第十二章發明趣事(下)(2 / 3)

時光飛逝,眨眼間,琴納已經是個18歲的小夥子了。他以出色的才華深受盧德洛老師的喜愛。為了進一步培養他,老師把他推薦到大名鼎鼎的名醫享特那裏去學習。亨特治學嚴謹,醫術超群,在醫學界有極高的聲譽。琴納認真地跟老師學習解剖學和醫學理論。

不久,他便成為老師手下的得意門生,經常隨老師出診。

兩年後,琴納學習期滿,他告別了老師,回到家鄉伯克利村開了一家診所。琴納以自己精湛的醫術成為當地有名的醫生。

從此,琴納在醫學道路上不斷探索,而攻克天花成了他的奮鬥目標。經過多年的努力和實踐,1788年,他的論文《接種牛痘的原因和效果》發表了,這在世界醫學界引起了震動,使天花成為可以醫治的疾病。

12歲做學徒的法拉第

1791年9月22日是一個光輝的日子,一代科學巨匠邁克爾·法拉第降生在英國薩裏郡紐囚頓一個貧苦的鐵匠家庭。法拉第的一生是偉人的,然而法拉第的童年卻是十分淒苦的。

為了解決全家的溫飽,老法拉第帶著5歲的小法拉第遷到倫敦,希圖改變貧窮的命運,不幸的是上帝非但沒有給法拉第一家賜福,反而在小法拉第9歲那年奪取了老法拉第的生命。

迫於生計,幼小的僅有九歲的邁克爾·法拉第不得不承擔起生活重擔,去一家文具店充當學徒。4年以後,13歲的法拉第又到書店學徒。起初負責送報,後來充當圖書裝訂工。

貧窮是不幸的,童工的生涯清苦可知。難能可貴的是小法拉第不安於貧窮,不安於清苦,奮誌好學。14歲時他跟一位裝書兼賣書師傅當學徒,利用此機會博覽群書。

法拉利在20歲時聽英國著名科學家漢弗利·戴維先生講課,對此產生了濃厚的興趣。他給戴維寫信,終於得到了為戴維當助手的工作。法拉第在幾年之內就作出了自己的重大發現。

之後,法拉第一直堅持不懈地研究科學知識,後來終於發現了電磁感應現象、電解定律等,為科學作出了巨大貢獻。人們稱他是“世界上最偉大的電學家”。

熱愛自然的達爾文

查爾斯·達爾文的家坐落在英國美麗的城市希魯斯伯裏市,他的家是一座漂亮的花園式建築。父親羅伯特·達爾文是當地著名的醫生。

達爾文從小喜歡昆蟲。一次,達爾文在花園中玩耍,忽然兩隻特別奇怪的昆蟲闖入了他的視線,好奇心驅使他伸手捉住了那兩隻昆蟲,一隻手提一隻。

正在這時,達爾文發現了一隻更奇怪的昆蟲,他還想捉,於是,把左手那隻昆蟲一下子放到嘴裏,抬右手便抓到了第三隻昆蟲。放進嘴裏的那隻昆蟲分泌出又苦又澀的粘液,可他仍然高高興興地拿給父親看。父親心疼地責怪他,可達爾文哪裏聽得見父親的責怪,他的好奇心及興趣使他的心早已傾注在了這3隻昆蟲身上。

1818年夏初,9歲的達爾文跟隨哥哥一道,轉學到城中的古典中學讀書,寄宿在校內,由校方嚴格地管理學生生活。在達爾文即將畢業的時候,哥哥正在努力研究化學。他在家中的工具儲藏間內,建立了一個化學實驗室,經常進行化學和電學方麵的實驗。達爾文就充當他的助手,向他學習,聽取指導,共同研討,時常一起幹到深夜。

因此,達爾文學會了一些實驗方法,對各種混合物的氣體等極感興趣。此後,達爾文堅持不間斷學習,他在學習中積累了大量知識,為以後撰寫《物種起源》積累了寶貴的材料。

最終,達爾文成為英國著名生物學家,進化論創始人。1859年,出版的《物種起源》一書,被恩格斯稱為19世紀自然科學的三大發明之一。

拉埃內克受木料啟發製作聽診器

拉埃內克是法國著名醫學家。1819年,拉埃爾克向世人公布了他的發明——聽診器,以後在診病中被廣泛使用,他的名子也因此栽入了世界醫學史冊。

有一天,拉埃內克從診所下班回家時,經過一片樹林時,聽到了女兒愉快的笑聲,靠近時,發現她在與一些小朋友們玩一種有趣的遊戲。

隻見女兒正跪在草地上,把腦袋枕著一根長長的木料,大聲地數著數:“兩聲,5聲,這下是7聲,對不對?”

