【喜欢解剖的艾德里安】
艾德里安是英国著名的神经生理学家,因对皮肤和肌肉的机械感受器中“全无定律”的证明和对适应现象,即艾德里安定律的发现,获得诺贝尔生理学及医学奖。
小时候的一天,小艾德里安在河边玩耍,忽然发现岸边躺着一只从上游冲下来的死狗,已经被水浸泡得有些臃仲,甚至还有一点腐臭味。小艾德里安高兴极了。要知道,平时喜欢解剖的他,只解剖了一些小虫子、小鸟和小老鼠之类的小动物,远远不能满足他的需求。而最近,他刚从一本生理书里学到了介绍狗的内部结构的知识,正想实验实验呢,没想到上帝成全他,就让他碰上了一只死狗。
于是,小艾德里安费了九牛二虎之力,把死狗拖了上来,放在一个干燥的地方,掏出随身携带的小刀就解剖开了。他一边干着,还一边掏出小本本,在上面记录着什么。他干的很认真,忘了时间,忘了回家吃饭。
母亲在家里等急了,只好出来四处寻找。这时,一位熟人告诉他,小艾德里安正在河边玩一只死狗,弄得满地非常脏。说完,那人还做出恶心的样子,并瞪了小艾德里安的母亲一眼,意思是说:你是怎么管教你的贵族儿子的。
母亲一听,气得火冒三丈。她跑到河边,看到了儿子果然像那位熟人描述的一样。她一边跑来一边大声斥责儿子:“天啦,你把谁的狗打死了?你怎么能这样对待别人家的狗?这是不能容忍的。”
“妈妈,你误会了。”蹲在狗身边的小艾德里安站起来辩解道:“这根本不是我打死的,它是从河上游漂下来的。你看,它身上都有臭味了。”
“那也不行。你看你把狗弄得多脏!满地都是五脏六肺,太恶心了。你怎么这样不讲卫生?”母亲余怒未息。
“妈妈,我这是在解剖狗呢。你看,我把狗的内部结构都弄清楚了,还记下了不少数据呢。”
母亲仔细一看,顿时感到自己太鲁莽了。儿子既没有打死狗,也不是为了玩死狗,他是为了解剖这只狗啊。儿子平常就喜欢解剖动物,这是一种强烈的求知欲和科学探索的精神,不是曾经得到家里的大力支持吗?自己怎么能不分青红皂白就骂孩子呢?
“对不起,孩子。妈妈误会了你。你做的对。妈妈保证以后再不干涉你做实验了。”
看到母亲亲切的目光,小艾德里安笑了,继续埋头他未尽的工作。
故事启示
许多大科学家的发明创造都起始于对事物的好奇和探索。牛顿正是对苹果为什么落在地上这一问题的探寻,才发现了万有引力。总之,求知欲和探索精神是创造成功的开端和必要的条件。我们在生活、学习中碰到问题、感到自己缺乏相应的知识时,就产生探索新知识的冲动,这种情况多次反复,求知的冲动就逐渐转化为内在的求知欲,这种求知欲能够促使我们坚持不懈地探究知识。这是一种可贵的主动求知的表现!
【漂亮的烟花】
奥斯特瓦尔德是德国著名的化学家,在催化、化学平衡和反应速度方面取得开创性成果,并获得诺贝尔化学奖。
11岁那年,奥斯特瓦尔德偶然得到一本关于烟花的旧书。书里详细地介绍了如何制作烟花和如何让烟花更好看的等知识。放烟花,他见过,多么漂亮和有趣啊。他立刻被吸引住了。他把有关的化学名词、公式抄下来,第二天拿到学校去请教老师,弄清了一些问题后,决定自己尝试制作烟花。
不过,要自己做烟花,可不是一件容易的事。首先,小奥斯特瓦尔德碰到的是人手不够的问题。一个小孩子是不可能准备这么多东西的,于是他邀请了一个好朋友和他一起做。其次,是关于钱的问题。做烟花,有的材料是可以轻易找到的,比如外面的纸;但做烟花需要的各种药品,就得从药店购买。他数了数自己积攒的零花钱,还远远不够,不由得长吁短叹起来。
这时,细心的母亲发现了儿子的情绪变化。她问道:“孩子,你怎么一点也不高兴呀?”
