汪媛
1.如果有機會發(fā)現(xiàn)足以載入史冊的科學(xué)成果,你會怎么做?在18世紀,一位性情孤僻的科學(xué)家競將自己的科研成果攥在手里,至死不發(fā)表。他就是英國人亨利·卡文迪許。
2.1731年10月10日,卡文迪許出生于一個貴族家庭。母親早逝,父親忙于科研,常常將他帶到實驗室里。他因此很少跟外人交往,漸漸變得內(nèi)向、沉默、耽于思考。
3.18歲時,卡文迪許考進劍橋大學(xué),學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)??删驮诋厴I(yè)前夕,因為對神學(xué)的測試部分不滿,他退學(xué)了。很快,他前往法國巴黎留學(xué),并將學(xué)習(xí)范圍擴大到物理和數(shù)學(xué)。
4.回國后,卡文迪許常跟隨父親旁聽英國皇家學(xué)會的會議,還努力克服羞怯心態(tài),每周參加科學(xué)界名流聚會,時刻關(guān)注最新的科學(xué)成果。1760年,他被選為英國皇家學(xué)會會員。
5.卡文迪許最早研究的是化學(xué),發(fā)現(xiàn)一些金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生一種“可燃氣體”(氫氣)。他收集氫氣,測定氫氣的密度;發(fā)現(xiàn)氫氣和氧氣混合竟生成水,首次證明了水是化學(xué)物。
6.經(jīng)過多年研究,卡文迪許指出空氣中約有20.833%氧氣(現(xiàn)今測得的空氣中氧含量約為20.95%).大部分是氮氣。除此之外,他還發(fā)現(xiàn)空氣中約有1/120“濁氣”,它們幾乎不發(fā)生反應(yīng)。100多年后,人們確認該發(fā)現(xiàn),并將“濁氣”命名為稀有氣體。
7.卡文迪許又開始研究物理。經(jīng)過實驗,他最早提出電荷的相互作用力與距離的平方成反比,后來法國物理學(xué)家?guī)靵鲇脤嶒炞C明該定律(庫侖定律);提出電勢與電流成正比,后來德國物理學(xué)家歐姆再次發(fā)現(xiàn)該定律(歐姆定律)……
8.為便于隨時做實驗,卡文迪許把客廳改建成實驗室,還在臥室里的床邊安裝了許多實驗儀器。他酷愛讀書,把自己的大量藏書分門別類地編號,別人來借閱都要辦理登記手續(xù)。
9.牛頓曾提出萬有引力定律,它是否適用于所有物體?理論上來說,人們可以通過直接測地球上物體間的引力來判斷,可這種力非常小,許多科學(xué)家費盡心思,都難以精確測量。
10.1797年,卡文迪許定下方案,開始實驗。為了排除誤差,他先改進一種叫扭秤的實驗裝置,然后把它安置在無風(fēng)的房間里,用望遠鏡從室外觀察扭秤臂桿的移動,記下數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)實驗記錄,卡文迪許證明了萬有引力定律是正確的,算出地球平均密度是5.481克/立方厘米(與現(xiàn)今的數(shù)據(jù)相比,僅有0.65%誤差)。人們根據(jù)這個數(shù)值能算出地球的質(zhì)量,因此將他譽為“第一個稱地球的人”。
12.1810年,直到逝世前夜,卡文迪許還在做實驗。61年后,英國電學(xué)大師麥克斯韋友現(xiàn)了他的手稿,讀后連聲嘆服,立刻全力整理。至今,由麥克斯韋組建的卡文迪許實驗室已出了二三十位諾貝爾獎得主,被譽為“最牛實驗室之一”。
( 奚維德 繪畫)