自杀之谜
在19世纪英国的中央警察机关——苏格兰场的档案中，记载着一桩离奇的血案。
夏天到了，约克郡的史格特爵士和往年一样，到他的乡间别墅去避暑。和其他的英国绅士一样，史格特爵士的起居很有规律：他每天上午都要到庄园里去打猎，中午回来后先靠在书房的皮椅上休息一会儿，才去客厅进午餐。这一天，狩猎归来的史格特爵士和往常一样，带着疲惫的神色进了书房。
正当仆人们在客厅里张罗着开饭的时候，“乒！”从书房里传来了一声尖锐的枪响。待仆人们冲进房门时，不禁都呆住了：史格特爵士靠坐在皮椅上，头搭拉在胸前，汩汩鲜血正从他的胸部涌出。
苏格兰场接到报案后，立即派出比埃尔探长带着警士赶往别墅。
现场勘查很快就结束了。死因很简单，枪弹击中了史格特爵士的心脏，当即毙命。看来，子弹是从史格特爵士常用的那支猎枪中射出的，现在它正横在史格特爵士对面的桌子底下。史格特爵士衣着整齐，胸袋中揣着的一块怀表已被枪弹击碎，表上时针正停在“12”处，无疑，这正是死亡的时间。自杀不可能，因为猎枪离皮椅有一段距离。他杀也不大可能，因为现场陈设有条不紊，门窗紧闭，无外人进入的可能，室内也无搏斗的痕迹。那么，是谁开的枪呢？
第二天，一筹莫展的比埃尔探长坐在史格特爵士的皮椅上，苦苦地思索着。又到中午了，客厅里的大自鸣钟“当当”地敲了12下。比埃尔探长听着钟声，心想，这就是昨天史格特爵士丧命的那一刻了。他茫然地环顾四周，只见正午的阳光从窗外射进来，照在窗边案桌上放置着的一只球形玻璃水瓶上，玻璃水瓶折射出一道耀眼的光芒，直达房间的纵深处。看着看着，比埃尔探长迷茫的眼神中出现了疑问，随即闪出了希望的亮光。
“有了！”比埃尔探长猛地跳了起来，随即对闻声冲进来的警士宣布：“凶手”是太阳光，“同谋”是玻璃水瓶。说穿了，这事件并不很奇怪。我们知道，光线经过凸透镜能发生折射，汇聚到一个焦点上，那一点的温度是很高的。这案桌上装满水的球形玻璃水瓶实际上起到了凸透镜的作用，正午强烈的阳光透过这个硕大的凸透镜，汇聚到焦点上。不幸的是，这个焦点正好落在斜倚在桌边的枪身上，枪膛里的火药在焦点高温的作用下点燃，便把霰弹推出了枪膛，又正巧打中了史格特爵士。猎枪击发后改变了位置，滑落到了地板上。
事后的模拟，证明了比埃尔探长的推断是正确的。
其实，早在这血案发生之前，一些人已发现了普通盛水的球形玻璃水瓶可用来取火。他们是从日常生活中的一些现象中得到启发的：一个盛水的圆瓶放在窗台上，竟会燃着窗帘和台布，并且灼坏了桌面，而这时候瓶里的水仍旧是冷的。有的药房里喜欢用装有水的很大的球形瓶做装饰，这种瓶有时竟会引起极大的灾害——使旁边容易燃烧的药品燃烧起来。
有人曾测定过，一只直径12厘米的圆瓶，可以把太阳光聚集来烧沸表面玻璃上所盛的水，用这样的圆瓶，甚至还可以点燃香烟。
不过，要指出的是，这种用水做成的“透镜”的取火作用，比起玻璃透镜来要弱得多，因为光在水里的折射要比在玻璃里小得多，并且水会吸收光线里绝大部分的红外线，而红外线对于物体的加热是有重要作用的。
还要告诉你的是，水的固态——冰，也可以用来做制造“透镜”的材料。我国清代有位叫郑复光的学者，1819年曾在众目睽睽之下，做了冰透镜取火实验：他找了一把壶底微微向里凹的锡茶壶，灌上热水，放在一块冰上旋转，将冰块烫成两个光滑的凸面，然后再背向靠在一起，做成了一个很大的冰透镜。在阳光灿烂的中午，他把冰透镜靠在一个支架上，让它对准太阳后，在下边就出现了会聚阳光的焦点。过一会儿，放在焦点上的纸捻就燃着了。冰透镜与球形玻璃水瓶取火的原理是一样的。
欲速则不达
巴西海军的斯塔利亚号潜水艇是一艘柴油动力的常规潜艇，它的排水量为3200吨，上面有150名船员，在水下潜伏不动的时间可达140小时。虽然它比起超级大国的核潜艇来要逊色多了，可对于巴西这样一个军力较强的国家来说，它还是被视为海军的骄傲。