小奥斯特瓦尔德便告诉母亲,他想试验烟花,正为买不起药品而发愁。母亲告诉他别着急,然后找到孩子的父亲进行商量。父母都认为,孩子做试验是一件好事,可以激发他追求知识的欲望和学习科学的热情,还可以培养他的动手能力,于是决定全力支持孩子。母亲把省下来的钱交给了他,让他买硝石、硫磺,以及能产生各颜色的金属粉末,并且,母亲还把家里的一些能够做试验的器具拿出来,供儿子使用。
父母的支持,增强了小奥斯特瓦尔德做试验的信心。每天放学回家,他要做的第一件事就是跑到屋子里摆弄这些物品。他到处收集有用的材料,把买来的药品进行加工。经过一个月的准备,原料终于都准备齐全了,并根据书里的介绍按比例进行了配方。
正式实验的那一天,小奥斯特瓦尔德和他的搭裆小心翼翼地卷好了一只烟花,然后怀着忐忑不安地心情拿到外面去放。在燃放前,他特意把母亲拉到现场观看。小奥斯特瓦尔德点燃引线,只听“砰”的一声,烟花蹿上天空,闪烁着五彩缤纷的光芒,令人眼花缭乱,然后化做灰烬落了下来。
“真漂亮呀!”母亲在一旁发出了由衷的赞叹声。“恭喜你,儿子!你终于获得成功了。”
小奥斯特瓦尔德非常得意,这可是他花了好多工夫,做了多次试验才成功的呀。后来,他做了更多的试验,靠着这份动手能力和认真钻研的劲头,取得了巨大的成就。
故事启示
被大人包办一切,不利于我们的成长,我们需要的是父母精神上的鼓励和物质上的帮助,在他们的积极引导下,自己动手解决问题。从小培养动手能力和实践能力,也有助于提高我们探索事物的热情。有时,我们在亲身实践中,不仅达到了“玩”和满足“好奇心”的目的,也增强了学习的兴趣和探索的欲望。
【科学的种子】
休伯尔是美国神经生理学家。小时候的他,是一个爱好广泛的孩子。他在三四岁时喜欢弹钢琴;很快,受姐姐的影响,他又热衷于数学;然而,当他背起书包不久,他又对摄影和化学课产生了很大兴趣。对于孩子不确定的爱好,父母并没有在意,他们认为这是正常的;作为孩子,应让他们自由发展,而不应该强制他们干什么。
小休伯尔的父亲是一位化学工程师,家里的地下实验室里放着许多实验用的烧杯、烧瓶和化学药品。父亲经常在这里做化学试验。小休伯尔在个人兴趣上的最后定形,就是因为受到父亲的影响。
小休伯尔跟着父亲来到地下实验室,看到父亲将几种无色的液体倒在一起后,液体就像魔术一样变成了其他颜色;还有,父亲在凉水里加进一种白色的固体粉末,凉水立即冒起了热气,开始沸腾起来……这一切真是太奇妙了!可把小休伯尔高兴坏了。从此,他的注意力和兴趣全部转移到化学上来。他前后跟着父亲,没完没了地提出这样那样的问题,请父亲解答;只要父亲一做试验,他便做忠诚的观众,目睹实验的全过程,每一个细节都不拉下。对于儿子的提问,他的父亲总是不厌其烦地给予解答;只要儿子愿意看实验,他决不阻拦,甚至主动叫儿子到实验室。这些,无意间培养了小休伯尔对于科学、特别是化学的兴趣,对儿子日后取得的成功起到了重要的作用。
10岁那年,父亲送给小休伯尔一件特殊的礼物,即一套可以做一些小实验的化学装置。小休伯尔可以亲手做化学实验了,还有比这更令他高兴的事吗?要知道,他从来没想到会收到父亲这样的礼物啊。他根据父亲的指导,用这套装置制造了氢气,制成一个大氢气球,这个氢气球竟飞行了100多公里,轰动了远乡近邻。为此,他颇为得意。他还根据从父亲那里学到的实验知识,把几种药品混合在一起,合成或还原各种化学物质。一旦来了客人,他都不忘记向客人表演一番。
随着年龄的增长,他又喜欢上了物理、数学和拉丁文等课目,还喜欢上体育运动、组装收音机、摄影等,但他对于化学实验的爱好始终没有放弃。
故事启示
从喜欢到体验,是我们产生某种兴趣和爱好的必由之路。喜欢是感觉,是我们的好奇心的体现;而亲自体验,则是为了检验这个爱好,它可以加深我们的兴趣,最终定形,也可以打击我们的兴趣,使我们的兴趣转移。所以,要增强对科学的兴趣,我们除了接触科学实验外,最重要的是亲手实验,并从中产生乐趣。这样,我们对科学的兴趣就会慢慢形成。要知道,兴趣是钻研科学的种子,一切创造发明,都是基于这种对事物的强烈兴趣。
【要是能反复使用多好】
毕升是北宋中期一个普通的平民知识分子。在他生活的那相年代,盛行雕版印刷,就是在较坚硬的整块木板上雕刻出反体、凸起的文字,经刷墨、铺纸、加压后得到正写文字复制品的方法。它的缺点是:刻版费时、费工、费料;存放不便;发现错字不容易更正。
毕升的家附近就有一个书坊。他常常看到书坊里雕满了字的整块整块的木板堆栈积成山,书印完后没处存放,只好拿去当柴烧,他觉得非常可惜。渐渐地,他萌发了改进雕版印刷的念头。他常常到书坊向工人学习雕版印刷技术,总结实践经验,找来历代一些有关印刷方面的资料,不断学习、探索,并反复进行实验。
一天,毕升正在刻一部书稿。他边刻边想,有很多字在文章中都是经常要用到的,可是每次都要刻,太麻烦了,要是刻一次能反复使用就好了,常用汉字也就那么向千个……对了,如果刻出来的字可以拆开,自由组合,不就解决问题了吗?
