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世界科技全景百卷书: 科技之谜 事实又是如何
落体实验的真相 意大利的伽利莱·伽利略（1564～1642年）被称为近代科学之父。 在他以前，希腊大哲学家亚里士多德的学说在学术界具有绝对权威，就连科学家，也要以亚里士多德的书来衡量一件事情是否正确。伽利略反抗这种风潮，提出了以自己的观察和实验为基础进行判断的正确的科学方法。作为反抗的手段之一，他特意选择了亚里士多德的“物体越重下落越快”的学说，决定给予迎头痛击。 1590年的一天，比萨大学讲师伽利略，在有名的比萨大学斜塔的七层阳台上（高30多米）把轻重不同的两个金属球同时抛下。比萨大学的教授和学生们聚集在塔下，注视着实验。谁都以为会像亚里士多德所说的那样，重的先落地。但没有料到，两个球却同时落地，这使在场的人都大吃一惊。 这实际上只是个故事，从各种证据看，其实没有这回事，纯系传说。 如果真有这件事，那肯定会引起很大轰动，但是，查遍当时的文献，也找不到类似的记载，就连伽利略本人的著作，也根本没有谈及。 说实话，伽利略根本就没有必要特意做实验。他仅仅通过论据就已巧妙地证明了亚里士多德的学说是错误的。如果假定物体越重落得越快，那么，用绳子把重的物体和轻的物体紧紧地拴在一起让它落下又会怎样呢？即使重物体想要快速落下，但由于后面有慢的轻物体拽着它，也会比单独落下时慢吧。但是，要是考虑到在重物体的基础上又增加了轻物体的重量的事实，那么，变得更重的物体岂不应该比单独落下时更快吗？从同一个假设中得出了两个完全矛盾的结论。这就证明，开始时的假设是错误的。因此，重的物体和轻的物体也是以同样的速度下落的。 实际上，1587年曾有人证实，从二楼窗户下落的两个铅球是同时着地的。这个人就是荷兰的西蒙·斯台文。但是，伽利略并不知道这件事。伽利略进行公开实验的说法是他晚年时的学生韦韦亚尼写的《伽利略传》（1654年出版）中首次提到的，但这总像是韦韦亚尼过于尊敬老师，有意无意地把别人的功绩算到了伽利略头上。 地球依然在转动吗 1633年，伽利略被传到了罗马宗教法庭。他的嫌疑是，三年前出版的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（简称《天文对话》）一书，虽然巧妙地作了掩饰，但实际上仍然是在支持和宣传波兰天文学家哥白尼（1473～1543年）提倡的地动学说。 在此以前，人们大都相信天动学说，认为地球是宇宙的中心，一切天体都在围绕着地球转动。地动学说 （正确地说是太阳中心说）认为，太阳是宇宙的中心，地球和其他的行星围绕着它转动。从今天的科学观点来看，这是正确的想法。然而，天主教认为，地动学说同圣经上的说法相矛盾，因此是错误的，是异常危险的想法。 据教会方面说，在1616年，伽利略受到了宗教法庭的传讯，受到警告，要他不支持和不传播地动学说，他曾宣誓服从。据说记载这件事的文件还保存着。如果什么情况都不知道，则情有可原，但他下了保证却又违背了它，其罪自然是严重的。但是，多数人认为，这个文件是为了陷害他而捏造的假文件。据说，他当时只是被告知：哥白尼的著作已被列入禁书目录里（因此，天主教徒是不能读的）。 因此，法庭的追究很严厉。让他看了许多酷刑的刑具，并威胁说，如果不承认怀疑他犯罪的事实将上刑。年已七旬、有病、身心衰弱的伽利略终于违心地承认自己有罪，向法庭屈服了。 1633年6月22日，罗马的某修道院作出了判决。伽利略被判处无期徒刑，之后，他当着法官们的面，把手放在圣书上，双膝跪下，庄严宣誓：今后，决不相信、宣传和传授任何地动学说。 但是，宣誓完毕站起来的枷利略，难以忍受他作为一个科学家的良心的责难，自言自语地说：“尽管如此，地球仍在转动。” 说明伽利略热爱真理和有勇气的各种小故事在人们中广为传播。但遗憾的是，并不是真有其事。如果他真的那样说了，法庭肯定会认为是侮辱法庭的行为，会立即重新逮捕他，判以更重的刑罚。然而，尽管对他判了徒刑，但实际上蹲了两天监狱后就被释放了，不久就允许他回自己的家，处罚是很轻的。更重要的是，对于体弱多病，在以用刑相威胁的情况下屈服了的 70岁的老人来说，是不能指望他有那样的勇气的。 