登陆注册
28733500000019

第19章 研究宇宙的化学家尤里

阿波罗登月计划

1969年的一天。美国加利福尼亚州拉霍亚小城。在一所普普通通的公寓里,一位70多岁的老人正激动地在屋里踱步。他满头银发,精神矍铄,脸色红润,深邃的眼睛透着精明和智慧,使人无法相信他已是古稀之人。这位老人就是美国著名的物理化学家尤里。

尤里早已从加利福尼亚大学教授的位置上退休了,但由于他对太阳系及宇宙问题有深刻的见解,被美国国家宇航局聘为顾问,参与阿波罗宇宙飞船登月计划的工作。

阿波罗登月飞行计划早在1961年就开始实施了,到1969年,已经发射了10艘飞船:1~3号为模拟飞船,4~6号为不载人飞船,7~10号为绕地球或月球轨道飞行的载人飞船。

现在,“阿波罗11号”宇宙飞船正载人飞向月球,开始实现了人类登上月球、飞往太空的梦想。

作为阿波罗登月计划的参与者,尤里的心情是无法言喻的,激动、不安,甚至有些焦躁。

忽然,无线电波传来播音员兴奋的声音:人类征服宇宙的第一步已经实现了,今天,美国宇航局的“阿波罗11号”载人飞船已经安全降落在月球表面。

成功了!

尤里松了一口气。虽然飞行前大家已经做了大量精细的检查和计算,但尤里还是不由自主替宇航员们捏了一把汗。

全世界都轰动了。

宇航员在月球上做了短暂的停留后,取回一些月球上岩石的样品,顺利地返回地球。

通过分析岩石样品的性质,就可以确定月球上是否有过生命存在。

分析工作是极其复杂和困难的,它需要工作人员掌握丰富的物理、化学、生理、地质、天文等多门知识。分析结果稍有误差,就会导致错误的结论。

谁能担负起这项艰苦而光荣的任务呢?

科学家们不约而同地想起了一个人——尤里。

尤里确非等闲之辈,早在1946年,他就利用同位素的原理研究地质和宇宙了。

1952~1963年,他依次写了《月球:它的起源和发展》、《陨石的成分和形成》、《陨石的起源和年代》、《金刚石、陨石和太阳系起源》、《一些宇宙化学问题》等书,在天文学家中引起了极大的反响。

尤里的目光不仅注视着浩瀚的宇宙,他还把研究目标转向了自己脚下的地球。

人类在不断发展的过程中,始终没有忘了追根溯源:在地球初期,生命究竟是怎样形成的?

通过研究生命在历史上发展的“档案”——化石,人们知道,最早在地球上出现的生物是单细胞菌类,这是最低级的生物,之后经过漫长的演化,慢慢出现了鱼类、植物、哺乳动物,最后出现了猿人,这就是人类的祖先。

但是,有一个问题困扰着人类:地球上最早的低级生物——单细胞菌类,又是从何而来的呢?

有些生物学家推测:地球在原始时期,大气中的成分主要是氨、甲烷、氮等气体,后来由于火山喷发、闪电等自然原因改变了气体中的成分,地球的自然条件发生了变化,水、空气和适宜的温度都适合生物的生存,因此,构成生命的最基本的单位——氨基酸就产生了,又经过漫长的过程,最简单的生物单细胞菌类就出现了。

