Ⅰ 物理小故事
J粒子」的發現者丁肇中
1976年諾貝爾物理學獎得主丁肇中在1980年寫了一篇自傳性的文
章《在探索中-一個物理學家的體驗》。這篇文章一開頭,就引用了葉
劍英元帥的《攻關》詩:
攻城不怕堅,攻書莫畏難。
科學有險阻,苦戰能過關。
丁肇中說他於1936年1月27日出生在美國,但出生3個月後,父母
又把他帶回到中國。他說: 「由於當時中國的境況,我一直是一個難
民,不斷地從一個地方逃到另一個地方 。當然,那時使我不可能得到
任何的正規教育。」在他 12歲時,隨全家遷往台灣,才進中學讀書,
因而十分珍惜上學的機會。 高中時,他特別喜歡理化,刻苦鑽研,成
績很好,他的一個同學曾在畢業紀念冊上給他這樣的贈言:「 你的理
科可以說在班上無敵手,我希望你集中全力向理科進攻, 發明幾個丁
氏定律!」中學畢業後, 丁肇中被保送進台灣成功大學機械工程系。
1956年他20歲時隻身赴美, 進密執安大學,於 1962年獲得了物理學
博士學位。丁肇中選定了實驗物理作為他的主攻方向。 1972年他領導
一個小組在紐約的布魯克國家實驗室進行了一系列實驗去尋找新的重
粒子。 對於實驗的艱巨性和復雜性,他曾經這樣比喻道:
「在雨季,一個象波士頓這樣的城市, 一分鍾之內也許要降落下
千千萬萬粒雨滴,如果其中的一滴有著不同的顏色, 我們就必須找到
那滴雨。」
1974年11月12日,在實驗室里夜以繼日地工作了兩年多,全力攻
關的丁肇中向全世界宣布, 他的小組發現了一種未曾預料過的新的基
本粒子-J粒子。這種粒子有兩個奇怪的性質:質量重, 壽命長,因而
它一定來自第四誇克,這推翻了過去認為世界只由三種誇克組的理論,
為人類認識微觀世界開辟了一個新的境界,被稱為是「物理學的十一月
革命」。
1977年秋,丁肇中訪華期間向鄧小平建議中國科學院派遣物理學
家參加他的實驗小組工作。自1978年1月他迎接第一個中國物理學家小
組迄今十年來,已有上百人去到他的身邊。他說:「與中國的合作令人
滿意。」他還說:
「這幾年,中國科研人員的素質有了很大改善從領導到一般科技人
員,都大大年輕化了。科學,尤其是自然科學的重要發現都靠年輕人。
象牛頓、法拉第、李政道、楊振寧,他們的重要發現都是在年輕的時
候。因此,我對科學院年輕的科技人員抱有很大的希望。」
Ⅱ 物理趣味故事
物理趣味故事
物理趣味故事,物理中有很多的趣味小故事,在閱讀這一些小故事的時候,我們可以增長我們的知識,同時可以獲得快樂,這是一件一舉兩得的·事情,下面我帶大家簡單了解一下物理趣味故事。
1、牛頓
他年幼時,曾一面牽牛上山,一面看書,到家後才發覺手裡只有一根繩;看書時煮雞蛋結果將表和雞蛋一齊煮在鍋里;有一次,他請朋友到家中吃飯,自己卻在實驗室廢寢忘食地工作,再三催促仍不出來,當朋友把一隻雞吃完,留下一堆骨頭在盤中走了以後,牛頓才想起這事,可他看到盤中的骨頭後又恍然大悟地說:「我還以為沒有吃飯,原來我早已吃過了」。
牛頓不僅對於力學,在其它方面也有很大貢獻。在數學方面,他發現了二項式定理,創立了微積分學;在光學方面,進行了太陽光的色散實驗,證明了白光是由單色光復合而成的研究了顏色的理論,還發明了反射望遠鏡。
2、阿爾伯特.愛因斯坦
愛因斯坦小時候,老師讓同學們做工藝品,大家做的都很好,只有愛因斯坦拿出的是個很醜陋的小板凳。老師和同學們嘲笑他,說世界上還有比這更醜陋的板凳嗎?愛因斯坦說有,他真拿出兩個更醜陋的。他說雖然前一個板凳很醜陋,但是比後來兩個要好的多。
愛因斯坦除在光電效應、相對論等方面作出舉世皆知的傑出貢獻外,他關於布朗運動的研究成果,由於對大量無序因子的規律性把握,成為當今最熱門的金融數學的基礎;他提出的激光受激輻射的概念,在幾十年後的今天得到了廣泛的應用;他與玻爾進行的論戰中提出的epr佯謬,至今仍是理論物理學和科學哲學界不斷探討的話題……
3、阿基米德
關於阿基米德,流傳著這樣一段有趣的故事。相傳敘拉古赫農王讓工匠替他做了一頂純金的王冠,做好後,國王疑心工匠在金冠中摻了假,但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒有搗鬼呢?既想檢驗真假,又不能破壞王冠,這個問題不僅難倒了國王,也使諸大臣們面面相覷。
後來,國王請阿基米德來檢驗。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要領。一天,他去澡堂洗澡,當他坐進澡盆里時,看到水往外溢,同時感到身體被輕輕拖起。他突然悟到可以用測定固體在水中排水量的辦法,來確定金冠的比重。他興奮地跳出澡盆,連衣服都顧不得跑了出去,大聲喊著「尤里卡!尤里卡!」。(furek,意思是「我知道了」)。
他經過了進一步的實驗以後來到王宮,他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個盆里,比較兩盆溢出來的水,發現放王冠的盆里溢出來的水比另一盆多。這就說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大,所以證明了王冠里摻進了其他金屬。
他是物理學家、數學家,靜力學和流體靜力學的奠基人。
4、錢學森
在錢學森提出回過後,美國人大為生氣,並對他嚴加看守,甚至施加刑罰、
美國人曾經給錢學森一個莫須有的罪名,使他一人前往荒無人煙的小島,用各種各樣的刑罰折磨他,據說半年就少了50斤、可是錢學森回國的決心從未動搖,美國人放出話,只要錢學森願意留在美國,不回中國,就馬上給予他最優良的設施,比原來更好,更美的生活,給他更大的榮譽、錢學森沒有放棄、依然意決回國、
錢學森是應用力學、航天技術和系統工程科學家。生於上海市,原籍浙江省杭州市。1934年畢業於上海交通大學。1936年在美國麻省理工學院獲碩士學位。1938年獲加州理工大學博士學位。1955年回國。曾任中國力學學會、中國自動化學會、中國系統工程學會、中國宇航學會理事長、名譽理事長等職。現任國防科學技術工業委員會研究員。早年在應用力學和火箭、導彈技術的許多領域都做過開創性的工作。獨立研究以及和馮、卡門合作研究提出的許多理論,為應用力學、航空工程和火箭導彈技術的發展奠定了基礎。回國後長期擔任火箭、導彈和衛星研製的技術領導職務,為創建和發展我國的導彈、航天事業作出了傑出貢獻。在工程式控制制論、系統工程和系統科學、思維科學和人體科學以及馬克思主義哲學等許多理論領域都進行過創造性研究,作出了重大貢獻。1956年獲中國科學院自然科學獎一等獎,1985年獲國家科技進步獎特等獎,1991年被國務院、中央軍委授予「國家傑出貢獻科學家」榮譽稱號和一級英模獎章。中國科學院院士。1994年當選為中國工程院院士。
5、麥克斯韋
麥克斯韋從小就有很強的求知慾和想像力,愛思考,好提問。據說還在他兩歲多的時候,有一次爸爸領他上街,看見一輛馬車停在路旁,他就問:「爸爸,那馬車為什麼不走呢?」父親說:「它在休息。」麥克斯韋又問:「它為什麼要休息呢?」父親隨口說了一句:「大概是累了吧?」「不,」麥克斯韋認真地說,「它是肚子疼!」還有一次,姨媽給麥克斯韋帶來一籃蘋果,他一個勁地問:「這蘋果為什麼是紅的?」姨不知道怎麼回答,就叫他去玩吹肥皂泡。誰知他吹肥皂泡的時候,看到肥皂泡上五彩繽紛的顏色,提的問題反而更多了。上中學的時候,他還提過象「死甲蟲為什麼不導電」,「活貓和活狗摩擦會生電嗎」等問題。父親很早就教麥克斯韋學幾何和代數。上中學以後,課本上的數學知識麥克斯韋差不多都會了,因此父親經常給他開「小灶」,讓他帶一些難題到學校里去做。每當同學們歡蹦亂跳地玩的時候,麥克斯韋卻進入了數學的樂園,他常常一個人躲在教室的角落裡,或者獨自坐在樹蔭下,入迷地思考和演算著數學難題。
麥克斯韋主要從事電磁理論、分子物理學、統計物理學、光學、力學、彈性理論方面的研究。尤其是他建立的電磁場理論,將電學、磁學、光學統一起來,是19世紀物理學發展的最光輝的成果,是科學史上最偉大的綜合之一。
6、法拉第
法拉第1791年9月22日生於薩里郡紐因頓的一個鐵匠家庭。13歲就在一家書店當送報和裝訂書籍的學徒。他有強烈的求知慾,擠出一切休息時間貪婪地力圖把他裝訂的一切書籍內容都從頭讀一遍。讀後還臨摹插圖,工工整整地作讀書筆記;用一些簡單器皿照著書上進行實驗,仔細觀察和分析實驗結果,把自己的閣樓變成了小實驗室。在這家書店呆了八年,他廢寢忘食、如飢似渴地學習。他後來回憶這段生活時說:「我就是在工作之餘,從這些書里開始找到我的哲學。這些書中有兩種對我特別有幫助,一是《大英網路全書》,我從它第一次得到電的概念;另一是馬塞夫人的《化學對話》,它給了我這門課的科學基礎。」
法拉第主要從事電學、磁學、磁光學、電化學方面的研究,並在這些領域取得了一系列重大發現。1820年奧斯特發現電流的`磁效應之後,法拉第於1821年提出「由磁產生電」的大膽設想,並開始了艱苦的探索。1821年9月他發現通電的導線能繞磁鐵旋轉以及磁體繞載流導體的運動,第一次實現了電磁運動向機械運動的轉換,從而建立了電動機的實驗室模型。接著經過無數次實驗的失敗,終於在1831年發現了電磁感應定律。這一劃時代的偉大發現,使人類掌握了電磁運動相互轉變以及機械能和電能相互轉變的方法,成為現代發電機、電動機、變壓器技術的基礎。
7、伽利略
有一次,他站在比薩的天主教堂里,眼睛盯著天花板,一動也不動。他在干什麼呢?原來,他用右手按左手的脈搏,看著天花板上來回搖擺的燈。他發現,這燈的擺動雖然是越來越弱,以至每一次擺動的距離漸漸縮短,但是,每一次搖擺需要的時間卻是一樣的。於是,伽利略做了一個適當長度的擺錘,測量了脈搏的速度和均勻度。從這里,他找到了擺的規律。鍾就是根據他發現的這個規律製造出來的。
他一生堅持與唯心論和教會的經院哲學作 斗爭,主張用具體的實驗來認識自然規律,認為經驗是理 論知識的源泉。他不承認世界上有絕對真理和掌握真理 的絕對權威,反對盲目迷信。他承認物質的客觀性、多 樣性和宇宙的無限性,這些觀點對發展唯物主義的哲學 具有重要的意義。但由於歷史的局限性,他強調只有可 歸納為數量特徵的物質屬性才是客觀存在的、
8、焦耳
英國著名科學家焦耳從小就很喜愛物理學,他常常自己動手做一些關於電、熱之類的實驗。
有一年放假,焦耳和哥哥一起到郊外旅遊。聰明好學的焦耳就是在玩耍的時候,也沒有忘記做他的物理實驗。
他找了一匹瘸腿的馬,由他哥哥牽著,自己悄悄躲在後面,用伏達電池將電流通到馬身上,想試 一試動物在受到電流刺激後的反應。結果,他想看到的反應出現了,馬收到電擊後狂跳起來,差一點把哥哥踢傷。
盡管已經出現了危險,但這絲毫沒有影響到愛做實驗的小焦耳的情緒。他和咯咯又劃著船來到群山環繞的湖上,焦耳想在這里試一試回聲有多大。他們在火槍里塞滿了火葯,然後扣動扳機。誰知「砰」的一聲,從槍口裡噴出一條長長的火苗,燒光了焦耳的眉毛,還險些把哥哥嚇得掉進湖裡。
這時,天空濃雲密布,電閃雷鳴,剛想上岸躲雨的焦耳發現,每次閃電過後好一會兒才能聽見轟隆的雷聲,這是怎麼回事?
