二`科學的探索2
敢於挑戰難題的物理學家費曼
費曼(1918—1988),美國物理學家。因在量子電動力學方麵所做的對基本粒子物理學具有深刻影響的基礎性研究,獲得了1965年度諾貝爾物理學獎。
費曼出生在美國曼哈頓。父親年輕時很喜歡物理學,可是他沒有足夠的經濟支撐來實現做物理學家的夢想。在費曼出生之前,他就對妻子說:“如果生個男孩子,一定讓他當科學家。”為了實現自己的預言,他盡了最大的努力。
當費曼隻有兩三歲時,父親就買了五顏六色的馬賽克給他玩,教他擺出各種圖形。稍大一點,父親帶他散步,一起做遊戲,一起討論鳥兒為什麼啄自己的羽毛,車子為什麼具有慣性等等問題,並且常常帶他去博物館,教他認識各種事物的特性。家中有一套《大英百科全書》,費曼有空就抱著翻閱,父親耐心地給他做解釋。後來費曼愉快地回憶道:“沒有壓力,隻有可愛的、有趣的討論。”
費曼頭腦靈活,上小學時就表現出數學才能,他總是用一些意想不到的方法解答數學題。中學第一次上代數課,他感到老師講的內容太簡單,忍不住舉手告訴老師,說他已經知道老師要講的東西了。數學老師為了測試他,給他出了幾道難題,他輕而易舉地就解答完了。老師不再為難他了,而且為有他這樣的學生而高興。高年級的同學也常常拿著一些棘手的數學作業來找費曼幫忙,這些難題一到了費曼手裏就迎刃而解了。他成了全校聞名的“數學天才”。費曼還代表學校參加了校際代數聯盟競賽。他很喜歡這種挑戰。他認為數學是一種心理遊戲,可以使他始終保持迅速處理問題的能力,並且用明快,簡潔,不拘泥於傳統的方法。費曼認為數學實際是邏輯關係的表現形式,再複雜的關係也可以用簡明的數學形式表達。
費曼考入麻省理工學院後,興趣逐漸轉向物理,他的數學才能為他在物理學中取得成功提供了堅實的基礎。費曼把一些新計算技術帶進了物理學,包括用簡單圖形來描繪基本粒子之間相互作用的“費曼圖”,使物理學的研究上了一個新台階。
費曼是一位很有天才,具有獨創性,敢於挑戰難題的理論物理學家。他的數理邏輯式的思維模式,使他能把複雜的現象梳理成清晰的數據。在調查航天飛機“挑戰者號”失事原因時,費曼做了一個不花一分錢的即席實驗。他讓人端來一杯冰水,夾住一塊橡皮放入冰水中,當眾證明了橡皮墊圈不耐低溫。這個實驗震驚了美國公眾。
壞天氣帶來好運的貝克勒爾
貝克勒爾(1852—1908),法國物理學家。因發現天然鈾元素的放射性,與居裏夫婦同獲1903年諾貝爾物理學獎。
貝克勒爾出生於法國巴黎,1872年就讀巴黎理工大學,獲工程師職位,曾在巴黎自然博物館、巴黎理工大學任物理學教授。
貝克勒爾在光學、磁學等方麵進行過大量研究工作。一次,倫琴博士發現X射線的論文深深地吸引了他。長期對光的研究使他產生了大膽的設想:如果我用太陽光代替陰極線,照到一種也可以出現熒光的物質上,熒光物質能否產生類似X射線的新放射線?
分析了許多物質後,他找到了化學性質較活潑的鈾化物。他把一種鈾化物作為熒光物質放在用黑紙包著的膠片感光板上,然後用日光照射,不出所料,底片顯像後果然留下了鈾化物的黑影。他非常驚喜,但又覺得這個實驗結果似乎不夠嚴謹,因為實驗的設計有些不合邏輯的地方。他知道一個新發現需要多次試驗才能證實。新的發現促使他準備繼續實驗,可是天公不作美,一連幾天陰雨綿綿。沒有太陽就無法實驗,他隻好把準備做實驗用的幾張底片用黑紙包好,放在抽屜裏。他隨手拿了一把鑰匙壓在上麵防止紙包散開,而做實驗用的鈾化物就放在旁邊。
一連幾天過去了,天氣放晴,太陽終於露出麵孔。貝克勒爾開始準備繼續實驗,他先檢查原來的底片是否會漏光。底片衝出來令他大吃一驚:包好的底片已經感光了,而且上麵清清楚楚地印有一把鑰匙的影子。這真是不可思議的怪事!底片的感光明顯與太陽光無關,這證明貝克勒爾原先的設想有問題,他為初衷的失敗而懊喪。然而一個新的問題出現了,底片感光究竟是為什麼?貝克勒爾苦苦思索卻找不到原因,他還不知道一項偉大的人類發現正等待著他去揭示。
貝克勒爾調整了思路,重新分析一切有關的因素。他終於發現鈾化物的放射性是他要研究的新課題。於是新的實驗思路形成了。
貝克勒爾對鈾化物的放射性進行了確認,隨後對各類鈾化物及其放射性進行了反複比對,最後終於測定出放射性的強度與鈾化物中的鈾的含量成正比。貝克勒爾得出了鈾具有天然放射性的結論。1903年,他因發現了天然物質的放射性而獲諾貝爾物理學獎。
善於發現的化學家拉姆塞
拉姆塞(1852—1916),英國化學家。因發現氦、氖、氪、氙、氡等氣態惰性元素,並確定了它們在元素周期表中的位置,獲得了1904年諾貝爾化學獎。
拉姆塞出生於英國蘇格蘭的格拉斯哥,父親是個土木工程師,家庭生活比較寬裕。因是近40歲才生下拉姆塞,且又是獨生子,所以父母對他非常喜愛,為他提供了良好的教育。
拉姆塞小時候興趣非常廣泛,喜歡音樂,而且很喜歡學習外語。3歲時,母親就開始教他認字,教他拉小提琴。他經常靜靜地坐在格拉斯哥大教堂裏,好像在聽牧師布道。開始大人們不明白他為什麼能這樣安靜地坐著,後來發現他是在閱讀聖經故事,而且看的是法文版和德文版,原來他是在用這種方法學習外語。中學時,為了向母親祝賀生日,拉姆塞用幾種語言朗誦了他寫的詩。後來,拉姆塞又學習了多種語言,喜歡學習外語一直伴隨著拉姆塞一生。