登陆注册
27511200000011

第11章 卡文迪许的故事

在化学史上,人们把“氢元素的发现”与“发现和证明了水是氢和氧的化合物”这两项重大成就,主要归功于英国化学家和物理学家卡文迪许。

卡文迪许出生在英国一个贵族家庭。父亲是德文郡公爵二世的第五个儿子,母亲是肯特郡公爵的第四个女儿。早年卡文迪许从叔伯那里承接了大宗遗赠,父亲逝世后,又给他留下大笔遗产。这样他的资产超过了130万英镑,成为英国的巨富之一。

尽管家资万贯,他的生活却非常俭朴。他身上穿的永远是几套过时陈旧的绅士服。他吃得也很简单,就是在家待客,照样是羊腿一只。许多人都说,卡文迪许是18世纪英国有学问人中最富者、有钱人中最有学问者。这的确毫不夸张。

这些钱该怎么用,卡文迪许从不考虑,有一次,经朋友介绍,一老翁前来帮助他整理图书。此老翁穷困可怜,朋友本希望卡文迪许给他较厚的酬金。哪知工作完后,酬金一事卡文迪许一字未提。事后那朋友告诉卡文迪许,这老翁已穷困潦倒,请他帮助。卡文迪许惊奇地问:“我能帮助他什么?”朋友说:“给他一点生活费用。”卡文迪许急忙从口袋掏出支票,边写边问:“2万镑够吗?”朋友吃惊地叫起来:“太多,太多了!”可是支票已写好。由此可见,钱的概念在卡文迪许的头脑中是很淡薄的。

在当时,贵族的社交生活花天酒地,卡文迪许却从不涉足。他只参加一种聚会,那就是皇家学会的科学家聚会。目的很明确:为了增进知识,了解科学动态。当时的目击者是这样描述的:卡文迪许来参加聚会时,总是低着头,屈着身,双手搭在背后,悄悄地进入室内,然后脱下帽子,一声不响地找个地方坐下,对别人都不理会。若有人向他打招呼,他会立即面红耳赤,羞涩不堪。

有一次聚会是一位会员做实验示范。这位会员在讲解中发现,一个穿着旧衣服、面容枯槁的老头,紧挨在身边认真听讲。当他看了他一眼,老头急忙逃开,躲在他人身后。过一会儿,这老头又悄悄地挤进前面注意地听讲。这奇怪的老头正是卡文迪许。

许多熟人都知道卡文迪许性情孤僻,不喜欢与人谈话。在他的朋友中,能与卡文迪许交谈的没有几个人。化学家武拉斯顿算是其中一个,他总结了一条经验:“与卡文迪许交谈,千万不要看他,而要把头仰起,两眼望着天,就像对空谈话一样,这样才能听到他的一些见解。”就是这样,卡文迪许的话也不多,他沉默寡言得出奇,在同龄人中,可能是话说得最少的人了。

这种怪僻性格的形成与他从小生长的环境有一定关系。他两岁时,母亲因生育他弟弟而病逝,从此他失去了母爱。他父亲忙于社交活动,撇下他交由保姆看管,与外界极少往来。直到11岁才被送入一所专收贵族子弟的学校,在学校里他仍然很少与别人交往,这就使他显得特别孤独、羞怯。

由于这种古怪的性格,卡文迪许长期深居独处,整天埋头在他科学研究的小天地里。他把他家的部分房子进行了改造:一所公馆改为实验室,一处住宅改为公用图书馆,把自家丰富的藏书供大家使用,父亲死后,他又将他的实验基地搬到乡下的别墅。将别墅富丽堂皇的装饰全部拆去,大客厅变成实验室,楼上卧室变成观象台。甚至在宅前的草地上竖起一个架子,以便攀上大树去观测星象。至于践踏了那些名贵的花草,他毫不在乎。这些都表明,对于科学研究他简直像着了魔一样。

在社交生活中,他沉默寡言,显得很孤僻,然而在科学研究中,他思路开阔,兴趣广泛,显得异常活跃,上至天文气象,下至地质采矿、抽象的数学、具体的冶金工艺,他都进行过探讨,特别在化学和物理学的研究中,他有极高的造诣,取得许多重要的成果。

在18世纪末以前,曾经有不少人做过制取氢气的实验,所以实际上很难说是谁发现了氢,卡文迪许对氢的发现和研究作出了很大贡献。

18世纪60年代中期,卡文迪许向英国皇家学会提交了一篇研究报告《人造空气实验》,讲了他用铁、锌等与稀硫酸、稀盐酸作用制得“易燃空气”(即氢气)。他发现一定量的某种金属分别与足量的各种酸作用,所产生的这种气体的量是固定的,与酸的种类、浓度都无关。他还发现氢气与空气混合后点燃会发生爆炸;又发现氢气与氧气化合生成水,从而认识到这种气体和其他已知的各种气体都不同。