想到这里,毕升很兴奋,但字怎样才能拆开?拆开后又怎样才能合起来印刷呢?把字分别刻在每一块小木板上或许能行,毕升立即动手找来工具把整块的杉木弄成一块块半寸见方的小木块。
他又找出3000来个常用字,试着在小木板上刻了起来。他把每个单字都刻了好几个,有些常用单字像“之”、“也”等,每个单字都刻了20多个,花了将近1个月的时间,他终于把这引起字刻完了。
怎样才能把需要的字挑出来呢?为了解决拣字难的问题,毕升考虑了很久,最后他将这些字接音归成十几类。一个韵部一个类,同一类的放在一个盘子里,每一类都按部首笔画排出顺序。
这天,毕升提着装满木活字的柳筐走进字雕刻工场,他笑着请大家帮助他试验一下木活字。工人们热情地帮助他摆开了字盘,调匀了印墨,捧来了纸张,一个工人递给毕升一部书稿。正在试验进,在场的一个工人告诉他:杉木木纹粗,质地软,容易吸水和变形,印刷时受墨多了就要膨胀。加上每个活字的木纹不一样,有的胀得快,有的胀得慢,所以笔画也就有粗有细了。毕升想:要是找到一种既不吸水,又能雕刻成字的材料多好。
一天,他发现妻子用瓦罐烧水,猛然想到,如果先用泥坯刻好字,再进窑烧,不就可以制成像瓦罐那样不吸水的泥活字了吗?
于是,他又将摔打了无数次的胶泥分制成许多半寸见方的“小土坯”,刻成5000多个字块,然后点火烧窑,日夜守候。两天后,一套不吸水、笔画清晰、坚如牛角的泥活字终于制成了。他活字拼好,试着印了几张,每一张都很清晰。试验终于获得了成功。
故事启示
毕升发明了活字印刷术,这是我国印刷史上的一场革命,被誉为在国古代四大发明之一,比欧洲的金属活字印刷术整整早了400多年。他的故事告诉我们:只要肯动脑、肯钻研、肯实验,就一定会取得科学上的进步。今天,虽然我们的生活处处充满了科技,但并非到达至善至美的程度,只要我们从中找出差距,加以改进,我们仍然会发明许多东西。有志的青少年不妨努力吧!
【用什么取代竹木片呢】
在造纸术发明之前,我国商朝把汉字刻在龟甲兽骨上,但是甲骨的来源很有限,而且不便携带、保存,所以人们后来把汉字刻在简牍上。简和牍是用竹片或木片做成的,狭长的称“简”,略宽的称“牍”。由于一片简只能刻几个字,因此写一篇文章就要用许多简,写完之后人们再用绳子把简串起来,成为“册”。虽然做简牍的材料遍地都是,但是它们也太笨重了,据说秦始皇每天批阅用简牍写的奏折重达一石(约50斤左右)。后来人们用丝帛作为书写材料,它柔软轻便,易于书写,可惜量少价高,这一致命弱点使它难于推广使用。
在京城洛阳的皇宫里当官的蔡伦,当时主管监督制造宫中用的各种器物。他非常聪明,很会动脑子,经常和工匠们一起研究制作工艺。蔡伦看到皇帝每天要批阅堆成小山般的简牍,非常不方便,他就琢磨着要制作出一种轻便易用的书写材料,来取代笨重的简牍。
对于新的书写材料,蔡伦的第一个要求是轻便。因此用竹、木制成的简牍首先被排除在外,而丝帛倒是符合的,可惜原材料稀少。于是,蔡伦仔细观察了丝帛的生产过程,从分析丝帛的结构入手,发现它是由纤细的短纤维互相粘成的。于是,他把新材料定位在结构与丝帛相似、取材容易、价格低廉,从此时时处处留意着、寻觅着这种新材料。
有一天,蔡伦和几个小太监来到城外游玩。这是一个十分幽静的山谷,一条小溪潺潺流过,溪边垂柳依依,景色宜人。小太监们一路打打闹闹,嘻嘻哈哈,十分快活,唯独蔡伦心事重重,东张西望。忽然,他两眼一亮,快步走到溪边,蹲着不动了。
小太监们觉得非常奇怪,都围拢过来。只见蔡伦手里捧着湿湿的、破破烂烂的、像棉絮一样薄薄的东西发呆。
一个小太监忍不住说:“我还以为是什么好东西呢,原来是这破玩意儿!快扔了吧!”
蔡伦却仿佛什么也没听见,仍然痴痴地捧着。
那个小太监一个箭步走上去,抓起那棉絮一样的东西就要往水里扔。
蔡伦突然醒过来似的,紧紧抓着不放,嘴里喃喃地说:“找到了,找到了!”