尤里很赞成这种假设,他决定利用化学方法来模拟原始地球的条件,研究能否产生氨基酸。

他和自己的助手米勒将氨、甲烷和氢气装在一个5升的大烧瓶中,然后将另一个装有一些水的小烧瓶和它相通。

他们加热小烧瓶里的水,使灼的水蒸气进入大烧瓶中,模拟地球原始条件下的水及适宜的温度。

大烧瓶里装有电极,他们给电极通电使它不断产生火花,模仿原始条件下的闪电。

他们把这个实验进行了1周,大烧瓶中的气体经过水蒸气和火花的灼烤,产生物和冷凝的水一同回到小烧瓶,如此反复循环不止。

实验结束后,尤里对最后的产物进行分析,结果发现产物中果真含有多种氨基酸,如甘氨酸、丙氨酸等。实验证明假设是正确的。

而尤里所采用的这一实验方法也因此闻名于世,被称做“尤里—米勒实验”。

尤里可以说是研究宇宙的“化学家权威”,分析月球上岩石成分的任务,看来非他莫属了。

尤里取回样品,利用多种物理和化学方法,测得了月球岩石的年龄及含有的成分,证明月球从没有过生命。

他的智慧和才能甚至连地质学家也敬佩不已,要知道,尤里当时已是76岁高龄的老人了。

“曼哈顿工程”的核心成员

尤里是一位化学家,他“转行”从事地质和宇宙研究时,已经年过半百了。

究竟为什么改变自己的研究方向?我们无从知道,但从他参与“曼哈顿工程”之后写的《原子弹的社会影响》一文,我们或许能了解一些尤里伟大、仁慈的胸怀。

“曼哈顿工程”是美国研制原子弹的一项重要、机密的工程。“曼哈顿”不过是一个蒙蔽外人的代号。

第二次世界大战使世界各地狼烟四起,尤其是欧、亚大陆,更是生灵涂炭,一片狼藉。

尤里身在美国,但强烈的爱憎感情使他痛恨德意日的那些法西斯匪徒,他渴望拿起枪,走上反法西斯的战场。

这当然是不可能的,一方面他年龄偏大,另一方面,美国的“曼哈顿工程”需要他——他毕竟是一位知识渊博的科学家,在这里,更能发挥他的特长。

尤里和费米、泰勒等人一起被任命为这个工程的领导小组成员。

作为一个科学家,尤里当然明白原子弹巨大的破坏力。但想到它可以彻底地打击法西斯分子,尤里干劲倍增,他一丝不苟地坚持自己的工作:分离铀的同位素、生产重水等,还帮助别人解决了许多重大的问题。

原子弹终于制成了,像所有的科学家们一样,尤里为这一伟大的工程欢呼。

然而,出乎尤里意料之外,制成的两颗原子弹没有去消灭穷凶极恶的法西斯军队,却落在了日本的广岛和长崎。

两座繁华的城市刹时变成了两座废墟,十余万手无寸铁的平民百姓无辜地惨死了。

尤里甚至能想象到那幅可怕的画面:浓烟、废墟、尸体、残肢断臂、号哭的幸存者……尤里的心里掠过一丝不安,当死亡的平民人数经报纸映入他的眼帘时,他的心剧烈地震颤起来。

十多万个生命!他们中有老人,有孩子、有妇女,甚至可能还有未出生的胎儿……尤里不敢再想下去了。

他回忆起第一次世界大战时的哈伯,他因为研制毒气弹而受万人唾骂,自己的行为和他又有什么区别呢?

这件事极大地刺激了尤里,他发誓不再涉足原子核的研究,也许茫茫的宇宙才是人最终的归宿,是他心灵的解脱。尤里觉得:人应该善良,应该有起码的良心。正是基于这种朴素的认识,54岁的尤里才开始了对天和地的探索,在这个神秘的世界里,不会发生情感的纠葛。

尤里和氢的同位素

尤里对原子弹给日本人民造成的灾难深感痛悔,其重要的原因之一是他就是生活在平民阶层的农民的儿子。

1893年4月29日,尤里出生在美国印第安纳州的沃克顿。父亲不久就去世了,尤里只好跟再嫁的母亲移居到加拿大蒙大拿州。继父经营着一个农场,但效益很差,因此,尤里家的生活非常拮据。

家庭的环境影响不了尤里的求知欲望,在那个荒凉落后的山区,尤里以优异的成绩读完了高中,他梦想着跑入大学神圣的殿堂。惟一的障碍就是没有足够的学费。向家里求助是不可能的,只有自己去想办法。

碰巧,蒙大拿公立学校缺一名教师,尤里觉得这是一个难得的机会,既可以筹集一些进大学的费用,还可以巩固自己的所学的知识,一举两得。他决定去应聘。

由于他毕业成绩优异,没费什么周折,他就成了蒙大拿公立学校的一名物理教师。

尤里的教师工作做得非常出色,3年聘期满后,学校极力挽留尤里,请他继续任教,但尤里忘不了自己毕业时的理想,进大学深造才是他最终的目的。

1914年,尤里轻松地考入了蒙大拿州立大学,学习动物学和化学。到学校报到后,尤里才发现,自己教学积攒的钱根本无法供自己读完大学。这确实是一件让他挠头的事。一切都得靠自己。尤里聪明的大脑很快想出了解决的最佳方法。