他弄清楚了气球在空气中所受浮力问题,通过精确研究,证明氢气是有重量的,只是比空气轻很多。他是这样做实验的:先把金属和装有酸的烧瓶称重,然后将金属投入酸中,用排水集气法收集氢气并测体积,再称量反应后烧瓶及内装物的总量。这样他确定了氢气的比重只是空气的9%。

从这个故事中可看出卡文迪许严谨的科研作风和他对化学的重大贡献。一百多年后,剑桥大学建立了一座物理实验室,以卡文迪许的名字命名,这就是著名的卡文迪许实验室,它在几十年内,一直是世界现代物理学的一个重要研究中心。

卡文迪许于1767年发表的一篇论文也引人瞩目。这篇文章介绍了他关于水和固定空气(即“二氧化碳”)的实验。将一个深水井的井水进行煮沸,发现有固定空气逸出,同时产生白色沉淀。他认为白色沉淀和固定空气原先都是溶于水的,它们可能是溶于水中的石灰质。为了证明这一看法,他在清澈的石灰水中通入固定空气,开始时产生乳白色沉淀,继续通入固定空气后,沉淀复又溶解,溶液再次澄清透亮。这时他将这溶液煮沸,立刻就像井水那样释放出固定空气并产生白色沉淀。

卡文迪许的这一实验和他的解释使人们认清了一个常见的自然现象——喀斯特地貌。在石灰岩遍布的地区,含有二氧化碳的雨水或泉水流经石灰岩地层,慢慢地溶解部分石灰石,形成重碳酸盐溶液。这些溶液在石岩中缓慢下滴时,可能因温度变化或水汽蒸发,二氧化碳乘机逸去,碳酸钙结晶析出,日积月累,逐渐形成了石钟、石乳、石笋等奇特的景象。这样,喀斯特地形构造有了科学的解释。

卡文迪许从事科研不图名、不图利。当许多人推崇他发现氢气时,他谦逊地说:“这事早有别人注意到了。”

在拜金主义流行的今天,怎样对待金钱是一个重大的问题。青少年应当学习卡文迪许对待金钱的态度,让自己那颗被金钱和名誉冲昏的头脑冷静下来,明白自己要的是什么。

同类推荐
  • 勇敢的小布头

    勇敢的小布头

    小布头是个小布娃娃。起初,小布头可胆小啦,为了成为勇敢的孩子,小布头经历了好多磨难:坐着冰凉的大车流浪,被不知多少个大白薯砸在身上;被四只坏老鼠扔起来又摔下,砰——啪!好几十次呢,疼不疼呀!还被老鹰啄起带到天上,扔到地下,被盖在厚厚的雪下面,冻死人了!可正是这些不愉快的经历,把他磨炼成一个勇敢的孩子。当他独自深入鼠洞救出小黑熊和布猴子,拿着一根大针和四只老鼠决斗时,连老鼠们都想不明白,那个被他们当成香点心的小娃娃,怎么会变得这样凶!
  • 快乐学习丛书-如何成为小老师

    快乐学习丛书-如何成为小老师

    什么是快乐?快乐是社会的认可,是心灵的满足,是成功的愉悦。让学生在在追求成功中享受学习,享受快乐。因为有了快乐,才会产生更大的兴趣,兴趣是成功的老师,学习无疑是成功的,有效的和快乐的。
  • 小熊维尼

    小熊维尼

    他经常自嘲“没脑子”,却总是主意新奇;他最喜欢贪吃蜂蜜,却也时刻关注朋友所需;他时不时犯点小傻,可伙伴们还是喜欢他;他已经86岁“高龄”,却依然活跃在全世界小朋友的心里。他是谁?他就是小熊维尼。
  • 植物为什么能杀死蚊子?

    植物为什么能杀死蚊子?