小太监们都糊涂了,这蔡伦莫不是疯了、傻了,怎么把这破烂玩意儿当宝贝似的?
蔡伦双手捧着,三步并作两步,问河边的农夫:“老人家,这东西是怎么形成的?”
农夫笑着回答说:“这个呀,是漂在河里的树皮、烂麻、破渔网什么的,它们被水冲呀、泡呀,又被太阳晒,时间长了就成了这模样,到处都是呢!”
蔡伦抬头看着满山遍野的绿树,不由眉开眼笑。
回到宫里后,蔡伦马上投入了紧张的试验和制作中,他挑选出树皮、破麻布、旧渔网等,让工匠们把它们切碎剪断,放在一个大水池中浸泡。过了一段时间后,其中的杂物烂掉了,而纤维不易腐烂,就保留了下来。他再让工匠们把浸泡过的原料捞起,放入石臼中,不停搅拌,直到它们成为浆状物,然后再用竹篾把这粘乎乎的东西挑起来,等干燥后揭下来就变成了纸。
蔡伦带着工匠们反复试验,最后终于试制出既轻薄柔韧,又取材容易、来源广泛、价格低廉的纸。
公元105年,蔡伦奏请东汉和帝准予将他的造纸术向民间推广,他还挑选出挺括良好的纸,进献给汉和帝。汉和帝试用以后,非常满意,当场赞扬了蔡伦的这一创造发明,同时立刻下令把这个造纸技术推广开去。从此,中国的造纸技术进入了世界先进的行列。
故事启示
蔡伦造纸,千古流传。虽然今人不断地改时造纸术,但都没有离开纤维造纸的实质。造纸术的发明,不仅使纸张的应用走于寻常百姓家,而且大大减轻了成本代价,其影响是十分巨大的。但是,通过蔡伦的故事,我们也知道一项发明是不会轻易诞生的,它不仅是智慧和创新精神的结果,也是不断探索和实践精神的结果。
【小小家庭实验室】
伍德沃德是美国著名的化学家,在有机合成化学实验和理论上取得的划时代的成就,先后合成了包括胆固醇、皮质酮、马钱子碱、利血平、叶绿素等在内的复杂有机化合物达24种以上,被誉为现代有机合成之父。
伍德沃德小时候就对科学实验有一种强烈的兴趣。那时,他的邻居有间很大的实验室,被邻居的孩子麦克吹嘘为这一带最好的实验室。有一次,麦克带着小伍德沃德去参观了一回,那些花花绿绿、奇形怪状的瓶瓶罐罐一下吸引了他,使他产生了深深的羡慕和向往。他想:我要是有这么一间实验室该多好呀,那样就可在里面做各种化学实验了。
回来后,他央求父亲:“爸爸,我也想有麦克家那样的瓶子,用瓶子做实验。可以吗?”
“化学试验?不,那很危险,你不可以做。”父亲没同意。
“爸爸,我想做嘛。我除了要那些东西做实验,别的什么都不要,不要玩具,也不要零食吃,这也不行吗?”小伍德沃德撒着娇说。
可父亲认为他太小,坚持不给他买这些东西。
倔强的小伍德沃德想:爸爸不同意,那我就自己去找瓶子。
小伍德沃德把家里闲置的地下室清理了一遍,把杂物堆在一边,腾出一个小空间。然后又找来各种各样的瓶子和杯子,洗干净后装上各种颜色的墨水,并向麦克要了一些化学试剂。就这样,一个小小实验室就建成了。没事的时候,他就走进自己的实验室,摆弄着那些东西,非常入迷,俨然是个小小化学家。
这天是小伍德沃德的生日,家里准备为他举办热闹的生日宴会。当一切准备停当,却发现小寿星不见了。于是大家分头寻找,楼上楼下,左邻右舍都找了遍,也没有发现他的影子。这时,心细的妈妈想到了地下室,大家才在地下室的杂物后面找到了他。这时的小伍德沃德,样子可难看了,手和脸上糊满了各种墨水,脸也也脏兮兮的,却忙不迭地实验着什么,一点也顾不得理会他人。看到这个样子,大家都忍不住大笑起来。
只有父亲没笑。他看到这个情景,若有所思,什么也没有说。他想了儿子曾央求他买化学装置的事。当时,他以为孩子是一时脑热,觉得什么好玩,就想要;一旦过去了,就什么事也没有了。没想到儿子还挺认真,自己动手解决问题了。他为儿子而感动,甚至感到很欣慰。
他蹲下身子问:“你真的很希望做化学实验吗?”
