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第31章 惰性气体的发现者:威廉·拉姆塞

威廉·拉姆塞,英国化学家。因发现氦、氖、氩、氙、氡等气态惰性元素,并确定了它们在元素周期表中的位置,而获得1904年诺贝尔化学奖。

拉姆塞出生于19世纪中期苏格兰的格拉斯哥市,父亲是个土木工程师,家庭生活还算比较宽裕。他的父亲40多岁才结婚,认为已经没有生育子女的希望,没想到第二年就生下小拉姆塞。父母对他非常喜爱,他们努力使拉姆塞受到良好的教育。拉姆塞的祖父曾开了一家祖传的洗染店,尽管他父亲已经放弃经营这家洗染店,但是拉姆塞还是从祖父那里知道了许多关于化学的知识。后来他从事化学研究,很可能就是在幼年时播下的种子。

拉姆塞小时候兴趣非常广泛,喜欢大自然,极善音律,爱读书也爱收藏书,而且很喜欢学习外语。3岁时,他母亲就开始教他认字和读圣经,每天还定时教他拉小提琴。他幼年时的许多行为,使成年人都感到吃惊。他小时经常坐在格拉斯哥自由圣马太教堂里,好像是听卡尔文教徒讲道,大人们不明白这位活泼好动的孩子,为什么能安静地坐着。人们总看见他在阅读圣经,走近一看才明白,原来小拉姆塞看的不是英文版的圣经,而看的是法文版,有时又看德文版。他是在用这种方法学习法文和德文。拉姆塞去教堂的另一目的是看教堂的窗子,因为那窗上镶嵌着许多几何图形,他通过那些图形验证学校学的几何定理。

孩子的兴趣是多变的。他们有自己的一套思维方法,少年拉姆塞最喜欢做的事是当一个足球明星。足球是勇敢者的运动,在激烈的对抗中,最能表现出人的勇气和风度。但是一次意外小事改变了拉姆塞的爱好。

在一次足球比赛中,勇猛的拉姆塞摔倒了,他被抬出场外送进了医院。拉姆塞伤了腿,需要静养,躺在床上无事可做,心中怪闷得慌。恰巧身边有一本英国化学教授格雷厄姆写的化学常识书。开始拉姆塞不过是随便翻翻解闷消遣。谁知,一读起来,他就被书中的内容所吸引,爱不释手。特别是书中有关焰火的制作方法更是引起了拉姆塞的兴趣。伤愈出院之后,拉姆塞不能再踢足球了,他也不再做足球明星的梦了,因为他有了新的方向,要做一个化学家。

因为他极肯钻研,14岁时,就被格拉斯哥学院破格录取为大学生。他的同班同学菲夫回忆拉姆塞刚上大学时的情形说:“拉姆塞刚入大学时,我们没学化学,但他一直在家中做各种实验。他的卧室四处都放着药瓶,瓶里装着酸类、盐类、汞等等。那时我们才刚刚认识,他买化学药品和化学仪器很内行对我印象很深。下午,我们常在他家会面,一起做实验,如制取氢、氧,由糖制草酸等。我们还自制了许多玻璃用具,自制了本生灯,拉姆塞是制造玻璃仪器的专家。我相信,学生时代的训练,对他的一生大有好处,除了烧瓶和曲颈瓶以外,所有的仪器,都是我们自制的。”

拉姆塞大学毕业后,去德国海德堡拜本生为师继续学习。一年以后,由本生推荐到蒂宾根大学继续深造,他在那里获博士学位。

19世纪80年代初,英国化学家、剑桥大学化学教授瑞利研究空气的成分,他经过极为精密的定量分析发现,由氨制得的氮,总比由空气制得的氮轻5/1000,反复研究不得其解。于是,他将这一研究事实,刊登在英国《自然界》刊物上,邀请读者解答,但没能得到满意的答复。

拉姆塞得知瑞利的研究以后,征得了瑞利的允许,也开始研究大气中氮的成分,他发现了一种惰性气体,定名为氩(Argon),即“懒惰的气体”。接着通过不断的努力,他又发现了一系列的化学元素。惰性气体家庭氦、氖、氩、氙、氡、氪,除了氦是詹森和罗克耶尔通过分光镜从太阳上首先发现之外,其余的都是拉姆塞发现的。不过氡是1910年发现的。

1916年拉姆塞去世,享年64岁,著名科学家威廉·汤姆生在评述拉姆塞的伟大发现时指出:“大部分学者认为科学的想象力更胜于精确的量度。拉姆塞的理论思维能力与动手能力都很强,他把发现的氦、氖、氩、氪和氙等气体作为一族,完整地插入了化学元素周期表中,使化学元素周期表更加完善,他的这一工作,比每一个单独元素的发现都更为重要。”这句话正确地评价了拉姆塞在化学上的贡献,指出了他的地位。

拉姆塞具有把科学的想象力和精确的测量能力结合在一起的良好素质,所以获得了成功。青少年应该锻炼自己各方面的素质,成为一个全面发展的人才。

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