卡尔的《几何学》和《哲学原理》、伽利略的《两大世界体系的对话》、R.胡克的《显微图集》,还有皇家学会的历史和早期的《哲学学报》等。

    牛顿在数学家巴罗门下的学习,是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁,精于数学和光学,他对牛顿的才华极为赞赏,认为牛顿的数学才能超过自己。

    1665—1666年伦敦大疫。剑桥离伦敦不远,为恐波及,学校停课。牛顿于1665年6月回到故乡乌尔斯索普。

    由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养,对探索自然现象产生了极为浓厚的兴趣。就在1665—1666年这两年之内,他在自然科学领域内思潮奔腾,才华迸发,思考了前人从未思考过的问题,踏进了前人没有涉及的领域,创建了前所未有的惊人业绩。1665年初,他创立级数近似法以及把任何幂的二项式化为一个级数的规则。同年11月,创立正流数法(微分);次年1月,研究颜色理论;5月,开始研究反流数法(积分)。这一年内,牛顿还开始想到研究重力问题,并想把重力理论推广到月球的运行轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说,说的也是在此时发生的轶事。总之,在家乡居住的这两年中,牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造,并关心自然哲学问题。由此可见,牛顿一生的重大科学思想是在他青春年华、思想敏锐的短短两年时间内孕育、萌发和形成的。

    1667年,牛顿重返剑桥大学,10月1日被选为三一学院的仲院侣,次年3月16日被选为正院侣。当时巴罗对牛顿的才能有充分认识,1669年10月27日,巴罗便让年仅26岁的牛顿接替他担任卢卡斯讲座的教授。牛顿把他的光学讲稿、算术和代数讲稿、《自然哲学的数学原理》(以下简称《原理》)的第一部分,还有《宇宙体系》等手稿送到剑桥大学图书馆收藏。1672年起,牛顿被接纳为皇家学会会员,1703年被选为皇家学会主席直到逝世。其间牛顿和国内外科学家通信最多的有R.玻意耳、J.柯林斯、J.夫拉姆斯蒂德、D.格雷果里、E.哈雷、胡克、C.惠更斯、莱布尼兹和J.沃利斯等。牛顿在写作《原理》之后,厌倦大学教授生活,他得到在大学学生时代结识的一位贵族后裔C.蒙塔古的帮助,于1696年谋得造币厂监督职位,1699年升任厂长,1701年辞去剑桥大学工作。当时英国币制混乱,牛顿运用他的冶金知识,制造新币。因改革币制有功,1705年牛顿受封为爵士。

    牛顿于1727年3月31日在伦敦郊区肯辛顿寓中逝世,以国葬礼葬于伦敦威斯敏斯特教堂。

    牛顿说自己“站在伟人们的肩膀上”是不无道理的。早从17世纪科学革命开始,知识界就出现了许多“伟人”,如培根讲了自然科学的分类,如伽利略开始了近代科学之幕,而笛卡尔强调理性的科学。在三个大师的基础上,牛顿把物理学、力学和数学紧密的结合起来,从此自然科学开始渐居统治地位。到了19世纪,自然科学就成了科学的代名词。

    谦逊的牛顿没有意识到,他自己更是一位“伟人”,而且是一位“翻天覆地的伟人”。

    17世纪以来,原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题,例如:如何求出物体的瞬时速度与加速度?如何求曲线的切线及曲线长度(行星路程)、矢径扫过的面积、极大极小值(如近日点、远日点、最大射程等)、体积、重心、引力等等。尽管牛顿以前已有对数、解析几何、无穷级数等成就,但还不能圆满或普遍地解决这些问题。牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法:正流数术(微分)和反流数术(积分),反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中,以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。与此同时,他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理。牛顿利用它还发现了其他无穷级数,并用来计算面积、积分、解方程等等。1684年,莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号,从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广。

    微积分的出现,成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支——数学分析(牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”),并进一步发展为微分几何、微分方程、变分法等等,这些又反过来促进了理论物理学的发展。

    牛顿对光进行研究,是从去掉望远镜中的色彩和歪曲形象入手的。那是在1665年,牛顿让一束太阳光通过三棱镜,结果阳光被分解成了赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。这是一个重大发现,它证明普通的光是由七色组成的。牛顿还用一个凸透镜把七色光合成了白光,更加证实了这一点。牛顿还进一步测定了不同颜色的光的折射率,从而发现了不同色光的折射角度,是按着赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫的顺序加大,物质的色彩是由不同颜色的光在不同物体上有不同的折射率造成的。牛顿立即把上述发现用到制造望远镜上,一举制成了不带颜色的折射望远镜,奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。

    1671年,牛顿将此镜送给皇家学会保存,至今,巨型天文望远镜仍用牛顿式的基本结构。牛顿磨制及抛光精密光学镜面的方法,至今仍是不少工厂光学加工的主要手段。

    牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯物主义哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系,给物理学及整个自然科学的发展,给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响。

    牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的,一切自然现象他都力图用力学观点加以解释,这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义,同时也导致了机械论的盛行。事实上,牛顿把一切化学、热、电等现象都看做“与吸引或排斥力有关的事物”。例如他最早阐述了化学亲和力,把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争,认为“通过运动或发酵而发热”;火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程,等等。

    这种机械观,即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点,把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等,作为整个物理学的通用思考模式。可以认为,牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人,而因果关系正是经典物理学的基石。

    牛顿在科学方法论上的贡献正如他在物理学特别是力学中的贡献一样,不只是创立了某一种或两种新方法,而是形成了一套研究事物的方法论体系,提出了几条方法论原理。在牛顿《原理》一书中集中体现了以下几种科学方法:(1)实验—理论—应用的方法。(2)分析—综合方法。(3)归纳—演绎方法。(4)物理—数学方法。

    牛顿的哲学思想和方法论体系被爱因斯坦赞为“理论物理学领域中每一工作者的纲领”。这是一个指引着一代一代科学工作者前进的开放的纲领。

    牛顿的经典力学决不只是影响了自然科学界、工业和技术界,更重要的是它唤醒了人们对科学真理的认知,从而推动了社会变革和人们的思想革命。如我国清末戊戌变法运动的主将康有为、梁启超和谭嗣同等人,都无例外地从牛顿学说中寻找维新变法的根据,尤其是牛顿在科学上革故图新的精神鼓舞了我国清末一切希望变革社会的有志之士。在戊戌变法失败后的十几年,领导辛亥革命的孙中山也把牛顿的科学理论作为他的“建国方略之一”,“心理建设”的一个思想基础。

    从自然科学到社会科学,乃至思维领域,牛顿几乎改变了整个人类世界!

    科学伟人爱因斯坦

    阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein,1879—1955),德裔美国(并拥有瑞士国籍)物理学家、思想家及哲学家,犹太人,现代物理学的开创者和奠基人,相对论——“质能关系”的提出者,“决定论量子力学诠释”的捍卫者——不掷骰子的上帝。1999年12月26日,爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。

    爱因斯坦1879年出生于德国的乌尔姆小镇,父母都是犹太人。他12岁时阅读了欧几里得的《几何学原本》,被深深地吸引。16岁时写出第一题为《关于磁场中的以太的研究现状》的论文。1896年夏,考入瑞士苏黎士工业专科学校,1900年毕业。1902年进入伯尔尼瑞士联邦专利局,负责对专利的技术审查,一直任职到1909年。他在那些年是最富有科学创造性的。1905年3月—6月,爱因斯坦接连发表四篇重要论文,创立了狭义相对论,并在辐射量子论、分子运动论、布朗运动理论等方面取得了杰出的成就,引起物理学理论基础的重大变革。

    1909年,经著名物理学家普朗克推荐,爱因斯坦任苏黎世大学理论物理学副教授。1913年回到德国,在柏林大学任教,并成为普鲁士科学院院士。1933年,因受纳粹政权迫害而迁居美国,定居在新泽西州的普林斯顿,应聘为普林斯顿高等研究院教授。1940年,爱因斯坦加入美国籍,之后一直在普林斯顿从事理论物理研究工作,直至逝世。

    爱因斯坦在物理学的许多领域中都有重大的贡献,其中最重要的是创立了相对论和对发展量子论的贡献。

    1905年6月完成的《论动体的电动力学》一文中,爱因斯坦提出了狭义相对论。这一理论告诉我们,如果我们承认光在真空中的传播速率是恒定的(即不随发光物体的运动状态而改变),而且在一切惯性参考系中自然定律都是相同的,那么就可以确定,时间和运动对于观察者说来都是相对的。相对论的建立,使人类对于空间、时间和物质运动的认识,发生了革命性的变化,具有划时代的历史意义。1916年,他发表了《广义相对论的基础》的论文,建立了广义相对论。狭义相对论主要论述电磁现象及其在时间和空间中的传播,广义相对论则主要研究引力理论。这个理论的中心思想是引力的实质是由于质量的存在而引起的时空连续场的弯曲。他根据广义相对论,作出了光在引力场作用下会发生弯曲、水星近日点发生进动和引力场中的光谱线向红端移动的三大预言,这些预言以后都被实验观测所证实。1919年,英国物理学家汤姆生曾激动地说,爱因斯坦创立的相对论是“人类思想史中最伟大的成就之一”。

    1905年3月,爱因斯坦发表《论光的产生和转化的一个启发性的观点》。在普朗克量子论的启发下,提出了光量子学说,并用量子理论解释了光电效应、辐射过程和固体的比热等等,在科学史上第一次揭示了微观客体的波粒二象性。同年9月,爱因斯坦发表了论文《物体的惯性同它所含有的能量有关吗》,提出了著名的质能关系式E=mc2,阐明质量是m的物体蕴藏着mc2的能量,为原子能的开发、利用提供了理论基础。

    1922年11月,爱因斯坦荣获诺贝尔物理学奖,但授奖理由主要提到他在光量子论方面的贡献,因为当时对相对论是有争议的。

    1929年2月,爱因斯坦发表了《统一场论》的论文。从此,他几乎把后半生的全部精力都投入到这一研究中,试图把电磁场和引力场统一起来。虽然,在这方面的研究他没有取得成果,但他开辟了一个全新的领域,具有重要的意义。