焦耳顧不得躲雨,拉著哥哥爬上一個山頭,用懷表認真記錄下去每次閃電到雷鳴之間相隔的時間。
開學後焦耳幾乎是迫不及待地把自己做的實驗都告訴了老師,並向老師請教。
老師望著勤學好問的焦耳笑了,耐心地為他講解:「光和聲的傳播速度是不一樣的,光速快而聲速慢,所以人們總是想見閃電再聽到雷聲,而實際上閃電雷鳴是同時發生的。」
焦耳聽了恍然大悟。從此,他對學習科學知識更加入迷。通過不斷地學習和認真地觀察計算,他終於發現了熱功當量和能量守恆定律,成為一名出色的科學家
焦耳一生都在從事實驗研究工作,在電磁學、熱學、氣體分子動理論等方面均作出了卓越的貢獻。他是靠自學成為物理學家的。
避雷針與嬰兒
一天,美國物理學家富蘭克林正在邀請人們參觀他的新發明。其中一位闊太太問:「可是,它有什麼用呢?」富蘭克林回答道:「夫人,新生的嬰兒又有什麼用呢?」
悄悄地收了「參觀費」
愛迪生有幢避暑的別墅,他喜歡陪同來訪者到這里參觀。其中有一個地方,來訪者必須經過一個繞桿才能走過去,而轉動繞桿要費很大力氣。一位客人問愛迪生,為什麼周圍都是些新的發明,而這里卻擺了個這么笨重的繞桿。愛迪生回答說:「喔,你瞧,每個把繞桿轉過來的人都往我屋頂上的水箱里抽入了8加侖的水。」
留聲機和助聽器
愛迪生一生取得了1093種發明的專利權,其中留聲機的發明使他最為得意。當有人問起,他為什麼不發明一種助聽器時,他說:」你在過去的24小時內聽到的聲音,有多少是非聽不可的呢?」他接著又說:」一個人如果必須大聲喊叫,就絕對不會說謊。」
理論的成敗與國籍
20世紀30年代,愛因斯坦有一次在巴黎大學演講時說:「如果我的相對論證實了,德國會宣布我是個德國人,法國會稱我是世界公民。但是,如果我的理論被證明是錯的,那麼,法國會強調我是個德國人,而德國會說我是個猶太人。」
請寄胸腔
德國著名物理學家威廉·康拉德·倫琴在1895年發現了一種特殊射線,取名叫倫琴射線,就是我們常說的「X」光線,轟動了整個德國。不久,倫琴收到了一封信,向他郵購X射線,倫琴在回信中幽默地說:「目前,我手頭沒有X射線的存貨,而且郵寄X射線是一件相當麻煩的事情,因此不能奉命。這樣吧,請把胸腔給我寄來!」
大紙簍
愛因斯坦被帶到普林斯頓大學他的辦公室那天,有人問他需要什麼工具。「我看,一張書桌或檯子,一把椅子和一些紙張、鉛筆就行了。啊,對了,還要一個大廢紙簍。」他說。「為什麼要大的?」「好讓我把所有的錯誤都扔進去。」
得到了金子
德國物理學家基爾霍夫有一次舉行講座時指出,從太陽光譜上看到的黑線證明太陽上有金子存在。一位前來聽講座的銀行家譏笑基爾霍夫說:「如果不能從太陽上得到它,那這樣的金子有何用處!」後來基爾霍夫因光譜分析方面的發現榮獲了金質獎章,他把獎章給那位銀行家看,並說:「你瞧,我終於從太陽上得到了金子。」
提薪
有一次,英國女王安娜參觀著名的格林威治天文台,當她知道天文台長、天文學家詹姆斯·布拉德萊的薪金級別很低以後,表示要提高他的薪金。可是,布拉德萊懇求她千萬別這樣做。他說:「如果這個職位一旦可以帶來大量收入,那麼,以後到這個職位上來的將不是天文學家了。」
來不及考慮
愛迪生75歲時仍到實驗室上班。有個記者問他:「愛迪生先生,你打算什麼時候退休呢?」愛迪生裝出一副十分為難的樣子,說:「糟糕,這個問題我活到現在還沒來得及考慮呢!」
巧妙的比喻
一天,有人問英國光學權威W·S·富蘭克林:「為什麼一個物體在我們視膜上的像是倒立的,而我們都不感到物體是倒立的呢?」富蘭克林想了一下回答說:「當你兩耳同時聽到一個嬰孩啼哭時,為什麼馬上能肯定啼哭的不是雙胞胎呢?」
慣性實例
物理老師在講「慣性」這一課,一個學生在下面講話。老師暗示了他一眼,可他仍我行我素。老師:「我剛才講了什麼內容?」學生:「慣性。」老師:「請你舉個實例。」學生:「剛才我在下面講話,雖然您暗示了我一眼,但我沒法馬上停住,這就是慣性。」
我在外面
一位農夫請了工程師、物理學家和數學家來,想用最少的籬笆圍出最大的面積。工程師用籬笆圍出一個圓,宣稱這是最優設計。物理學家將籬笆拉開成一條長長的直線,認為圍起半個地球總夠大了。數學家好好嘲笑了他們一番。他用很少的籬笆把自己圍起來,然後說:「我現在是在外面。」
騙子
理查·費曼是美國物理學家,1965年諾貝爾物理獎得主。原子彈研製工作結束後,費曼去了一所大學做教授。那時他還很年輕。一次舞會,他和一個女學生跳舞。舞間女孩問他幾年級,他說我是教授。女孩說:教授?你還做過原子彈吧?費曼說:是的,我是做過原子彈。女孩留下一句「騙子」,甩頭而去。
愛因斯坦和卓別林
著名科學家愛因斯坦非常推崇卓別林的電影。一次,他在給卓別林的一封信中寫道:「你的電影《摩登時代》,世界上的每一個人都能看懂。你一定會成為一個偉人。愛因斯坦。」
卓別林在回信中寫道:「我更加欽佩你。你的相對論世界上沒有人能弄懂,但是你已經成為一個偉人。卓別林。」
倫琴射線
德國著名物理學家威廉·康拉德·倫琴(1845~1923年)在1895年發現了一種特殊射線,取名叫倫琴射線,就是我們常說的「X」光線,轟動了整個德國。不久,倫琴收到了一封信,向他郵購X射線,倫琴在回信中幽默地說:「目前,我手頭沒有X射線的存貨,而且郵寄X射線是一件相當麻煩的事情,因此不能奉命。這樣吧,請把胸腔給我寄來!」
波粒二象性
記者問英國物理學家、諾貝爾獲獎者布拉格教授:光是波還是粒子?布拉格回答:星期一、三、五它是一個波,星期二、四、六它是一個粒子,星期天在家休息。
板 書
波爾茲曼大約上課不喜歡往黑板上寫東西,然後學生經常抱怨聽不懂,一天,一個學生抱怨說:「老師,證明太難了,以後往黑板上寫,別光講,我們記不住。」波爾茲曼答應了。
第二堂,他又在課上開始滔滔不絕,從變換到b,b到c。。。最後總結說,大家看這個東西如此簡單,就跟1+1=2一樣。然後他突然想起對學生的承諾,於是拿起粉筆,在黑板上工工整整地寫了「1+1=2」
多普勒的實驗
多普勒為了驗證聲音頻率和運動速度之間的關系,限於當時的條件,多普勒同學不可能像我們一樣運用計算機記錄下波形文件,然後比較頻率那他怎麼辦呢?