上世纪70年代初的一天，斯塔利亚号在南大西洋执行训练任务，当它驶至巴列亚角附近海域时，准备出水进行常例的换气、充电工作。潜艇渐渐上浮，从水压计上可以看出，它已快接近海面了，观察员奉命升起潜望镜，望海面动静。“啊！”海面上有一艘快艇驶来，“紧急下潜！”观察员发出了惊叫。话音未落，斯塔利亚号便发生了猛烈的颤抖——一艘高速穿越的游艇擦顶而过，潜艇顶部被拉开了一个大口子！
海水立时喷涌而进，斯塔利亚号像喝醉了酒的醉汉一样，在海水中摇晃了一阵后，便往下沉去，最后，陷在海底的淤泥中一动也不动了。从仪表上可以看出，这里的深度是46米。
突如其来的横祸使船员们惊惶不已。由于联络中断，救援无望，只能靠自救求生了。这里已离海面不远，只要能上浮到海面上，就有希望。可眼下爬出潜艇要费些时间，因为海水深度每增加10米，就增加一个大气压力，这里的水压使你根本无法打开舱盖，所以只能先打开高压气瓶阀门，向艇内充气加压，等艇内外压力平衡后，方可打开舱盖逃生。
一个小时后，充气结束，舱内外压力平衡了，船员们开始作紧急上浮准备。炊事员勃莱克偶一转头，一筐午餐肉罐头进入了他的眼帘，“哦，也许该带上些罐头，不然，浮上水面后要挨饿的。”在这样的念头支配下，勃莱克急忙拖来两只挎包，七手八脚地塞进许多罐头后，把它们背在身上。
舱盖打开了，很快地，船员们离开了潜艇，投入了冰凉的海水之中。勃莱克因负重物而落于同伴后面，最后一个浮升到水面上。
最后的结局仍是悲惨的：勃莱克活了下来，可他却是斯塔利亚号上惟一生存下来的人，他的伙伴都死了。尽管他们中的许多人已到达了海面了，但是要么是出水后即死去，要么就是救起不久后死在医院里。
这真奇了，死神为什么惟独漏掉了勃莱克呢？
海军医院的医生作了解释。大家知道，气体在水中的溶解度与压力有关，压力越大，溶解度越大；压力降低，溶解度减小。我们平时生活在常压之下，人的各种组织能溶解一定量的气体。而沉没的斯塔利亚号在40多米深的海底充气加压时，艇员们的身体暴露在高压环境下，高压气体会经肺部不断溶解到血液里，被转送到全身各组织器官中去。
当他们离艇上浮时，如果上升速度适当，随着人体逐渐上浮，环境压力逐渐减少，这些溶解的气体就会从人体各组织通过血液循环送到肺部，排出体外。如果人的上浮速度太快，外界压力迅速下降，机体组织内原来溶解的多余气体来不及排出，就会在体内形成气泡。这恰似一瓶啤酒，将瓶盖突然打开的话，原来溶解于酒中的气体就会骤然冲出，形成大量气泡一样。这种讨厌的气泡在人体的血管、关节和神经里形成，就会影响正常血液循环，致人于严重的疼痛，或陷于深度昏迷，严重的会导致死亡。这种现象，在潜水医学上叫做“减压病”。
其次，如上升速度太快，肺内气体不能及时呼出的话，体积猛然膨胀，就会导致肺组织破裂。潜水医学上称之为“肺气压伤”。
斯塔利亚号其他船员的死亡原因正在于上浮太快；而勃莱克的幸免于难，则是他身负的物品重量减慢了上浮速度，无形之中起了逐渐减压的调节作用。如此看来，是那些罐头救了他的性命。
尼奥斯湖奇灾
喀麦隆是西非火山最多的国家，在首都雅温得西北约400千米处，有一座还在经常活动的阿库火山。在火山脚下有一座面积不到2平方千米的小小火山湖——尼奥斯湖。世界上像这样的火山湖有很多很多，所以它先前默默无闻。它的出名，是在发生那次奇灾之后。
1986年8月22日晚上9点30分左右，尼奥斯湖中发出了一声沉闷的巨响，几股强大的气体从湖底冲出，整个水面就像是开了锅一样。这冒出的大量气体悄无声息地向湖边的村庄扑去。这时，劳累了一天的村民们都在酣睡之中，谁都料想不到灾难已经降临。
气体弥漫到哪里，那里就传出呻吟。有人发觉不对劲后赶紧逃命，可没等跑出门口就一头栽倒。一位幸存者后来描述，当时他感到很热，就跟喝醉酒一样，接着就是咳嗽、吐血，最后是挣扎着钻进了一个草垛里才免于一死。
受害最烈的是离湖最近的尼奥斯村，虽然从外表上来看，房屋依旧完好，树木仍然葱茏，可全村竟然只剩下两个活人！其余的人，连同饲养的家畜、家禽都死得精光，这幅惨象就跟挨了一枚中子弹一样。