首先,为了省钱,尤里没有去租住公寓,而是在学校的空地上搭起一座旅游用的帆布帐篷,从教学楼内扯出电灯线,这样,帐篷既能休息,也能学习。

其次,尤里决定利用学校的假期时间到外面打工,尽量以此补充不足的学费和生活费。

第三个方法,就是刻苦努力,把4年的课程争取3年内读完,无形中又少了一笔费用。

尤里的方法奏效了,3年后,他顺利地获得了大学学士学位。

以后的发展就顺利多了:1917~1919年他在费城巴雷特化学公司任化学师。1919年任蒙大拿大学化学讲师。1921年在伯克利的加利福尼亚大学从师刘易斯攻读化学,1923年获物理化学博士学位……

这里,应该介绍一下尤里在1930~1931年的发现。

这段时间是尤里最值得回味的日子,因为他发现了氢的同位素——氘,并因此获得1934年诺贝尔化学奖。

氘是一种非常重要的元素,它与氧化合生成的水,叫做重水。

重水是核反应堆中必不可少的中子减速剂。从这一点来看,它的被发现,意义是重大的。

但它从被发现到被科学界承认,却经过了重重的考验。

1930年,许多化学家都把研究同位素当做自己的研究课题,并相继发现了许多元素的同位素,如氖有两种同位素,表示为20Ne和22Ne,氧有三种同位素,表示为16O、17O、18O。氢原子是最简单的,它有没有同位素呢?对于这个问题,众说纷纭,莫衷一是。尤里坚定地认为:氢一定有同位素。他运用自己丰富的想像力,推断出氢不但有同位素,而且不止一个。尤里把氢的两个同位素称为氘和氚。仅靠推理是不能让人信服的,尤里要用实验加以证实。

他采用“分馏”的方法,将液态氢蒸发,从残液中找到了氘。他还计算出,氘约占氢的四千分之一。

1931年,尤里将自己的发现公布于世。

通往成功的路从来就不是平坦的,英国化学家索迪首先提出了反对意见,认为尤里发现的根本不是氢的同位素。索迪是化学界的核心人物,而且早在1921年,由于他创造的同位素理论而使他获得了当年的诺贝尔化学奖。

他的话是最富有权威性的,但尤里并没有盲目地崇拜他,他相信自己的判断。

要想让人们承认自己的发现,必须在各种学术会议上讲演,随时答复听众的问题。否则仅凭一纸枯燥的论文,是无法和索迪的反对意见相抗衡的。尤里筹措到路费,开始到各地的科学会议上做马拉松式的报告。时间可以证明一切。尤里的发现终于被世人了解并承认,尤里的名字也被世人所熟知。

氘的发现是尤里一生中最感自豪的事情,他能够预见到氘在能源方面的重大利用价值,这是他备感欣慰的。

20世纪70年代,正是航天技术飞速发展的时期,尤里已经80高龄了,但在“海盗号”火箭探索火星的计划中,他还是被聘为特别顾问。

1976年,“海盗1号”和“海盗2号”相继在火星表面软着陆,尤里在自己参与的最后一项工作中,幸运地又看到了成功。

1981年,天才的化学家尤里在拉霍亚自己的卧室里平静地去世了,终年89岁。

一颗天才的巨星陨落了。但尤里留下的丰硕的科研论文和他孜孜不倦的追求精神却流传后世,永不磨灭。

同类推荐
  • 百科知识-科普新课堂:电磁探秘

    百科知识-科普新课堂:电磁探秘

    本书是青少年读物。我们生活在一个电与磁的世界,电与磁引起了很多新技术的产生,并推动了人类历史的进程,但是如果使用不当,一个小小的摩擦就会造成致命的伤害,电磁探秘,科学地掌握电与磁。
  • 古埃及探秘