    法国物理学家郎之万在1931年说过:“在我们这一代的物理学史中,爱因斯坦的地位将在最前列。他现在是,并且将来还是人类宇宙中有头等光辉的一颗巨星。”

    爱因斯坦对事物不满足于现在的结论,不墨守成规。他曾说过:“我没有什么特别的才能,不过喜欢穷根究底地追究问题罢了。”“我不过是保持了自然界表示‘诧异’(或译‘惊奇’)的能力。当大多数物理学家沿着牛顿的道路继续前进时,我却试图走另外的路。”这正是使他成为自然科学伟大革新家的最可贵的品质。

    爱因斯坦病危之际,留下遗嘱:死后不举行公开葬礼,不建墓,不立纪念碑。遗体火化后,骨灰撒向大地。1955年4月18日,爱因斯坦在普林斯顿逝世,终年76岁。

    爱因斯坦因为在科学上的成就,获得了许多奖状以及名誉博士的授予证书。如果一般人就会把这些东西高高挂起。可是爱因斯坦把以上的东西,包括诺贝尔奖奖状,一起乱七八糟地放在一个箱子里,看也不看一眼。英费尔德说他有时觉得爱因斯坦可能连诺贝尔奖是什么意义都不知道。据说他在得奖的那一天,脸上和平日一样平静,没有显出特别高兴或兴奋。爱因斯坦在写自己的科学工作文章时,从来没有提到过他拿到什么奖,像他这样的情形在科学界里是不太多的。

    少年时代的爱因斯坦在瑞士生活时,过的是穷学生的生活,他对物质生活要求不高,有一碟意大利面条加上一点酱他就感到很满意。成名后,成为教授,以及后来为了躲避纳粹的迫害移民美国,他是有条件过很好的物质生活的,但是他仍保留着穷学生简朴无华的生活。

    爱因斯坦不爱钱财。对于他来说,每一份财产都是一块绊脚石,它破坏人的恬淡心境。在美国这个拜金成风的国家,有这样的品格也是使人感兴趣的。有一则轶事说,爱因斯坦把一张1500美元的支票夹在书里当书签用,结果把书弄丢了。还有一个故事说,人家请他在无线电上讲话,他拒绝了,说他不爱出风头。人家出了1000美元,请他只讲一分钟话,他也拒绝了,说他不需要钱。

    卓别林到柏林访问去看望爱因斯坦时,深感惊异的是,这位举世闻名的大科学家住在简陋的公寓里,房间里的家具非常简单,最值钱的东西不过是一架钢琴。

    当爱因斯坦来到普林斯顿的高等科学研究所工作时,当局给了他相当高的薪水——年薪1.6万美元,他却说:“这么多钱,是否可以给我少一点?给我3000美元就够了。”

    他的夫人说,爱因斯坦并不富有,虽然洛克菲勒基金会给他的科学工作捐助了百万美元,但他从来没有用过。

    爱因斯坦对自己的衣着也是不注意的,长年披着一件黑色皮上衣,不穿袜子,不系领带,裤子有时既没有绑皮带也没有吊带。他和人在黑板前讨论问题时,一面写黑板,一面要把那像要滑下的裤子用手拉住,这种情形是有些滑稽,而他的头发却留得长长的,不加修饰。这对当年“贵族学府”普林斯顿大学的学生来说是惊异的事,难怪他们要希望上帝叫他把头发剪掉。

    爱因斯坦是很节俭的人,他在计算的纸上是两面都写,而且他把许多寄给他的信的信封裁开,当做计算的草稿纸,不让它们在进了纸篓之前失掉可以再利用的价值。爱因斯坦在外出时经常坐二三等车,平时只吃一些简单的食物。1909年7月,爱因斯坦应邀到日内瓦,参加隆重的日内瓦大学350周年校庆和纪念建校人加尔文的庆祝活动,并接受日内瓦大学颁发给他的荣誉博士学位。在庆祝活动的游行中,学校里的显要人物和政府中的大人物都身穿燕尾服、头戴高礼帽,或者身穿中世纪式的锈金长袍,头戴平顶丝帽,而爱因斯坦却穿着一套平时上街穿的衣服,戴着一顶草帽。对这次庆祝活动所举办的盛大宴会,爱因斯坦很不以为然,他对坐在旁边的人说:“如果加尔文还活着,他会堆起一大堆柴禾,为搞这样的铺张浪费的盛宴而把我们全都烧死。”

    爱因斯坦自己曾说过:“安逸和幸福对我来说从来不是目的。我称这些伦理基础为猪倌的理想……”他甚至拒绝自己被安排在上流社会中而居于与众不同的地位,对社会上对他的特殊照顾感到愤怒。在20世纪20年代由欧洲赴美国的途中,人们为他准备了一套有舒适和方便的设备的房间,原以为爱因斯坦会感到满意,但他却当即强烈抗议这种特权,说他宁愿坐统舱,也不待在这豪华的房间里。

    爱因斯坦是很珍惜时间的人,他不喜欢参加社交活动与宴会,他曾讽刺地说:“这是把时间喂给动物园。”他集中精神专心地钻研,他不希望宝贵的时间消耗在无意义的社交谈话上。他也不想听那些奉承和赞扬的话。他认为:“人只有献身于社会,才能找出那实际上是短暂而有风险的生命的意义。”“一个以伟大的创造性观念造福于全世界的人,不需要后人来赞扬。他的成就本身就已经给了他一个更高的报答。”(见他在1948年《悼念麦克斯·普朗克》的讲话)1929年3月,为了逃避50寿辰的庆祝活动,爱因斯坦在生日前几天就秘密跑到柏林近郊的一个花匠的农舍里隐居起来。

    爱因斯坦说过,“人是为别人而生存的”,“我的精神生活和物质生活都依靠着别人(包括生者和死者)的劳动,我必须尽力以同样的分量来报偿我所领受了的和至今还在领受着的东西”。这里,闪烁着科学家良心和高尚感情的光芒。

    发明大王爱迪生

    托马斯·阿尔瓦·爱迪生(Thomas Alva Edison,1847—1931),举世闻名的美国电学家和发明家。他除了在留声机、电灯、电话、电报、电影等方面的发明和贡献以外,在矿业、建筑业、化工等领域也有不少著名的创造和真知灼见。爱迪生一生共有约2000项创造发明,为人类的文明和进步作出了巨大的贡献。

    爱迪生一生勤于自学,善于思考,对科学实验如痴如醉,他一生中取得1093项发明专利权,其中著名的有留声机、电灯、电影摄影机、碱性蓄电池等。1879年,他用碳化的卷绕棉线作为灯丝,成功制作出世界上第一个电灯泡。他花了近3天时间把灯丝装进真空玻璃泡,通上电源,发出相当于10盏煤气灯的温柔光芒,延续了约40个小时。他试验过从世界各地找来的1600种耐热材料、6000种植物纤维,他最终确定以碳化竹丝做灯丝,这种灯丝能连续照明1200小时。1908年,爱迪生电气公司职员威廉·克里奇又发明了钨丝灯丝,最终使灯丝经久耐用。

    1847年2月11日,爱迪生诞生在美国俄亥俄州的米兰市。他家祖籍荷兰,后迁北美,家境贫穷,靠父亲种田维持生活。小时候的爱迪生并不聪明,但他善于观察、思考,对任何事都喜欢刨根问底。他的那些莫名其妙的问题常把父亲问得哑口无言,无从作答,好在母亲做过教师,每次都能给他耐心地给他讲解。

    有一次,父亲在草棚里发现爱迪生趴在草堆里一动不动,便问:“你在干什么?”没想到爱迪生一本正经地回答:“我在孵小鸡呀!”父亲又好气又好笑地对他说:“人是孵不出小鸡的。”可爱迪生还是追问:“为什么母鸡能,我就不能呢?”

    爱迪生7岁上学,他功课不好,也不喜欢那个死板的教书先生。他满脑袋净是些稀奇古怪的问题,常把老师问得支支吾吾,不知怎么回答,惹得老师十分讨厌他。上学不到3个月,老师对爱迪生的母亲说:“你的孩子老是问一些2加2为什么等于4之类的古怪问题,实在太笨了,不管我怎么教,他也学不会。我不愿教这样的学生。”

    爱迪生的母亲一气之下,就让仅仅上了3个月学的爱迪生退学回家自学,自己开始担负起亲自教他读书写字的责任。母亲经常给爱迪生讲文学、历史、传授科学知识,还常给他讲一些名人的故事,不断鼓励教育他,不厌其烦地解答他所提出的各种问题。爱迪生在母亲的认真讲解下进步得非常快。

    母亲觉得爱迪生的求知欲非常强烈,买了本《自然读本》送给他,爱迪生立刻被书中的科学小实验吸引住了。从此,他经常照着书上讲的方法模仿着去做各种实验。为了做实验,爱迪生把家中的地下室整理出来,准备了一些瓶子、试管,并把平日节省下来的零用钱统统买了实验用品,一有空就钻到地下室去做化学实验。

    爱迪生见到小鸟在天空中飞翔,非常羡慕,心想:要是人能自由地飞上天该多美好啊!一次,他看到书上说气球可以飞上天,便想人的肚子里如果充满气体以后,是否也能飞上天呢?他见到家中做面包的发酵粉能产生不少气泡,便找来邻居的小伙伴,让其中一位去吃他从家里偷出来的发酵粉。小伙伴开始并不想吃,后来被他上天的奇妙想法吸引住了,便尝试着吃了一些发酵粉,不料,刚吃下不久,便抱着肚子疼得直打滚,被闻讯赶来的大人送到医院急救。事后,爱迪生还十分惋惜地想,才试验一半,若能再坚持一会,见到结果该多好啊!

