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第15章 智读科学家学以致用创造发明(1)

喜欢幻想的莱特兄弟

莱特兄弟是举世闻名的美国航空先驱、飞机发明家和美国的自行车制造商。莱特兄弟首先完成载人飞上云霄的壮举。他们曾获得多种荣誉和奖励:如1909年美国国会的荣誉奖,1924年奥维尔·莱特被授予卓越飞行十字勋章。

莱特兄弟出生于美国俄亥俄州的达顿市一位牧师家庭。

在莱特一家居住的地方,有一种风俗,每逢春季,大家都喜欢放风筝,彼此比赛,看谁的风筝放得高,尤其是孩子们的兴趣更浓。

威尔伯弄来许多竹子,扎制风筝。他先把竹子削得细细的,然后扎成各种形状,再糊上一层纸。威尔伯还在纸上画上星条旗或各种鸟类图案,并涂上颜料,风筝的样子非常别致。他制作的风筝能飞得比别人的风筝更高,人人都很羡慕。可是,就是学不到他那一套制作技巧。

有一天,奥维尔问道:"哥哥,为什么我们的风筝会飞得那么高,别人都赶不上我们?""我想是因为竹篾细、体重较轻的缘故。"威尔伯答道。

奥维尔又问:"可是,风筝在逆风的时候被吹成弓形,反而上升得更快,这是什么缘故?""这……我也搞不清楚。"威尔伯回答不了弟弟的问题。年幼的威尔伯不懂得曲面比平面更具浮力的道理。

有一天,威尔伯和奥维尔在外面放风筝玩累了,就躺在像地毯似的绿草地上休息。威尔伯仰望着天空,看到有两只老鹰翱翔在天空,一会儿,拍着翅膀自由飞翔;一会儿,突然转换一个方向,翅膀张开着,一动不动地向前滑翔。显得逍遥自在,毫不费力地在空中遨游。

"啊!你看,那老鹰多自由,要怎么飞就怎么飞,完全随心所欲,假如我们也像老鹰那样在天空中飞来飞去,那该多好啊!"威尔伯对躺在旁边的弟弟说。

"人也能像鸟一样在天空中飞吗?"奥维尔对哥哥会有这种奇怪的想法很惊讶,不禁反问一句。

"假如我们身上也装上一对翅膀,不就可以飞起来了吗?"威尔伯解释着。

"对!只要装上一对翅膀,就可以像鸟一样到处飞翔了,不过……"奥维尔的话还没说完,远处传来大哥喊他们回去吃晚饭的声音。充满幻想的俩兄弟,站起身来,拿着风筝,往回家的路上奔去。

在吃晚饭时,奥维尔把三哥威尔伯的想法告诉了大家,引起了路易和罗林的大笑。

"人怎么能飞上天呢?简直是梦想!"路易断然地予以否定。

"鸟有翅膀,所以才能飞,人的身体这么重,即使装上翅膀,也飞不上去啊!"罗林附和着说。

倒是母亲非常理解她的威尔伯,她知道,威尔伯从小就喜欢各种机械,又富于幻想。虽然想飞上天空的想法似乎有点荒谬,不过威尔伯的想法不无道理。牛顿发现万有引力、瓦特发明蒸汽机、哈格里夫斯发明纺纱机都是先有幻想,然后才出现发明成果的嘛!母亲阻止了路易和罗林对威尔伯的讽刺和嘲笑,威尔伯只是低着头吃东西,一句话也没说,但他心理暗想:我一定要制造出能飞上天空的"大鸟"。

1903年,莱特兄弟发明出世界上第一架载人动力飞机,实现了人类渴望已久的梦想。

第一个发现细菌的人

为什么我们明明把手洗干净了,可还是有微生物残留在手上,那些小小的微生物是什么呢?它就是我们肉眼看不见的细菌。可是,你知道是谁第一个发现细菌的吗?第一个发现细菌的人,是荷兰人,名叫列文虎克。

列文虎克年少时的遭遇十分悲惨。他出生不久,父亲就去世了。刚刚过了16岁,他就在一家杂货铺当学徒了,生活的艰辛可想而知。但是艰难的生活并没有压倒列文虎克,反而磨炼了他的意志。一天劳累的工作结束后,他总是傍着昏暗的烛光,如饥似渴地阅读多种书籍,探索科学的奥秘。