“爸爸,我想做。可这些东西做的效果一点也不好。”小伍德沃德伤心地说。
“没关系。从今以后,爸爸来帮你。”
父亲说到做到,立即把地下室彻底清理了一遍,让空间变得更大一些;他还从商店买到正规的试验器具和一些没有多大危险性的化学品,供儿子做实验用。在这里,小伍德沃德正式开始了他科学探索的历程。
故事启示
探索科学秘密,不仅要在大自然里完成,也要在实验室里完成。而且,许多精细科技,特别是化工方面的知识,只有通过实验室的实验才能掌握,或证实。所以说,实验室也是一个大战场,是探求科学、发现新规律、创造新事物的科学大舞台,在这里,我们也能摘取科冠上的明珠。假如你愿意,并努力追求科学,你也完全可以成为国家最先进的实验室里的主人。
【爸爸,你可以教我吗】
西奥雷尔是瑞典著名的生物化学家,在生物化学领域成果颇丰。小时候,西奥雷尔的父亲是一名外科医生,很重视对儿子的培养。为了满足儿子的求知欲和好奇心,父亲总是不厌其烦地回答儿子提出的各种各样的问题。通过父亲的讲述,加上自己看书、阅读资料,他懂得了不少科学知识。父亲还经常给他讲手术趣事,这使小西奥雷尔对外科解剖充满了向往。他想:人的内部和动物的内部到底是怎样的呢?有什么不一样呢?尽管书里介绍过,父亲也给他讲解过,但仍觉得似懂非懂,总想亲眼看一看。
有一次,他问父亲:“爸爸,你能不能带我进手术室看一眼呢?”
“孩子,那哪行呢?手术室是一个严肃的地方,在做手术时是不准外人随便进入的,尤其是对孩子。”父亲说。
“可是,我想亲眼看看你是怎么解剖的,我还想亲自动手解剖呢。”小西奥雷尔认真地说。
“别着急。等你长大了,爸爸会带你进去的。”父亲安慰他道。
小西奥雷尔多么想验证一下书里的知识啊。看来,这个愿望只能埋在心底了。
一天,在放学回家的路上,小西奥雷尔忽然听到了一个女同学大喊大叫的声音。他跑过去一看,原来是一只大虫子从树上掉下来了,正好落在女同学的脚下,把她吓了一跳。这条虫子花花绿绿的,还长着一身毛呢。
“真恶心!”同学们纷纷捂起了鼻子,逃开了。
小西奥雷尔没有走,他呆愣愣地盯着这条不断蠕动的虫子,忽然想到:这条大虫子的内部结构是怎么的呢?嗯,干脆我把它带回家去,解剖一下就知道了。
于是,他捡来一张大树叶子,把虫子包起来,准备把它带回家。同学们看到他这样做,都皱起了眉头,认为小西奥雷尔太不讲卫生了,让他赶快扔掉。
小西奥雷尔摇了摇头,坚持要把虫子带回家。回家后,他把虫子放在桌子,拿出剪刀,准备动手解剖。可是,到底如何解剖它呢?是从头开始,还是从尾巴开始?是先剖肚皮,还是先剖脊背。他举刀未定,迟迟下不了手。
这时,父亲刚好下班回来了。他看见小西奥雷尔的样子,不满地问:“儿子,你把这只脏兮兮地东西带回家干什么?”
“我……”小西奥雷尔看着父亲,嗫嚅起来,“爸爸,我想解剖这只虫子,看看它的内部结构是怎样的。”
“你想解剖这只虫子?好哇。”父亲高兴了。
“可我不知道怎么解剖它。爸爸,你可以教教我吗?”
“当然。你这么喜欢研究,我很高兴,怎么会不教你呢?来,看看爸爸怎么做。”父亲拿出工具,开始做示范。
从此以后,小西奥雷尔在父亲的帮助,开始解剖各种昆虫和小动物,对动物内部结构越来越熟悉,为以后从事生理科学的研究奠定了良好的基础。
故事启示
只有调查研究才有发言权。俗话说,要想知道梨子的味道,就要亲口尝一尝。如果光听别人说:“梨子是甜子”,或者“梨子是酸者”,只能得出矛盾的印象,或者得到的印象只停留在甜或酸这两种味道上。如果你亲口尝一尝,或许就会发现:有的梨子甜中有酸,有的梨子酸中有甜,有的梨子嫩时酸,老时甜,有的梨子从小到老都是酸的,甚至,有的梨子还有一股涩涩的味道;根据你的实践,或许你还会得出梨子是可以治咳嗽的结论。这些收获恐怕是你道听途说所难以达到的吧,你说是吗?