    爱迪生闯祸后,母亲不再放心他做实验,要封闭他的实验室,爱迪生急哭了:“我要是不做实验,怎么研究学问?怎么做大事呢?”母亲的心被儿子的志向打动了,实验室保存了下来。

    由于家庭的穷困,爱迪生12岁的时候,说服父母同意自己到火车上当了报童。他热情地兜售,挣来的钱除了补贴家用,都用来购买书籍和药品。这位可爱的少年,为自己能够独立感到得意。由于在火车上卖报,空闲时间较多,爱迪生便多次请求车长让他在车上做实验。得到允许后,他便把自己的实验室从地下室搬到了火车行李车的一角,而火车一到终点,他便会溜到当地的青年协会图书馆去读书。

    一次,图书馆的管理人员问他已读了多少书啦,他说:“我已经读完第一架上的两层书了,我要按书架的次序把所有书读完。”管理人员说:“你应先选目标,围绕目标看书才好,否则,书那么多,你何时才能读完呢?”爱迪生想想挺有道理,从此,“先确立一个目标,然后向着这个目标迈进”便成了爱迪生一生的座右铭。

    爱迪生在火车上的卖报生涯并不长。有一次火车开动时震动得特别厉害,爱迪生实验用的药瓶掉到地上,里面的磷散在地上,一碰到空气便引起了大火。火被扑灭后,管理员恶狠狠地打了爱迪生几个耳光,结果他的右耳从此变聋了,而且他也不能在这列火车上卖报了。这是爱迪生一生中所受的最大打击,但并没使他从此灰心丧气。

    后来爱迪生又在一个小站上找到了一份卖报的工作。有一天,爱迪生正沿着铁路走着,火车飞驰而来,他突然看见一个小男孩正在铁轨上玩耍,就在灾难即将发生的一刹那,爱迪生勇敢地抱起那个男孩滚出了路轨,火车从他们身旁呼啸而过。小男孩的父亲是这个车站的站长,为了报答爱迪生,他把收发电报的技术教给了爱迪生。仅仅4个月,爱迪生便成为一名很优秀的铁路电信报务员了。

    爱迪生白天做实验,晚上到铁路上当电报员。局里规定,夜班电报员必须每隔一个小时发一次信号,以防睡觉。爱迪生为了在没事的时候能睡个踏实觉,想出了聪明的一招,他把钟表同电报机连在一起,每过一小时钟打一点,电报机就自动发一个讯号。后来被查出是他搞的小动作,便被辞退了。爱迪生十分热爱电报员这个职业,为了提高收发电报的水平,有空就琢磨改进现有的电报装置,以实现他在一条线上同时传达两个以上电讯的想法。后经朋友介绍,到波士顿他又当起了电报员。1869年,爱迪生发明了股票报价机,以4万元价钱卖给股票交易所。他用这笔钱办了个小工厂,从此专心搞起自己的发明创造来。

    爱迪生的一生,光是在美国所获得的发明专利,就有1093件,加上新型专利和商标的注册,便有1500件。另外,再加上其他34个国家所获得的专利,其数目高达3000件以上!

    爱迪生经常在实验室吃饭和睡觉。一次,一个朋友来看他,开玩笑地说:“怪不得你头脑里的知识那么丰富,原来你睡觉也往脑子里记书上的东西啊!”

    爱迪生发明了蓄电池时,为了使性能更好些,试验了9000多次都毫无结果。朋友惋惜地对他说:“做了那么多实验都毫无结果,你不觉得后悔吗?”“为什么后悔,我不是已经得到几千种物质不能用的结果了吗?”最后,他终于制成了碱性电池。

    爱迪生从自己的实践中总结出了自己的心得,他认为,所谓的天才就是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋。

    爱迪生除了在留声机、电灯、电话、电报、电影等方面的发明和贡献以外,在矿业、建筑业、化工等领域有不少创造和真知灼见。因此成为著名的发明家,被誉为“发明大王”,为人类的文明和进步作出了巨大贡献。据说他的智商为160。

    爱迪生同时也是一位企业家。1879年,他创办了“爱迪生电力照明公司”;1880年,白炽灯上市销售;1890年,爱迪生已经将其各种业务组建成为爱迪生通用电气公司;1891年,爱迪生的细灯丝、高真空白炽灯泡获得专利;1892年,汤姆·休斯顿公司与爱迪生电力照明公司合并成立了通用电器公司,开始了通用电器在电气领域长达一个世纪的统治地位。

    天文学奠基人哥白尼

    哥白尼的一生谦让谨慎,他以科学求实的态度和非凡的胆识创立了“日心说”。对于嘲笑挖苦,他总是付之一笑:“天体的运行丝毫也不会为这些笨蛋的嘲弄或尊敬而受到丝毫的影响。”

    1473年2月19日,波兰维斯瓦河畔的托伦城诞生了一个漂亮可爱的男孩,这个男孩就是后来被人们誉为“文化巨匠”和现代天文学奠基人的尼古拉·哥白尼(Mikolaj Kopernik,1473—1543)。哥白尼的父亲是一位富商,当过托伦城市长,他的母亲也是位名门淑媛。

    幼年的哥白尼聪明好学,十分可爱。他的家里常聚集着一些名人学者,他们大多通晓天文地理、文学音乐。他们谈笑风生,妙语如珠,这种文化氛围无疑深深影响了小哥白尼。每到客人们忘情地畅谈时,哥白尼总是静静地坐在大人们的身边,眨巴着蓝色的眼睛,仔细听那些令人神往的故事和独特的见解。日积月累,许多知识便沉淀在哥白尼的脑海里,神秘的大自然不断激起他强烈的好奇心。

    少年的哥白尼先后失去父母,由舅舅抚养长大。舅舅是一个学识渊博、思想开明的人文主义者,他把哥白尼带进了一个崭新的天地。具有广博爱心的舅舅对哥白尼的一生起了极为重要的影响。

    1491年,18岁的哥白尼进入以天文学和数学著称于世的克拉科夫大学学习。哥白尼在天文学家勃鲁泽夫斯基的指导下,开始攻读天文学,包括托勒密的“地心说”。

    哥白尼生活的时代,有着一种可以自由思想、质疑和修正以往学说的学术气氛,正是这种气氛,给人们的创造性以无限空间。哥白尼亲眼目睹了人文主义者同中世纪卫道士之间政治上以及世界观、科学观、社会秩序观上的尖锐斗争。当他听了当时欧洲著名的数学家和天文学家沃伊切赫提出的“月亮的轨道是椭圆的”等诸多著名论断后,哥白尼开始对人们长期信奉的理论的绝对性产生了怀疑,他甚至发现了当时奉为权威的托勒密学说中的矛盾之处。舅舅出于好心,劝哥白尼不要选择天文学而攻读医学,因而,他在大学毕业时获得的是医学证书。

    有意思的是,哥白尼对数学、天文学的酷爱不仅不与医学矛盾,反而有着相辅相成的关系。大学期间,哥白尼已经掌握了计算时间和推算日历的繁琐技术。在意大利学习期间,他又努力学习埃及和中国历法,并且反复核算了各种历法,这些都为他以后的天文学发现奠定了基础。

    在中世纪的欧洲,人们为了解决生活问题,能选择的最好职业就是出家当僧侣,哥白尼准备当修士,一辈子担任教会职务。于是他在舅舅的安排下到意大利学习教会法。哥白尼兴趣广泛,他钻研数学和天文学,并阅读了大量文献。1503年,哥白尼获得了教会法博士学位。

    从意大利回到波兰后,哥白尼很关心教区贫民的疾苦,开始兼作医生,由于医术高明,他赢得了病人和同行的赞赏。但作为一个牧师,他并没有把全部精力放在宗教职位上,而是倾注于天文学的研究和观测方面。哥白尼不管春夏秋冬,三十年如一日,每天都坚持用自制的简陋仪器,进行观测和计算,终于完成了他的天体运行学说。

    哥白尼认为从前人们以为的太阳绕地球运转是错误的,事实是地球自转并绕太阳运动,就像人们坐在大船上行驶,感觉不到船动,只见岸上的东西在后移一样。哥白尼学说的诞生,在自然科学发展史上具有划时代的深远意义,它引起了人类宇宙观的巨大变革。当时,一些宗教人物一听说哥白尼在观测天象,检验“地心说”的真伪,就惶恐不安,于是便雇佣一帮人诽谤中伤,干扰哥白尼的天文研究。他们当众挖苦哥白尼:“大家来看哪!连傻子也看得出太阳在动,地球不动,哥白尼真是岂有此理,硬说太阳不动,地球动。”哥白尼一生谦让谨慎,但是,要推翻常识性的见解,不但要靠科学,更要靠勇气。他常对嘲笑挖苦付之一笑:“天体的运行丝毫也不会为这些笨蛋的嘲弄或尊敬而受丝毫影响。”

    哥白尼观测计算的数值精确度极高。他认为恒星年的时间为365天6小时9分40秒,仅比现在的精确值多约30秒。

    哥白尼的不朽巨著《天体运行论》直到他快70岁时才决定出版,当时的恶劣环境使他害怕危及自己的学说。正是在他生命最后一天,1543年5月24日,他从印刷商那里收到了这部著作的样书。

    哥白尼的天文学思想及其新的宇宙体系,不仅否定了占统治地位近2000年之久的亚里士多德—托勒密学说,而且彻底动摇了宗教教义的基础,使“创世说”中有关上帝创造世界的描述成为一派胡言。这无疑让教会和神学家感到恐惧和不安,就连宗教改革家路德也认为哥白尼的学说是危险的,并称哥白尼是“白痴”,说他想搞出点新鲜玩意儿,企图混淆视听,欺世盗名。即使在哥白尼逝世后,教会方面也没有放松对他的谴责。1616年,罗马教廷将哥白尼的《天体运行论》列为禁书,以阻挠日心说理论的传播。

    然而,真理是不可战胜的。继哥白尼之后,无数科学家锲而不舍,努力探索,以无可辩驳的论据证明了哥白尼理论的正确性。罗马教廷也不得不在300多年后宣布取消对《天体运行论》一书的查禁。哥白尼的天文学思想终于被世人广泛接受。

    沃德卡是哥白尼少年时期最敬重的一位老师。一天,哥白尼去沃德卡家拜访,老师不在。他顺手从书架上抽出一本书,打开一看,老师在折了角的地方写了一条批注:“圣诞节晚上,火星和土星排成一种特殊的角度,预示着匈牙利的皇上卡尔温有很大的灾难。”

    正在这时,沃德卡推门走进来。他见哥白尼在家里看书,高兴地说:“孩子,又看什么书了?”

