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第23章 工业革命时期领先的科技(3)

儒勒·凡尔纳是19世纪法国作家,他是着名的科幻小说和冒险小说作家,被誉为“科学幻想小说的鼻祖”。他以总名称为《在已知和未知的世界中奇异的漫游》一举成名。代表作为三部曲《格兰特船长的儿女》、《海底两万里》和《神秘岛》。凡尔纳的故事生动幽默、妙语横生,又能激发人们尤其是青少年热爱科学、向往探险的热情,所以100多年来,一直受到世界各地读者的欢迎。据联合国教科文组织的资料表明,凡尔纳是世界上被翻译的作品最多的十大名家之一。

凡尔纳一生总共创作了66部长篇小说或短篇小说集,还有几个剧本,一册《法国地理》和一部6卷本的《伟大的旅行家和伟大的旅行史》,主要作品还有《气球上的五星期》、《地心游记》、《机器岛》、《漂逝的半岛》和《八十天环游地球》等20多部长篇科幻历险小说。

儒勒·凡尔纳(1828~1905年),1828年生于法国西部海港南特,他在劳阿尔河上的菲伊德岛生活学习到中学毕业。父亲是一位颇为成功的律师,一心希望他子承父业。但是凡尔纳自幼热爱海洋,向往远航探险。11岁时,小凡尔纳背着家人,偷偷地溜上一艘开往印度的大船当见习水手,准备开始他梦寐以求的冒险生涯。不过由于发现及时,父亲在下一个港口赶上了他。这次以受到严厉的惩罚而告终的旅行换来的是更为严格的管教,他躺在床上流着泪保证:“以后保证只躺在床上在幻想中旅行。”这使他彻底丧失了成为冒险家的可能性。当然,蔚蓝色的大海在心中的形象是永远也无法磨灭的。也许正是由于这一童年的经历,客观上促使凡尔纳一生驰骋于幻想之中,创作出如此众多的令人着迷的科幻作品。

18岁时,他遵父嘱去巴黎攻读法律,可是他对法律毫无兴趣,却爱上了文学和戏剧。一次,凡尔纳自一场晚会早退,下楼时他忽然童心大发,沿楼梯扶手悠然滑下,不想正撞在一位胖绅士身上。凡尔纳非常尴尬,道歉之后随口询问对方吃饭没有,对方回答说刚吃过南特炒鸡蛋。凡尔纳听罢直摇头,声称巴黎根本没有正宗的南特炒鸡蛋,而自己刚好是南特人,做这道菜很拿手。胖绅士闻言大喜,诚邀凡尔纳登门做客。二人友谊从此开始,并一度合写戏剧,为凡尔纳走上创作之路创造了有利条件。这位胖绅士的名字是大仲马。毕业后,他更是一门心思投入诗歌和戏剧的创作,为此不仅受到父亲的严厉训斥,并失去了父亲的经济资助,他不得不在贫困中奋斗,以读书为乐。他十分欣赏雨果、巴尔扎克、大仲马和英国的莎士比亚。

凡尔纳的作品,不仅以流畅清新的文笔,波澜起伏的情节,吸引了广大的读者。更为可贵的是,他那非凡的想象力,浪漫而又符合科学的幻想,使读者如痴如醉,跨过时代的门槛,提前迈进了未来世界。

就拿潜水艇来说,尽管早在200年以前,俄罗斯皇帝亚历山大一世便坐在一个密封的容器里,沉到海底一会儿,然后又浮出水面,然而人们一直未能制成真正能到海底航行的船只。1776年,美国科学家罗伯特·富尔顿着手设计潜水艇,直到1863年,人们才开始试制很小的潜水艇。在凡尔纳的作品中,光是艇上的会客室,便长约10米,宽6米,高5米。艇里居然还有一个藏书1.2万册的图书馆。这艘潜水艇可以在海底长驱2万里,更何况那时还没有一个人游历过太平洋、印度洋、大西洋的海底。凡尔纳正是凭借他那丰富的想象力,形象地描绘了未知的海底世界,使读者如睹其状,如闻其声,如入其境。

那时,还没有发明电报。在凡尔纳的笔下,却不仅有电报,还有“有声传真”——电视。凡尔纳在莱特兄弟制造出第一架飞机之前几十年,便已在他的作品中写到了直升机。

凡尔纳还用饱蘸幻想的妙笔,写出了三位探险家坐在一颗大的炮弹里,用巨炮把他们射到月球上去了,这就是那本描述宇航生活的《从地球到月球》。

凡尔纳被人们称赞为“科学时代的预言家”。后来,许多科学家都曾谈及,他们是受凡尔纳作品的启迪才走上了科学之路的,如潜水艇发明者之一,美国青年科学家西蒙·莱克在1897年建造了“亚尔古”潜艇。莱克在自传中的第一句话便说:“儒勒·凡尔纳是我一生事业的总指导。”飞越北极的海军上将伯德、气球及航海探险家奥古斯特·皮卡德、无线电发明者之一的马可尼,在谈到他们的创造发明时,都说是从凡尔纳的科学幻想小说中受到了启发。法国的利奥台元帅甚至这样说:“现代科学只不过是将凡尔纳的预言付诸实践的过程而已!”

