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第43章 科技人物(6)

诺贝尔

艾尔弗雷德·诺贝尔于1833年出生在瑞典首都斯德哥尔摩的一个机械师家庭,他自幼体弱多病,而且长相丑陋。由于家境贫困,他几乎没有受到过什么正规的教育。

1842年,因他的父亲伊曼纽尔在彼得堡开设了一家生产地雷和水雷的工厂,诺贝尔的全家也随之迁往彼得堡随着家庭状况的逐渐好转,父亲为诺贝尔兄弟三人请了家庭教师。三兄弟中,诺贝尔学习最为用功,尤以外语最为突出,他掌握了英、俄、德、法等几门外语。诺贝尔对文学的兴趣浓厚,最喜爱雪莱的诗歌,诗歌中所描绘的美好事物和那种崇高的艺术境界伴随着他度过了一生的时光。他不仅写过诗,还写过小说和戏剧,由此可见他对文学的热爱。

童年的诺贝尔从父亲那里听到了许多关于科学家的故事,从那时起诺贝尔就立志要刻苦学习,将来也成为一名有所作为的科学家。

在16岁那年,诺贝尔到法国巴黎求学。随后,他又在父亲的支持下,来到纽约,跟一位工程师学习机械制造及化学知识。在这里,诺贝尔被科学深深地吸引了,并树立了献身科学事业的崇高信念。

4年后,诺贝尔回到了彼得堡,加入到父亲和哥哥们的工作中。同时诺贝尔又积极地研究威力更强大的火药,以取代伊曼纽尔发明的火药。

他了解到意大利的索布雷洛发明的硝化甘油爆炸力很强,但因为在试验中发生了大爆炸研究者不得不放弃了研究,他便开始试探着研究硝化甘油。这是一项极其危险的研究工作。他的弟弟爱弥尔和许多人都在进行此项实验时丧命,他和父亲偶然外出,才躲过了一场灾难。一时间硝化甘油成了使人谈虎色变的怪物。其实,硝化甘油的重要性在当时已十分明显,建铁路、修运河、采矿石、开隧道都可派上用场诺贝尔深知自己研究与发明的重要性,为了令炸药能够安全使用,减少意外爆炸事故的发生,他在提高炸药威力的同时,注意提高炸药的安全系数。终于在1875年,诺贝尔克服了诸多难题,发明了明胶炸药。因其杰出贡献,瑞典科学院授予诺贝尔莱阿斯蒂特奖金。

诺贝尔一生获取的专利多达355种,包括防爆锅炉、自动闸、火箭发射法、电话及电池的改良等等,其中最著名的就是明胶炸药和1896年研制成功的无烟炸药。诺贝尔一生厌恶战争,向往和平,但他发明的炸药却使无数人在战争中丧命,为此他决定设立和平奖金。1891年,在伯尔尼召开的世界和平大会上,他通过他的朋友——女作家伯莎·苏特娜夫人向和平大会捐款,以此来资助世界和平运动。

1895年11月27日,诺贝尔立下了遗嘱:“我献出我的全部财产,以它的利息设立5个奖项:物理学奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖、和平奖。上述各奖项希望授予最适当的人,国别不限。”从此,这项超越国籍的诺贝尔奖成为世界上最权威、最具影响力的奖项。1896年12月10日,诺贝尔逝世,终年63岁。诺贝尔的名字和他在科学探索中取得的成就永远留在了人类社会文明发展的史册上,熠熠生辉。

爱迪生

爱迪生于1847年2月11日出生在美国俄亥俄州的迈兰镇,他从小就有颗好奇的心,对生活中的每一件事情,都喜欢寻根问底。有一次,父亲在草棚里发现他趴在草堆里一动不动,便问他在做什么,爱迪生一本正经地说:“我在孵小鸡呀!”父亲对他说,人是孵不出小鸡的,爱迪生问道:“为什么母鸡能,我就不能呢?”

爱迪生8岁时,爱迪生上学,只在学校待了三个月,就被老师斥以“低能儿”而离开了校门,原因是爱迪生经常问一些令老师很为难的问题。爱迪生的问题难倒了老师,可老师教的功课,他还是一点儿不理解,只好被母亲领回了家里。

此后,母亲成了爱迪生的老师。在母亲的引导下,他迷上了读书,读了莎士比亚、狄更斯的著作和许多重要的历史书籍。9岁时,他便开始阅读难度较大的书,如柏克《自然与实验哲学》,从中他学到了许多知识。12岁那年,他开始在列车上当报童,并在车上租了一个小房间,买了一台简单的印刷机,自己编写、印刷报纸,然后出售。他因此发了一点儿小财,购买了一些化学用品,便开始在火车上“工作室”里做实验。有一次化学药品着了火,他的设备被列车员全部扔出了窗外,而他本人也因此挨了列车员的耳光,一只耳朵被打聋了。15岁那年,爱迪生在火车道旁救了站长的孩子,为表示感谢,站长把铁路电报技术教给了他,并推荐他在铁路公司当电报生。