    哥白尼毕恭毕敬地把书递过去,老师边接书边关切地问:“能看懂吗?”

    哥白尼认真地回答说:“老师,我看不懂。火星也好,土星也好,都是天上的星星,他们与卡尔温毫无关系,怎么能预示他的祸福呢?”

    “怎么不能呢?”沃德卡反问道,“命星决定一切!”

    哥白尼当仁不让,大声反驳道:“如果是这样,那人还有没有意志?如果有,人的意志和天上的星星又有什么关系?”

    对于哥白尼尖刻的反驳,沃德卡并没有生气,他明白,信不信天命是关系到天文学命运的重大问题。对这个问题,他对传统的偏见有过怀疑,但又说不出道理。他踌躇再三,深情地对哥白尼说:“孩子,天命决定一切,这是几千年以来的一条老规矩,我不过是拾前人的牙慧罢了。至于你提的问题,确实很有意思,但我没有能力回答你,你如有毅力的话,以后努力研究吧!”

    老师的希望不久就变成了现实。几十年后,哥白尼创立了“太阳中心说”的伟大理论,宣告了“天命论”的彻底破产。

    哥白尼在克拉科夫大学学习三年就停了学,而到意大利去学习“教会法”了。这是他舅父务卡施的主意。因为当时盘踞在波兰以北的十字骑士团经常侵犯边境,为非作歹,而和他们作斗争,就必须有人精通“教会法”。哥白尼认为抗击十字骑士团是义不容辞的责任。他说:“没有任何义务比得上对祖国的义务那么庄严,为了祖国而献出生命也在所不惜。”所以他同意了务卡施的建议。为了取得出国的路费和长期留学的生活费用,他再次接受他舅父的安排,决定一辈子担任教会的职务。1496年秋天,哥白尼披上僧袍,动身到意大利去了。

    他在意大利北部的波伦亚大学学习“教会法”,同时努力钻研天文学。在这里,他结识了当时知名的天文学家多米尼克·玛利亚,同他一起研究月球理论。他开始用实际观测来揭露托勒密学说和客观现象之间的矛盾。他发现托勒密对月球运行的解释,正像雷吉蒙腾所指出的那样,一定会得出一个荒谬的结论:月亮的体积时而膨胀时而收缩,满月是膨胀的结果,新月是收缩的结果。1497年3月9日,哥白尼和玛利亚一起进行了一次著名的观测。那天晚上,夜色清朗,繁星闪烁,一弯新月浮游太空。他们站在圣约瑟夫教堂的塔楼上,观测“金牛座”的亮星“毕宿五”,看它怎样被逐渐移近的娥眉月所掩没。当“毕宿五”和月亮相接而还有一些缝隙的时候,“毕宿五”很快就隐没起来了。他们精确地测定了“毕宿五”隐没的时间,计算出确凿不移的数据,证明那一些缝隙都是月亮亏食的部分,“毕宿五”是被月亮本身的阴影所掩没的,月球的体积并没有缩小。就这样,哥白尼把托勒密的地心说打开了一个缺口。

    1500年,哥白尼由于经济困难,到罗马去担任数学教师。第二年夏天,哥白尼回国,后因取得教会的资助,秋天又到意大利的帕都亚学医。1503年,哥白尼在法腊罗大学取得教会法的博士学位。

    这时,哥白尼还努力研读古代的典籍,目的是为“太阳中心学说”寻求参考资料。他几乎读遍了能够弄到手的各种文献。后来他写道:“我愈是在自己的工作中寻求帮助,就愈是把时间花在那些创立这门学科的人身上。我愿意把我的发现和他们的发现结成一个整体。”他在钻研古代典籍的时候,曾抄下这样一些大胆的见解:

    “天空、太阳、月亮、星星以及天上所有的东西都站着不动,除了地球以外,宇宙间没有什么东西在动。地球以巨大的速度绕轴旋转,这就引起一种感觉,仿佛地球静止不动,而天空却在转动。”

    “大部分学者都认为地球静止不动,但是费罗窝斯和毕达哥拉斯却叫它围绕一堆火旋转。”

    “在行星的中心站着巨大而威严的太阳,它不但是时间的主宰,不但是地球的主宰,而且是群星和天空的主宰。”

    这些古代学者的卓越见解,在当时被认为是“离经叛道”的,但是对哥白尼来说,却好比是夜航中的灯塔,照亮了他前进的方向。

    伟大航海家哥伦布

    克里斯托弗·哥伦布(Cristoforo Colombo,约1451—1506),意大利伟大的航海家和探险家,新大陆的发现者。他曾四次乘船横渡大西洋,发现了美洲的一些国家,开辟了自大西洋到美洲的新航路。他是踏上南美大陆的第一个欧洲人。

    哥伦布出生于意大利的港都热那亚市,小时候家里很穷,父亲勉强供哥伦布到巴比耶学校念书。在那儿,他热衷于攻读几何、地理、天文、航海学、拉丁语等,可是,哥伦布不多久就退学了。此后,他就全靠自修来获得地理、海洋、天文方面的学问,以及许多实用的知识。

    14岁那年,哥伦布开始随别人出外航海,曾经过了一段海盗式的生活。当时有许多家庭都愿意把孩子送到海盗船上去工作,使孩子可以增长见识,而且可以多赚一点钱。他们不认为这是什么羞耻或卑贱的事情。这样的日子过了差不多10年之久,饱尝了这种富于冒险性的动荡生活的艰辛,但他也因此实地掌握了丰富的航海知识,并最终把自己锻炼成一个体格强健、坚毅果敢、胆大心细、机智聪敏的人。

    哥伦布曾读过意大利的大旅行家马可·波罗所著的《马可·波罗游记》一书,他被书中所述的丰富多采的见闻深深迷住了,尤其对其中描述的香料之国印度和黄金之国日本向往不已。他的心底深处便蕴藏了一个强烈而炽热的梦想,就是有朝一日,他能够找寻到这个神秘、美丽,充满诱惑的地方。

    虽然哥伦布有志于出海探险,以寻求梦想中的香料国印度和黄金国日本,可苦于自己家境贫寒,没有钱让他实现自己冒险的理想。35岁的哥伦布漂泊到葡萄牙的里斯本,他知道这儿很盛行探险航海,他在盼望着能寻到资助自己航海探险的人。在那儿,他和出身望族的姑娘结了婚,但他的妻子并没得到已故父亲的遗产,因此他们的生活过得并不富裕。所幸的是,他妻子的父亲生前是一名有才干的航海家,哥伦布因此获得了他已故岳父留下的海图、航海日志和一些有关航海的记录。平日里,哥伦布便靠绘制地图和海图来度日,并继续游说能赞助自己出海探险的支援者。许多人都认为他不是疯子就是投机分子,因为当时地球是圆形的说法并不为一般人所相信,大家都认为这世界是平的,也有学者倡导说太阳、月亮和星星都是绕太空而旋转。由于波兰天文学家哥白尼发表的地球绕太阳旋转的论断是在哥伦布死后的40年,难怪那时候的人们对哥伦布的话不加采信,不认为他从大西洋一直往西走,就能到达那盛产香料和黄金的国家。

    葡萄牙、意大利的热那亚和威尼斯以及英国都没有人愿意资助他。正当哥伦布倍尝失意的痛苦滋味时,他的妻子也因病去世。失去精神支柱的哥伦布决定带着年幼的孩子到西班牙去碰碰运气。已经50多岁且几乎沦为叫化子的哥伦布意志坚定,无数次地找政府的高官、贵族和高僧们讲述他的梦想和计划。当西班牙女王伊莎贝拉获悉哥伦布的探险目的,不只为获得东洋的香料、黄金和宝石,还能把基督教传播到东洋的异教徒之间,为全人类的共同幸福而努力时,她被感动了,并劝说斐迪南国王支持哥伦布完成到东洋探险的心愿。

    虽然西班牙国王赞赏他的理想和勇气,并答应赐给他船只,让他去从事这种冒险的工作,但为难的是,水手们都怕死,没人愿意跟随他去。不得已,哥伦布鼓起勇气跑到海滨,捉住了几位水手,先向他们哀求,接着是劝告,最后甚至运用恫吓手段。除此之外,他请求国王释放了狱中的死囚,允许他们参与探险,如果冒险成功,就可以免罪以恢复自由。最后,哥伦布终于组织成三只自己的船队,准备了几个月后,在1492年8月3日,哥伦布带着自己的88个船员从西班牙的巴罗斯港启航,向大西洋进发。

    一个月过去了,两个月过去了,四周依然是除茫茫的大海外一无所有,本来就恐惧有余信心不足的船员们更加不安起来,恐惧和烦燥的气氛笼罩着整个船队。船员们组织起来,一起劝说哥伦布返航,甚至有一位主谋者凶狠地放出口风,如果三天之内看不到大陆,就把哥伦布杀了,不然就立马返航。所幸的是,三天即将结束的时候,也就是在1492年10月12日,他们终于发现了陆地——哥伦布的探险成功了。当时哥伦布还以为他们到达的是印度东海岸的一个岛,所以,他把这些人称为印第安人(印度人)。这就是现在美国印第安人的名字的由来。哥伦布继续向前航行,陆续发现了几个岛国,但他在这次旅行中并没有感受到《马可·波罗游记》中所描写的东方景色,也没有找到遍地的黄金和香料,他感受到的除了新奇的动植物和奇怪的语言外,更多的是神秘。他返回西班牙后,受到国王的嘉奖。此后,他又向西航行了三次。