他請了一幫吹小號的坐在火車拉的平板車上,然後請了一幫能聽出絕對音高的音樂家坐在鐵軌旁,讓那幫音樂家用他們的耳朵記錄下火車靠近和離開的時候的聲音,多普勒公式就是這么驗證的。
Ⅲ 初中物理 故事
瑞士的物理學家德拉里夫
令人迷惘的電磁之謎
一位羅馬詩人說過:"滴水穿石不是靠力,而是因為它不舍晝夜"。
1831年8月29日的早晨,法拉第仍然穿著他那件像打雜工人穿的舊外套向實驗室匆匆走去。這年秋天的天氣格外好,幾乎天天是晴天,但清晨卻頗有涼意,法拉第加快了步子。
"我的假定是有根據的,不是嗎?"法拉第邊走邊思考著,"既然奧斯特已經證明了通電導線的周圍具有磁性,那麼,根據自然法則的對稱性,就應該可以設想,磁也能引起電流的出現。這個想法我已經有多少年了?……啊,十年了!是的,整整有十年了,實驗也做了不少,可為什麼一直不能證實這個假定呢?難道真的像有的人所說的那樣,我走進了一條死胡同?"
想到這兒,法拉第不自覺地停下了腳步:"也許我不應該在這上面繼續浪費時間?難道我真的只是抓住了一根稻草?不,我不相信我抓不到魚!繼續做實驗,對!"法拉第匆匆地走向實驗室。
一進實驗室他的助手安德森就問:"今天我們還做實驗嗎?"
"做,安德森。我們再做一次。"法拉遞親切地對助手說,"請您再准備一個線圈,多纏上幾匝導線。"
安德森迅速將一切按法拉第的指示准備就緒。法拉第將初級線圈電路上的電池組增加到一百二十個電瓶了,比起十年前那就是增加了一百二十倍。法拉第又檢查了一下次級線圈的電路,確信一切都已經無可挑剔之後,他小心翼翼地合上了開關。強大的電流迅即通過初級線圈,不一會線圈就發熱了。法拉第轉過頭去看電流計(為了防止初級線圈的影響,法拉第特意將它放得離初級線圈很遠的地方),只見電流計的指針還是像以往多次實驗情況一樣,紋絲不動。
法拉第心情沉重地拉開了開關。安德森一言不發,同情地看著日益消瘦的老師。
一種可怕的情緒油然而生:"也許真是走進了死胡同?已經有多少人在這上面栽了跟頭?安培、菲涅耳、德拉里夫、科拉頓,啊,還有那機智過人的阿臘果,他們都失望了,退卻了,難道下一個是臨到我來失望、退卻?也許安培他們的退卻是正確的?"
法拉第放在桌上的手碰到了什麼東西,他拿起來一看,是一隻鐵釘。他像忽然意識到什麼一樣,把鐵釘舉到眼前仔細端詳起來,可他的思緒早已把他帶到少年時代他父親的鐵匠鋪里。他從小就喜歡看鐵匠師傅們鍛打燒紅的鐵塊,每當他看見鐵坯在師傅們一錘一錘的鍛打下終於按照人的意志鍛成各種有用的器件時,他總是感到極度興奮。有一次他父親還頗帶哲理氣味地向他說:"在鐵匠面前永遠沒有頑鐵。"多少年來,他經歷了多少次失敗。甚至連眼睛都幾乎炸瞎了,但他從沒有退縮,他父親那簡明而又深邃的哲理,總能給他以無窮的力量。可這一次……他的眼光回到了鐵釘上。忽然,他眼睛一亮。
"對!有一次我是怎麼對妻子薩娜說來著?啊,是這樣說的:如果實驗不成功,這只能表明我還考慮得不夠周全;即使實驗真的不能成功,那也應該把原因找出來。對,再檢查一次,看是不是還有什麼地方考慮得不夠周全。"
他又一次復查了全部實驗記錄,對實驗線路也都一一作了仔細審查。在檢查到電流計的時候,法拉第忽然想到,會不會是因為電流計放得太遠了,而且每次實驗都是先合上開關,然後再轉過頭看電流計,難道原因真是在這兒?
讀者看到這兒也許覺得可笑,現在每個初中學生都知道,只有當初級線圈中的電流在變化時,才會產生一個變化的磁場,這變化的磁場引起次級線圈中磁通量的變化,這樣才會在次級線圈上產生感應電流。穩恆電流在初級線圈流動,是不可能在次級線圈中產生感生電流的。當法拉第合上開關,再轉過頭去看電流計(注意,那個時代的電流計可不那麼靈敏,甚至可以說極不靈敏),電磁感應現象早已消失了。
是的,現在一切都是十分清楚明白的,但在當時,不僅是法拉第,還有安培、菲涅耳這些"落荒而逃"的失敗者,都根本沒有想到非得是變化的電流才會產生感應電流。為了使讀者明白當年這些為人類作出過巨大貢獻的科學家是怎麼樣想,實驗又是怎樣失敗的,我們趁法拉第還在檢查線路和思考的時候,作一個簡單的回憶。
1822年,安培從靜電感應現象受到啟發,認為既然靜止電荷可以因靜電感應產生靜電荷,那麼電流(運動電荷)一定也可以感應出電流(運動電荷)。這個推理從邏輯上看十分吸引人,但安培沒有想到磁的作用,而且只著眼於穩態,所以他做了不少實驗,都沒有成功。其中有一個實驗是這樣的:將銅質多匝線圈A固定在絕緣支架上,另將一單匝線圈B用細線L懸掛起來,二是在同一平面內。然後將A線圈中通以強電流。安培認為當A中有持續電流通過時,線圈B中就會感應出電流,這樣,線圈B就相當於一個磁鐵。如果再拿另外一個強磁鐵接近B線圈,則B線圈應該轉動。實驗的結果,安培失敗了。在實驗過程中,有一個非常重要的現象被安培忽略了,那就是當A線圈在接通電流的一瞬間,線圈B似乎轉動一下,但由於安培以及其他物理學家都沒有現在所知道的電磁感應條件的思想准備,所以都沒有重視這一發現的價值。真理從安培的鼻尖上溜過去了。
瑞士年輕的物理學家德拉里夫的助手科拉頓則更有意思,在1825年,他把一個螺線管與電流計相連,為了避免強磁鐵的影響,他把電流計用長導線連著放到另外一間房裡。當他把磁鐵放入螺線管以後,跑到另一間房去觀測電流計指針是否有偏移。結果當然也是否定的。
這兩個實驗一個是電生電,一個是磁生電,但都失敗了。失敗的原因十分清楚,是他們的指導思想錯了。科學家因為指導思想錯了而失去發現真理的機會,這樣的例子太多了,讀者在後面還可以碰到這種事例。更令人遺憾的是,一些本來可以證明磁生電的現象已經被物理學家發現了,卻又莫明其妙,無法解釋,只好把它們當做自然之謎。1822年,法國物理學家阿臘果和德國地理學家洪堡一起在英國的格林威治山測量地磁時,偶然發現金屬可以阻止磁針的振盪。這實際上就是電磁阻尼,是一種電磁感應現象,可是當時誰也不明白這是什麼原因。1825年,阿臘果還觀測到一個放在羅盤下的轉動銅盤,竟使磁針發生偏轉,甚至還可以連續轉動。由於沒有人能解釋這種現象,人們就將這些自然現象稱之為"阿臘果之謎"。這個謎一直到1831年8月29日上午法拉第實驗又一次失敗,都沒人解開。不過,解開這個謎的時間終於來臨。談到這里,我們該回到法拉第的試驗上來了。
法拉第懷著試一試的心情,把實驗台上的儀器作了一番調整。他把電流計擺在眼前,以便在操作時可以隨時方便地看清電流計的指針。當法拉第合上開關時,他的眼睛緊緊盯著電流計的指針。就在開關合上的一瞬間,電流計的指針抖動了一下。他終於抓住了這一瞬間!
雖然這次實驗的成功,距法拉第原來"磁生電"的想法還相差很遠,但這畢竟是將磁轉化為電啊。不過這次實驗的成功給了法拉第極大的啟發,使法拉第明白了,初級線圈在電流變化時其產生的磁場才發生變化,而當初級線圈中的電流穩定以後,它所產生的磁場就沒有變化,這時次級線圈中將不會感應出電流。這一下法拉第可豁然開朗了:我為什麼不能用磁鐵來代替初級線圈以產生變化的磁場呢?
1831年10月17日,最後的勝利終於來臨了!當法拉第把一根磁棒猛地插進與電流計相連的螺線管時,指針擺動了!法拉第緊張極了,成功了嗎?十年的探索,多少次的失敗,多少次的失望,竟如此輕易地結束了嗎?這可真是"踏破鐵鞋無覓處,得來全不費工夫"。極度興奮的法拉第又猛地把磁棒抽出來,指針向相反的方向擺動了一下。他又把磁棒掉過頭,又插,又拔,又掉頭,再插,再拔……啊,勝利了!成功了!指針不斷地來回擺動!人類終於隨著指針的擺動迎來了電氣時代!
