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疯狂实验史 [:1701091336]
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疯狂实验史 前言
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本书是我工作的额外收获。在先前担任一份瑞士新闻杂志自然科学版面负责人时，我积累了大量有关疯狂实验的研究素材。
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可惜的是，我那里的主编并不想让这些内容付印，因为它们亵渎了最最基本的新闻信条：这些故事或是完全不合逻辑，或是极其古旧，抑或二者兼而有之。
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尽管这样，我始终觉得在自然科学杂志中，“新闻”有着至高无上的地位——毕竟，《牛顿》对多数人来说是新闻——我不想放弃自己撷英咀华得来的这些资料。几年后，我获得了为《新苏黎世报》的期刊部撰写科学专栏的机会——那是一家重要的瑞士日报的杂志部分。由于我的文章既不必紧跟时事，也不必迎合传统观念，我终于有了一个平台来写写诸如从豚鼠睾丸萃取的长生不老药，或是机器狗和动物狗的初次会面。这一专栏——其中部分内容应用于本书——很快就有了一批忠实的读者。女性读者提醒我关注搭顺风车的技巧；男性读者希望知道拉斯维加斯脱衣舞研究的精准细节。
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我被问到的最多的问题是：“您到底从哪里找到的这些奇怪的研究?”但实际上，一个更有意思的问题是，怎么做不能找到它们。请别去问科学家，相信我，我试过了。我通常得到的回答类似于“在我研究的领域中没发生什么怪异的事”。如果我之后带着搜集来的奇怪研究询问他们，他们会茫然地看着我，无法理解按喇叭心理学和餐馆小费经济学中蕴藏的幽默。
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本书的大部分实验虽然看上去有些古怪，却绝不意味着它们没有价值——尽管不可否认其中一些的确是。其他实验只是第一眼看上去荒谬可笑，事实上却是真正的创举。2005年，当《疯狂实验史》的德文版成为畅销书之时，一些研究者骄傲地在自己的网站上宣告，他们的实验榜上有名。
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《疯狂实验史》与其说是正式出版的科学读物，倒不如说它记录了非正规的实验方法。我所依赖的信息包括背景资料、未发表的数据、报纸文章，此外，凡有可能，我都会亲自同研究者进行交流。在这一过程中，我无意间也发现了那些破坏了婚姻、断送了前程的实验，有些实验备受瞩目，有些虽然实际上不曾发生，却成为城市的传奇。我也由此认识到，实际上这一系列新奇的收藏更多地昭示了科学的本质，它们并非精准的研究报告。
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在科技出版物中，实验往往是一个线性过程：研究者阅读相关文献，建立假说，进而设计实验，如此周而复始。然而，正像一位科学家曾经告诉我的——本书的读者也会很快发现——在现实生活中，做实验就像打仗：一旦交锋，所有的预先设计都将化为乌有。
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关于本书的更多信息，发布在网站madsciencebook.com上。
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疯狂实验史 1304 迪特里希走向彩虹
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1304－1310年间的某个时刻，多明我会修士迪特里希·冯弗赖贝格(Dietrich von Freiberg)将一个圆形的玻璃瓶注满水举到阳光下。据说后人评价这一举动为“中世纪西方世界最伟大的科学贡献”。
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此前已有无数学者试图探寻彩虹背后的秘密。有些人猜测，空中的弧形是对日轮的反射，另一些人认为，雨中的云雾就像一面透镜。总之可以确认的是，雨以某种方式反射了日光，因为人们只能在太阳位置很低的时候背向太阳看见彩虹。但是为什么彩虹总是个始终一样大的弧形?不同颜色的排列顺序该如何解释?有时在一道彩虹上方还会出现第二道彩虹，且颜色排列顺序刚好相反，这又是怎么回事呢?
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仅凭肉眼观察是不能解答彩虹形成的问题的。但又怎么才能把自然奇观带人实验室呢?虽然人们知道，太阳光透过充满水的玻璃瓶照射时就会出现不同颜色，但是如果认为这样的水瓶就像缩微的雨云的话，它却产生不出彩虹来。
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必须要想新的办法，而迪特里希想了出来：他使用球形的水瓶，不是将它看成缩微的云，而是看成放大的水滴。弄清阳光在个别的水滴中发生了什么情况，就可以想见在阵雨中无数水滴同时生成这种效果时的情形。因此冯·弗赖贝格开始追踪单独一道太阳光线。首先他让这道光线射入水滴的上半部并仔细观察，发现光线发生弯折，接下来在水中转过一个比较大的角度继续前进。在玻璃瓶的另一面，部分光线穿透了瓶子，另一部分反射回来，继续在水中行进，最后在玻璃瓶的下部朝向太阳方向穿透出去，这时光线又一次发生了弯折。
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通过另外的实验，冯·弗赖贝格已经知道阳光在通过水和玻璃的路途中会分成不同颜色。每个单独的水滴都会同时将各种颜色反射向不同方向。而我们在这一时刻只看到某一种颜色，是因为集结成束的该颜色的反射光线正在此刻直射人我们的眼睛。一滴雨水落下时，首先映人我们眼中的是阳光中的红色光束，它的反射角大约为42°，接下来依次是橙色、黄色、绿色、蓝色，最后是反射角约为41°的紫色光束。所以说彩虹是由一类特殊的不断下落的镜子——雨滴所组成，它们前后相继接连不断地闪现彩虹的各种颜色。因为一直有雨滴持续落下，所以才会造成一个静止不动的颜色带的印象。
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那么在第一道彩虹上方，相对更大一些的第二道彩虹是如何生成的昵?冯·弗赖贝格在追踪射人球形玻璃下部的光线时发现了答案。光线同样是发生折射，穿过瓶内的水到达瓶的后壁，又以很缓的角度被反射，在水中穿行不久又到达了后壁，经过再一次的反射光线以朝向太阳的方向离开瓶体，穿透瓶体时叉发生了朝下的折射。所以说第二道彩虹的产生是2次反射参与的结果，因此与只发生过一次反射的第一道彩虹颜色顺序相反。而且第二道彩虹总是不及第一道明亮也说明与一次反射相比，两次反射会使更多光线流失。
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不过在有一点上迪特里希冯弗赖贝格犯了个错。他认为彩虹上红黄蓝绿等颜色的产生取决于光线射人的深度和水的透明度。直到后来人们才发现，这是由于不同颜色光的不同波长造成的。
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冯·弗赖贝格的实验是科学史上比较早的实验之一。他采用的由元素特性推及整体特性的方法成为自然科学领域最为成功的原则——归纳法，尽管很快就有批评家指责这位“彩虹研究者”。破坏了彩虹的诗意”，但这不会撼动他的功绩。
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访问punchandbrodie.com/ncyclo/rainbows可以看到模拟彩虹生成的漂亮的功画绘图。点击鼠标控制雨滴并在太阳光线中移动。欲知更多详情，敬请访问www.cornelsen.de/physikextra/htdocs/regenbogen.html
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