    虽然哥伦布探险成功了,但是在“新大陆”所创立的殖民地却给他带来了痛苦、失望和灾难。首先是殖民地带的人都被印第安人杀害了,其次是殖民地的总督由于嫉妒哥伦布,故意控告他贪财失职,把各种罪名都推到他身上,把他拘捕起来送回了西班牙。当然,他一到西班牙就被释放了,但由此带给他的愤怒和伤心,足以使他灰心丧气和感叹无穷。当时,曾有不怀好意的贵族嫉妒哥伦布的成功,挑衅说:“什么新大陆长新大陆短,值得大家这么谈论不休,发现新大陆也并不是多么伟大的事业,这样的事,谁都能做到,没什么大不了的。”哥伦布听后不动声色,从容地拿起餐桌上的鸡蛋问:“哪一位能把这鸡蛋的尖端朝下,叫它竖立起来?”许多人都不服气地过来摆弄鸡蛋,却没有一个人能让鸡蛋竖起来的,最后,哥伦布拿起鸡蛋在桌子上轻轻一碰,鸡蛋竟动也不动地竖起来了。“原来是这样简单,那谁不会做呢?”刚才那贵族嘲笑道。“是的,我也相信谁都会做,可是,问题是因为我开头这样做了,所以你才知道这样做的。”众人为哥伦布的机智和用意所感动,都拍手称赞。

    哥伦布的发现成为新大陆开发和殖民的新纪元,是历史上一个重大的转折点。15世纪欧洲人口急剧膨胀,新大陆的发现,使欧洲人有了可以移民的场所,也有了可以使欧洲经济发生改观的矿石和原材料。但同时,这一发现却导致了美洲印第安人文明的毁灭。新航路的开辟,进一步地推动了世界各地之间的文化交流。美洲的橡胶、玉米、烟叶、番薯、可可与马铃薯等物产都是通过西班牙人带回欧洲后传遍世界各地的。而欧洲移民则把大麦、黑麦、燕麦、水稻等植物以及马、牛、骡等牲畜带入美洲并生根发芽,这大大丰富了东西半球的文明交流。另一方面,从长远来看,此发现还致使西半球出现了一些与曾在该地区定居的各个印第安部落截然不同的新国家(美国),对旧大陆的各个国家带来极大的影响。可以说,哥伦布发现新大陆具有非正义基础上的客观进步性。

    但是要注意到,引起欧洲资本原始积累和价格革命的大量金银,并非哥伦布一人带回,而是他与其后诸多航海殖民者共同掠夺的结果。若将促使欧洲资本主义萌芽发展的功绩归于哥伦布一人,太过牵强。

    这是历史的必然。15世纪的欧洲通商贸易四通八达,经济高速发展,此局面不可避免地产生和刺激探险活动。我们似乎可以断言欧洲人迟早都会发现新大陆,且不会与哥伦布的发现相距很长时间。但如果不是哥伦布在1492年的探险中发现新大陆,而是此后的1510年由法国人或英国人来发现,那么随后的发展就会与今天的历史截然不同。

    蒸汽机发明者瓦特

    瓦特发明的蒸汽机,使世界进入了“蒸汽时代”,并由此引发了世界上第一次技术革命,促进了生产力的极大发展,使人类生活与世界文明完全改变。

    詹姆斯·瓦特(James Watt,1736—1819)1736年出生于英国苏格兰格林诺克市镇一个造船工匠的家里。瓦特自幼身体很弱,由于先他出生的孩子一个个因身体太弱而夭折了,他的父母很为他的健康担心,生怕养不活他,因此,他们对小瓦特呵护有加。瓦特天生十分胆小,多愁善感,不像其他孩子那样终日奔跑嬉戏。一转眼,瓦特到了该上学的年龄了,考虑到他的体弱多病,父母不忍心让他冒着风雨去上学,便依旧让瓦特待在家里,由母亲教他读书写字,父亲教他书法、算术。好在他聪明好学,爱动脑筋,没多久便认识了不少字。就这样,瓦特在家里接受了他的启蒙教育。

    受家庭的影响,瓦特从小就爱摆弄机械,他常在父亲的作坊里玩耍。大人们修理东西时,他常站在一旁,摸摸这,问问那,大人们嫌他碍手脚,就让他到一边去玩。可小瓦特却没有心思去玩,他的求知欲很强,什么事都想弄明白。他常默默地一个人在房边拾些边角废料模仿着摆弄,这些便是他幼年最喜欢的玩具。

    瓦特8岁时身体稍好些,被家人送到文法学校去上学。在学校,他表现得沉默寡言,并不引人注意。他甚至一直被认为是一个“愚钝不聪明的孩子”,还常被其他淘气的孩子弄哭,被他的同学骂做“软蛋包”、“不中用”,连女孩子也嘲笑他“像个孤独的稻草人,又在哭啦”。这可能与他孤僻的性格和不善言辞有关。直到瓦特13岁升到中学时,才渐渐显露出他的才能来。他的数学老师常对他赞不绝口:“这孩子是数学天才,头脑不凡。”瓦特在这位老师的指导下,很用功地念了两年数学。

    中学毕业后,瓦特开始在父亲的作坊劳动。对他来说,这里无疑是最好的学校,他开始尽情地发挥他童年时就有的手工操作技能。瓦特虽说生来胆小,怕见生人,可是他却具有“对一件事物一旦感兴趣,就非把它完成不可”的倔犟特质。不多久,他就掌握了作坊上上下下的工艺操作,成了一个工作熟练的正式工人。

    1753年,对14岁的瓦特来说是非常不幸的一年。这年,他的母亲因病去世,父亲在商业上也不顺利,他的大学梦破灭了。瓦特只好自谋生路,单身一人前往伦敦去学习制造数学器具的技艺。虽然瓦特在伦敦吃尽苦头,经常忍饥挨饿,但是一年以后他终于掌握了制造数学器具的全部工艺。之后,他又回到故乡格林诺克,在父亲那里休养了一段时间,以恢复体力。

    不久,格拉斯哥大学的迪科博士来信,建议他到那里去维修许多在海上运输中破损的天文仪器。瓦特到了那里,并很快修好了那些天文仪器,颇受迪科博士的赞赏。在迪科博士的帮助下,瓦特在格拉斯哥大学建筑物的角落里开了一个类似大学附属数学仪器制造所的店铺,出售各种数学器具、乐器、玩具,以及其他一些杂品,兼做一些修理工作。由于瓦特生性害羞,不善于做生意,他的店铺的生意并不太好,大都从事订货的制造。

    瓦特的工作场所不知不觉成为教授和学生的科学研究俱乐部。瓦特经常和他们交流经验,相互请教,他们也经常邀请瓦特到研究室去修理各种出毛病的机械装置。不久,瓦特就成为格拉斯哥大学研究所不可或缺的人物了。精于数学的瓦特,对于机械的转动时间和所注入的药品的份量能够立刻计算出来。如果由于机械装配的缘故导致实验的失败,瓦特就会深入最微细的地方加以检查,立即便能发现是哪个部分的毛病。遇到不懂的地方,他会主动地请教教授或学生们,还经常跑到大学的图书馆里查阅相关的资料。原本就被誉为有数学天才的瓦特在这种实践中慢慢掌握了先进的技术,同时也开阔了眼界。他开始一步步向着科学大道迈进。

    瓦特在大学里认识了化学家约瑟夫·布莱克和约翰·鲁宾逊,并从他们那儿学到不少科学理论知识。他们三人对改进蒸汽机都颇有兴趣,经常聚在一起热烈讨论。

    1764年,格拉斯哥大学的一台纽可门蒸汽机的教学模型坏了,请瓦特来修理。瓦特不但很快地修好了这台模型,而且对这台最先进的蒸汽机进行了深入研究。瓦特发现,它严重浪费了蒸汽,他还发现这是因为损失了蒸汽的潜能,于是他在机身外加了一个凝汽器,从而大大降低了蒸汽消耗量。后来,瓦特终于找到解决问题的途径:在汽缸外面单独设置一个蒸汽冷凝器。他立即租下一间地下室,借了一笔资金来进行试制。他和几个助手夜以继日地试验,经过无数次失败后,终于在1768年制造出能够运转的蒸汽机。

    1769年1月5日,瓦特取得了“降低火机的蒸汽机和燃料消耗量的新办法”的专利。这种单动作蒸汽机采用了多种新措施,如用油来润滑活塞、在汽缸外设置绝热层等,从而使它的耗煤量大大降低,只有纽可门蒸汽机的四分之一,而动作又比纽可门蒸汽机迅速、灵活。一些本来因为排水困难快要关闭的煤矿,使用瓦特设计的“单动作蒸汽机”后,生产很快就得以恢复。

    1782年,瓦特又获得“双动作蒸汽机”专利。1784年,瓦特在他的一份专利里提出“平行连杆机构”,有了它,蒸汽机具有更广泛的实用性。4年后,瓦特又发明离心调速器和节气阀。1790年,他又完成汽缸示功器的发明。至此,瓦特才算完成了对蒸汽机的整个发明过程。到19世纪三四十年代,蒸汽机已在全世界广泛应用,进入所谓的“蒸汽时代”。

    在历史上,工业革命与美国革命、法国革命几乎是同一时期出现的。虽然人们当时似乎对工业革命认识不清楚,但是今天我们可以看出它对人类日常生活的作用显然要比那两场伟大政治革命都重要得多。因此,瓦特是历史上最有影响的人物之一。

    瓦特在原有的纽科门蒸汽机基础上发明的新式蒸汽机结构,在这之后的50年之内几乎没有什么改变。瓦特蒸汽机发明的重要性是难以估量的,它被广泛地应用在工厂,成为几乎所有机器的动力,改变了人们的工作生产方式,极大地推动了技术进步,并拉开了工业革命的序幕。它使得工厂的选址不必再依赖于煤矿而可以建立在更经济更有效的地方,也不必依赖于水能从而能常年地运转。这进一步促进了规模化经济的发展,大大提高了生产率的同时也使得商业投资更有效率。蒸汽机为一系列机密加工的革新提供了可能,更高的工艺保证各种机器包括蒸汽机本身的性能提高。经过不断的努力,引入更高气压的蒸汽,蒸汽火车、蒸汽轮船很快便相继问世。