等木料那頭的男孩子大聲回答:“對啦!”女兒又禁不住高興地笑出聲來。忽然,她看到了拉埃內克,便朝他招著手:“爸爸,快來,這木頭裏有個小精靈,它會告訴你法郎西斯敲了幾下。”

慈愛的笑容出現在拉埃內克臉上,他走上前去,跟女兒一同做起遊戲來。當他把耳朵貼緊那木料的時候,果然聽到木頭的那端傳來了響亮的咚咚聲。奇怪,那個男孩敲得並不重,木頭裏怎麼會有這麼大的響聲呢?

整個下午,拉埃內克總是心不在焉,他似乎發現了什麼,卻又抓不住一點實在的影子。等到他想得頭腦發脹,甚至可以感覺到太陽穴的血管在“咚咚”發響的時候,他忽然省悟過來:對呀,微小的聲音在木頭裏直線傳播,不像在空氣中那樣四散,能清清楚楚傳導進自己的耳中。如果能按這一原理做一個心音傳導器,那不就能避免上午那個女病人的尷尬了嗎?

一連幾天,拉埃內克用業餘的時間畫圖紙,做木匠。他為了增強聲音傳導的效果,在一枝木棒的兩端接上了兩個喇叭形的附件,讓接收到的聲音更多。

等這種工具做好之後,他又把女兒找來,告訴她:“瑪麗,咱們繼續做那天的遊戲,怎麼樣?”

當他把木棒的一端貼在女兒心髒部位,耳中清晰地傳來了女兒微弱的心跳聲,女兒的心髒比成人跳得快些,但絕對正常。好奇的瑪麗也要聽聽,當她在木棒那頭,聽到拉埃內克的心跳聲時,高興得跳起來:“我聽到了,是爸爸的心在跳!”

從此以後,拉埃內克的聽診器很快在醫生中推廣開來。經過幾代醫生的努力,聽診器已從實心的木棍變成空心的金屬管,中間還加了柔軟的橡膠管,在貼胸的那端還設計出可以增強聲音的膜片。直至現在,當病情不必用心電圖診斷的時候,醫生們依然在使用著經過了改良的拉埃內克的聽診器。

諾貝爾由意外傷手到發明膠炸藥

諾貝爾是瑞典化學家、發明家和炸藥的發明者。

有一天,諾貝爾在實驗室工作時,手被割傷了,他趕快找來一塊膠棉放在傷口上,繼續做實驗。

膠棉隻是一種類似於當今人們使用的創傷膏,是一個醫科學生美納爾發現的,也正是這種膠棉,使諾貝爾產生了靈感。

到了晚上,諾貝爾的手指疼的很厲害,怎麼也睡不著覺。忍不住疼痛的他隻好洗淨傷口,重新放了一些膠棉包好了,這回似乎輕了一些,不那麼疼了。

諾貝爾回到床上暗自思忖:“這是什麼原因呢?肯定是有什麼東西透過棉膠,侵入傷口裏了。啊,對了,白天我摸過硝酸,沒錯,肯定是硝酸有透過棉膠的能力。”

想到這,諾貝爾就急匆匆下樓,鑽進了實驗室裏。他想試一下把硝化甘油和硝酸纖維素混合在一起能產生什麼現象。這兩種都是能完全溶解的爆炸物質,肯定會產生威力強大的爆炸。

諾貝爾把棉膠沾上硝化甘油,用各種不同的比例配方互相混合。結果發現產生了一種類似果凍軟硬的膠質物質。

接下來,諾貝爾分別用棉纖維和其他纖維作了不同程度的硝化實驗,做成高低不同的硝化度的硝酸纖維素,再與不同比例的硝化甘油混合,這樣他共製成了250種以上的混合物,再分別對其性質優劣、作用強弱進行測試。

