門 捷 列 夫 元素周期律的發現 1867年,俄國彼德圣堡大學里來了一個年輕的化學教授,他就是門捷列夫。身為化學教授的門捷列夫大部分時間不是在實驗室度過,而是將自己關在書房里。手里總捏著一副紙牌,顛來倒去,整好又打亂,亂了又重排。不邀牌友,也不去上別人家的牌桌。 兩年后的一天,俄羅斯化學會專門邀請專家進行一次學術討論。學者們有的帶著論文,有的帶著樣品,只有門捷列夫兩手空空,學術討論進行了三天,三天來討論會場大家各抒己見,好不熱鬧,只有門捷列夫一個人一直一言不發,只是瞪著一雙大眼睛看,豎起耳朵聽,有時皺皺眉頭想想。 眼看討論就要結束了,主持人躬身說道:“門捷列夫先生,不知可有什么高見?”門捷列夫也不說話,起身走到桌子的中央,右手從口袋里取出,隨即一副紙牌甩在桌子上,在場的人都大吃一驚,門捷列夫愛玩紙牌,化學界的朋友已早有所聞,但總不至于鬧到這種地步,到這么嚴肅的場合來開玩笑吧? 只見門捷列夫將那一把亂紛紛的牌捏在手里,三下兩下便整理好,并一一亮給大家看。大家這時才發現這并不是一副普通的撲克,每張牌上寫的是一種元素的名稱、性質、原子量等,共63張,代表著當時已發現的63種元素。更怪的是,這副牌中有紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色。 門捷列夫真不愧為玩紙牌的老手,一會兒功夫就在桌子上列成一個牌陣:豎看就是紅、橙、黃、綠、青、藍、紫分別各一列,橫看那七種顏色的紙牌就像畫出的光譜段,有規律地每隔七張就重復一次。然后門捷列夫口中念念有詞地講著每一個元素的性質,滾瓜爛熟,如數家寶。周圍的人都傻眼了。他們在實驗室里鉆了十年、幾十年,想不到一個年輕人玩玩紙牌就能得出這番道理,要說不服氣吧,好象有理,要說真是這樣,又有些不甘心。 這時一直坐在旁邊觀看的門捷列夫的老師胡子氣得撅起來了,一拍桌子站起來,以師長的嚴厲聲調說道:“快收起你這套魔術吧,身為教授、科學家,不在實驗室里老老實實地做實驗,卻異想天開,擺擺紙牌就要發現什么規律,這些元素難道就由你這樣隨便擺布嗎?……”老人越說越激動,一邊還收拾東西準備離去,其他人見狀也紛紛站起,這場討論就這樣不了了之。 門捷列夫堅信自己是對的,回家后繼續推著這副紙牌,遇到什么地方接連不上時,他就斷定還有新元素沒被發現,他就暫時補一張空牌,這樣他一口氣預言了11種未知元素,那副牌已是74張。這就是最早的元素周期表。 在隨后的幾年中,門捷列夫預言的11種元素陸續被發現,乖乖地住進他的元素周期表,特別是后來發現的氦、氖、氬、氪、氙和氡又給元素周期表增加了新的一族。元素世界一目了然,它就像一幅大地圖,以后化學的研究就全靠這幅指南圖了。 牛 頓 少年時代的牛頓不像高斯、維納那樣,從小就顯露出引人注目的科學天才;也不像莫扎特那樣表現了令人驚嘆的藝術稟賦。他跟普通人一樣,輕松愉快地度過了中學時代。 如果說他和別的孩子有什么不同的話,那就是他的動手能力相當強。他做過會活動的水車;做過能測出準確時間的水鐘;還做過一種水車風車聯動裝置,它使風車可以在無風時借助水力驅動。 15歲那年,一場罕見的暴風雨侵襲英格蘭??耧L怒吼,牛頓家的房子直晃悠,就像要倒了似的。牛頓為大自然的威力迷住了,不禁想測驗颶風的力量。他冒著狂風暴雨來到后院,一會兒逆風跑,一會兒順風跳。為了接受更多的風力,他索性敞開斗篷向上跳躍,認準起落點,仔細量距離,看狂風把他吹出多遠。 1661年牛頓考上了劍橋大學,盡管在中學里是個優等生,可是劍橋大學集中了各地的尖子學生,他的學習成績趕不上別人,特別是數學的差距更大。但是他并不氣餒,就像他少年時代喜歡思考問題一樣,踏踏實實地學習,直到透徹地理解為止。 在大學的頭兩年里,他除學習算術、代數、三角外,還認真學習了歐幾里得《幾何原本》,彌補了過去的不足。他又鉆研笛卡兒的《幾何學》,熟練地掌握了坐標法。這些數學知識,為牛頓后來的科學研究打下了堅實的基礎。 四年后,他從劍橋大學畢業了。1666年的一天,牛頓請母親和弟妹到自己房間里來。房間里黑洞洞的,只從窗子的一個小孔中透過一線陽光,在墻上照出一個白色的光點。牛頓讓他們注意看墻上的光點。他手里拿著自制的三棱鏡,放在光線入口處,使光折射到對面墻上,光點附近突然映出一條瑰麗的彩帶。這條彩帶同雨后晴空中出現的彩虹一樣,由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等七種顏色組成。牛頓和自己的親人共同觀賞了人工復現的自然景象。后來,牛頓又用第二個三棱鏡把七種單色光合成白光。他用白光分解實驗宣告了光譜學的誕生。
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