但是，完全可以设想，伽利略在宣判完毕，到了朋友家里，放了心后会说出那种牢骚话的。20世纪以来，已发现能间接证实说过这种牢骚话的证据。也许是这种私人之间的谈话在不知不觉之间被人们传成了在法庭上的充满勇气的发言了。 哲学家伯特兰·拉塞尔说：“说伽利略在宣誓之后，自言自语说‘尽管如此，地球仍在转动’的说法是不真实的。说这种话的并不是伽利略，而是世界。” 但是伽利略并没有完全向教会屈服。此后，直到逝世，他一直被监禁在私宅，最后双目失明。尽管如此，他于1636年完成了他最后的巨著《论两种新科学》，并于1638年在有出版自由的新教国家荷兰出版。这部巨著奠定了近代科学的基础，在历史上放射着夺目的光辉。 瓦将与开壶的蒸汽 在英国的产业革命中，詹姆斯·瓦特（1736～1819年）在技术方面起了最重要的作用。他的名字永远放射着耀眼的光。经常有人说，瓦特是蒸汽机的发明人，但这是一个很大的错误。在瓦特之前，就有很多人在研究利用蒸汽的动力机械，其中，托马斯·纽可门（1663～1729年）发明的机械远在瓦特的蒸汽机问世50多年前，就已被广泛地用来抽出矿山的地下水。 瓦特和茶壶的传说却广为流传。但是这个传说是从距离瓦特少年时代50多年后开始传出来的。一天晚上，少年瓦特同伯母的女儿缪亚赫德一起喝茶。当时，外祖母对少年的态度不满，指责他说：“詹姆斯！我没有见过你这样的懒虫。在这一小时里，你一声不吭，在那里摆弄壶盖，一会儿打开，一会盖上，把茶碗和勺子罩在蒸汽上，一会儿看蒸汽的喷出情况，一会儿又在数勺子上的蒸汽凝结成的水滴。在这些事上白白地浪费时间，你不感到羞耻么？你念点书干点活不好吗？” 据其他的故事说，瓦特发现，当他把壶嘴堵住，不让蒸汽跑掉时蒸汽却把壶盖冲开了。 瓦特由此领悟到，蒸汽中潜藏着多么巨大的力量，他反复研究，要把这种力量很好地利用起来，终于发明了出色的蒸汽机。 但是，这并不符合历史事实。瓦特开始接触蒸汽机是在1763年，他受委托修理安装在格拉斯哥大学的一台出了故障的纽可门蒸汽机模型。他轻易地排除了故樟。从此，他对蒸汽机有了兴趣，开始研制效率更高的机器。尔后，经过辛勤的劳动，造出了性能更为优良的蒸汽机，从而奠定了产业革命和今天的物质文明的基础。 单纯地认识到蒸汽的巨大力量并不能促使他完成这样巨大的事业。瓦特少年时代的故事也许实际上存在，但那是出于常见的那种少年人的单纯的好奇心，这同后来瓦特的工作没有本质的联系。这样认为可能是妥当的。 另外，有趣的是，关于蒸汽机的研究者，伍斯特伯爵二世（真名叫爱德华·萨默塞特，1601～1667年）和托马斯·纽可门，也有与此完全相同的故事。 谁是汽船的发明人 1807年8月17日，罗伯特·富尔顿（1765～1815年）制造的蒸汽船克拉蒙特号航行在纽约港外。在长40.5米的船体的两侧，有两个轮子迅速地划着水，从烟囱里冒出浓浓的黑烟，以每小时8公里的速度溯赫德森河而上。站在岸上的数千名观众大为吃惊，呆呆地看着。其中，也有直到前一天还认为富尔顿是发了疯的人。 克拉蒙特号用了32个小时，抵达了距纽约240公里的上游的奥尔巴尼。这次试航的成功，使人们深深地认识到，汽船的力量是巨大的。从而揭开了汽船时代的序幕。 许多人认为，克拉蒙特号是世界上第一艘汽船，因而相信，建造这艘船的富尔顿是汽船的发明人。然而，这是错误的。在1807年以前，建造以蒸汽为动力的船舶，并使之在水上航行的人，英、法、美三国加起来有近10人。 克拉蒙特号只不过是集先驱者经验的大成，因此，船体大，性能好。同先驱者们的工作还没有为世人所承认的时代相比，到克拉蒙特号出现时，经济已很繁荣，人们易于认识汽船的优越性。再加上富尔顿的出色的宣传，因此取得了那样大的成功。 那么，汽船的真正发明人是谁呢？这是一个难以解答的问题，至今还没有定论。但是，可能性最大的恐怕是美国的约翰·菲奇 （1743～1798年）。 菲奇没有受过学校教育，曾当过钟表匠和测量员，在各地流浪，以后，他在特拉华河边的沃辛斯塔定居下来，开始研究汽船。他费尽心血，于1787年夏天建成了一艘独木舟式的靠划水前进的船只。这艘船的两侧前后各装有三只一组的长桨，用蒸汽机使它交替划动。 菲奇又经过反复改良，建造了新的大型汽船，并征集了投资者，在特拉华河上开辟了定期航线。1790年夏天，这艘船往返于费城和巴林顿之间，载运了相当多的乘客。