二`科學的探索6(2 / 3)

1902年,尼科爾為了醫學研究,告別了妻兒,遠離繁華的巴黎,隻身來到了非洲的法屬突尼斯,擔任巴斯德研究所的所長。尼科爾醫術高明,特別對傳染病的治療更有造詣。當他到達突尼斯時,正值斑疹傷寒流行,在他工作的醫院門口常常擺著來不及醫治就死去的病人屍體。他往往得跨過這些屍體才能進入醫院工作,這對尼科爾震動極大。

斑疹傷寒是一種可以引起大規模流行的傳染病,病死率高達70%。據估計,第一次世界大戰期間,死於斑疹傷寒的士兵比死於炮火的還多。人們不知道這種病的傳播方式,隻能被動地等待著它的爆發和流行。極大的社會恐慌幾乎使每個醫生都在不安地關注著疫情及研究進展。

尼科爾發現,病人家裏常有好幾個人同時得病;醫院裏接待病人的護士,收集病人衣服的護理人員,以及清洗衣物的女工也會染上這種病,但是病人進入病房後就不再傳染別人。細心的尼科爾注意到了這個現象,引起了他的思考:病人入院後究竟發生了什麼?尼科爾發現是一種比細菌小的立克次氏體引起了發病,並且證實了體虱是傳播斑疹傷寒的媒介。為了驗證血液的傳染性,必須進行人體實驗,但由於對斑疹傷寒的恐懼心理,沒人願意進行這種“死亡實驗”。尼科爾責無旁貸,冒著風險,從重症斑疹傷寒病人體內抽血,將血清注入了自己的體內。他以自己的生命為代價,驗證了他的科學判斷,也驗證了他的偉大人格。

尼科爾後來又區別出由體虱傳播的流行性斑疹傷寒,以及由鼠蚤傳播的地方性斑疹傷寒。他發現了斑疹傷寒的傳播方式和發病規律,為預防和治療斑疹傷寒提供了理論依據和具體的防治途徑,拯救了成千上萬人的生命。在第二次世界大戰中,因注意了滅虱滅蚤,斑疹傷寒沒有發生大流行。

創立物質波理論的德布羅意

德布羅意(1892—1960),法國物理學家。由於創立描述微觀粒子波動性的物質波理論,於1929年獲得諾貝爾物理獎。

德布羅意出生於法國第厄普的貴族世家。他勤奮好學,雖出身名門,卻沒有紈絝子弟的習氣。在中學讀書時,他的興趣是文科,考入巴黎大學後攻讀曆史,18歲就獲得了曆史學學士學位。他還學了一年法律,研究了法國的曆史和政治。

德布羅意的哥哥是一位著名的射線物理學家。他跟著哥哥參加了布魯塞爾物理會議,在其影響下,他的誌趣轉向了自然科學。僅用兩年的時間,他就學完了自然科學的基本課程,期間他還兼任了哥哥的實驗助手。他在為人處世方麵逐漸培養出嚴肅的科學態度。就是對比他大17歲的哥哥,隻要是學術上發生的分歧,他也不會有任何通融,有時竟弄得哥哥麵紅耳赤。

正當他埋頭於自己的研究課題時,第一次世界大戰爆發。他到軍隊服役,分管設在巴黎埃菲爾鐵塔上的無線電報站。他沒有放棄自己的科研目標,並盡可能地利用當時的條件加深對無線電波的認識。戰爭結束後,他立即返回實驗室,同哥哥一起從事X射線攝譜技術的研究,探索能夠驗證物質原子結構的有效手段。

19世紀初,有人論證過光的波動性。愛因斯坦曾指出:光電效應說明過去的粒子學說是正確的。這些研究衝擊了牛頓經典物理學中有關光學的理論,使人們對光開始了新的認識。在這些光學和力學原理啟示下,德布羅意提出:有可能用一種新的理論,把這兩種表麵截然不同的現象——波動和粒子統一起來。自1922年開始,他在法國科學院的《波動力學》雜誌上,連續發表了幾篇有關這方麵的論文。他設想任何運動著的粒子都必定伴隨著波,其波長和粒子的質量及速度有關。知道波長,就可以了解粒子的運動。因此,人們不僅可以解釋可見光,而且可以說明為什麼一束粒子同一束可見光一樣會出現衍射現象。德布羅意的理論無疑是大膽的創新,轟動了當時整個學術界。

大多數學者對這個新理論都迷惑不解。物理學的權威洛倫茲甚至斷言德布羅意誤入了歧途。然而,德布羅意堅持自己的研究。幾年後,美國的戴維森和格默,英國的湯姆生先後驗證了電子的波粒二重性。在事實麵前,懷疑派不得不承認德布羅意的理論的正確性。

提出“測不準”原理的海森堡

海森堡(1901—1976),德國物理學家。因創立量子力學和應用該理論發現氫的同素異形體,獲得了1932年度諾貝爾物理學獎。

海森堡出生在德國杜伊斯堡大學的校園裏。父親是大學裏一位頗有成就的曆史學家,親戚們也都是當時德國著名的科學家。

父親希望海森堡長大後也成為一名曆史學家。但是,有著得天獨厚的學習環境的海森堡,從小就對知識有了自己的思考和選擇,他對物理化學似乎有著天生的愛好。

10歲那年,有一天學校放學後,別的孩子都回了家,可是到了晚上仍不見海森堡的影子。父母親隻好到處尋找,最後在學校的實驗室裏找到了他。原來,他被課堂上的一個物理實驗迷住了,以至忘了回家。

海森堡順利地考入了著名的慕尼黑大學。1923年,當他獲得博士學位時,年僅22歲。海森堡雖然年輕有為,卻十分謙遜好學。他對前輩的理論勇於提出自己的看法,這一獨立思考的特點深為權威學者們所賞識,並成為海森堡日後成功的主要原因。

有一次,哥廷根大學物理研究所玻恩教授在慕尼黑大學講學。課後,海森堡給他遞上了一張紙條,並且謙虛地說:“這是我對先生研究的原理提供的一點心得。”玻恩教授沒有把這張紙片當回事,隻是把紙片裝進口袋裏,便急匆匆地離開了。回去後,玻恩教授無意中翻出了海森堡遞給他的紙片。他仔細一看十分吃驚,沒想到這個“毛孩子”竟能提出那麼深刻的見解,而且涉及的正是他研究不透的原理。玻恩教授對這位青年人感歎不已。後來,他堅決邀請海森堡到哥廷根大學擔任自己的助教。