通過反複實驗,諾貝爾得出了最好的方法,製成了最理想的炸藥,取名為膠炸藥。膠炸藥的研製生產,更好的發揮了作用,方便了隧道、礦山的開通,為人類發展作出了貢獻。

倫琴由一時疏忽到發現X射線

1845年倫琴生於德國的呂內堡。1869年,他在蘇黎士大學獲得哲學博士學位。在以後的19年裏,他在一些大學任教,逐漸取得了著名科學家的聲望。1888年,他被任命維爾茨學物理學教授和物理研究所所長。就是在這裏,倫琴取得了非凡的成就,成為X射線的發明者。

1895年11月8日,倫琴在實驗室泡了一整天,研究的是陰極射線。為了使射線集中向一個方向集射,他在發射管外包了一張黑色的硬紙筒,目的是不使射線從其他方向溢出。

回家的路上,倫琴突然記不得自己是不是關上了電源。燈關了,電源不切斷,發射管便會損壞。這種馬馬虎虎的事已發生過好多次,他寧願再回實驗室一趟,也不願自己寶貴的實驗設備出毛病。

打開實驗室門,倫琴看到,陰極發射管附近有微光。而且發覺那微光不正常,那種熒綠色的微光不僅不在安放發射管的地方,而且光色也不對。

倫琴打開電燈,看到發光體居然是儀器旁邊桌上的一塊紙屏,紙屏上,倫琴曾鍍過發光晶體,這種晶體在高能粒子流的放射下,會發出瑩綠的光。

哪來的高能射線流?陰極射線管四周套著黑色硬紙板圈,它根本不可能射向紙屏。為了把這莫明其妙的情況弄個水落石出,倫琴決定留在實驗室。

倫琴沒有切斷電源,隻是把燈關了,紙屏上的微光又出現了。接著,他把電源切斷,陰極發射管停止工作,那團瑩光立即消失。看來,陰級發射管居然還發射一種人的肉眼無法感知的、能夠穿透黑色硬紙板的射線束。

此時,倫琴猛然想起那一包無人拆動卻毫無道理爆光的感光片,不正是放在與紙屏同一張桌子上的嗎?那時還以為是感光片的問題,但現在看來,作怪的是同一種射線,一種倫琴從未知道的射線。倫琴開始意識到,一次偶然的疏忽,讓他站到了一種新的物理現象發現的大門口。

倫琴在實驗室一連住了10多天,測試這種射線的特征。穿透力是測試的重點,他找來種種能隔開射線穿透的材料,把感光片貼在它們後麵,照射後拿去衝洗。金箔、銀箔、鐵片、木板,都一一試過,這些材料都擋不住未知射線的穿透。

最後一次,倫琴取來一塊小鉛板,它沒能完全遮沒感光片,他隻得用手扶住它。誰知底片衝洗出來以後,倫琴又意外地發現,底片上鉛板部分沒被感光,而自己那隻手,也在底片上留下了痕跡,留下的是自己手的骨骼圖像。結論已經有了:神秘的射線不能穿透鉛板,也不能穿透人的骨骼,因為骨骼主要是由鈣構成的,射線穿不透鈣質。

倫琴立即舉行了實驗結果報告會,到會的科學家裏,最激動的當數大學裏的醫學專家。他們從倫琴的實驗結果裏找到了一種強有力的科學手段。憑借倫琴的射線,醫學家可以穿透人的皮肉看到骨骼的真相,確定與骨骼有關的病情。

而以前,他們隻能憑經驗,或者動手術切開皮肉才能看到真相。醫生們建議,把這種新發現的射線稱作“倫琴射線”,但倫琴當場表示:新射線的許多性質還不清楚,還要對射線作進一步的性質測試,因此他決定把射線稱作“X”射線。

潘琴由加熱黑色沉澱物到發明染料

潘琴是英國著名化學家人,從小就對化學產生了濃厚的興趣。有一天,潘琴的老師霍夫曼沉思自語:能否用煤焦油化學藥品來合成奎寧?奎寧是抗瘧疾藥品,如果合成成功,必將使歐洲國家擺脫依賴遙遠的熱帶國家供應奎寧的局麵。