【想摘月亮的孩子】
一天晚上,莱特兄弟在大树下玩耍,他们看到天上有一轮圆圆的月亮。觉得又亮又好玩,就商量要把月亮摘下来,放在屋里当灯用。
于是,兄弟俩就开始脱掉鞋子,爬上高高的大树,希望站在树上把月亮摘下来。但是,当他们快爬到树顶的时候,一阵风吹来,把弟弟从树上吹落下来。幸运的是,他被一根树权钩住了衣襟,后来是爸爸把小弟弟抱了下来。
爸爸一边给小弟弟包扎伤口,一边对他们说:“你们想摘下月亮的想法很好,但月亮并不是长在树梢上,而是挂在天空中。想要摘到月亮,你们就应该造出一种会飞的大鸟,骑上它到空中去摘月亮。”
爸爸的话,给了兄弟二人莫大的鼓励,他们总是幻想着发明一种能飞的大鸟。
有一年圣诞节,爸爸送给他们一份礼物,兄弟俩打开一看,是一个不知名的玩具,样子好怪好怪的。爸爸说:这是飞螺旋,能在空中高高地飞去。并当场做了表演。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。兄弟俩高兴极了,很想知道这其中的奥秘,就把它拆开了,想从中探索一下,它为何能飞上天去。
1896年,莱特兄弟在报纸看到一条消息:德国的李林塔尔因驾驶滑翔机失事身亡。这个消息对他们震动很大,弟兄俩决定研究空中飞行。这时候,莱特兄弟开着一家自行车商店。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。
他们首先观察老鹰在空中飞行的动作,然后一张又一张地画下来,之后才着手设计滑翔机。1900年10月,莱特兄弟终于制成了他们第一架滑翔机,并把它带到离代顿很远的吉蒂霍克海边,这里十分偏僻,周围既没有树木也没有民房,而且这里风力很大,非常适宜放飞滑翔机。
兄弟俩用了一个星期的时间,把滑翔机装好,先把它系上绳索,像风筝那样放飞,结果成功了。然后由坐上去进行试验,虽然飞了起来,但只有1米多高。
第二年,兄弟俩在上次制作的基础上,经过多次改进,又制成了一架滑翔机。这年秋天,他们又来到吉蒂霍克海边,一试验,飞行高度一下子达到180米之高。弟兄俩非常高兴,但并不满足。他们想能否制造一种不用风力也能飞行的机器?
兄弟俩反复思考,把有关飞行的资料集中起来,反复研究,始终想不到用什么动力,把宠大的滑翔机和人运到空中。有一天,车行门前停了一辆汽车,司机向他们借一把工具用用。来修理一下汽车的发动机。弟兄俩灵机一动,能不能用汽车的发动机来推动飞行。
从这以后,弟兄俩围绕发动机动开了脑筋。他们首先测出滑翔机的最大运载能力是90公斤,于是,他们向工厂订制一个不超过90公斤的发动机。但当时最轻的发动机是190公斤,工厂无法制出这么轻的发动机。后来,一名制造发动机的工程师知道了这件事情,答应帮助莱特兄弟。过了一段时间,这位工程师果然造出一部12马力、重量只有70公斤的汽油发动机。弟兄俩非常高兴,很快便着手研究怎样利用发动机来推动滑翔机飞行。经过无数次的试验,他们终于把发动机安装在滑翔机上,不过是在滑翔机上安上螺旋桨,由发动机来推动螺旋桨旋转,带动滑翔机飞行。
1903年9月,莱特兄弟带着他们装有发动机的飞行再次来到吉蒂霍克海边试飞。虽然这次试飞失败了,但他们从中吸取了很多经验。过后不久,他们又连续试飞多次,不是因为螺旋桨的故障,就是发动机出了毛病,或是驾驶技术的问题。
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作了严格的检查,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。
试飞这天,天空低云密布,寒风刺骨。兄弟俩由一人爬上飞机,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。飞机飞行了30米后,稳稳地着陆了。45分钟后,又一次起飞,飞行距离达到52米,第三次起飞,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。消息传开后,人们奔走相告,美国政府非常重视,决定让莱特做一次试飞表演。不久的一天,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。在一片欢呼声中,飞机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。
故事启示
莱特兄弟制造飞机的故事家喻户晓,但他们从小就有的梦想,可能我们并不知道吧。每一个人从小都会有一些梦想,他们幻想自己的将来是多姿多彩的。虽然有的梦想似乎是不切实际的,但却是我们有想象力的表现。如果这些幼稚的表现能得到大人支持和引导,而不是受到压制和嘲讽,将来我们一定会有所发现,有所创造,就像莱行兄弟一样。
【冒点儿险是值得的】
1996年,华裔科学家何大一因为鸡尾酒疗法声名大噪,被《时代》杂志选为当年的风云人物。他认为:人必须真正对所做的事有热情,否则难以有真正的成功;冒险且相信自己做得到,跟随自己的热情,当机会来临时,就能好好掌握机会,跳上成功的列车。同时,他也认为,在美国的中国父母并不喜欢下一代冒险、碰运气,多半选择没有风险、有保障的职业生涯。
他举例说,有一天,一个中国小孩和一个美国小孩家里的电脑同时死机。这时,中国小孩企图独自研究电脑到底哪里出了问题时,他的家长却阻止了他,并喝诉他不准再碰电脑,同时拨起电脑维修公司的电话请求援助。而美国小孩的家长却没有着急向电脑维修公司求助,他只是很无奈的对小孩说:“亲爱的,电脑是你自己弄坏的,我想你有责任把它修好。”美国小孩欣然同意了。
最后,美国小孩终于弄清电脑只是一时运用程序失控才造成了死机状态,他重新启动电脑后,一切便恢复了正常。与此同时,那个中国小孩家里的电脑被维修人员断定也只是运用程序失控,只需重新启动电脑便可恢复正常。这时,中国小孩说道:“我当时也觉得是这个问题,只是我的父母不准我再碰它。”说罢,小孩的家长劈头一句:“你知道什么?要是你碰坏了怎么办?这么贵重的东西能让你冒这个险吗?”