1869年,爱迪生来到纽约,靠自己娴熟的技术在一家通信所当了一名电报员。不久,他就发明了一种新式电报机。他的这一发明极大促进了现代电报业的发展,“青年发明家爱迪生”的美名也迅速传遍了全国。

1876年,爱迪生在纽约附近的门罗公园创建了一所大规模的实验工厂。他改进了贝尔发明的电话,并使之投入实际使用,还先后发明了留声机、电灯、电影放映机等。他的公司在1903年摄制了第一部故事片《列车抢劫》。在这之后,爱迪生创办了许多商业性公司,这些公司后来合并为爱迪生通用电气公司,后又称为通用电气公司。他还发明了碱性电池、有声电影,找到了化工新材料橡胶等等。从1869—1910年的41年间,爱迪生一共获得1328项发明专利,平均每10天就有一项新发明问世。

1931年10月18日,爱迪生因病逝世,享年84岁。

莱特兄弟

威尔伯·莱特于1867年出生,而他的胞弟奥维尔·莱特是在4年之后才来到人世的,虽然相隔几年,但两兄弟却有着共同的兴趣和爱好。莱特兄弟的父亲是一个木匠,他经常买玩具送给两兄弟,这对他们产生了深刻的影响。

有一年的圣诞节,他们的父亲老莱特送给了两兄弟一个飞螺旋玩具,这个模样古怪的玩具有一个特点,就是上紧了橡皮筋后,可以飞上天空。这引起了莱特兄弟极大的兴趣,因为在他们的印象中,只有鸟儿才可以飞上天空兄弟俩把这个玩具拆了又装,装了又拆,希望可以发现其中的奥秘。他们产生一种愿望,制造出一种能够高高飞上天空的机器,这种愿望影响了他们的一生。莱特兄弟受到经常搬家、转学的影响,对功课不太重视。

两个人喜欢飞行,而且经常讨论这一问题。莱特兄弟俩只读了几年书就中途辍学了,起初两个人开了家印刷社,后来出于对机械制造的兴趣,他们开了一家自行车行,这为他们以后从事飞机的发明工作积累了资金和技术经验。

后来,莱特兄弟从飞鸟和风筝中找到了灵感。他们发现:海鸥的翅膀稍微有些弯曲,这种身体结构是它们能够翱翔蓝天的关键。1899年8月,这两个年轻人着手制造他们的第一架飞机——双翼风筝式飞机。这架飞机的一个特点是:利用机翼的扭曲或弯曲,可以保持横向稳定或侧向平衡。莱特兄弟的第一架滑翔机也运用了机翼扭曲这一特点。这架滑翔机在1900年制成,被运往北卡罗来纳海岸的基蒂霍克进行试飞。兄弟俩用了一个星期的时间,把滑翔机装好。他们先系上绳索,然后由威尔伯坐上去进行试飞,但只飞了1米多高。第二年,兄弟俩经过多次改进,又制成了一架滑翔机,这次飞行的高度达到了180米。莱特兄弟开始考虑飞机的动力问题,他们想到了汽车的发动机。一位制造发动机的工程师专门为莱特兄弟造出一部12马力、重量只有70千克的汽油发动机。经过无数次的试验,他们终于把发动机安装在滑翔机上,并在滑翔机上安上了螺旋桨。

带有螺旋桨的飞机再次给莱特兄弟带来了麻烦,但成功终究属于这一对不畏困难、坚持不懈的“飞人”兄弟。1903年12月14日,莱特兄弟在基蒂霍克再次试飞改进后的带有螺旋桨和发动机的飞机。在准备工作就绪后,兄弟俩以抛硬币的方法,决定由威尔伯先飞。威尔伯飞了起来,但很快又掉了下去。兄弟俩经过研究,发现是起飞方面的原因。

1903年12月17日,莱特兄弟再次试飞,驾驶员换成了奥维尔。飞机起飞后,一下子升到3米多高,随即水平地向前飞去。飞机飞行了36.6米,历时12秒,然后稳稳地着陆了同一天,他们接着又飞了3次,其中一次飞了260米,持续了59秒。这是人类历史上第一次成功驾驶飞机飞行。莱特兄弟把这个消息告诉了报社,可报社不相信有这种事,拒不发布消息。莱特兄弟继续改进他们的飞机,不久,又制造出能乘坐两个人的飞机,并且在空中飞了1个多小时。