老師的想法使潘琴覺得很有意義,便在家開始做實驗,但他失敗了。當時還沒有人知道奎寧的結構,即使知道,憑當時僅知的幾種合成方法要製出奎寧來也十分困難。

18歲那年,潘琴大二了。暑假時,他想利用這段時間做一些研究。於是,教授斯托曼爾推薦他試試金雞納霜的化學合成。

潘琴知道已經有人在研究治療瘧疾用的金雞納霜了。“到目前為止還沒有人取得成功,你可以試一試呀。”斯托曼爾教授笑著拍了拍潘琴的肩頭。

潘琴點點頭,開始忙開了。一次次的試驗,一次次的失敗。眼看假期一天天地過去了,潘琴的實驗還是一無所獲。

有一次,潘琴將重鉻酸鉀加入從煤焦油裏提煉出的苯胺裏,結果還是失敗了。潘琴氣急之下,正準備將試管扔了。突然,他發現試管底部有一些奇怪的黑色沉澱物。潘琴正打算把這團沉澱物倒掉,忽然心生一念:給沉澱物加熱,看它是否還原。他點然酒精燈,仔細觀察沉澱物的變化,結果驚奇地發現,黑色的沉澱物漸漸地變成紫色的液體。

這顏色太美麗了!潘琴馬上想到這東西或許可以作為染料。他把一些紫色液體塗在白紙上,白紙立刻變成了紫色。他又將紫色液體塗在幾種絲織品上,效果非常理想。他看到了這種紫色液體的應用前景。

當時的染料都是天然顏料,來源不廣,價格昂貴,而且隻有很少的染料可以牢固地附著在織物上。而他的染料的主要原料苯胺,是從煤焦油中提取的,來源充足,效果也很好。

潘琴把他的紫色化合物樣品寄給蘇格蘭的一家染坊。複信是令人振奮的,說經它染的絲非常漂亮,而且永不褪色,還問這種染料是否容易製取。

潘琴滿懷信心地作出了決定,他將這種染料的製作方法申請了專利,父親和哥哥鼎力支持他。1857年,潘琴一家辦了一座染料工廠,經過6個月的不懈努力,終於生產出了紫色染料,工藝技術也不斷提高。

1861年,潘琴在英國化學會上做報告,介紹煤焦油在工業上的用途。報告結束後,著名科學家法拉第向他表示祝賀,稱讚他在製取紫色染料方麵的成就,潘琴卻謙虛地說:“這沒有什麼,我是偶然碰到的。”

查理斯由老鼠引起的發明

19世紀中葉的英國倫敦馬路窄小,人流如潮,遇到馬車通過,整條道路便被堵得水泄不通。

倫敦政府部門對這種交通狀況憂心忡忡,但又束手無措。無奈之下,他們決定廣泛征集改善交通狀況的良策。這個時候,一位名叫查理斯的法官向政府提出了修建地下鐵道的建議。

查理斯每年不知要處理多少起因車輛擁擠引起的糾紛,對倫敦的交通擁擠深有體會。他認為用火車最理想,載人多,速度又快。但是,火車在城市裏怎麼跑呢?查理斯又陷入了深思。他不願就此罷休,力求尋找突破點。

就在查理斯冥思苦想的時侯,機遇來到了他的麵前。在他打掃家裏的衛生時,注意到牆角邊有一個老鼠洞口,一直通到牆外,查理斯沒有忽視這個現象,他的腦海中忽然迸發出一串智慧的火花:火車無法在地上行駛,但可以轉入地下行駛啊!

查理斯經過縝密的分析,認為“讓火車入地”完全可行。

1843年,查理斯向政府提交了這個提議。經過馬拉鬆式的論證,政府部門組織了大約900名工人,開始修建地下鐵道。

地下鐵道建成後,在居民中掀起一股熱潮。許多居民出於好奇心,爭先恐後地乘坐地鐵。不過,最初的地鐵乘坐起來並不舒適,因此這股熱潮一過,幾乎就無人問津了。

1896年,在匈牙利首都布達佩斯,誕生了世界上第一輛電動地鐵列車。它沒有汙染,行駛速度快,深受人們的歡迎。此後,電動地鐵列車相繼出現在世界各大城市,成為人們主要的交通工具之一,一直沿用到今天。

發明無線電通信的少年

1874年,馬可尼出生在意大利的波洛尼亞。他家比較富裕,馬可尼從小受到很好的教育,在中學學習時成績優秀。1889年,年僅15歲的馬可尼便以優異的成績考入了波洛尼亞大學。