20年后,美国小孩成为了一家赫赫有名的企业公司的总裁,而中国小孩却静守在一个平凡的岗位。
故事启示
这个故事表明中国与美国对孩子教育方式的截然不同。的确,如果家长一味地“限制”我们,我们必须一丝不苟的做他们所指定的事,必须墨守成规的走上一辈所指引的路,不能有丝毫越轨冒险的行为,我们将来只能成为一个墨守成规的平庸之辈,搞发明创造那是绝对不可能的了。所以,我们有必须告诉自己的父母:在相对安全的条件下,还是放心地让我们自己做自己想做的事吧,即使不能成功,我们也能尝到实践和创造的乐趣。
【揭开金字塔建造之谜】
在埃及著名的金字塔前,曾出现了一个引人注目的镜头:几个头发斑白的科学家,正在紧张的放飞风筝。他们有的放起巨大的风筝,有的用仪器测量风速,有的在严谨的计算,另一些人则将放飞风筝的绳子捆在一块巨石上。风力越来越大,这时,在围观的群众中间突然发出一阵惊叫:只见一巨石居然被风筝吊了起来,晃晃悠悠的离开了地面,向头顶升去……
与时同时,那些科学家们更加忙碌起来。他们顾不得惊叫,也不顾不得欢呼,只是按部就班地工作着。他们有人高声报出几个数字:风速每小时16~20公里,巨石重量3.5吨,风筝面积40平方米,巨石离地时间40秒……
原来,这是科学家们正在做一个有趣的实验,以验证一个新提出的假说:“金字塔是否可能用风筝修建。”而在这之前,“古人是如何用巨石建造金字塔的”问题,一直在学术界争论不休,没有定论。此次实验的目的,就是试图揭开金字塔修建的“千古之谜”。
在这次实验中,科学家们得出结论:借助于巨大的风筝,再利用简单的机械滑轮、杠杆、撬杠和高大的脚手架,建筑巨大的金字塔是可能的。这次实验也让科学家们受到进一步启发:在一些大型起重机械无法进入的地区,可以利用风筝提取重物。这种方法简单易行。
故事启示
金字塔是几千年前的成果,在那个时代里,能建造如此奇迹般的巨塔,让现代人不得其解。实验表明,古老的风筝是成就金字塔奇迹的助手之一。它即使是在古代,也不单纯是一种娱乐玩具,而是可以充分利用风力资源的一种工具。而在科学技术高度发达的今天,古老的风筝同样在为人类做贡献。
【金刚石被盗之后】
1893年,法国科学院宣布了一条振奋人心的消息:法国化学家莫瓦桑尴地研制出了人造金刚石!
早在发明人造金刚石之前,莫瓦桑已经是法国一位颇负盛名的化学家了。有一次,莫瓦桑准备进行一项化学实验,需要用一种镶有金刚石的特殊器具。这种器具非常昂贵,因此实验室里的助手们倍加爱护。
早上,莫瓦桑来到实验室,做好实验前的准备工作。这时,各项仪器都准备好了,就是找不到那镶有金刚石的昂贵器具。奇怪,怎么会突然不见了呢?
助手突然惊叫起来:“啊?门好像被撬过了!莫非有小偷光顾?”
莫瓦桑仔细一看,可不是,门锁很明显被人撬开过。进实验室前,谁也没有留意到。这么说,小偷看上那昂贵的金刚石了。
这桩意外使莫瓦桑萌生了一个念头:“天然金刚石如此稀少而昂贵,如果能人工制造金刚石,该有多好!”
可这谈何容易!作为化学家,莫瓦桑心里最清楚:“点石成金”这不过是美好的神话。要想制造金刚石首先要弄清楚金刚石的主要万分并了解它是怎样形成的。
翻阅了许多资料这后,莫瓦桑了解到,金刚石的主要成分是碳。至于它是如何形成的,在这方面研究的成果很少,只有德布雷曾提出金刚石是在高温高压下形成的。
紧接着莫瓦桑想到,要人工制造金刚石,得有可供加工的原材料。选什么材料才合适呢?还从未有人作过这方面的尝试,看来,一切要靠自己摸索了。
有一回,有机化学家和矿物学家查理·弗里德尔在法国科学院作了一个关于陨石研究的报告,莫瓦桑也参加了。
在报告中,查理·弗里德尔说:“陨石实际上是大铁块,它里面含有极先是的金刚石晶体。”
听到这儿,莫瓦桑猛地想到:石墨矿中也常混有极微量的金刚石晶体,那么,在陨石和石墨矿的形成过程中,是否可以产生金刚石晶体呢?