滴水穿石。法拉第經歷了無數次失敗,終於靠他的意志和智慧,在人類認識自然的歷史上,留下了光輝的篇章。
Ⅳ 物理小故事,100字左右
物理小故事(一):
在學《聲現象》中聲音的傳播時,給學生講了這樣一個故事。兩位老太太頭一回坐飛機,聽說飛機的速度比聲速還快,她們找到了機長,懇切地說:「機長,請飛機開的速度不好超過聲速,正因我們在機上還要談話。」在講慣性時講了一個身邊的故事,一個漂亮女士在公共汽車上,車突然剎車,漂亮女士被後面的年輕人撞倒。漂亮女士氣呼呼地說:「什麼德性?」年輕人笑著說:「這不是德性,是慣性。」學生聽完這樣的故事,笑完之後就會覺得物理知識來源於生活。物理是很搞笑的。
物理小故事(二):
愛因斯坦小時候:[由www.DuanMeiWen.Com整理]
愛因斯坦小時候十分貪玩。母親再三告誡他:「不能再這樣下去了。」愛因斯坦總是不以然地回答說:「你瞧瞧我的夥伴們,他們不都和我一樣嗎?」有一天,父親給愛因斯坦講了一件搞笑的事情。父親說:「昨日,我和鄰居傑克大叔去清掃南邊工廠的一個大煙囪。那煙囪只有踩著鋼筋踏梯才煙囪內的能上去。你傑克大叔在前面,我在後面。我們抓著扶手,一階一階地最後爬上去了。下來時,你傑克大叔依舊走在前面,我跟在後面。鑽出煙囪,我看見你傑克大叔的模樣,心想我肯定和他一樣,臉臟得像個小丑,於是我就到附近的小河裡去洗了又洗。而你傑克大叔呢,他看見我鑽出煙囪時乾乾凈凈的,就以他也和我一樣乾凈呢,於是就只草草洗了洗手就大模大樣上街了。結果,街上的人都笑痛了肚子,還以你傑克大叔是個瘋子呢。」父親鄭重地對愛因斯坦說:「其實,別人誰也不能做你的鏡子,只有自己才是自己的鏡子。拿別人做鏡子,白痴或許會把自己照成天才的。」愛因斯坦聽了,頓時滿臉愧色,從此離開了那群頑皮的孩子們。他時時用自己做鏡子來審視和映照自己,最後映照出了他生命的熠熠光輝。。。。。。。
物理小故事(三):傳奇好名字
焦耳
英國著名科學家焦耳從小就很喜愛物理學,他常常自己動手做一些關於電、熱之類的實驗。
有一年放假,焦耳和哥哥一齊到郊外旅遊。聰明好學的焦耳就是在玩耍的時候,也沒有忘記做他的物理實驗。傷感個性簽名女生冷淡
他找了一匹瘸腿的馬,由他哥哥牽著,自己悄悄躲在後面,用伏達電池將電流通到馬身上,想試一試動物在受到電流刺激後的反應。結果,他想看到的反應出現了,馬收到電擊後狂跳起來,差一點把哥哥踢傷。
盡管已經出現了危險,但這絲毫沒有影響到愛做實驗的小焦耳的情緒。他和咯咯又劃著船來到群山環繞的湖上,焦耳想在那裡試一試回聲有多大。他們在火槍里塞滿了火葯,然後扣動扳機。誰知「砰」的一聲,從槍口裡噴出一條長長的火苗,燒光了焦耳的眉毛,還險些把哥哥嚇得掉進湖裡。
這時,天空濃雲密布,電閃雷鳴,剛想上岸躲雨的焦耳發現,每次閃電過後好一會兒才能聽見轟隆的雷聲,這是怎樣回事?
焦耳顧不得躲雨,拉著哥哥爬上一個山頭,用懷表認真記錄下去每次閃電到雷鳴之間相隔的時刻。
開學後焦耳幾乎是迫不及待地把自己做的實驗都告訴了老師,並向老師請教。
老師望著勤學好問的焦耳笑了,耐心地為他講解:「光和聲的傳播速度是不一樣的,光速快而聲速慢,因此人們總是想見閃電再聽到雷聲,而實際上閃電雷鳴是同時發生的。」
焦耳聽了恍然大悟。從此,他對學習科學知識更加入迷。透過不斷地學習和認真地觀察計算,他最後發現了熱功當量和能量守恆定律,成為一名出色的科學家
焦耳一生都在從事實驗研究工作,在電磁學、熱學、氣體分子動理論等方面均作出了卓越的貢獻。他是靠自學成為物理學家的。
物理小故事(四):
在講電學時,老師問學生:「你知道什麼是電阻,什麼是電源嗎?」學生回答道:「店主(電阻)就是商店的老闆,店員(電源)就是商店的伙計。」牛頓年幼時,曾一面牽牛上山,一面看書,到家後才發覺手裡只有一根繩;看書時定時煮雞蛋結果將表和雞蛋一齊煮在鍋里;有一次,他請朋友到家中吃飯,自己卻在實驗室廢寢忘食地工作,再三催促仍不出來,當朋友把一隻雞吃完,留下一堆骨頭在盤中走了以後,牛頓才想起這事,可他看到盤中的骨頭後又恍然大悟地說:「我還以為沒有吃飯,原來我早已吃過了」。學生會感到很簡單,緊張的情緒很快就能緩解,繼而又會精神飽滿的投入到教學的下一個環節當中去。
物理小故事(五):
法拉第
法拉第1791年9月22日生於薩里郡紐因頓的一個鐵匠家庭。13歲就在一家書店當送報和裝訂書籍的學徒。他有強烈的求知慾,擠出一切休息時刻貪婪地力圖把他裝訂的一切書籍資料都從頭讀一遍。讀後還臨摹插圖,工工整整地作讀書筆記;用一些簡單器皿照著書上進行實驗,仔細觀察和分析實驗結果,把自己的閣樓變成了小實驗室。在這家書店呆了八年,他廢寢忘食、如飢似渴地學習。他之後回憶這段生活時說:「我就是在工作之餘,從這些書里開始找到我的哲學。這些書中有兩種對我個性有幫忙,一是《大英網路全書》,我從它第一次得到電的概念;另一是馬塞夫人的《化學對話》,它給了我這門課的科學基礎。」
法拉第主要從事電學、磁學、磁光學、電化學方面的研究,並在這些領域取得了一系列重大發現。1820年奧斯特發現電流的磁效應之後,法拉第於1821年提出「由磁產生電」的大膽設想,並開始了艱苦的探索。1821年9月他發現通電的導線能繞磁鐵旋轉以及磁體繞載流導體的戶外,第一次實現了電磁戶外向機械戶外的轉換,從而建立了電動機的實驗室模型。之後經過無數次實驗的失敗,最後在1831年發現了電磁感應定律。這一劃時代的偉大發現,使人類掌握了電磁戶外相互轉變以及機械能和電能相互轉變的方法,成為現代發電機、電動機、變壓器技術的基礎。
物理小故事(六):
麥克斯韋
麥克斯韋從小就有很強的求知慾和想像力,愛思考,好提問。據說還在他兩歲多的時
候,有一次父親領他上街,看見一輛馬車停在路旁,他就問:「父親,那馬車為什麼不走
呢?」父親說:「它在休息。」麥克斯韋又問:「它為什麼要休息呢?」父親隨口說了一
句:「大概是累了吧?」「不,」麥克斯韋認真地說,「它是肚子疼!」還有一次,姨媽
給麥克斯韋帶來一籃蘋果,他一個勁地問:「這蘋果為什麼是紅的?」姨不知道怎樣回答
,就叫他去玩吹肥皂泡。誰知他吹肥皂泡的時候,看到肥皂泡上五彩繽紛的顏色,提的問
題反而更多了。上中學的時候,他還提過象「死甲蟲為什麼不導電」,「活貓和活狗摩擦
會生電嗎」等問題。父親很早就教麥克斯韋學幾何和代數。上中學以後,課本上的數學知
識麥克斯韋差不多都會了,因此父親經常給他開「小灶」,讓他帶一些難題到學校里去做
。每當同學們歡蹦亂跳地玩的時候,麥克斯韋卻進入了數學的樂園,他常常一個人躲在教
室的角落裡,或者獨自坐在樹蔭下,入迷地思考和演算著數學難題。
麥克斯韋主要從事電磁理論、分子物理學、統計物理學、光學、力學、彈性理論方面的研究。尤其是他建立的電磁場理論,將電學、磁學、光學統一齊來,是19世紀物理學發展的最光輝的成果,是科學史上最偉大的綜合之一
物理小故事(七):
錢學森
在錢學森提出回過後,美國人大為生氣,並對他嚴加看守,甚至施加刑罰。
美國人以前給錢學森一個莫須有的罪名,使他一人前往荒無人煙的小島,用各種各樣的刑罰折磨他,據說半年就少了50斤。但是錢學森回國的決心從未動搖,美國人放出話,只要錢學森願意留在美國,不回中國,就立刻給予他最優良的設施,比原來更好,更美的生活,給他更大的榮譽。錢學森沒有放下。依然意決回國。
錢學森(1911。12。11--)應用力學、航天技術和系統工程科學家。生於上海市,原籍浙江省杭州市。1934年畢業於上海交通大學。1936年在美國麻省理工學院獲碩士學位。1938年獲加州理工大學博士學位。1955年回國。曾任中國力學學會、中國自動化學會、中國系統工程學會、中國宇航學會理事長、名譽理事長等職。現任國防科學技術工業委員會研究員。早年在應用力學和火箭、導彈技術的許多領域都做過開創性的工作。獨立研究以及和馮。卡門合作研究提出的許多理論,為應用力學、航空工程和火箭導彈技術的發展奠定了基礎。回國後長期擔任火箭、導彈和衛星研製的技術領導職務,為建立和發展我國的導彈、航天事業作出了傑出貢獻。在工程式控制制論、系統工程和系統科學、思維科學和人體科學以及馬克思主義哲學等許多理論領域都進行過創造性研究,作出了重大貢獻。1956年獲中國科學院自然科學獎一等獎,1985年獲國家科技進步獎特等獎,1991年被國務院、中央軍委授予「國家傑出貢獻科學家」榮譽稱號和一級英模獎章。中國科學院院士。1994年當選為中國工程院院士。
物理小故事(八):
阿基米德
關於阿基米德,流傳著這樣一段搞笑的故事。相傳敘拉古赫農王讓工匠替他做了一頂純金的王冠,做好後,國王疑心工匠在金冠中摻了假,但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒有搗鬼呢?既想檢驗真假,又不能破壞王冠,這個問題不僅僅難倒了國王,也使諸大臣們面面相覷。
之後,國王請阿基米德來檢驗。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要領。一天,他去澡堂洗澡,當他坐進澡盆里時,看到水往外溢,同時感到身體被輕輕拖起。他突然悟到能夠用測定固體在水中排水量的辦法,來確定金冠的比重。他興奮地跳出澡盆,連衣服都顧不得跑了出去,大聲喊著「尤里卡!尤里卡!」。(Fureka,意思是「我知道了」)。