1908年9月10日,莱特兄弟终于向世人展示了他们的飞机。奥维尔驾驶着他们的飞机,在一片欢呼声中,自由自在地飞向天空。

不久,莱特兄弟在政府的支持下,创办了一家飞行公司,同时开办了飞行学校。从此,飞机成了人们又一项先进的交通丁具。

1912年,威尔伯因病逝世,年仅45岁。1948年,奥维尔逝世,享年77岁。莱特兄弟孜孜不倦地从事飞行与研究,实现了人类的飞翔梦想。他们两个人是现代航空科学的先驱。

刘徽

刘徽是中国魏晋年间杰出的数学家,中国古典数学理论的奠基者之一。其籍贯及生卒年月不详。刘徽幼年曾学习过《九章算术》,成年后又继续深入研究,在魏景元四年(公元263年)为《九章算术》作注,并《重差》作为《九章算术》注第十卷。唐初以后,《重差》以《海岛算经》为名单独发行。刘徽全面论述了《九章算术》所载的方法和公式,指出并且纠正了其中的错误,在数学方法和数学理论上作出了杰出的贡献。

刘徽创造了割圆术,并运用极限思想证明了圆面积公式及计算圆周率,并且得出圆周率为3927/1250,还计算了圆内接正3072边形的面积,验证了这个值。刘徽提出的计算圆周率的科学方法,奠定了此后千余年中国圆周率计算在世界上的领先地位。祖冲之后来进一步将其可靠数字推进到八位。

刘徽在证明羡除(楔形体)体积公式时,提出了“上连无成不方,故方锥与阳马同实”的论断,他还提出圆锥、圆亭分别与其外切方锥、方亭体积之比为π:4,从而证明了它们的体积公式。此外,刘徽还提出圆锥与方锥侧面积之比为π:4的论断,从而求出了圆锥侧面积公式。

关于率的应用刘徽给出率的定义是:“凡数相与者谓之率”。他把分数看成两个量相与,指出率具有“粗者俱粗,细者俱细”等性质,从而可“乘以散之,约以聚之,齐同以通之”,认为它们是数学运算的纲纪。他提出“凡九数以为篇名,可以广施诸率”,而《九章算术》所提出的今有术——“以所有数乘所求率为实,以所有率为法,实如法而一”,是普遍方法。刘徽还注解了《九章算术》的大部分术文,解决了近二百个问题。

刘徽在数学上贡献极多他发展了天文观测中的重差术,他认为:“凡望极高、测绝深而兼知其远者必用重差、勾股,则必以重差为率,故曰重差也。”他在《海岛算经》中提出重表法、连索法、累矩法三种基本方法,总结出“孤离者三望,离而又旁求者四望”。

沈括

1031年,沈括出生于浙江钱塘的一个封建官僚家庭幼时他随父辗转江南各地,饱览了祖国壮丽的河山,见识了各地的风俗民情。他酷爱读书并善于独立思考提出新见解。沈括从小就立下了读万卷书、行万里路的志向。

1061年,沈括任宁国县县令时,修复了“万春圩”,推广圩田。1063年,他考中进士后,被推荐到昭文阁编辑校对书籍,开始对天文、历算进行研究。这期间,沈括写成了《南郊式》,对朝廷祭祀天地的郊祭典礼进行了修改和简化,他的主张很快就被采用。他还被提升为太史令兼司天监,负责掌管图书资料、天文历法。后来他又升任太常丞,掌管礼乐。沈括博学多才的沈括堪称中国古代科学的坐标。他在天文、地理、数学、物理、化学、生物、医药、水利、文学、音乐甚至军事方面,都取得了令人无法企及的卓越成就,将中国的科学技术水平推向新的高峰。沈括的成就对后世产生了巨大的影响。他发明了隙积法,成为垛积术的创始人;沈括是世界上第一个发现地磁偏角的人;他总结的指南针装置方法,为后世航海作出了巨大贡献;他编制的《十二气历》为后世的历法改革提供了新的理念;他的地质学理论和研究方法,至今仍被科学工作者广泛使用;他的著作《梦溪笔谈》被誉为“中国科学史上的里程碑”。书中除了记载他一生的科学研究成果外,也记载了大量的中国古代的科学资料,其中对活字印刷术、地磁偏角、指南针、常州陨石等都有所记载,是我国古代科技研究的宝贵材料。

他同时还是一位出色的外交家和军事家,在北宋与契丹的边界争端上,沈括和契丹丞相一共进行了6次会谈,最后凯旋,不但维护了国家的领土完整和民族尊严,也震慑了契丹,使契丹从此不敢再滥施武力。在抵抗西夏的侵犯上,他先后出任延安州官和经略安抚使,任期内不但注意整顿军纪,还改进兵器和阵法,增强了军队的战斗力,加强了军事防务。1081年,西夏大举进犯北宋边境,沈括率领大军迎敌,大败西夏7万大军。

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