    瓦特除了蒸汽机的发明外,还发明一种先进的液体比重计和一种新的信件复印机,他还最先提议用螺旋桨来推进轮船,并且第一个采用“马力”作为功率的单位。

    1790年以后,优厚的专利税终于让他脱离贫困,从此,他可以不必受事业浮沉和生活问题的困扰,纯粹是为了乐趣而进行研究了。1819年8月25日,瓦特在希思菲尔德郡的家中去世,享年84岁。后人为纪念这位伟大的发明家,把功率单位定名为“瓦特”。

    进化论奠基人达尔文

    查尔斯·罗伯特·达尔文(Charles Robert Darwin,1809—1882),英国生物学家,进化论的奠基人。他曾乘贝格尔号舰作了历时5年的环球航行,对动植物和地质结构等进行了大量的观察和采集;出版《物种起源》这一划时代的著作,提出了生物进化论学说,从而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变论。除了生物学外,他的理论对人类学、心理学及哲学的发展都有不容忽视的影响。

    达尔文于1809年2月12日出生于英国塞文河畔的希鲁兹伯市。他的父亲是当地的名医,母亲是位富家小姐,但长年体弱多病。

    达尔文8岁那年,他母亲因病去世了,不过,由于姐姐们的细心照料,达尔文失去母亲的悲哀慢慢变得淡了。达尔文很喜欢独自散步,路上的一草一木、一花一果都能吸引他的注意力。此时的达尔文已对植物变异产生了好奇心,他会时常盯着它们沉思默想,地上的甲虫、天上的飞鸟都能带给他无限的欢乐。

    刚过8岁的达尔文被父亲送去上学。自小生长在大自然中的达尔文非常讨厌学校硬性规定死背书的教育方式,此时的学习变得毫无乐趣可言。对于背诵诗句的事,他总是草草应付了事,因此,他的老师对他的评语是:“成绩平平,智商不高。”

    达尔文虽不喜欢学校的课业,但是对博物学却很感兴趣,尤其是热衷采集标本。不管是植物、动物、昆虫,或是石头、贝壳、印章等,他都收集起来,堆满了房间和庭院。

    全身心沉醉于各种动、植物的达尔文,学业上并不突出,转学也没见学习成绩有任何好转迹象。懂医学的父亲决定把他送进医学院去学医,但他对医学一点兴趣也没有。他的父亲看着儿子整天埋头于在他看来是“不务正业”的事情,很为他的未来担心,义正辞严地对他说:“如果你实在不愿学医,你就学习做牧师吧。总之,你不能变成游手好闲的人。”1828年初,在确信自己对宗教并不怀疑之后,达尔文听从父亲的劝告,进入剑桥大学的基督学院“深造”。

    在剑桥大学,他认识了通晓各门学科的亨斯罗教授,这个人对达尔文的一生起了极其重大的作用,他们一见如故,不久成为至交。亨斯罗热心地指导达尔文学习植物学、昆虫学等,达尔文也虚心地向他求教。亨斯罗教授曾建议达尔文看些地质学方面的书籍,并告诉他要成为一个博物学家,探索生物进化问题,地质学知识是不可缺少的,因为不同地层的化石往往反映了生物进化的历史,而动物化石是活着的动物的祖先。达尔文听从了亨斯罗教授的意见,努力研究地质学,并利用各种机会进行实地地质考察。从实地考察中,达尔文明白了一个道理:科学在于把事物分门别类,借此推导出一般的规律和结论。

    1831年的夏天,达尔文完成了剑桥大学的学习回到家中。一天,他收到亨斯罗教授的一封信,信中说:英国海军部所属的皇家勘探船贝格尔舰准备去南美洲进行考察,船长很乐意找一位志愿自费负担航行期间的自然科学考察费用的科学家出海考察。亨斯罗认为达尔文是合适的人选,建议他参加这次航行。尽管父亲对此事表示坚决反对,但达尔文最终还是说服父亲同意了自己的这次出海考察。

    1831年12月27日,达尔文开始了随贝格号为期5年的环球旅行,可以说这次环球旅行是西方科学史上最有价值的一次旅行。

    在这次漫长又艰辛的旅途中,达尔文亲眼目睹了许多美丽奇异的自然景观,观察了火山和若干原始部落,经历过地震,发现了大量的动植物化石,考察了种类繁多的动植物生长及生活情况。更为重要的是,他对此作了大量的航海日记,把自己的所见所闻一一详细记录了下来。这段经历奠定了他以后研究的基础。

    航海环球考察结束后,30岁的达尔文与他深爱多年的表姐爱玛结了婚。以后的20年,达尔文一方面进行各种生物实验完善理论,一方面与一些科学家讨论有关生物进化的问题。同时,他出版了一系列著作,并由此成为英国最杰出的生物学家之一。

    1859年,他的《物种起源》一书震惊了世界,其中提出的“物竞天择,优胜劣汰”的进化论观点影响深远,是历史上第一部系统撰写生物进化规律的书。1871年,他的《人类的由来》一书打破了世人“所有生物是上帝创造”的观念,提出“人是由类人猿进化而来”的观念,引起社会各界人士的广泛讨论。

    尽管达尔文所提出的生物进化论的观点在科学发展史上具有极其重要的地位,但在当时,达尔文却是十分不情愿地发表这一论点。他担心一旦提出这个论点,他和他的家人将被视为异端、受人排挤迫害。他的担心是正确的,因为污蔑和嘲讽像潮水似地倾泻而来,即使在一个世纪之后,仍然有许多人不能接受他所提出的进化论。在当时,他的理论被许多人视为异端邪说看待。

    但是,《物种起源》的意义是毋庸置疑的。马克思曾说,达尔文的《物种起源》非常有意义,这本书可以用来当做历史上的阶级斗争的自然科学根据。甚至也有人说,1859年成为划分科学史前后两个“世界”的界限。《物种起源》的出版使生物学发生了一场革命,这场革命如同马克思主义登上历史舞台一样,意义重大,影响深远。达尔文远离大城市的繁嚣,在他宁静的庄园里准备着一场革命;马克思自己在世界嚣嚷的中心所准备的也正是这种革命,差别只在杠杆是应用于另一点而已。

    1882年4月19日,达尔文因病逝世,他的墓地被安放在牛顿的墓地旁边。在纪念达尔文的集会上,赫胥黎的话贴切地反映了达尔文的丰功伟绩。他说:“世界上再没有一个比达尔文奋斗得更有效果的人,也没有一个比他更为幸运的人。他找出一个伟大的真理来,这真理一向被人践踏在脚下,一向为固执拘泥的人所咒骂,一向为全世界的人所取笑,只有他去把它发现出来。他的寿命又恰恰足够使他目睹他所发现的真理,大部分依靠着他自己的努力,使他发现的学说立足于科学之上,又紧紧联结于人们寻求答案的问题,使得那些诅骂他的人只能在心里憎恨又畏惧他……”

    伟大女科学家居里夫人

    居里夫人,世界著名科学家,研究放射性现象,发现镭和钋两种天然放射性元素,一生两度获诺贝尔奖(第一次于1903年获得诺贝尔物理奖,第二次于1911年获得诺贝尔化学奖)。在研究镭的过程中,作为杰出科学家,居里夫人有一般科学家所没有的社会影响。尤其因为是成功女性的先驱,她的典范激励了很多人。

    居里夫人,原名玛丽·斯可多夫斯卡娅(Maria Sklodowska,1867—1934)出生于波兰华沙,她是家里5个子女中最小的。她的父亲是一名收入十分有限的中学数理教师,妈妈也是中学教员。玛丽的童年是不幸的,她的妈妈得了严重的传染病,是姐姐照顾她长大的。后来,妈妈和姐姐在她不满10岁时就相继病逝了,她的生活中充满了艰难。这样的生活环境不仅培养了她独立生活的能力,也使她从小就磨炼出了非常坚强的性格。

    玛丽从小学习就非常勤奋刻苦,对学习有着强烈的兴趣和特殊的爱好,从不轻易放过任何学习的机会,处处表现出一种顽强的进取精神。从上小学开始,她每门功课都考第一。

    一次,玛丽在做功课,她姐姐和同学在她面前唱歌、跳舞、做游戏。玛丽就像没看见一样,在一旁专心地看书。姐姐和同学想试探她一下,她们悄悄地在玛丽身后搭起几张凳子,只要玛丽一动,凳子就会倒下来。时间一分一秒地过去了,玛丽读完了一本书,凳子仍然竖在那儿。从此姐姐和同学再也不逗她了,而且像玛丽一样专心读书,认真学习。

    15岁时,玛丽就以获得金奖章的优异成绩从中学毕业。她的父亲曾在圣彼得堡大学攻读过物理学,父亲对科学知识如饥似渴的精神和强烈的事业心,也深深地熏陶着玛丽。她从小就十分喜爱父亲实验室中的各种仪器,长大后她又读了许多自然科学方面的书籍,更使她充满幻想,她急切地渴望到科学世界探索。玛丽的姐姐也想到巴黎学医,但因学费无着,而不能成行。玛丽为了资助姐姐到巴黎去上学,暂停自己的学业,整整当了6年的家庭教师。直到她的姐姐学业结束有了工作以后,她才来到巴黎最著名的法兰西共和国大学理学院读书。

    上大学后,玛丽更是一个节俭朴实、刻苦努力的学生。上物理课时她永远坐在第一排,全神贯注地听好每一节课,课后便跑到图书馆去,直到晚上10点图书馆关门时才离开。玛丽在巴黎求学期间的生活是极端贫困的,当她以优异的成绩获得一项600卢布的奖学金时,她却把这笔款全部退回,并请求基金委员会用于奖励其他学业优异、生活困难的同学。她带着强烈的求知欲望,全神贯注地听每一堂课,艰苦的学习使她身体变得越来越不好,但是她的学习成绩却一直名列前茅,这不仅使同学们羡慕,也使教授们惊异。入学两年后,她充满信心地参加了物理学学士学位考试,在30名应试者中,她考了第一名。第二年,她又以第二名的优异成绩,考取了数学学士学位。