想到这里,莫瓦桑头脑中出现了制取人造金刚石的设想。他对助手们说:“金刚石的主要万分是碳。陨石里含有向量金刚石,而陨石的主要万分是铁。我们的实验计划是:把程序倒过去,把铁熔化,加进碳,使碳处在高温高压状态下,看能不能生成金刚石。”
历史上第一次人工制取金刚石的实验开始了。没有先例,没有经验,更没有别人的指点,一切都像在黑暗中探路一样。第一次失败了,认真总结经验,找出问题的症结所在,第二次再来……经过无数次的反复探索,莫瓦桑的实验室里终于爆发出一阵激动的欢呼声,大家紧紧地拥抱在一起:成功了!
从此,人造金刚石诞生了,并日益在社会生活中发挥它那坚不可摧的威力。
故事启示
在大自然中,金刚石以极少的矿藏量深埋在地底下。偏偏是这种少得出奇的金刚石具有世界万物中独一无二的特性:它是自然界中最硬的一种矿石。金刚石的这一特性,使它具有广泛的社会用途:有人将它镶嵌在金光闪闪的戒指、耳环等首饰中,以象征坚贞不渝的爱情;有人把它制成锋利无比的金刚钻,用来切割钢铁、玻璃等等。可是,储量如此稀缺的金刚石,远远满足不了社会对它的巨大需求。渴望拥有金刚石的人往往会天真地想,要是有一天金刚石能成为大量存在的物品,那该多好!人造金刚石的诞生,正好满足了这一愿望。从这个意义上来说,莫瓦桑的成功是多么有意义!
【光的色散实验】
1665年,英国正在闹瘟疫,为了减少感染,剑桥大学暂时放假了。牛顿回到了自己的家乡。他虽然也去田里干活,但更多的精力还是用于科学研究。他在上大学的时候,就非常喜欢做物理实验,接触到许多的光学仪器。当时的光学仪器存在许多的缺陷,这些问题却被牛顿牢牢记在了心里。那个时代的光学仪器非常原始,无非是一些平面镜,凹、凸透镜及三棱镜等元件,因而牛顿在家里就能够方便地开展自己的工作。
一天,牛顿拿出一块玻璃三棱镜准备做实验,一束阳光射了进来。细心的牛顿发现地面上呈现出红、黄、青、紫等各种颜色的光,而且排成了鲜艳彩带。牛顿以前曾多次使用过三棱镜,都没有发现这个现象。
牛顿开始对这一现象进行认真的研究。他用支架把三棱镜安放好,接着拿出两张硬纸板。在一张纸板上刻出一条缝放在棱镜前面,将另一张放在棱镜后面作光屏。当一束阳光穿过窄缝射到棱镜上时,在进人棱镜的一面发生一次折射,从棱镜的另一面射出时又发生一次折射。经过两次折射后,光线的方向变了,在后面的屏上形成一条由红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种颜色排开的彩色光带。难道白色的阳光是由这七种颜色的光组成的吗?牛顿开始查找资料,很快便发现了对这一现象的解释:白色的光通过三棱镜后之所以变成依次排列的各色光,并不是白光有复杂成分,而是白光与棱镜相互作用的结果。
牛顿开始考虑这个问题的真实性。如果白光通过棱镜后变成七种颜色的光是由于白光与棱镜的相互作用,那么这些颜色的光经过第二个棱镜时必然会再次改变颜色。他根据自己的想法继续做实验。牛顿先在棱镜后面竖放一张开有小孔的屏,这样转动前面的棱镜,就可以使不同颜色的光单独地穿过小孔。在屏的后面再放一块二棱镜,就能观察到这些单色光通过第二块棱镜后颜色是否会改变。但实验的结果表明,这些单色光经过第二块棱镜后没有再分解,颜色也没有变化,看来别人的解释并不正确。紧接着牛顿又想,既然一块棱镜能把白光分解成七种颜色的光,那么用另一块棱镜就可能使这些彩色的光复原为白光。于是他又在第一块棱镜后倒放了一块顶角较大的棱镜,果然实验成功了,七种颜色的光带叉变成白光。
这些成功的实验使牛顿认识到白色的阳光的确具有复杂的成分,它由七种不同颜色的光组成。三棱镜之所以能把它们分开,是因为各种单色光相对于棱镜有不同的折射率。后来这些实验被称为著名的“光的色散实验”。
故事启示
在牛顿的光的色散实验之前,科学家们发现了光的折射定律:光在两种介质中传播,对于给定的界面来说,入射角的正弦和折射角的正弦总是相互保持同一比例。折射定律的发现使几何光学达到了顶峰,而牛顿的色散实验宣告了物理光学的诞生。在这个实验之前,光学长期停留在几何光学阶段,人们对光的折射等特性已经了如指掌,光学似乎已经发展到了巅峰。牛顿的这个实验是一项了不起的科学成就,它不仅将人们用来把玩的棱镜变成了一件了不起的科学仪器,而且还率先开创了一个全新的理论,将光学引入了一个新的发展时代——物理光学时代,为光学的发展作出了不可磨灭的贡献。
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