凡尔纳之所以成了科学时代的预言家,那是由于他正生活在资本主义上升、发展的时期,处于科学技术大发展的时代。他的作品正是一面时代的镜子,反映了人们对摆脱手工式小生产,实现资本主义大生产,以及对科学技术大发展的强烈愿望。

凡尔纳逝世时,人们对他作出了恰如其分的评价:“他既是科学家中的文学家,又是文学家中的科学家。”凡尔纳,正是一位把科学与文学巧妙地结合起来的天才大师。

凡尔纳的作品里充满了知识,但他本人却是一名宇宙神秘主义者,对世界有一种神秘的崇拜。另外,在他的小说中,有时候思考问题不够深刻,主题也常常重复。但总的来说,凡尔纳的尝试仍然是伟大的。他写的虽然都是平凡小事,但读后仍使我们激动不已。正如1884年教皇在接见凡尔纳时所说的:“我并不是不知道您的作品的科学价值,但我最珍重的却是它们的纯洁、道德价值和精神力量。”

(第六节) 居里夫人开创原子能时代

玛丽亚·斯克洛多夫斯卡·居里(1867~1934年)是一位影响过世界进程、伟大无私而又谦逊质朴的女性,原子能时代的开创者之一。在世界科学史上,玛丽·居里是一个永远不朽的名字。这位伟大的女科学家,以自己的勤奋和天赋,在物理学和化学领域,都作出了杰出的贡献,1903年,她和丈夫皮埃尔·居里及亨利·贝克勒尔共同获得了诺贝尔物理学奖;1911年,又因放射化学方面的成就获得诺贝尔化学奖;1995年,她与丈夫皮埃尔·居里一起移葬入先贤祠。她还是“居里学院”的创始人。

居里夫人是波兰裔法国籍女物理学家、放射化学家,1867年11月7日出生在波兰华沙的一个教师家庭。玛丽·居里是家中5个子女中最小的。她的父亲是一名收入十分有限的中学数理教师,妈妈也是中学教员。玛丽的童年是不幸的,她的妈妈得了严重的传染病,是大姐照顾她长大的。后来,妈妈和大姐在她不满10岁时就相继病逝了。她的生活中充满了艰难。这样的生活环境不仅培养了她独立生活的能力,也使她从小就磨炼出了非常坚强的性格,她靠自学走进了巴黎大学的大门。

1896年,法兰西共和国物理学家贝克勒尔发表了一篇工作报告,详细地介绍了他通过多次实验发现的铀元素,铀及其化合物具有一种特殊的本领,它能自动地、连续地放出一种人的肉眼看不见的射线,这种射线和一般光线不同,能透过黑纸使照相底片感光,它同伦琴发现的伦琴射线也不同,在没有高真空气体放电和外加高电压的条件下,却能从铀和铀盐中自动发生,铀及其化合物不断地放出射线,向外辐射能量。这使居里夫人发生了极大的兴趣。这些能量来自于什么地方?这种与众不同的射线的性质又是什么?居里夫人决心揭开它的秘密。1897年,居里夫人选定了自己的研究课题——对放射性物质的研究。这个研究课题,把她带进了科学世界的新天地,最终完成了近代科学史上最重要的发现之一——放射性元素镭,并奠定了现代放射化学的基础,为人类作出了伟大的贡献。

在实验研究中,居里夫人设计了一种测量仪器,不仅能测出某种物质是否存在射线,而且能测量出射线的强弱。她经过反复实验发现,铀射线的强度与物质中的含铀量成一定比例,而与铀存在的状态以及外界条件无关。居里夫人对已知的化学元素和所有的化合物进行了全面的检查,获得了重要的发现:一种叫做钍的元素也能自动发出看不见的射线来,这说明元素能发出射线的现象绝不仅仅是铀的特性,而是有些元素的共同特性,她把这种现象称为“放射性”,把有这种性质的元素叫做“放射性元素”,它们放出的射线就叫“放射线”。她还根据实验结果预料:含有铀和钍的矿物一定有放射性,不含铀和钍的矿物一定没有放射性。仪器检查完全验证了她的预测。她排除了那些不含放射性元素的矿物,集中研究那些有放射性的矿物,并精确地测量元素的放射性强度。在实验中,她发现一种沥青铀矿的放射性强度比预计的强度大得多,这说明实验的矿物中含有一种人们未知的新放射性元素,且这种元素的含量一定很少,因为这种矿物早已被许多化学家精确地分析过了。她果断地在实验报告中宣布了自己的发现,并努力要通过实验证实它。在这关键的时刻,她的丈夫比埃尔·居里也意识到了妻子的发现的重要性,停下了自己关于结晶体的研究,来和她一道研究这种新元素。经过几个月的努力,他们从矿石中分离出了一种同铋混合在一起的物质,它的放射性强度远远超过铀,这就是后来被列在元素周期表上第84位的“钋”。几个月以后,他们又发现了另一种新元素,并把它取名为镭。但是,居里夫妇并没有立即获得成功的喜悦。当拿到了一点点新元素的化合物时,他们发现原来所做的估计太乐观了。事实上,矿石中镭的含量还不到百万分之一,只是由于这种混合物的放射性极强,所以含有微量镭盐的物质表现出比铀要强几百倍的放射性。