它比克拉蒙特号取得成功早17年，船的速度平均每小时12公里，比克拉蒙特号快。但是，这条定期航线后来因出现很大的赤字而停航，投资者对汽船的前景感到绝望，撤回了资金。菲奇在贫困中虽然仍在继续研究，但无成果，最后服安眠药自杀了。 谁是蒸汽机车的发明人 要问谁是蒸汽机车的发明人，恐怕大多数人都会说，是英国的乔治·史蒂芬森（1781～1846年）。但是，正像汽船的发明人不是富尔顿一样，最先制造蒸汽机车的人并不是史蒂芬森。的确，史蒂芬森对蒸汽机车进行了各种各样的改革，奠定了现代机车的基础，参与了斯托克顿——达林顿之间的铁路（1825年通车）和利物浦——曼彻斯特铁路（1830年通车）的建设，为铁路事业的迅猛发展铺平了道路。在这个意义上，把他称作铁路之父是对的。但是，他并不是蒸汽机车的发明人。 蒸汽机车的发明人是英国人理查德·德来维西克（1771～1833年）。但是，虽然他是一位天才的发明家，一个接一个的设想像泉水似地涌流出来，然而，他没能静下心来，搞一个有成就的发明，而且，缺乏运用自己的发明的才能。因此，不能像史蒂芬森那样留名后世。 德来维西克同史蒂芬森一样，都是矿山的蒸汽机泵技师，积累了丰富的经验。他为了把蒸汽机用于交通工具，最终想到把瓦特没有着手利用的高压蒸汽利用起来。 经过一番苦心钻研，他于1801年完成了能够在道路上行驶的载人的蒸汽机车。在那年圣诞节的晚上，载着几位朋友，在上行的坡道上行驶了约半英里，但是，这台蒸汽机车在几天以后，因操作失误而烧毁了。 1803年，德来维西克制造了第二台蒸汽机车，并在伦敦公开展出，引起了很大的轰动。但由于驾驶失误，撞坏了人家的墙壁，运行表演就此结束。 第二年，他为南威尔士炼钢业者建造的蒸汽机车，行驶在有刻纹的钢轨上，牵引着载有25吨货物的4辆货车，以时速四英里的速度行驶了近10英里。这比史蒂芬森的第一辆机车布卢赫尔号早9年。 1808年，他又制造了新的蒸汽机车，在伦敦使之行驶在直径约30米的圆形轨道上，获得了很高的声誉。有几千人乘坐这辆蒸汽机车，票价为一先令。但有一天，机车翻倒摔坏。从此，蒸汽机车被视为危险物，无人问津。 此后，德来维西克到了南美，在秘鲁的矿山从事安装蒸汽机的工作，但都失败了，最后是在靠故乡的救济机构的救济维持生活的情况下死去的。 诺贝尔真的反对研制杀人武器吗 “诺贝尔发明安全的黄色炸药，为社会作出了贡献，他自己也成了富翁。但与他的意愿相反，黄色炸药被用于战争，因此他非常伤心，为了有所补救，消除战争，带来和平，他在遗书中决定献出自己的全部财产，设立诺贝尔奖金。” 人们经常这样说，但是其中有两个大错误。一是黄色炸药被作为武器的问题，二是“违背诺贝尔意愿”的问题。 艾尔弗雷德·诺贝尔（1833～1896年）从他父亲一代起，就参与火药生产，先是制造了液体炸药硝化甘油。但是，这种炸药一晃动或者一受到冲击就会爆炸，极端危险。这致使诺贝尔工厂和仓库相继因发生大爆炸而化为乌有，整个世界为之震惊。 为了把事业继续下去，诺贝尔被迫设法生产更为安全的炸药。因此，他费尽心血，终于发明了使硝化甘油渗进硅藻土的炸药，并于1867年获得专利权。这就是黄色炸药。这种炸药，不管怎么晃动，冲击，还是用火点燃，都不发生反应，不使用雷管（雷管也是诺贝尔发明的）引爆，就不会发生爆炸。所以，这种炸药大受土木建筑、矿山等方面的欢迎，诺贝尔立刻成了世界上屈指可数的富翁。 但是，反应如此迟钝的炸药，即使想用于武器也用不上。充其量也只能用来爆破炮台和据点。 自此以后，诺贝尔便积极地致力研制军用火药。1887年发明的无烟火药——混合无烟火药，可以普遍用于枪炮、鱼雷、炸弹等。诺贝尔不顾一切地生产这种优良的军用火药，向世界各国出售。 这种行为完全与和平主义背道而驰，但诺贝尔本人却没有意识到这一点。 他终生诅咒战争，渴望和平是真的，但是，他认为，要实现这一点，只靠缩减军备和缔结不战条约是没有多大效果的。 “我想制造一种具有摧毁一切的可怕威力的物质或机械。这样，交战双方的军队就可以在瞬息之间同归于尽。文明国家便会由于极端恐怖而不再打仗，并解散军队。” 就是说，诺贝尔的想法中有一种以毒攻毒的理论，即越是研制杀伤效果大的武器，就越能导致和平。 |
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