    植物真的能杀死蚊子吗?是的,有些植物确实能杀死蚊子。你可别以为这是玩笑。这可是千真万确的哦!你肯定会问,是哪种植物这么神奇呢?告诉你吧,就是一种叫“除虫菊”的植物。孩子们,你们想知道更多的植物奥秘吗?翻开这本书吧,我将带你们去畅游植物王国,探索植物的奥秘。
  • 写给孩子的恐龙小百科

    写给孩子的恐龙小百科

    本书详细阐述了中生代的庞然大物——恐龙,以一种全新的视角向孩子展示了神秘的恐龙世界,揭秘古生物学家对恐龙的考察、发掘过程,带领孩子探寻世界各地的恐龙化石遗址,解读从中挖掘出的珍贵化石,系统讲解形形色色的恐龙以及恐龙生活的方方面面。
热门推荐
  • 傻屌女主的傻屌日常

    傻屌女主的傻屌日常

    这是一部普通生活中的恋爱经历,会尽力写好吧
  • 噬天法帝

    噬天法帝

    这里是属于魔法的世界,金系的坚硬强悍,木系的再生丰富,水系的刚柔并济,火系的毁灭之力,土系的厚重,光系独特,暗系的神秘莫测,发展到百家争鸣的魔法!想要知道异界的魔法百家争鸣后纷杂的派系战争吗?等级制度:术士,法师,大法师,法灵,法王,法皇,法宗,法尊,法圣,法帝。
  • 锦衣提刀录

    锦衣提刀录

    尘事如潮人如水,只叹世间几人回……(QQ群:1035407554,欢迎各位来闲聊唠嗑啊!)
  • 我给你转运啊

    我给你转运啊

    狼妖敏敏:我喜欢的人有喜欢的人了,我怎么该怎么办。蛇妖格格:他为什么不喜欢我身为貔貅的哭哭:你请我吃饭,我给你转运啊。敏敏:算了,我还有事先走了。格格:我哥找我。哭哭:不就吃顿饭,至于吗?敏敏:至于!格格:至于!敏敏:别误会,不是我们不想请,主要是你太能吃了。
  • 带着缝纫机回古代

    带着缝纫机回古代

    新贵设计师夏颜,奋斗数年终于成立了自己的工作室。原本意气风发的时尚新秀,刚要大展拳脚的时候……却意外穿越了。且慢,人穿过来就算了,怎么连工作室也跟着来了?夏颜望着崭新的工业缝纫机傻眼了……没有电!怎么用?--情节虚构,请勿模仿
  • 灵灭

    灵灭

    大梦将尽,灵生幻灭。大陆上,万族林立。五百年前,仙王瑱仓带领众仙踏空而来。与大陆土著诸神展开争夺,修仙与修神的碰撞展开。最终群仙小胜,双方共同主宰这片大陆。而在瑱仓与姚墨之间,以万族为棋盘,彼此博弈着一场牵扯极大的游戏。。。。。。
  • 武道序章

    武道序章

    天辰,一个不能修炼的废物,却被一滴血改变了命运,解开了身体的封印。却毅然离开家族,前往下等大陆,开始书写属于他的传奇。
  • 天命风流:吾自逍遥

    天命风流:吾自逍遥

    #网游大神穿越成异世界将军府小姐???#大神表示:‘反正没人认识我,看我不爽的人,杀了便是。反对我的人,除了便好,喜欢我的?没关系,你继续保持,我这人就是和善@%#!……’
  • 往后余生,目光所至都是你

    往后余生,目光所至都是你

    程一,全网三千万粉丝心目中“耳朵里的男朋友”。程一的出现,在音频节目领域是现象级的,他以独特的声音和个人形象,在全网电台主播排名位列榜首。程一电台自2014年成立至今,荔枝FM、喜马拉雅、网易云音乐、QQ音乐、企鹅FM、蜻蜓FM等,覆盖的音频平台达到50家,占据40多家情感平台榜首,全网粉丝已超过30000万人。现在“程一”代表的已经不仅仅是一个人,更是一个标志,一个符号,一个电台的LOGO。如果说程一情话总能给人恰到好处的甜蜜和感动,那么他写下的这些文字也一定会触碰到你心底的温柔。《往后余生,目光所至都是你》15篇爱恨别离的故事,15个真实的人生,程一用文字记录下来,讲述给听。从未想过要试图给读者灌输价值观,只想给你一份分享,一份陪伴。我们不过都是看着别人的故事,流着自己的眼泪,领悟自己的人生。
  • 李自成第九卷:兵败山海关

    李自成第九卷:兵败山海关

    明末,农民起义风起云涌。崇祯三年(1630),李自成辍业,于米脂号召饥民起义。后与农民军首领张献忠等合兵,在河南林县(今林州)击败明总兵邓玘,杀其部将杨遇春,随后转战山西、陕西各地。七年,连克陕西澄城、甘肃乾州(今乾县)等地,后于高陵、富平间为明总兵左光先击败。