    经过4年的努力,她在巴黎大学取得物理及数学两个硕士学位,并成为了该校第一名女性讲师。

    玛丽在索邦结识了另一名讲师——皮埃尔·居里(Cpierre Curie,1859—1906),就是她后来的丈夫。自此,玛丽成为居里夫人。他们两个经常在一起进行放射性物质的研究,以沥青铀矿石为主,因为这种矿石的总放射性比其所含有的铀的放射性还要强。1898年,居里夫妇对这种现象提出了一个逻辑的推断:沥青铀矿石中必定含有某种未知的放射成分,其放射性远远大于铀的放射性。12月26日,居里夫人公布了这种新物质存在的设想。

    在此之后的几年中,居里夫妇不断地提炼沥青铀矿石中的放射成分。经过不懈的努力,他们终于成功地分离出了氯化镭并发现了两种新的化学元素:钋和镭。因为他们在放射性上的发现和研究,居里夫妇和亨利·贝克勒尔共同获得了1903年的诺贝尔物理学奖,居里夫人也因此成为了历史上第一个获得诺贝尔奖的女性。

    正直的科学家总是坚决反对和阻止科学技术的滥用,反对战争,维护和平。居里夫人以身作则,站在保卫世界和平的最前列。第一次世界大战期间,她用私人捐款装备了一辆X光救护车,自己当司机,冒着炮火开往前线,做救护工作。在她的组织下,设立了220多处活动的和固定的X光设备,培训了100多位X光技师。在大战期间,她作为一名“战士”、科学家、医生,组织抢救了约100万伤员,为反对非正义战争作出了杰出贡献。

    不幸的是,1906年皮埃尔·居里被飞驰的马车夺去了生命。意志坚强的居里夫人并没有被失去丈夫的噩耗所击倒,仍然继续顽强地研究放射性元素,并于1911年独自一人完成了“镭”的分离,英国皇家科学院也因此再次向她颁发了诺贝尔化学奖。出乎意料的是,在居里夫人获得诺贝尔奖之后,并没有为提炼纯净镭的方法申请专利,而将之公布于众,这种做法有效地推动了放射化学的发展。

    几十年来,居里夫人由于长期从事放射性物质的研究工作,加上恶劣的实验环境和对身体保护的不够严格,时常受到放射性元素的侵袭,使她的血液渐渐受到了破坏,以致患上白血病。她还患有肺病、眼病、胆病、肾病,甚至患过精神错乱症。在居里夫人看来,科学研究要比她本身的健康更重要。她曾为了能参加世界物理学大会,请求医生延期施行肾脏手术;她曾带病回国参加镭研究所的开幕典礼;她曾忍受着眼睛失明的恐惧,顽强地进行科学研究。直到她生命的最后一息,由于恶性贫血、高烧不退,躺在床上的时候,仍然要求她的女儿向她报告实验室里的工作情况,替她校对她写的《放射性》著作。

    1934年7月4日,居里夫人病逝,死于恶性贫血症。她把她的一生完全献给了她所挚爱的科学事业。她一生创造、发展了放射科学,长期无畏地研究强烈放射性物质,直至最后把生命贡献给了这门科学。她一生中共得过包括诺贝尔奖在内的10次著名奖项,得到国际高级学术机构颁发的奖章16枚;世界各国政府和科研机构授予的各种头衔多达107多个。但是她一如既往地谦虚谨慎,对待名利十分淡泊。报纸上一次次的头条新闻,成千上万要求签名留念的信件,无数请求讲学的邀情,新闻记者、摄影师,以及应接不暇的新荣誉、新头衔她都避之不及。但有一次还是被一个机警的美国记者跟踪上了,她知道逃避是不可能的了,就忍耐着用很短的句子答复记者关于她的科学发明。但是,当记者问到她个人生活时,玛丽只用一句话结束了这次谈话:“在科学上,我们应该注意事,不应该注意人。”伟大的科学家爱因斯坦曾评价说:“在所有的著名人物里面,玛丽·居里是唯一没有被盛名宠坏的人!”“她的极端的谦虚,永远不给自满留下任何余地。”

    电话发明者贝尔

    当贝尔(Alexander Graham Bell,1847—1922)萌发出发明电话机的梦想时,他对电学的知识几乎还一窍不通。“掌握它!”一位科学家的鼓励从此成了他的座右铭。经历了数不清的挫折、磨难和失败后,他终于成功地发明了现代众多的通讯手段中最方便、最有效的工具——电话。

    贝尔于1847年3月3日出生于英国苏格兰的爱丁堡。他的父亲和祖父都是一生致力于聋哑事业的著名的语言学家。贝尔的父亲还创造出了一套借助手势、口型来表达思想感情的“哑语”,给聋哑人带来了很大的方便。贝尔生活在这样的环境中,从小就对语音的传递产生了浓厚的兴趣。

    不过,贝尔并不是神童,在学校里他的语音学学得很糟,因为年幼的贝尔太淘气了,十分贪玩。据说他的书包里常常装着麻雀、老鼠、小狗之类的小东西,以至于有一次上课的时候,他的小老鼠从书包里逃了出来,满教室的乱窜,全教室的学生你追我赶,弄得老师简直没办法上课。他的功课也因为他的贪玩好动而学得不好,到后来不得不由他的祖父接去专门教育了一段时间。

    小贝尔虽然贪玩淘气,可他从小就喜欢拆装玩具或者解剖一些小动物,这对他形成良好的手工操作技能起到了良好的促进作用。据说,有一次贝尔看到附近的水磨磨谷物时十分费劲,他决心要改造一下这个水磨,以使它更省劲些。为此他开始翻阅家里的图书资料,经过一个月的反复推敲琢磨,他居然设计出一幅改良水磨的草图,按他设计的方案把水磨改良后,那台水磨操作起来果然轻松多了。他也因此受到周围人的称赞,当时竟然有许多人专门从外地赶来学习呢!这件事给了贝尔很大的自信,也培养了他对科学的兴趣。从此他开始自觉地学习了,等贝尔上到高中时,他已经是学校里的优等生了。

    1864年,17岁的贝尔进入苏格兰的爱丁堡大学学习,由于受祖父和父亲的影响,他选择了语音专业。1867年,他又到伦敦大学继续攻读语音学。后来又到加拿大一所中学教语音课。贝尔在语音学方面的广博而精深的知识,很快引起了专家们的重视。

    贝尔25岁时,受聘为美国波士顿大学的语音学教授,后来便定居美国。那时电报已广泛应用,成为一种新兴的通讯工具,贝尔想:“既然电流可以让音叉震动,那为什么人的声音或音叉的震动不能让电流获得相应音波而来传递声音呢?”有一天,一次偶然的实验启发了他,在实验中他发现了一个有趣的现象:电流导通或截止的时候,螺旋线圈发出了噪音。于是一个大胆的设想就在贝尔的脑海中出现了:在讲话的时候,如果能够使电流强度的变化模拟出声波的变化,那么用电流传递声音的设想不就能够实现了吗?这一设想就是日后贝尔发明电话的原始起因,不过把它变成现实对当时的贝尔来说,这几乎是不可能的事,因为当时的贝尔对于电学的知识几乎一窍不通!然而伟大的人之所以伟大,就在于他敢于在别人不敢为时而为之。

    当贝尔最初把自己的想法告诉电学界的人时,许多人都说贝尔是痴心妄想,然而贝尔并没有因此灰心丧气,反而更坚定了自己制造电话的决心。他深信:“世上无难事,只怕有心人。”

    1875年3月,贝尔专程赶到华盛顿向当时美国威望很高的大物理学家亨利请教。亨利听了贝尔的设想后,对贝尔说:“你有一个很了不起的设想,小伙子努力干吧!”“可是,先生,在制作方面还有很多困难,而更困难的是我不懂电学。”“掌握它!”这位大科学家鼓励贝尔说。“掌握它!”这句话从此成了贝尔的座右铭,极大地鼓舞了贝尔走向成功的信心。

    从此,贝尔专心致志地研究起电学来,业余时间几乎全部用在了电学的研究上,很快他便掌握了所需的电学和声学知识。1873年,贝尔辞去波士顿大学语音学教授的职务,租了近郊公寓的一间破旧拥挤的小屋,开始正式地搞起实验来。两年中,他和助手进行了无数次的实验,经历了数不清的挫折、磨难和失败。

    据说,终于有一天,贝尔和他的助手分别在两个房间里准备作对话实验。他不小心把桌子上的硫酸弄翻了,结果硫酸撒在了他的腿上,不仅烧坏了贝尔的裤子,同时也把他的大腿烧得火辣辣的。烧疼了的贝尔忍不住叫了起来:“华特生,快过来,我遇到麻烦了!”隔壁房间正拿着听筒和对话筒的华特生清楚地听到了贝尔的喊叫,他也高兴地叫了起来:“我听到了,贝尔先生!”就这样,电话终于被贝尔发明出来了。

    不过早期的贝尔电话存在着一个很大的缺点,就是送话器中电流很小,受电阻的作用而衰减很快,所以无法将声音传送到很远的地方去。后来爱迪生解决了这个问题,在送话器之间加了一对线圈,从而克服了电流的迅速衰减,但贝尔电话的缺点并不影响贝尔发明电话的功绩。他还有一个重要贡献是制造了助听器,给耳聋病人带来了听到声音的可能。

    为了纪念贝尔在电、声学方面的贡献,在电学中计算功率的比值用贝尔作单位,在声学中测定声强级也常用贝尔作单位。

    飞机的发明者莱特兄弟

    莱特兄弟指的是奥维尔(Orwell Wright,1871—1948)和威尔伯(Wilbur Wright,1867—1912)这两位美国人。世人一般认为他们于1903年12月17日首次完成完全受控制、附机载外部动力、机体比空气重、持续滞空不落地的飞行,并因此将发明了世界上第一架实用飞机的成就归功于他们。

    1877年冬天,一场大雪降在美国的代顿地区,城郊的山冈上到处是白茫茫一片。一群孩子来到堆着厚厚白雪的山坡上,乘着自制的爬犁飞快地向下滑去,山坡上顿时响起阵阵笑声。

    在他们旁边,有两个男孩静静地站着,眼睁睁地看着欢快的爬犁从上而下划过。大一点的男孩叹道:“嗨!要是我们也有一架爬犁该多好啊!”

