勒維烈完成關於海王星的理論計算
英國天文學家赫歇爾在發現天王星後,又根據天體力學為其編製了運行表。但後來的觀測證實,天王星的實際運行軌道與運行表並不一致。這一反常現象引起了天文學界的注意,有人據此懷疑牛頓萬有引力理論的正確性,有人則提出在天王星之外可能有一顆未知的行星,正是由於它的攝動作用,才導致天王星偏離正常的運行軌道。後一種意見得到了大部分天文學家的支持。
英國青年科學家亞當斯沿著上述思路開始了對“天外”行星的追索。他經過大量繁瑣的計算,終於在1845年得出了新行星軌道的一個令人滿意的結果。但亞當斯的計算結果沒有引起當時天文學界權威們的重視,被束之高閣。幾乎與此同時,法國天文學家勒維烈也在做著與亞當斯相同的研究工作。經過艱苦的努力,勒維烈在1846年8月31日完成了對新行星軌道和大小的計算,寫出了論文《論使天王星運行失常的行星,它的質量、軌道和現在位置的決定》。
勒維烈的關於“天外”行星的結論與亞當斯的計算結果基本相同,但比亞當斯幸運的是,勒維烈得到了柏林天文台的重視。時任天文台副台長的天文學家伽勒很快在勒維烈所說的天區觀測到了這顆行星。後來,人們為這太陽係的第8顆行星取名為海王星。
海王星的發現頗具戲劇性,也很激動人心,因為它不是由觀測天文學家通過巡天觀測所發現,而是首先由數學家從理論上推導出來的,因而被稱為“筆尖上的發現”。我們在盛讚這一天文學史上的奇跡時,不要忘了兩個人的名字:亞當斯和勒維烈。頒獎前的爭吵
1901年,首屆諾貝爾大獎評選開始了,瑞典人阿倫尼烏斯是諾貝爾物理獎的11個候選人之一,可惜最後落選了。1902年,阿倫尼烏斯又被提名了,這次參評的不再是物理獎,而是諾貝爾化學獎,但可惜他還是沒有被選上。1903年,越來越多的諾貝爾獎評獎委員會委員加入到推舉阿倫尼烏斯的行列,這一次,他獲獎可能性很大,但是,對於他應獲得物理獎還是化學獎,委員們的意見又發生了分歧,大家爭得不可開交。最終,有評委提出給他一半物理獎,一半化學獎,這一方案可真是奇特,結果自然是被否定了。又有人提出他獲獎最好再延期至下一年,結果當然也被否決。爭來爭去,最後,阿倫尼烏斯終於獲得了1903年諾貝爾化學獎。
這種評獎的場麵真是一波三折,充滿神奇,在諾貝爾獎評選曆史上絕無僅有!那麼,阿倫尼烏斯是個什麼樣的神奇人物,他又有哪些神奇的科學成果,讓如此多的人推舉他,還讓他橫跨物理化學兩大科學領域呢?
原來,阿倫尼烏斯參評的科學成果是他的電離理論。電離理論的確立,在當時的物理學和化學兩個學科中都具有舉足輕重的作用,人們一時很難界定它的明確“身份”。這位瑞典物理化學家也因此成為第一個獲得諾貝爾獎的諾貝爾的同胞。
評獎的場麵一波三折,而阿倫尼烏斯的電離理論為得到眾人認可,更是一波三折。
“神童”太調皮了
小時候的阿倫尼烏斯聰明好學,但也是個淘氣包,經常惹是生非。阿倫尼烏斯從3歲就開始識字,並學會了算術。這些可不是父母強迫他學的,父母並沒有專門教他學什麼,他是在看哥哥寫作業時,自己在旁邊跟著學會的。到了6歲時,阿倫尼烏斯就能夠幫助父親進行複雜的計算,算得上是一位無師自通的“神童”。
但是,當這位“神童”正式上學後,卻並不是一個“好學生”,因為他太調皮了,經常破壞學校的紀律,讓老師非常生氣。有一次,他繪聲繪色地給同學講故事,不知不覺,大家都錯過了上課時間,這還了得,老師本想要好好處罰他一下,結果又被他用“花言巧語”逃了過去。
進入中學後,阿倫尼烏斯各門功課都名列前茅,他特別喜歡物理和化學。聰明好學的他總喜歡多想一些為什麼,遇到疑難的問題從不放過,他經常與同學們一起爭論學習中遇到的問題,有時候也敢跟老師辯個高低。1876年,阿倫尼烏斯果然不負眾望,以優異的成績考入烏普薩拉大學,兩年以後,又比通常期限提前半年通過了候補博士學位的考試,被校方認為是奇才。
勉強獲得博士學位
阿倫尼烏斯選擇有關電解質方麵的課題作為學位論文,但是烏普薩拉大學在這方麵條件不足,於是他決定拜斯德歌爾摩大學的埃德隆教授為師。當時埃德隆教授正在研究和測量溶液的電導。埃德隆教授非常歡迎阿倫尼烏斯的到來,在教授的指導下,阿倫尼烏斯開始研究濃度很稀的電解質溶液的電導。這個選題非常重要,如果沒有這個選題,阿倫尼烏斯就不可能創立電離學說了。在實驗室裏,他夜以繼日地重複著枯燥無味的實驗,整天與溶液、電極、電流計、電壓計打交道,這樣的工作他一幹就是兩年。
阿倫尼烏斯1883年5月,阿倫尼烏斯帶著論文回到烏普薩拉大學,向學校的化學導師請教。阿倫尼烏斯向導師詳細地解釋了電離理論,但是導師對於理論不感興趣,隻說了一句:“這個理論純粹是空想,我無法相信!”阿倫尼烏斯心想:這下子壞了,我可能不能畢業了!果然,阿倫尼烏斯隻以“及格”的三等成績,“勉強獲得博士學位”。
不被人理解的日子
博士學位得到了,但是電離理論卻不被人理解,特別是在國內幾乎沒有人支持,阿倫尼烏斯於是決定去國外尋找支持者,當然是要找一些支持新觀點、不守舊的人。他不停地給國外一些著名專家學者寫信,談他的新理論。他首先想到了德國物理學家克勞修斯。克勞修斯對熱力學第二定律作出很大貢獻,又被認為是電化學的預言者。他也想得到德國化學家邁耶爾的支持。邁耶爾曾經獨立地提出過元素周期律,也是一位很有威望的化學家,但是這些科學家對電離學說並沒有任何回應。
幸運的是並不是所有的科學家都這樣,在裏加工學院任教的奧斯特瓦爾德教授卻對阿倫尼烏斯的新理論大加讚賞,於是發生了下麵這富有喜劇色彩的一幕:1884年6月的某一天,奧斯特瓦爾德忍著牙痛,反複讀著阿倫尼烏斯寄來的論文。他覺得這個年輕人的觀點是可取的,並且敏銳地意識到,阿倫尼烏斯正在開創一個新的領域——離子化學。喜歡動手做實驗的奧斯特瓦爾德立刻動手做起實驗來,他想通過實驗來證實阿倫尼烏斯電離理論的正確性。隨後,這一年暑假,奧斯特瓦爾德去了瑞典,會見了阿倫尼烏斯,雙方探討了一些共同感興趣的問題,這是他們畢生友誼和合作的開始。