面对这一重大灾情，喀麦隆政府向国际社会紧急求援，数十个国家立即伸出援助之手。当时正值雨季，道路翻浆，交通不便，大批救援人员和救灾物资是由直升飞机直接运到这里的。一时间，这偏僻的山区热闹非凡，直升机在天空盘旋轰鸣，各种车辆在地面不停地穿梭往来，一位抢险人员说：“如果你想了解什么是人类处理紧急状况的现代化手段，那么可以来这里看一看。”
救援活动告一段落之后的8月29日，联合国救灾协调专员办事处在日内瓦宣布：尼奥斯湖灾难中的死亡人数达1746人！
这场灾难的罪魁祸首是谁？
1987年3月，来自全世界11个国家的200多名科学家，参加在雅温得举行的尼奥斯湖灾难国际讨论会，在5天的讨论后得出结论认为：从尼奥斯湖喷出并酿成灾难的气体是二氧化碳，这种气体是从湖底溢出湖面，而不是湖底火山爆发喷出来的。
那么，这大量的二氧化碳是从何而来的呢？
科学家认为，湖中大量的二氧化碳是一点点慢慢地从火山裂缝中散发渗入到湖水中去的。也有一些是通过水下的碳酸钠热泉进入湖里的。由于近百年来这里并未发生过强烈的火山活动，微妙的化学平衡使湖水分成若干层，最深的一层含有大量的碳酸氢盐。我们知道，碳酸氢盐不够稳定，一旦湖水由于某种原因出现搅动，富含碳酸氢盐的深水就会上翻，释放出大量二氧化碳气体。这情景，就同打开一瓶汽水差不多。
科学家发现，把湖底的水样取出水面时，水就会大量冒气泡，气泡中的气体98%～99%是二氧化碳。可以想象，这样大量的二氧化碳弥漫到村庄里时，当然会造成大批的生命窒息死亡。况且，二氧化碳中还混有硫化氢等有毒气体呢。
可是，是什么原因使本来处于微妙平衡状态的湖水猛然间出现大搅动呢？
科学家是这样解释的，当湖水中二氧化碳的含量很高时，这种微妙的平衡就变得岌岌可危了。哪怕是一次轻轻的震动，比如说一次小小的地震，一次小规模的火山爆发，一块巨石落水，或者是一场风暴，都可能破坏平衡，使湖水中的气体释放出来。
由于出事那天正下着暴雨，有些学者认为，那就是触发原因：暴雨使得尼奥斯湖水的各层上下翻腾，形成了底层水上翻和释气的条件。这二氧化碳的爆发是这样的猛烈，以至产生了5米高的波浪，还击倒了不少岸边植物。后来，那令人窒息的毒气便窜进村庄，登堂入室作案，最终酿成了这次奇灾。
倒霉的伊凡
唐明皇是距今1000多年前的中国帝王，伊凡是距今100多年前的俄国工人，本来他们八杆子也打不着，可是，由于神奇的“猫眼绿”的关系，他们都成为这篇科学故事的主人公，他们的名字才同时出现在这页书上。
先讲唐明皇之谜。
一天，南方爪哇国的使臣来到长安，进贡给唐明皇一对绿色宝石：“大唐天子陛下，这两块猫眼石为仙女所赠，可用来看时间。”据说，唐明皇见后爱不释手，特意为之配了精致的牡丹钿盒，藏在身边。当他和杨贵妃在花园中游玩时，只要贵妃一问：“三郎，什么时辰了？”他就把那小盒打开，对准南方看一下：“哦，爱妃，将到午时，该用膳了。”
唐明皇未能把那两块猫眼石留下来，却给后人留下了一个谜：猫眼石怎么能当钟表用呢？直到1000多年后的今天，科学家才破解了这个谜。
这“猫眼石”为何物？原来它俗称“猫儿眼”，是一种神奇的宝石。在这种宝石中有一道像猫眼瞳仁一样的明亮光带，宛如正午时分的猫眼，因而得名。
“猫眼”是怎样产生的呢？原来它是一种“游彩”，产生游彩的原因是由于某些宝石因有平行纤维构造、平时针状矿物包裹体或平行分布在晶体中的显微管状气穴等，对光产生干涉和集中反射的一种光学效应，即“猫眼效应”。这种效应，目前大约在20余种矿物宝石中都有发现，它们都被称为“猫眼石”。但最好的游彩效应出现在金绿宝石猫眼石中，即“猫眼绿”中。爪哇国进贡给唐明皇的，就是猫眼绿。
猫眼绿又为什么能用来看时间呢？这是因为猫眼光带可以随光变化，左右摆动。早上、中午或晚上，由于光源方向不同，猫眼光带左右摆动的位置也不同。虽然利用这种变化来判断精确的时间是不行的，但用来判断大体的时辰还是可以的。古人没有钟表，用来计时的“沙漏”、“水漏”等器具不便携带，这样，猫眼绿几乎就是最佳的能随身携带的“钟表”了。当然，这样名贵的“钟表”也只有唐明皇这样的帝王才能用得起。