    古埃及探秘

    这是一个辉煌灿烂的国度,不论是充满神秘的象形文字还是巍峨屹立的金字塔,不论是千年不腐的木乃伊还是拥有惊世美貌和智慧的艳后,至今仍像谜一样吸引着众人。在尼罗河边驻足,看三桅帆船驶来,与船头那幻化为妇人的女神伊西斯对话,她会向你诉说千里寻夫、助子复仇的往事;走上吉萨高原,仰望金字塔群,你会发现它身上隐藏着诸多的秘密;走进金碧辉煌的法老墓室,法老们会向你展示太阳神之子的神通;悲剧法老埃赫那吞因宗教改革而屡受时人诟病,可有谁曾真正聆听过他那感人至深的诗篇,有谁曾细细品味过他那充满人文关怀的现实艺术;女法老哈赛普苏特不爱红妆爱男装,虽不时力挽狂澜却终陷王权下男女地位的尴尬……
  • 动手做实验丛书--光学实验改进设计实践

    动手做实验丛书--光学实验改进设计实践

    本系列丛书主要介绍动手做实验,本书详细讲解了光学实验改进设计实践等内容。
  • 气象缩影

    气象缩影

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
  • 千奇百怪之谜全集

    千奇百怪之谜全集

    《千奇百怪之谜全集》一书由钱源著,于2006年由甘肃文化出版社出版发行。即使拥有了众多的高科技,世界在我们面前依然是那么神秘。
热门推荐
  • 在崩坏中的求生者

    在崩坏中的求生者

    在崩坏这个危险的世界之中,作为一个平白出现的,没有任何身份证明的穿越者还是很危险的,更何况还是一个直接穿越到正值崩坏爆发中的长空市,正所谓王炸天崩开局。本书又名《堪比梅傲天的欧皇的开挂见闻录》、《即使是天朝穿越者穿越到异世界也能从容生存》、《论世界开挂三巨头:天朝穿越者穿越成日本高中生的开挂见闻录》
  • 拾荒背影

    拾荒背影

    1999年,一个模糊的时间一个模糊的孩子来到了这个世界,他留给别人的或许只是一个模糊的影子。时间一点点流逝,这个孩子该怎样生活,该怎样面对摆在面前的一道道坎坷。面对苦难他是笑着面对还是深夜一个人偷偷流泪……
  • 清史演义(下)

    清史演义(下)

    《清史演义》为《中国历代通俗演义》之一。《清史演义》凡一百回,举清王朝崛起东北,迄宣统退位出宫,近三百年史事。书中重大史实,皆有所本,演绎成章,大多可读、可信且可备,可谓创历史小说新体。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 鬼怪奇谈:茅山宗师

    鬼怪奇谈:茅山宗师

    茅山,是我们始终忘却不掉的历史。茅山到底怎么成立的?茅山究竟为何分支的?茅山魔女张素晴带你走进一个未知的茅山世界。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 梦起1932

    梦起1932

    21世纪的普通青年盛毅,一觉醒来竟变成了盛宣怀的孙子盛毅。从此盛毅走上了一条更精彩更刺激的人生,赚钱、考黄埔、加入税警打鬼子……看盛毅如何在这血与火的年代中成为时代的弄潮儿。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 媒婆皇后斗龙床

    媒婆皇后斗龙床

    江南巧遇,她巧舌如簧在戏说姻缘,却被私访的皇上看中!“美人,可愿随朕回宫……做媒?”他邪魅一笑,尽显风骚。却不料一入宫门深似海,太后、皇后齐齐上阵,她疲于对付。芙蓉帐中一夜春恩,她丢人又丢心;后宫步步惊心,离奇身世让她柔情破碎,誓与他斗破龙床!情节虚构,切勿模仿
  • 报告爹地:妈咪又跑了

    报告爹地:妈咪又跑了

    向暖一向奉行有钱就拽,没钱就跑,却没想到自己也会有栽了的一天!谢炎一向最讨厌白痴女,只会花痴,倒没发觉自己也会爱上这样一位!“总裁,向小姐说您再不下去,就砸了楼下的大门玻璃。”秘书胆战心惊。谢炎淡定起身,拿着文件去开会。“让她砸。”“老大,嫂子说要把你名下的酒吧都卖了,属下拦不住。”下属满头大汗。谢炎淡定起身,拿着手机打电话。“让她卖。”“爹地,妈咪说不想要小妹妹,要带着钱私逃。”宝贝一脸天真的说道。谢炎淡定起身,风风火火跑向厨房。“向暖你给我出来说清楚。”当‘狡诈’女遇上‘腹黑’男,才发现狡诈女其实很单纯,腹黑男其实……