列文虎克还有一个爱好,那就是他只要有空余的时间,总喜欢到附近的眼镜店去走走。透过磨制过的镜片,他看到微小的东西放大了许多,这在他的脑海中激起了许多奇妙的幻想。他决心学习磨镜技术,亲自磨出光匀透亮的镜片,去观察肉眼看不见的东西,揭示它们的本来面目。

但是,事不凑巧,列文虎克被那家杂货铺解雇了。从此,他不得不四处奔波,维持生计。直到40多岁时,他才定居下来,在德尔夫市当了市政府的一名看门人。

看门人在当时是一个被人瞧不起的职业,不受人尊敬。

但生活的坎坷丝毫没有动摇列文虎克制造观察微小生物仪器的理想。

平时除了工作,一切空余的时间,列文虎克依旧如年轻时一样,兴致勃勃地投入到磨制镜片的工作中去。

别人以为他是疯子,可他毫不理会。一天又一天,一年又一年,列文虎克终于磨制成了两块既精致又透亮的镜片——这是他磨制的第418和419块镜片,而以前的那些都太粗糙了,无法看清微小的东西。

列文虎克把两块玻璃一上一下安装起来,还装了一个调节镜片距离的螺旋杆。他迫不及待地把一条苍蝇腿放在镜片下面,一看,天哪,苍蝇的腿一下子放大了,足足有一根鸡毛掸子那么粗。这真是奇迹。经过仔细计算,原来那苍蝇的腿被放大了近300倍。

有一天,他把一个脏老头的牙垢放在显微镜下,仔细一看,顿时大吃一惊:"啊,简直像一个种类齐全的动物园!"牙垢里乱七八糟的小生物多得数不清,谁见了都会感到害怕。

人类社会第一架显微镜就这样诞生了,列文虎克欣喜若狂,简直返老还童了。

1683年,51岁的列文虎克奇迹般的工作,史无前例的发现,像春雷一样惊动了荷兰,轰动了欧洲和全世界!

当时,人们从世界各地拥进德尔夫市,甚至连高贵的英国女王也向这位看门老头请求,准许她看一下从没见过的小东西。

人们向他打听成功的秘诀,列文虎克默默地向人们伸出了自己的双手——一双因为长期磨制镜片而长满老茧和裂纹的手。他告诫年轻人:"要成就一项事业,必须花掉毕生的时间!"发明奇才乔治·西屋

乔治·西屋(1846—1914年),是美国杰出的发明家和企业家。他一生总共获得361项专利,被人们誉为"发明奇才"。他亲手创办了6家世界一流的企业,为美国的工业发展奠定了基石。乔治之所以能获得如此辉煌的成就,首先是把一个远大的目标当作自己的人生理想。

乔治于1846年10月6日生于美国纽约州史哈利山谷的中心桥小镇。

他的父亲精明能干,开办了一个工具和机器店。小乔治倔强任性,才智过人,对父亲工厂里的机器有着浓厚的兴趣。12岁那年,由于他的坚持,父亲不得不允许他到机器工厂去当一名普通工人。在一个炎热的星期六下午,父亲让他独自一人加班切割一批铁管子。开始乔治用手锯锯铁管,又慢又累。用什么办法才能在规定时间内完成任务呢?突然,巨大的蒸汽机吸引了乔治的视线。他灵机一动,想出一个大胆的主意:把锯固定在蒸汽机上,造成一个机械锯。结果,一根铁管子几秒钟就锯好了。从此,乔治对蒸汽机产生了浓厚的兴趣。他阅读了大量有关的书籍,发现当时的蒸汽机都是由密封汽缸里的活塞上下移动来带动皮带把力送到机械上的,既笨重效能又很差。乔治设想,如果把往复式引擎改成旋转式的,既节省了材料又增强了效力。经过几年的艰苦努力,反复试验,终于获得了成功。15岁那年,他高兴地获得了回旋机的专利证书。这是乔治一生中的第一项专利。从此,他燃起了发明创造的蓬勃激情。