他經過了進一步的實驗以之後到王宮,他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個盆里,比較兩盆溢出來的水,發現放王冠的盆里溢出來的水比另一盆多。這就說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大,因此證明了王冠里摻進了其他金屬。
他是物理學家、數學家,靜力學和流體靜力學的奠基人。
物理小故事(九):
牛頓
他年幼時,曾一面牽牛上山,一面看書,到家後才發覺手裡只有一根繩;看書時定時煮雞蛋結果將表和雞蛋一齊煮在鍋里;有一次,他請朋友到家中吃飯,自己卻在實驗室廢寢忘食地工作,再三催促仍不出來,當朋友把一隻雞吃完,留下一堆骨頭在盤中走了以後,牛頓才想起這事,可他看到盤中的骨頭後又恍然大悟地說:「我還以為沒有吃飯,原來我早已吃過了」。
牛頓不僅僅對於力學,在其它方面也有很大貢獻。在數學方面,他發現了二項式定理,創立了微積分學;在光學方面,進行了太陽光的色散實驗,證明了白光是由單色光復合而成的研究了顏色的理論,還發明了反射望遠鏡。
Ⅳ 關於物理的小故事,100、200字左右,簡潔明了
第一個 國外著名故事
傳說在1590年,年僅26歲的伽利略在比薩斜塔上進行了落體實驗。他特意邀請了一些大學教授來觀看,許多人也聞訊前來圍觀。
只見伽利略身帶兩個鐵球,一個重45.4公斤(100磅),一個重0.454公斤(1磅),像出征的戰士一樣,威武地登上塔頂。當他向人們宣布,這一大一小的兩個鐵球同時下落,將會同時著地的時候,塔下面的人像開了鍋似的議論開了:「難道亞里士多德真錯了?這是絕對不可能的!」「這傢伙準是瘋了!」……
伽利略聽到這些議論和譏笑,坦然自若,他胸有成竹地大聲說:「先生們,別忙著下結論,還是讓事實出來說話吧!」說完,他伸開雙手,使兩個鐵球同時從塔上落下來,只見它們平行下落,越落越快,最後「啪」的一聲,同時落地。面對無可辯駁的實驗事實,那些亞里士多德的忠實信徒,一個個瞠目結舌,不知所措,只好灰溜溜地走開了。比薩斜塔實驗不但推翻了古代權威的錯誤學說,結束了它對學術界近兩千年的統治,而且開創了近代科學實驗的新紀元。
第二則 國內小故事
吳有訓先生於1916年考入南京高等師范學校理化部,受教於留美歸來的胡剛復博士。在胡先生的指導下,吳有訓在國內即對X射線有了一定的了解。1921年以優異成績獲得赴美留學機會。該年底吳有訓赴美,1922年初進入芝加哥大學。其時,著名物理學家A•H•康普頓正以訪問學者身份在芝加哥大學從事研究與教學,1923年他正式成為該校教授,該年5月康普頓發表了解釋X射線被石墨散射後頻率改變現象(後稱康普頓效應)的論文。當時也研究這一現象的美國物理界一位重要人物杜安已有所謂「箱子效應」和「三次輻射」的理論,因此他極力反對康普頓的工作。吳有訓先後以十幾種元素為散射物質進一步做了大量深入研究,通過精心設計實驗方案以無法辯駁的事實對康普頓的理論給予了極大支持。這些成果得到了國際物理界的關注和承認。相關數據被一些國際著作引用。吳先生1926年獲博士學位。國外有的物理教科書,因尊重吳先生的工作而將康普頓效應稱為康普頓—吳有訓效應。
還有幾個 有名物理學家的 小故事~~
錢學森
一次導彈發射的試驗馬上就要開始了,可是當時的天氣很壞,到底能發不能發,試驗基地的司令員、參謀長和錢學森的意見不同。按照當時的規定,每次發射報告上面必須有三個人同意的簽字,然後再請示聶榮臻元帥的批准。可是當時司令員和參謀長都說不能發,而錢學森卻非常有信心的說能發射,這樣就形成了2:1的局面,於是就把只有錢學森一個人簽字的報告送給了聶帥。沒想到,聶帥很爽快地批准發射,並說要是只有那兩位簽字而沒有錢院長的簽字,我倒不敢批了。你猜這發導彈發射成功沒?結果是這一發導彈還真的打成功了。
泡利
一次,在後來發現反質子的義大利物理學家塞格雷做完一個報告和泡利等離開會議室時,泡利對他說:「我從來沒有聽過象你這么糟糕的報告。」當時塞格雷一言未發。泡利想了一想,又回過頭對與他們同行的瑞士物理化學家布瑞斯徹說:「如果是你做報告的話,情況會更加糟糕。當然,你上次在蘇黎士的開幕式報告除外。」
費雪
在德國,很多人都喜歡聽音樂會或看歌劇,費雪也是一位愛好者。工作之餘,只要音樂廳、歌劇院有演出,他是必到的觀眾。一天,正好城裡有歌劇演出,實驗結束後費雪把實驗室收拾好,就動身前往歌劇院。他一進歌劇院就發現一些人離他遠遠地,他沒有介意,開始找自己的座位;找到座位,剛一落座,周圍的觀眾就表現出異樣:開始時是相互交頭接耳,繼而好象有人發出了什麼命令似的,大家都不約而同地掏出手絹捂住鼻子,像躲避瘟疫一樣扭轉身子,還有人想逃離座位。終於有人受不了,大聲叫道:「哪裡來的臭氣,誰把這個剛從馬棚出來的馬夫放進劇場來了!」這時費雪才如夢初醒,原來是自己給觀眾帶來了極大的不便,他忙站起身來,趕快離開了劇場。回到家裡,費雪認真洗過澡,又從里到外換了衣服,但是臭味依然存在,就好象是從皮膚里散發出來的一樣。費雪有點懊喪,看來歌劇看不成了。但是為了科學研究,這點犧牲算不了什麼。
居里夫人
就在居里夫婦聲名日盛,進一步對鐳進行研究時,居里先生卻不幸在一場意外的車禍中去世了。居里夫人忍著巨大的悲痛,謝絕了巴黎官方要為居里先生舉行遊行和演說,只請求用最簡單的儀式把居里先生葬在故鄉他母親的墓地里。
居里夫人一邊教書,一邊繼續對鐳進行深入研究。她還組織了鐳研究小組,把鐳這一神秘元素介紹給世界各國。1911年12月,瑞典科學博士學院宣布授予她本年度諾貝爾化學獎金。在諾獎的歷史上,兩次獲取此獎的,只有居里夫人。按照慣例,居里夫人要到斯德哥爾摩作一次公開的演講。伴隨她前往的有她的姐姐和她的長女綺瑞娜。
諾貝爾
諾貝爾是一位名副其實的億萬富翁,他的財產累計達30億瑞典幣。但是他與許多富豪截然不同。他一貫輕視金錢和財產,當他母親去世時,他將母親留給他的遺產全部捐獻給了慈善機構,只是留下了母親的照片,以作為永久的紀念。他說:「金錢這東西,只要能夠解決個人的生活就夠用了,若是多了,它會成為遏制人才的禍害。有兒女的人,父母只要留給他們教育費用就行了,如果給予除教育費用以外的多餘的財產,那就是錯誤的,那就是鼓勵懶惰,那會使下一代不能發展個人的獨立生活能力和聰明才幹。」
Ⅵ 求物理小故事
望遠鏡小史
17世紀初的一天,荷蘭密特爾堡鎮一家眼鏡店的主人科比斯赫,他為檢查磨製出來的透鏡質量,把一塊凸透鏡和一塊凹鏡排成一條線,通過透鏡看過去,發現遠處的教堂的塔好象變大而且拉近了,於是在無意中發現瞭望遠鏡原理。1608年他為自己製作的望遠鏡申請專利,並遵從當局的要求,造了一個雙筒望遠鏡。據說密特爾堡鎮好幾十個眼鏡匠都聲稱發明瞭望遠鏡,不過一般都認為利比赫是望遠鏡的發明者。
望遠鏡發明的消息很快在歐洲各國流傳開了,義大利科學家伽利略得知這個消息之後,就自製了一個。第一架望遠鏡只能把物體放大3倍。一個月之後,他製作的第二架望遠鏡可以放大8倍,第三架望遠鏡可以放大到20倍。1609年10月他作出了能放大30倍的望遠鏡。
伽里略用自製的望遠鏡觀察夜空,第一次發現了月球表面高低不平,覆蓋著山脈並有火山口的裂痕。此後又發現了木星的4個衛星、太陽的黑子運動,並作出了太陽在轉動的結論。
幾乎同時,德國的天文學家開普勒也開始研究望遠鏡,他在《屈光學》里提出了另一種天文望遠鏡,這種望遠鏡由兩個凸透鏡組成,與伽利略的望遠鏡不同,比伽利略望遠鏡視野寬闊。但開普勒沒有製造他所介紹的望遠鏡。沙伊納於1613年—1617年間首次製作出了這種望遠鏡,他還遵照開普勒的建議製造了有第三個凸透鏡的望遠鏡,把二個凸透鏡做的望遠鏡的倒像變成了正像。沙伊納做了8台望遠鏡,一台一台地雲觀察太陽,無論哪一台都能看到相同形狀的太陽黑子。因此,他打消了不少人認為黑子可能是透鏡上的塵埃引起的錯覺,證明了黑子確實是觀察到的真實存在。在觀察太陽時沙伊納裝上特殊遮光玻璃,伽利略則沒有加此保護裝置,結果傷了眼睛,最後幾乎失明。
荷蘭的惠更斯為了提高望遠鏡的精度在1665年做了一台筒長近6米的望遠鏡,來探查土星的光環,後來又做了一台將近41米長的望遠鏡。
使用物鏡和目鏡的望遠鏡稱為折射望遠鏡,即使加長鏡筒,精密加工透鏡,也不能消除色象差,1668年英國科學家反射式望遠鏡,解決了色象差的問題。第一台反望遠鏡非常小,望遠鏡內的反射鏡口徑只有2.5厘米,但是已經能清楚地看到木星的衛星、金星的盈虧等。1672年牛頓做了一台更大的反射望遠鏡,送給了英國皇家學會,至今還保存在皇家學會的圖書館里。
牛頓曾認為折色象差不可救葯,後來,證明過分悲觀。1733年英國人哈爾製成一台消色差折射望遠鏡。1758年倫敦的寶蘭德也製成同樣的望遠鏡,他採用了折光原則不同的玻璃分別製造凸透鏡和凹透鏡,把各自形成的有色邊緣相互抵消。
但是要製造很大透鏡不容易,目前世界上最大的一台折射式望遠鏡直徑為102厘米,安裝在雅弟斯天文台。
