二`科學的探索2(2 / 3)

祖父開了一家洗染店,拉姆塞從祖父那裏知道了許多關於化學的知識。他讀了英國化學家格雷厄姆寫的一本化學常識書後,對化學的興趣更加強烈,立誌要做一個化學家。他的臥室簡直就是一個設備齊全的實驗室,到處擺滿了裝著酸類、鹽類的藥瓶,在上中學前,他就已經會製取氫、氧,以及從糖中製取草酸了。因為拉姆賽對買化學藥品和儀器非常在行,小朋友們都喜歡拉上他去化學品商店。拉姆賽的動手能力也很強,他的實驗室除了燒瓶和曲頸瓶,其他玻璃用具幾乎都是他跟同學一起製作的,同學們稱他是“玻璃專家”。由於拉姆塞聰明好學,在很多方麵都才華出眾,他隻用了8年的時間就學完了中小學全部課程,14歲時被格拉斯哥大學破格錄取。

拉姆塞大學畢業後,跟隨著名光譜分析家本生繼續學習,他在本生那裏學到了很多化學分析的方法。1894年,拉姆塞和瑞利發現了惰性元素氬。第二年,拉姆塞在放射性礦物中再次發現了法國化學家詹森發現過的氦。1898年以後,拉姆塞又連續發現了氪、氖、氙、氡。這樣,元素周期規律表中的6種惰性元素就都被拉姆塞所發現了。不僅如此,拉姆塞還弄清了它們的化學性質,確定了它們在元素周期規律表中的位置。他把發現的惰性元素作為一族,完整地插入了化學元素周期表中,使化學元素周期表更加完善,他的這一工作,比每一個單獨元素的發現都更為重要。

發現惰性氣體的第一人瑞利

瑞利(1842—1919),英國物理化學家。因發現惰性氣體“氬”以及在氣體密度精確測量方麵所作出的貢獻,獲得了1904年度諾貝爾物理學獎。

瑞利出生在英國的埃塞克斯。少年時期的瑞利聰明伶俐,才氣初露。他在學習中的特點是非常嚴謹,從不放過一個微小的錯誤。1860年他進入劍橋大學三一學院學習,畢業成績列為優等。在畢業論文的評語上,主試人這樣說道:“瑞利的畢業論文極好,不用修改,可以直接付印。”

瑞利從事的研究幾乎涉及了物理學的所有分支,在電磁學、聲學、光學等方麵都做出突出的成就。瑞利從1882年開始研究氣體,首要的工作是先精確測量各氣體的密度。瑞利不僅對每種氣體反複測量許多遍,而且還要用不同的方法製備同一種氣體以便進行比較。在測量氮氣時發現了問題。當他測氮氣密度的時候,他使用了來源不同的兩種氮氣。一種氮氣是從空氣中去掉氧、二氧化碳和水蒸氣以後得到的,另一種是從氨氣中獲取的純淨氮氣。結果不同來源的氮氣測得的密度不一樣,一個是12572克/升。另一個是12508克/升。雖然兩者隻差00064克/升,但對於講究精確的瑞利來說是不能接受的。因為他用的是當時最精密的天平,靈敏度達到萬分之一克。這是為什麼?難道其中有什麼奧秘?

瑞利為了消除這個差別,他想盡了辦法,檢查了所有的儀器,重複了幾十次實驗,但是這個微小的差別就是頑固地在那裏,而且隨著每一次測量,差別反而更加精確起來。由氮的各種化合物製得的氮氣密度都一樣,始終比空氣中分離出來的氮氣小5‰。雖然這隻是5‰的差別,但他認為這是不可忽視的問題。

為了盡快找到原因,瑞利在著名的英國科學雜誌《自然》上刊登了一封信,邀請雜誌的讀者一同來解答這個難題。可是,一封回信也沒收到。兩年後,瑞利在皇家學會上介紹了他的實驗結果。報告完後化學家拉姆賽來找他,決心兩人一起合作來解決這個科學上的難題。在兩者的共同努力下,氬氣(ar)終於被發現了,並最終導致了整個惰性元素族的發現。

培養優秀人才的“教練”貝耶爾

貝耶爾(1835—1917),德國化學家。由於合成靛藍,對有機染料和芳香族化合物的研究作出重要貢獻,於1905年獲得諾貝爾化學獎。

貝耶爾的父親曾任軍隊的陸軍中將,貝耶爾的母親是著名律師和曆史學家的女兒,他們非常重視對子女的教育。

貝耶爾的父親雖然出身行武,但是對自然科學非常感興趣。他50歲開始學習地質學,通過多年艱苦學習,76歲時竟出任了柏林地質研究院院長。父親的刻苦勤奮為貝耶爾樹立了很好的榜樣。貝耶爾10歲生日那天,他琢磨著爸爸媽媽一定會為他慶祝一番。可是媽媽好像忘了他的生日,一點動靜也沒有。貝耶爾難過得快要哭了。細心的母親看出了他的心思,溫柔地說:“媽媽生你時,爸爸已經41歲了,但是現在還在跟你一樣努力學習,明天就要參加考試。要給你過生日不就耽誤爸爸學習了嗎?”貝耶爾點點頭,心裏仍帶著一絲遺憾,可是母親的話卻深深印在他心裏。

“雖然爸爸現在才開始學習是晚了一點,但隻要堅持下去就一定會成功的。我們支持爸爸學習,他會非常高興的,會更愛你的。這不也是很好的生日禮物嗎?”母親說的話對貝耶爾一生都產生了深刻的影響,後來他回憶道:“這是母親送給我10歲生日最豐厚的禮品。”每當學習、研究遇到困難的時候,父親那花白的頭發和燈下看書的專注神情就浮現在貝耶爾眼前,他感到似乎沒有克服不了的困難了。

貝耶爾先後師從德國當時著名的化學家本生和凱庫勒學習化學。本生發明了光譜儀,並發現了銣、銫兩種新元素;而凱庫勒則在睡夢中悟出了苯環的結構。在兩位名師的指導下,貝耶爾的學業有了很大的進展。23歲那年,他獲得了柏林大學博士學位。此後貝耶爾完成了多項轟動化學界的研究工作。37歲時,他出任斯特拉斯堡大學教授。