乔治以造福人类作为一生的奋斗目标,因此他想尽办法赚钱赢利,却决不唯利是图。他费尽心思扩大企业,却从不弄虚作假。凡是他设计制造的产品,他都力求做到尽善尽美,尤其是关系到人们生命安全的产品,他更是以高度的责任心不断完善。如在制动器刚刚占领市场的时候,产品效果良好,他却又花了25万元去进一步改良,这给刚刚起步的企业带来了很大困难,但产品最终以上乘的质量赢得了顾客。还有一次,顾客反映一批灯泡做得不合格,乔治立即开除了业务经理,并且说:"任何产品达不到十全十美的程度,决不能卖给顾客。"而今,西屋企业的高质量产品已饮誉全球。

阿伦发明镀金术

古代的金雕像,一般都是先将黄金打成非常薄的金箔,然后再将其小心地粘贴在雕像的表面。这样做,既浪费时间又极为费力。后来,有一位科学家发明了电镀金雕像的技术,彻底改变了这种状况,并且一直沿用至今。可以说,这是现代工业生产中电镀技术的起源。

这一天,法国科学家阿伦·艾杰布里希特正在试验室里仿造一种巴格达的电池,这是一种古老的方法,是用一些陶瓷的瓶子、铁棒、铜管再加上一些溶液来制作。阿伦将这些东西放在一个器皿里,然后从新鲜的葡萄里榨出些汁液,倒入了铜管之中,这时候,他看见电压表的指针在移动,试验成功了。

阿伦见自己的试验成功,感到非常兴奋,他转身去找一个本子,想记录下这个实验的全过程。可能是因为太兴奋了,他顺手去取笔记本的时候,一不小心,打翻了放在架子上的一个小雕像,雕像恰好掉进一个盛满金溶液的盆子里,阿伦吃了一惊但他没有去动那雕像,因为金溶液很珍贵,必须要小心处理才行。他想:我要先将实验的记录整理好,再来处理这倒霉的雕像了。

等到这一切做完以后,他才来考虑如何处理这雕像身上的金粉。当阿伦小心翼翼地找来一把刷子,轻轻地一遍又一遍地刷的时候,一件怪事出现了,这些金粉怎么也刷不下来,阿伦顿时大为惊讶。

原来,他试验成功以后,这电池的两根导线恰好掉进了这盆金溶液里,在电解的作用下,金粉均匀地依附在这座雕像的表面上。阿伦立即停下了手中所有的工作,专心致志地研究这个新发现。就这样,人类有了电镀的技术。

羞辱

1912年,法国人维克多·格林尼亚获得了诺贝尔化学奖。

格林尼亚是个富家子弟,从小生活奢侈,不务正业,被人视为没有出息的"二流子"。在一次盛大的宴会上,一位年轻貌美的姑娘讨厌格林尼亚的纠缠,厉声说:"请站远一点,我最讨厌你这样的花花公子挡住视线!"骄傲的格林尼亚有生以来第一次遇到别人对他的蔑视和冷漠。可是,这令人无地自容的羞辱,却使他像一个昏睡不醒的人被猛击一掌后突然清醒过来一样。经过一番深刻的反省,他留下了一封家信,悄悄地离开了家乡。他在信中写道:

"请不要探询我的下落,容我刻苦努力地学习,我相信自己将来会创造出一些成绩来的。"果然,8年以后,他成了著名的化学家,不久又获得了诺贝尔化学奖。

蒙受耻辱,软弱者会因之颓废消极自暴自弃,甚至自我毁灭,而意志坚强的人则能够用行动去洗刷耻辱。格林尼亚正是这样的人。

据说当格林尼亚获得诺贝尔奖后,曾收到这样一封信,信中只有一句话:"我永远敬爱你!"写信者正是那位羞辱过他的美丽姑娘。

聪明的谢绝书

1962年,美国生物化学家弗朗西斯·克里克获得诺贝尔奖。记者来访、电台录像、出席聚会,诸如此类的干扰活动接踵而来,于是,他印制了一份谢绝书,上面写道:

"克里克博士对来函表示感谢,但十分遗憾,他不能应您的盛情邀请而:

给您签名为您的事业出力;赠送相片阅读您的文稿;为您治病作一次报告;接受采访参加会议;发表广播讲话担任主席;在电视中露面充当编辑;赴宴后作讲演写一本书;充当证人接受名誉学位。"克里克的这一招果然奏效,那些想去麻烦他的人一见到这份谢绝书,只好望而止步了。克里克赢得了大量宝贵的科研时间。

不幸中的万幸爱迪生一生有1093项发明,但他小时候做实验时,不幸变成了个聋子,双耳几乎听不到声音。

一位对他忌妒得要命的人,故意在一次宴会上,附着爱迪生的耳朵大声喊道:

"尊敬的爱迪生先生,你听得见我在说话吗?"爱迪生摇了摇头,表示他听不太清楚。

"真可怜啊,双耳不能聆听美妙悦耳的音乐,这样的人活着有什么意义呢?"那人皱着眉头,露出满怀同情和挖苦的神情。

爱迪生没有理他,继续吃自己面前的菜。

那人为了缓解无人理他的尴尬气氛,用稍微缓和的语调继续说道:

"你是发明大王,为何不为自己发明一个助听器?听说你不是全聋,可见你也不是全才——什么都会发明的全才。仁慈的上帝啊,你多残忍呀,你在造物时总是不能十全十美,你可怜可怜伟大的发明家吧,让他的双耳复聪,哪怕只听一次美妙的乐声也行!"爱迪生这时候停止了手中的刀叉,对那位附在他耳朵边大声嚷嚷的人说:

"不,先生,耳朵聋了对我来说是很不幸,可它促使我省下听许多无聊话的时间,专心学习搞发明,你难道不认为这又是一件好事吗?"他顿了顿,又反问道:"譬如,你刚才那几分钟说的话,有多少是非听不可的呢?如果耳朵都用来听无聊至极的话,那才叫万幸中的不幸呢!"亲自做实验检验一下

一天,巴甫洛夫的一位学生兴高采烈地来找巴甫洛夫,他说:"亲爱的老师,经过长时间的实验,我可以证明动物在长期饥饿以后,仍然会有消化液流入空的消化道。""不大可能有这样的事。"巴甫洛夫断然回答。

学生回去以后又一次进行深入研究,然后带着实验的数据记录和图像曲线来见老师。

"我还是觉得这令人难以置信,但我愿意亲自做实验检验一下。"巴甫洛夫摇摇头说,"当没有足够令人信服的证据的时候,我无法了解这种分泌的意义,在这种情况下,我绝对不会苟同别人的观点。"学生只得留下自己的实验结果。

为了检验这个固执学生的实验结果,巴甫洛夫在饥饿的狗面前,几乎一动不动地坐了一个昼夜。他对谁也没讲一句话,连饭都不吃一口。最后,他得到的数据和曲线终于证明学生的实验结果是正确的。

天亮的时候,这个学生又来了,巴甫洛夫兴奋地说:"你是对的!我恭喜你!你果然发现了一个非常重要的现象,这一结论完全可以用到你的博士论文里。"巴甫洛夫喜欢用实例,不用叙述来教人。他讲起课来不是枯燥无味地照本宣科和简单地灌输学说。他要求每个学生都要学会用脑子思考。从事实和科学出发,而不要去相信那些不可靠的印象和臆测。巴甫洛夫认为:"要学习做科学上的艰苦工作。要研究事实,对比事实,积累事实。鸟的翅膀无论怎样完善,如果没有空气的支持,它就永远飞不上去。事实就是科学家的空气。没有事实,你就永远无法飞动。没有它,你的"理论"就只不过是徒然的空想。"甘于平淡的法拉第

法拉第出身贫寒,13岁上街卖报,14岁在一个书店当学徒。只有晚上和假日学习。后来他进了英国皇家学院,在物理学家戴维身边做实验员,工作之苦,如同仆役,受尽欺侮。

1831年,戴维去世了,他接替了戴维的全部工作。这时,法拉第才真正开始从事物理学的研究,但他已是40岁的人了。过去的25年,仅仅是为此做准备。

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