    另一个孩子撅着嘴说道:“谁叫我们爸爸总不在家呢!”他灵机一动,又接着说道:“哥哥,我们自己动手做吧!”被称做哥哥的男孩一听,顿时笑了起来,愉快地说道:“对呀!我们自己也可以做。走,奥维尔,我们回去!”于是,两个孩子一蹦一跳地跑下山坡,向家里飞快地跑去。

    这弟兄俩就是莱特兄弟,大的叫威尔伯,小的便是奥维尔。他们从小就喜欢摆弄一些玩意,经常在一起做各种各样的游戏。他们的爷爷是个制作车轮的工匠,屋里有各种各样的工具,弟兄两个把那里当做他们的乐园,经常跑去看爷爷干活。时间一长,他们就模仿着制作一些小玩具。因此,弟兄俩决定,这次要做架爬犁,拉到山坡上与同伴们比赛。当天晚上,弟兄俩就把这个想法告诉了妈妈。妈妈一听,非常高兴地说:“好,咱们共同来做吧!”

    于是,弟兄俩跑到爷爷的工作房里,找到很多木条和工具,不加思索就干了起来。

    “不行,”妈妈阻止他们说,“干什么事情得有个计划,我们首先得画一个图样,然后才做!”

    弟兄俩明白了这个道理,就同妈妈一起设计图样。妈妈首先量了兄弟俩身体的尺寸,然后画出一个很矮的爬犁。“妈妈,别人家的爬犁很高,为什么你画的爬犁这么矮?这能行吗?”弟弟奥维尔不解他问。

    “孩子,要想叫爬犁跑得快,就得制成矮矮的,这样可以减少风的阻力,速度也就会快多了。”妈妈温和地解释道。弟兄俩这才明白,干任何事情都不能莽撞,应首先弄懂道理。

    过了一天,莱特兄弟的矮爬犁做成了。弟兄俩把它推到小山冈上,刚放在山坡上,就跑来了一个男孩。

    “快来看呀,莱特兄弟扛了一个怪物!”这个男孩大惊小怪地叫道。

    不一会儿,孩子们都围了上来,指手划脚地议论着这个怪模怪样的东西。莱特兄弟不以为然,勇敢地说道:“谁和我们比赛!”

    先前跑过来的男孩连忙叫道:“我来!我来与你们比赛!”说完,就把自己的爬犁拉了过来。

    比赛结果,当然是莱特兄弟获胜,孩子们再也不嘲弄这个爬犁,反而围过来左瞧右看,似乎想从中找到什么。

    莱特兄弟非常高兴,带着胜利的喜悦回家去了。

    圣诞节到了,爸爸也从外地回来。圣诞节早晨,爸爸把礼物送给了他们,兄弟俩急不可耐地打开一看,是一个不知名的玩具,样子很奇怪。

    爸爸告诉他们,这是飞螺旋,能在空中高高地飞。“鸟才能飞呢!它怎么也不会飞!”威尔伯有点怀疑。

    爸爸笑了一笑,当场作了演示。只见他先把上面的橡皮筋扭好,一松手,它就发出呜呜的声音,向空中高高地飞去。兄弟这才相信,除了鸟、蝴蝶之外,人工制造的东西也可以飞上天。于是,弟兄俩便把它拆开了,想从中探索一下,它为何能飞上天去。

    从这以后,在他们的幼小心灵里就萌发了将来一定制造出一种能飞上高高蓝天的东西。这个愿望一直影响着他们。他们一边干活挣钱,一边研究飞行的资料。三年后,他们掌握了大量有关航空方面的知识,决定仿制一架滑翔机。

    1891年,德国飞行家李林塔尔试飞滑翔机成功的消息使他们立志飞行。1896年李林塔尔试飞失事,促使他们把注意力集中在了飞机的平衡操纵上面。他们特别研究了鸟的飞行,并深入钻研了当时几乎所有关于航空理论方面的书籍。这个时期,航空事业连连受挫,飞行技师皮尔机毁人亡,重机枪发明人马克沁试飞失败,航空学家兰利连飞机带人摔入水中等等,这使大多数人认为飞机依靠自身动力的飞行完全不可能。

    莱特兄弟毫不气馁,仍然坚持试飞。就在这时,一位名叫兰莱的发明家,受美国政府的委托,制造了一架带有汽油发动机的飞机,在试飞中坠入大海。

    莱特兄弟得知这个消息,便前去调查,并从兰莱的失败中吸取了教训,获得了很多经验,他们对飞机的每一部件做了严格的检查,制定了严格的操作规定,于1903年12月14日,又来到吉蒂霍克,进行试飞试验。

    这天下午,兄弟俩先在地面上安置两根固定在木头上的铁轨,并有一定的斜度,好让飞机方便地滑行。接着,就把他们制造的飞机,放在铁轨上面。

    最后是由谁先飞的问题,兄弟俩争执不下,只好用抛硬币的方法,由威尔伯先飞。

    威尔伯上机后,伏卧在飞机正中,一会儿便发动飞机,发动机传出轰鸣的声音,螺旋桨也慢慢地转了起来。

    飞机在斜坡上刚滑行3米,就挣脱了结在后面的铁丝,呼啸着升到空中。

    “飞起来啦!”奥维尔兴奋地叫道。

    话音未落,飞机突然减慢速度,很快掉落在地上。整个飞行时间不到4分钟。

    奥维尔赶忙跑上前去。威伯尔已从坠落的飞机里跳了出来,兄弟俩赶紧观察飞机,飞机也未受损。

    “是什么问题呢?”兄弟俩左思右想,逐一检查。发动机没毛病,螺旋桨转动很好,技术操作也完全正确……“哥哥,我知道原因了!”奥维尔满面笑容地说道:“咱们是利用斜坡滑行的,距离只有3米飞机就起飞了。而这时螺旋桨的转动还没有达到高速,所以一会儿就栽了下来。”“对呀!”威尔伯点头称是,接着说道:“咱们不能利用斜坡滑行起飞,而要靠螺旋桨的力量飞上去。这样吧,把铁轨装在平整的地方再试验一下。”

    他们连续工作了三天,把铁轨又重新安置在一片平坦的地面上。

    1903年12月17日上午10点钟,“飞行者”1号进行第4次试飞,地点在美国北卡罗来纳州小鹰镇基蒂霍克的一片沙丘上。天空低云密布,寒风刺骨。被兄弟俩邀来观看飞行的农民冻得直打寒颤,一再催促兄弟俩快点飞行。

    这次由奥维尔试飞,只见他爬上飞机,伏卧在驾驶位上。一会儿,发动机开始轰鸣,螺旋桨也开始转动。

    突然,飞机滑动起来,一下子升到3米多高,随即水平地向前飞去。

    “飞起来啦!飞起来啦!”几个农民高兴地呼唤起来,并且随着威尔伯,在飞机后面追赶着。

    飞机飞行了30米后,稳稳地着陆了。威尔伯冲上前去,激动地扑到刚从飞机里爬出来的弟弟身上,热泪盈眶地喊道:“我们成功了!我们成功了!”

    45分钟后,威尔伯又飞了一次,飞行距离达到52米,又过了一段时间,奥维尔又一次飞行,这次飞行了59秒,距离达到255米。

    这是人类历史上第一次驾驶飞机飞行成功,莱特兄弟把这个消息告诉报社,可报社不相信有这种事,拒不发布消息,莱特兄弟并不在乎,继续改进他们的飞机。不久,兄弟俩又制造出能乘坐两人的飞机,并且,在空中飞了一个多小时。

    1904年,莱特兄弟制造了装配有新型发动机的第二架“飞行者”。“飞行者”号是一驾普通双翼机,它的两个推进式螺旋桨分别安装在驾驶员位置的两侧,由单台发动机链式传动。在代顿附近的霍夫曼草原进行试飞,最长的持续飞行时间超过了5分钟,飞行距离达4.4千米;1905年,弟兄俩又试验了第三架“飞行者”,由威尔伯驾驶,持续飞行38分钟,飞行38.6千米。第一次试飞的那一天,天气寒冷,刮着大风,首先由弟弟奥维尔驾驶“飞行者”飞机进行飞行,留空时间12秒钟,飞行36.5米。在同一天内,飞机又进行了3次飞行,其中成绩最好的是哥哥威尔伯。他驾驶飞机在空中持续飞行260米。

    消息传开后,人们奔走相告。美国政府非常重视,1906年,他们的飞机在美国获得专利发明权,并决定让莱特作一次试飞表演。

    1908年9月10日这天,天气异常晴朗,飞机飞行的场地上围满了观看的人们。人家兴致勃勃,等待着莱特兄弟的飞行。

    10点左右,弟弟奥维尔驾驶着他们的飞机,在一片欢呼声中,自由自在地飞向天空,两支长长的机翼从空中划过,恰似一只展翅飞翔的雄鹰。

    人们再也抑制不住他们的激动心情,昂首天空,呼唤着莱特兄弟的名字,多少人的梦想终于变为现实。

    飞机在76米的高度飞行了1小时14分,并且运载了一名勇敢的乘客。当它着陆之后,人们从四面八方围了起来。1908年,莱特兄弟在政府的支持下,创办了“莱特飞机公司”,同时开办了飞行学校。从这以后,飞机成了人们又一项先进的运输工具。

    莱特兄弟飞行的成功,从一开始的不受重视与不被承认,直到1907年还为人们所怀疑;反而是法国于1908年首先给他们的成就以正确的评价,从此掀起了席卷世界的航空热潮。他们也因此在1909年获得美国国会荣誉奖。1912年5月29日威尔伯逝世,年仅45岁。此后,奥维尔奋斗30年,使莱特飞机公司成为世界著名飞机制造商,资金高达百亿美元。1948年1月3日,奥维尔逝世。

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