反射式望遠鏡存在天文觀測中發展很快,1793年英國赫瑟爾製做了反射式望遠鏡,反射鏡直徑為130米,用銅錫合金製成,重達1噸。1845年英國的洛斯製造的反射望遠鏡,反射鏡直徑為1.82米。1913年在威爾遜山天文台反望遠鏡,直徑為254米。1950年在帕洛瑪山上安裝了一台直徑5.08米反射鏡的反射式望遠鏡。1969年在蘇聯高加索北部的帕斯土霍夫山上裝設了直徑為6米的反射鏡,它是當時世界上最大的反射式望遠鏡,現在大型天文台大都使用反射式望遠鏡。
發電機史話
19世紀初期,科學家們研究的重要課題,是廉價地並能方便地獲得電能的方法。
1820年,奧斯特成功地完成了通電導線能使磁針偏轉的實驗後,當時不少科學家又進行了進一步的研究:磁針的偏轉是受到力的作用,這種機械力,來自於電荷流動的電力。那麼,能否讓機械力通過磁,轉變成電力呢?著名科學家安培是這些研究者中的一個,他實驗的方法很多,但犯了根本性錯誤,實驗沒有成功。
另一位科學家科拉頓,在1825年做了這樣一個實驗:把一塊磁鐵插入繞成圓筒狀的線圈中,他想,這樣或許能得到電流。為了防止磁鐵對檢測電流的電流表的影響,他用了很長的導線把電表接到隔壁的房間里。他沒有助手,只好把磁鐵插到線圈中以後,再跑到隔壁房間去看電流表指針是否偏轉。現在看來,他的裝置是完全正確的,實驗的方法也是對頭的,但是,他犯了一個實在令人遺憾的錯誤,這就是電表指針的偏轉,只發生在磁鐵插入線圈這一瞬間,一旦磁鐵插進線圈後不動,電表指針又回到原來的位置。所以,等他插好磁鐵再趕緊跑到隔壁房間里去看電表,無論怎樣快也看不到電表指針的偏轉現象。要是他有個助手,要是他把電表放在同一個房間里,他就是第一個實現變機械力為電力的人了。但是,他失去了這個好機會。
又過了整整6年,到了1831年8月29日,美國科學家法拉第獲得了成功,使機械力轉變為電力。他的實驗裝置與科拉頓的實驗裝置並沒有什麼兩樣,只不過是他把電流表放在自己身邊,在磁鐵插入線圈的一瞬間,指針明顯地發生了偏轉。他成功了。手使磁鐵運動的機械力終於轉變成了使電荷移動的電力。
法拉第邁出了最艱難的一步,他不斷研究,兩個月後,試制了能產生穩恆電流的第一台真正的發電機。標志著人類從蒸汽時代進入了電氣時代。
一百多年來,相繼出現了很多現代的發電形式,有風力發電、水力發電、火力發電、原子能發電、熱發電、潮汐發電等等,發電機的構造日臻完善,效率也越來越高,但基本原理仍與法拉第的實驗一樣:少不了運動著的閉合導體,少不了磁鐵。
核磁共振儀的發明
核磁共振儀廣泛用於有機物質的研究,化學反應動力學,高分子化學以及醫學,葯學和生物學等領域。20年來,由於這一技術的飛速發展,它已經成為化學領域最重要的分析技術之一。
早在1924年,奧地利物理學家泡里就提出了某些核可能有自旋和磁矩。"自旋"一詞起源於帶電粒子,如質子、電子繞自身軸線旋轉的經典圖像。這種運動必然產生角動量和磁偶極矩,因為旋轉的電荷相當於一個電流線圈,由經典電磁理論可知它們要產生磁場。當然這樣的解釋只是比較形象的比擬,實際情況要比這復雜得多。
原子核自旋的情況可用自旋量子數I表示。自旋量子獲得,質量數的原子序數之間有以下關系:
質量數 原子序數 自旋量子數(I)
奇數 奇數或偶數 1/2, 3/2 , 5/2……
偶數 偶數 0
偶數 奇數 1,2,3……
1>0的原子核在自旋時會產生磁場;I為1/2的核,其電荷分布是球狀;而I≥1的核,其電荷分布不是球狀,因此有磁極矩。
I為0的原子核置於強大的磁場中,在強磁場的作用下,就會發生能級分裂,如果用一個與其能級相適應的頻率的電磁輻射時,就會發生共振吸收,核磁共振的名稱就是來源於此。
斯特恩和蓋拉赫1924年在原子束實驗中觀察到了鋰原子和銀原子的磁偏轉,並測量了未成對電子引起的原子磁矩。
1933年斯特恩等人測量了質子的磁矩。1939年比拉第一次進行了核磁共振的實驗。1946年美國的普西爾和布少赫同時提出質子核磁共振的實驗報告,他們首先用核磁共振的方法研究了固體物質、原子核的性質、原子核之間及核周圍環境能量交換等問題。為此他們兩位獲得了1952年諾貝爾物理獎。50年代核磁共振方法開始應用於化學領域,1950年斯坦福大學的兩位物理學家普羅克特和虞以NH 4NO3水溶液作為氮原子核源,在測定14N的磁矩時,發現兩個性質截然不同的共振信號,從而發現了同一種原子核可隨其化學環境的不同吸收能量的共振條件也不同,即核磁共振頻率不同。這種現象稱為"化學位移"。這是由於原子核外電子形成的磁場與外加磁場相互作用的結果。化學位移是鑒別官能團的重要依據。因為化學位移的大小與鍵的性質和鍵合的元素種類等有密切的關系。此外,各組原子核之間的磁相互作用構成自旋--自旋耦合。這種作用常常使得化學位移不同的各組原子核在共振吸收圖上顯示的不是單峰而是多重峰,這種情況是由分子中鄰近原子核的數目,距離用對稱性等因素決定,因此它有助於提示整個分子的。
由於上述成果高分辨核磁共振儀得以問世。開始測量的核主要是氫核,這是由於它的核磁共振信號較強。隨著儀器性能的提高,13C,31P,15N等的核也能測量,儀器使用的磁場也越來越強。50年代製造出IT(特拉斯)磁場,60年代製造出2T的磁場,並利用起導現象製造出5T的起導磁體。70年代造出8T磁場。現在核磁共振儀已經被應用到從小分子到蛋白質和核酸的各種各樣化學系統中。
發射光譜儀的發明
著名的英國科學家牛頓在1666年用三棱鏡觀察光譜,可以說是最早的光譜實驗。此後不少科學家從事光譜學方面的研究。1800年,英國天文學家赫歇爾測量太陽光譜中各部分的熱效應,在世界上首次發現了紅外線。1801年裡特發現了紫外線。1802年沃拉斯頓觀察到太陽光譜的不連續性,發現中間有多條黑線,這本來是很重要的發現,他卻誤認為是顏色的分界線。1803年英國物理學家托馬斯·楊進行了光的干涉的實驗,第一次提供了測定波長的方法。
德國物理學家夫琅和費,重新發現和編繪了太陽光譜圖,內有多條黑線(700多條),並對其中的重要黑線用從A到H等字母標記(人稱"夫琅和費線"),這些黑線後來成為比較不同玻璃材料色散率的標准。這些成果在1814年至1815年間陸續發表。夫琅和費還發明了衍射光柵。開始他用銀絲纏在兩根螺桿上,做成光柵,後來建造了刻紋機,用金鋼石在玻璃上刻痕,做成透射光柵。
光譜分析的應用研究是從基爾霍夫和本生開始的。本生是德國漢堡的化學教授。他發明了本生燈,對各種物質在高溫火焰中發生的變化很有研究,基爾霍夫是漢堡的物理學教授,對光學熟悉。他們兩位合作製成了第一台梭鏡光譜儀(分光鏡)。該儀器利用了牛頓1666年首創技術,使光通過三棱鏡中,展開成為一道彩虹光帶(光譜)。他們用透鏡把物質在本生燈燃燒時發出的光線集成一束平行光,通過一條窄縫,再通過三棱鏡,用望遠鏡放大觀察所成的光譜。
基爾霍夫和本生發現,每種化學元素燃燒時發出的火焰都有獨特的顏色,可以據此加以鑒別。1860年及1861年他們用光譜儀發現銫和銣。此後藉助光譜分析方法研究目光,發現地球上許多元素太陽上也有。1868年法國天文學家詹森和英國天文學家羅克耶分別用光譜法發現了當時地球上還沒有發現的一種元素,他們認為這是太陽大氣中特有的元素,取名氦,即"太陽"的意思。這樣光譜方法也應用到了天文學方面。
光譜方法研究工作急速的發展,也出現了新的問題,主要問題之一是缺乏足夠精度的波長標准,致使觀測結果混亂,無法相互交流。
1868年埃斯特朗發表"標准太陽光譜"圖表,記有上千條夫琅和費線的小波長,以10-8厘米為單位,精確到6位數,為光譜工作者提供了極其有用的資料。為紀念他的,10-8厘米後來就埃斯特朗單位,簡寫作埃(A)。十幾年後被更為精確的羅蘭數據表所代替。
現代光譜儀不用三棱鏡而用衍射光柵。這是一種上面刻有千條線的板,把光分開,然後把光譜拍攝或記錄下來,再用電子儀器進行分析。
光譜儀廣泛應用於冶金、地質、環境等各領域。
避雷針史話
一、避雷針首先是我國勞動人民製造和使用的避雷裝置。有人說,捷克牧師普羅科普·迪維什於1754年安裝了第一個避雷針。更多的人認為是美國的富蘭克林於1753年製造了世界上第一個避雷針。實際上,我國在1688年以前就已經製造和首先使用了避雷針。
早在三國時期(公元220年到280年)和南北朝時期(公元420年到581年),我國古籍上就有「避雷室」的記載。據唐代王睿的《穀子》記載,我國漢代(公元前206年到公元220年)就有人提出,把瓦做成魚尾形狀,放在屋頂上就可以防止雷電引起的火災。在我國的一些古建築上,也發現設有避雷的裝置,法國旅行家卡勃里歐別·戴馬甘蘭游歷中國之後,於1688年寫的《中國新事》一書中有這樣一段記載:「當時中國新事屋宇的屋脊兩頭,都有一個仰起的龍頭,龍口吐出曲折的金屬舌頭,伸向天空,舌根連著一根根細的鐵絲,直通地下。這種奇妙的裝置,在發生雷電的時刻就大顯神通,若雷擊中了屋宇,電流就會從龍口沿線下行泄至地下,起不了絲毫破壞作用。」由此可見,世界上第一個避雷針是由具有聰明才智的我國勞動人民製造的。
二、避雷針發展到今天,世界上發現了更安全的避雷針。更安全的避雷針已不是針狀,而象雞毛撣子。這種避雷針是由兩位美國人發明的。據最近美國《紐約時報》報道,這種避雷針中心是一根管子,其頂端引出2000條細細的導線,這些導線呈輻射狀分布。這種方式可以更好地驅散聚集在建築物周圍的靜電荷。