钋和镭的发现,以及这些放射性新元素的特性,动摇了几世纪以来的一些基本理论和基本概念。科学家们历来都认为,各种元素的原子是物质存在的最小单元,原子是不可分割的、不可改变的。按照传统的观点是无法解释钋和镭这些放射性元素所发出的放射线的,因此,无论是物理学家,还是化学家,虽然对居里夫人的研究工作都感到有兴趣,但是心中都有疑问。尤其是化学家们的态度更为严谨。为了最终证实这一科学发现,也为了进一步研究镭的各种性质,居里夫妇必须从沥青矿石中分离出更多的、并且是纯净的镭盐。

1902年底,居里夫人提炼出了1/10克极纯净的氯化镭,并准确地测定了它的原子量。从此镭的存在得到了证实。镭是一种极难得到的天然放射性物质,它的形体是有光泽的、像细盐一样的白色结晶。在光谱分析中,它与任何已知的元素的谱线都不相同。镭虽然不是人类第一个发现的放射性元素,但却是放射性最强的元素,利用它的强大放射性,能进一步查明放射线的许多新性质,以使许多元素得到进一步的实际应用。医学研究发现,镭射线对于各种不同的细胞和组织,作用大不相同,那些繁殖快的细胞,一经镭的照射很快都被破坏了。这个发现使镭成为治疗癌症的有力手段,癌瘤是由繁殖异常迅速的细胞组成的,镭射线对于它的破坏远比周围健康组织的破坏作用大得多,这种新的治疗方法很快在世界各国发展起来。在法兰西共和国,镭疗术被称为“居里疗法”。镭的发现从根本上改变了物理学的基本原理,对于促进科学理论的发展和在实际中的应用,都有十分重要的意义。由于居里夫妇的惊人发现,1903年12月,他们和贝克勒尔一起获得了诺贝尔物理学奖。

居里夫妇的科学功勋盖世,然而他们却极端藐视名利,最厌烦那些无聊的应酬。他们把自己的一切都献给了科学事业,而不捞取任何个人私利。在镭提炼成功以后,有人劝他们向政府申请专利权,垄断镭的制造以此发大财。居里夫人说:“那是违背科学精神的,科学家的研究成果应该公开发表,别人要研制,不应受到任何限制”,“何况镭是对病人有好处的,我们不应当借此来谋利”。居里夫妇还把得到的诺贝尔奖金,大量地赠送别人。

1906年,居里先生不幸因车祸而去世,居里夫人承受着巨大的痛苦,她决心加倍努力,完成两个人共同的科学志愿。巴黎大学决定由居里夫人接替居里先生讲授物理课,居里夫人成为着名的巴黎大学有史以来第一位女教授。还是在他们夫妇分离出第一批镭盐的时候,就开始了对放射线各种性质的研究。仅1889~1904年间,他们就先后发表了32篇学术报告,记录了他们在放射科学上探索的足迹。1910年,居里夫人又完成了《放射性专论》一书。她还与人合作,成功地制取了金属镭。1911年,居里夫人又获得诺贝尔化学奖。一位女科学家,在不到10年的时间里,两次在两个不同的科学领域里获得世界科学的最高奖,这在世界科学史上是独一无二的事情。

1932年,65岁的居里夫人回到祖国,参加“华沙镭研究所”的开幕典礼。居里夫人从青年时代起就远离祖国,到法兰西共和国求学,但是她时刻也没有忘记自己的祖国。小时候,她的祖国波兰被沙俄侵占,她就非常痛恨侵略者,当他们夫妇从矿物中分离出新元素以后,她把新元素命名为“钋”。这是因为钋的词根与波兰国名的词根一样,以此表示对惨遭沙俄奴役的祖国的深切怀念。

1934年7月14日,居里夫人病逝了。她最后死于恶性贫血症。她一生创造、发展了放射科学,长期无畏地研究强烈放射性物质,直至最后把生命贡献给了这门科学。她一生中,共得过包括诺贝尔奖等在内的10种着名奖项,得到国际高级学术机构颁发的奖章16枚;世界各国政府和科研机构授予的各种头衔多达100多个。但是她一如既往地那样谦虚谨慎,伟大的科学家阿尔伯特·爱因斯坦评价说:“在我认识的所有着名人物里面,居里夫人是唯一不为盛名所颠倒的人。”

居里夫人“教女有方”,她有两个女儿。继居里夫人和她的丈夫获诺贝尔奖之后,由居里夫人培养成才的两对后辈也相继获得诺贝尔奖:长女伊伦娜,核物理学家,她与丈夫约里奥因发现人工放射物质而共同获得诺贝尔化学奖;次女艾芙,音乐家、传记作家,其丈夫曾以联合国儿童基金组织总干事的身份荣获1956年诺贝尔和平奖。

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