三、「避雷針過時了」。目前,我國研製成功了半導體消雷器,它的防雷效果遠遠超過避雷針,也遠遠超過美國、法國、澳大利亞生產的同類產品。半導體消雷器具有兩大功能:(1)當建築物上空出現強雷雲的時侯,它發出長達1米的電暈火花,中和天空電流,起到消減雷擊的作用;(2)萬一雷擊下來,半導體消雷器上的有關裝置,可以把雷擊放出的強大電流阻擋住。
我國著名防雷專家武漢水利學院教授解廣潤建議在高大建築物上安裝這種半導體消雷器,以保護國家財產。解廣潤說,現在我國已有24個處於強雷區的單位裝上了半導體消雷器,經過幾年的試驗,證明它確實一次又一次地使建築物化危為安。他呼籲有關單位,特別是國防工程、氣象、電力、通訊廣播部門應盡快推廣半導體消雷器,以減少雷擊損失。
自行車是中國人發明的嗎
關於自行車的發明說法較多。
①我國是世界上發明自行車最早的國家。自行車的始祖是我國公元前五百多年的獨輪車。清康熙年間(1662~1722年),黃履庄曾發明過自行車。《清朝野史大觀》卷十一載:「黃履庄所制雙輪小車一輛,長三尺余,可坐一人,不須推挽,能自行。行時,以手挽軸旁曲拐,則復行如初,隨住隨挽日足行八十里。」這就是世界上最早的自行車。
②自行車為西歐人所發明。公元1790年,法國人西夫拉克研製成木製自行車,無車把、腳蹬、鏈條。車的外形像一匹木馬的腳下釘著兩個車輪,兩個輪子固定在一條線上。由於這輛自行車沒有驅動裝置和轉向裝置,座墊低,西夫拉克自己騎在車上,兩腳著地,向後用力蹬,使車子沿直線前進。1817年,德國的馮·德萊斯男爵發明了一種能自由活動的車把,使他的自行車轉變比較方便。1818年,德萊斯在英國申請了專利。1839年,英國一位工人K·麥克米倫首創了用曲軸機構驅動後輪的腳踏自行車,可使人在騎自行車時雙足離開地面。1861年的一天,巴黎的馬車和嬰兒車製造商米肖父子修理德萊斯式自行車,修好後在坡道上試車時,感到這種車放腳很困難,於是對它進行了改進,在車的前輪上安上腳蹬曲軸,從而發明了米肖型自行車,不久這種自行車便開始大量生產。大概在1870年前後,法國的馬執又製造了一種前面驅動輪大,後面從動輪小的自行車,這種車的運行效果較好。1890年後,英國的亨伯公司生產出一種用鏈條傳動的、車為菱型的自行車,這種形式的自行車一直沿用至今。
③自行車為俄國人發明。1801年9月的一天,俄國農奴阿爾塔莫諾夫騎著自己製造的木製自行車,行駛2500公里,趕到莫斯科向沙皇來歷山大一世獻禮。阿爾塔莫諾夫製造的自行車與法國人西夫拉克製造的車較相似。亞歷山大一世見到阿爾塔莫諾夫製造的自行車,當即下令取消了他的奴隸身份。
我國古代的光學知識
光學的起源也和力學、熱學一樣,可以追溯到二、三千年前。我國的《墨經》就記載了許多光學現象,例如投影、小孔成像、平面鏡、凸面鏡、凹面鏡等等。西方也很早就有光學知識的記載,歐幾里得(Euclid,公元前約330-260)的《反射光學》(Catoptrica)研究了光的反射,阿拉伯學者阿勒·哈增(Al-Hazen ,965~1038)寫過一部《光學全書》,討論了許多光學現象。光學真正形成一門科學,應該從建立反射定律和折射定律的時代算起,這兩個定律奠定了幾何光學的基礎。 光的本性也是光學研究的重要課題。微粒說把光看成是由微粒組成,認為這些微粒按力學規律沿直線飛行,因此光具有直線傳播的性質。19世紀以前,微粒說比較盛行。但是,隨著光學研究的深入,人們發現了許多不能用直進性解釋的現象,例如干涉、衍射等,用光的波動性就很容易解釋,於是光的波動說又佔了上風。兩種學說的爭論構成了光學發展史中的一根紅線。
1.取火的方法和對火的認識
我國古代取火的工具稱為「燧」,有金燧、木燧之分。金燧取火於日,木燧取火於木。根據我國古籍的記載,古代常用「夫燧」、「陽燧」(實際上是一種凹面鏡,因用金屬製成,所以統稱為「金燧」)來取火。古代人們在行軍或打獵時,總是隨身帶有取火器,《禮記》中就有「左佩金燧」、「右佩木燧」的記載,表明晴天時用金燧取火,陰天時用木燧取火。陽燧取火是人類利用光學儀器會聚太陽能的一個先驅。講到取火,古代還用自製的古透鏡來取火的。公元前2世紀,就有人用冰作透鏡,會聚太陽光取火。《問經堂叢書》、《淮南萬畢術》中就有這樣的記載:「削冰令圓,舉以向日,以艾承其影,則火生。"我們常說,水火不兼容,但製成冰透鏡來取火,真是一個奇妙的創造。用冰製成透鏡是無法長期保存的,於是便出現用玻璃或玻璃來製造透鏡。
2.針孔成像和影的認識
公元前4世紀,墨家就做過針孔成像的實驗,並給予分析和解釋。《墨經》中明確地寫道:「景到(倒),在午有端,與景長,說在端。"這里的「午"即小孔所在處。這段文字表明小孔成的是倒像,其原因是在小孔處光線交叉的地方有一點(「端"),成像的大小,與這交點的位置無關。從這里也可以清楚看到,古人已經認識到光是直線行進的,所以常用「射"來描述光線徑直向前。北宋的沉括在《夢溪筆談》中也記述了光的直線傳播和小孔成像的實驗。他首先直接觀察在空中飛動,地面上的影子也跟著移動,移動的方向與飛的方向一致。然後在紙窗上開一小孔,使窗外飛的影子呈現在窒內的紙屏上,沉括用光的直進的道理來解釋所觀察到的結果:「東則影西,西則影東"。墨家利用光的直線傳播這一性質,討論了光源、物體、投影三者的關系。《墨經》中寫道:「景不徙,說在改為。"「光至,景亡。若在,盡古息。"說明影是不動的,如果影移,那是光源或物體發生移動,使原影不斷消逝,新影不斷生成的緣故。投影的地方,如果光一照,影子就會消失,如果影子存在,表明物體不動,只要物體不動,影子就始終存在於原處。墨家對本影、半影也作了解釋。《墨經》中有這樣的記載:「景二,說在重。」「景二,光夾。一,光一。光者,景也。」意思是一物有兩種投影(本影、半影),說明它同時受到兩個光源重復照射的結果(「說在者」,「光夾」)、一種投影,說明它只受一個光源照射,並且強調了光源與投影的聯系(「光者,景也」)。與此相連,墨家還根據物和光源相對位置的變化,以及物與光源本身大小的不同來討論影的大小及其變化。
3.對面鏡的認識
墨家對凹面鏡作了深入的觀察和研究,並在《墨經》中作了明確、詳細的記載。「鑒低,景一小而易,一大而正,說在中之外、內。」「低」表示深、凹之意;放在「中之內」,得到的像是比物體大而正立的。北宋沉括對凹面鏡的焦距作了測定。他用手指置於凹面鏡前,觀察成像情況,發現隨著手指與鏡面距離的遠近變化,像也發生相應的變化。在《夢溪筆談》中作了記載:「陽燧面窪,以一指迫而照之則正,漸遠則無所見,過此遂倒。」說明手指靠近凹面鏡時,像的正立的,漸漸遠移至某一處(在焦點附近),則「無所見」,表示沒有像(像成在無窮遠處);移過這段距離,像就倒立了。這一實驗,既表述了凹面鏡成像原理,同時也是測定凹面鏡焦距的一種粗略方法。
墨家對凸透鏡也進行了研究。《墨經》中寫道:「鑒團,景一。說在刑之大。」「鑒團」即燕面鏡,也稱團鏡。「景一」表明凸面鏡成像只有一種。「刑」同形字,指物體,它總比像大。我們的祖先,利用平面鏡能反射光線的特性,將多個平面鏡組合起來,取得了有趣的結果。如《莊子·天下篇》的有關註解《莊子補正》中對此作了記載:「鑒以鑒影,而鑒以有影,兩鑒相鑒,則重影無窮。」這樣的裝置,收到了「照花前後鏡,花花交相映」的效果。《間經堂叢書》、《淮南萬畢術》中記有「取大鏡高懸,置水盆於其下,則見四鄰矣。」表明很早就有人製作了最早的開管式「潛望鏡」,能夠隔牆觀望戶外的景物。
4.對虹的認識
虹是一種大氣光學現象,從公元6世紀開始,我國古代對虹就有了比較正確的認識。唐初的孔穎達(574-648)曾概括了虹的成因,他認為「若雲薄漏日,日照雨滴則虹生。」明確指出產生虹的3個條件,即雲、日、「日照雨滴」。沉括對此也作過細致的研究,並作實地考察。在《夢溪筆談選注》中寫道:「是時新雨霽,見虹下帳前澗中。」予與同職扣澗觀之,虹兩頭皆垂澗中。使人過澗,隔虹對立,相去數丈,中間如隔綃觳,自西望東則見;蓋夕虹也。立澗之東西望,則為日所鑠,都無所睹。」指出虹和太陽的位置正好是相對的,傍晚的虹見於東方,而對著太陽是看不見虹的。地虹有了認識之後,便可以人工造虹。8世紀中葉,唐代曾有過這樣的試驗:「背日噴呼水成虹霓之狀」,表示背向太陽噴出小水珠,便能看到類似虹霓的情景。
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Ⅶ 趣味物理故事
《以燭淚洗臉》義大利雕刻家,畫家和建築家米開朗基羅 波納羅蒂承擔了雕刻《聖母抱基督遺體象》的工作,他經常從天亮就開始工作,一直干到天黑,有時和衣倒在床上,睡到半夜,起來啃幾口麵包,點燃蠟燭,又開始干起來.因為燭光又暗又散,他很難看清大理石和鑿子.於是,米開朗基羅用硬紙做了一頂圓錐形的帽子,在帽尖的洞里插上蠟燭.這樣,可以使蠟光集中一些.但燭淚淌下來,常常流得他滿腦門都是.米開朗基羅的朋友看見了這種情況就給他送來一些羊油燭,並且風趣地說:"這樣,您就不必以燭淚洗臉了."羊油燭融化得慢,凝結得快,米開朗基羅非常感激朋友的幫助.
關於浮力的最著名的物理趣味故事——《阿基米德原理(浮力原理)的發現》公元前245年,赫農王給金匠一塊金子讓他做一頂純金的皇冠。做好的皇冠盡管與先前的金子一樣重,但國王還是懷疑金匠摻假了。他命令阿基米德鑒定皇冠是不是純金的,但是不允許破壞皇冠。這看起來是件不可能的事情。在公共浴室內,阿基米德注意到他的胳膊浮到水面。他的大腦中閃現出模糊不清的想法。他把胳膊完全放進水中,全身放鬆,這時胳膊又浮到水面。他從浴盆中站起來,浴盆四周的水位下降;再坐下去時,浴盆中的水位又上升了。他躺在浴盆中,水位則變得更高了,而他也感覺到自己變輕了。他站起來後,水位下降,他則感覺到自己重了。一定是水對身體產生向上的浮力才使得他感到自己輕了。他把差不多同樣大小的石塊和木塊同時放入浴盆,浸入到水中。石塊下沉到水裡,但是他感覺到石塊變輕。他必須要向下按著木塊才能把它浸到水裡。這表明浮力與物體的排水量(物體體積)有關,而不是與物體的重量有關。物體在水中感覺有多重一定與它的密度(物體單位體積的質量)有關。阿基米德在此找到了解決國王問題的方法,問題的關鍵在於密度。如果皇冠裡面含有其他金屬,它的密度會不相同,在重量相等的情況下,這個皇冠的體積是不同的。把皇冠和同樣重量的金子放進水裡,結果發現皇冠排出的水量比金子的大,這表明皇冠是摻假的。從此以後,阿基米德發現了浮力原理,即水對物體的浮力等於物體所排開水的重量。
Ⅷ 物理小故事
一、望遠鏡的發明
1608年6月的一天,伽利略聽說,一個荷蘭人把一片凸鏡和一片凹鏡放在一起,做了一個玩具,可把看見的東西放大。這一夜,伽利略坐在桌子前,蠟燭點了一支又一支,他反復思考著,琢磨著,為什麼兩個這樣的鏡片放在一起,就能起放大作用呢?天亮了,伽利略決定自己動手做一個。
他找來一段空管子,一頭嵌了一片凸面鏡,另一頭嵌了一片凹面鏡,一個小望遠鏡做成了。拿起來一看,可以把原來的物體放大三倍。伽利略沒有滿足,他進一步改進,又做了一個。
他帶著這個望遠鏡跑到海邊,只見茫茫大海波濤翻滾,沒有一條船。當他拿起瞭望遠鏡再看時,一條船正從遠處向岸邊駛來。實踐證明,它可以放大八倍。
伽利略不斷地改進著,不斷地製造著,最後,他的望遠鏡可以將原物放大三十二倍。
一天晚上,皎潔的月光灑滿大地,伽利略拿起自己的望遠鏡對准了月亮。咦,月亮並不是象幾千年來人們所說的那樣光滑無瑕,那上面象地球一樣,有高山、深谷,還有火山的裂痕呢!
二、自由落體運動
落體問題,人們很早就注意到了。在伽利略之前,古希臘的亞里士多德的學說認為,物體下落的快慢是不一樣的。它的下落速度和它的重量成正比,物體越重,下落的速度越快。比如說,十公斤重的物體,下落的速度要比一公斤重的物體快十倍。
一千七百多年來,在書本里,在學校的講台上,一直把這個違背自然規律的學說當作聖經來講述,沒有任何人敢去懷疑它。這是因為,亞里士多德提出過 「地球中心說」,它符合奴隸主階級和封建統治階級的利益,因此,亞里士多德的其它學說也就得到了保護。
伽利略選擇了比薩斜塔作試驗場。有一天,他帶了兩個大小一樣,但重量不等,一個重一百磅的實心鐵球,一個重一磅的空心鐵球,登上了五十多米高的斜塔。塔下,站滿了前來觀看的人。大家議論紛紛,有人譏笑他:「這個青年一定是瘋了,讓他胡鬧去罷!亞里士多德的理論還會錯嗎!」
只見伽利略出現在塔頂,兩手各拿一個鐵球,大聲喊道:「下面的人看清楚啦,鐵球落下去了。」他把兩手同時張開。人們看到,兩個鐵球平行下落,幾乎同時落到了地面上。那些諷刺譏笑他的人目瞪口呆。
三、萬有引力定律
牛頓一人在家中的果園中,由於邊走路邊思考問題,無意間撞到園中的蘋果樹,這時一個蘋果正好砸在牛頓的頭上。牛頓突然從問題中醒悟過來,撿起了蘋果,這時他又陷入一個問題:為什麼蘋果會落到地上,而不是飄上天空。最終牛頓提出一個最簡單的現象產生的舉世定律:萬有引力。
一天,保姆要出去,臨走前叮囑牛頓:「我有事,先出去下,肚子餓了去煮雞蛋吃,我燒好水了。」保姆回來發現牛頓把一塊懷表拿去煮了。而牛頓卻在研究發明。這個故事告訴我們不要太投入一件事,該收手時就收手。
四、瓦特的故事
18世紀中葉,英國格拉斯葛大學,有位名叫里德斯德的教授,一天晚上,他把瓦特約到自己的辦公室,對瓦特說:「我知道你是個很聰明的機器修理工,我想請你幫我一個忙。」
瓦特說:「我能幫你什麼忙呢?」
里德斯德教授說:「我的一套機器圖紙被人偷去了。但是要按照圖紙把這台機器造出來是非常困難的,偷圖紙的人一定會來找你幫忙加工的。如果那人來找你,請你務必告訴我。」
就在這時,教授的一個青年助手,拎著一把水壺進來,給他倆每人沏了一杯咖啡。那位助手把水壺放在火爐上,關上門就出去了。教授起身走到門邊,把門反鎖了起來。
教授和瓦特邊喝咖啡邊談著教授的圖紙。漸漸地,瓦特覺得頭昏腦脹,他估計是咖啡有問題,只覺得渾身無力,一會兒就昏昏沉沉地睡著了。
當瓦特醒來時,已經是第二天了。他睜眼一看,里斯德教授已經死了,在教授的頸上有一枚五厘米長帶有軟木塞的針。瓦特支撐著爬起來去開門,卻發現門是反鎖著的,鑰匙在教授的身上。瓦特回憶起昨晚的事,懷疑是那個助手乾的。
但那個助手出去了就再沒有進來,教授頸上的針又是誰扎的呢?他盯著教授頸上的毒針和那軟木塞仔細看了好一會,終於弄明白了:水蒸氣在膨脹時,它的壓力比水要大近千倍。
那個助手把水壺放在火爐上時,就把插有毒針的軟木塞堵在壺嘴上了,並且將壺嘴對准了教授的頸部。水燒開的時候,因壺嘴被軟木塞子堵著,蒸汽的壓力就不斷增加,最後蒸汽的壓力達到一定程度,軟木塞帶著毒針噴射出去,射向了教授。
警察來了以後,瓦特談了自己的想法。經過警察的偵破,兇手就是教授的助手。 後來,瓦特從水蒸氣得到啟發發明了蒸汽機。
五、法拉第的故事
法拉第1791年9月22日生於薩里郡紐因頓的一個鐵匠家庭。13歲就在一家書店當送報和裝訂書籍的學徒。他有強烈的求知慾,擠出一切休息時刻貪婪地力圖把他裝訂的一切書籍資料都從頭讀一遍。
讀後還臨摹插圖,工工整整地作讀書筆記;用一些簡單器皿照著書上進行實驗,仔細觀察和分析實驗結果,把自己的閣樓變成了小實驗室。在這家書店呆了八年,他廢寢忘食、如飢似渴地學習。他之後回憶這段生活時說:「我就是在工作之餘,從這些書里開始找到我的哲學。
這些書中有兩種對我個性有幫忙,一是《大英網路全書》,我從它第一次得到電的概念;另一是馬塞夫人的《化學對話》,它給了我這門課的科學基礎。」
法拉第主要從事電學、磁學、磁光學、電化學方面的研究,並在這些領域取得了一系列重大發現。1820年奧斯特發現電流的磁效應之後,法拉第於1821年提出「由磁產生電」的大膽設想,並開始了艱苦的探索。
1821年9月他發現通電的導線能繞磁鐵旋轉以及磁體繞載流導體的戶外,第一次實現了電磁戶外向機械戶外的轉換,從而建立了電動機的實驗室模型。
之後經過無數次實驗的失敗,最後在1831年發現了電磁感應定律。這一劃時代的偉大發現,使人類掌握了電磁戶外相互轉變以及機械能和電能相互轉變的方法,成為現代發電機、電動機、變壓器技術的基礎。