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疯狂实验史 1774 科学的桑拿浴
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1774年1月23日,查尔斯·布莱格登(Charles Blagden)医生应同事乔治·福代斯(George Fordyce)的邀请参加一项实验。这2 个人为了科研所付出的辛劳,形式上看简直就像当今几百万人每周为了追求舒适和健康所进行的享受:他们去蒸桑拿。只不过这次桑拿是历史上有最好纪录的一次。在24页的《皇家协会学报》(Transactions of the Royal Society)中,布莱格登向读者展示了他和其他实验者在高热中的收获。除了布莱格登和福代斯,还有尊敬的豪普特曼菲普斯、锡福斯勋爵、乔治·霍姆爵士、邓达斯阁下、班克斯阁下、索兰德博士(他出汗最厉害)以及诺斯博士参加了实验。
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福代斯或许并不知道,他请人建造的这栋建筑很接近桑拿浴室。它由3个小室组成,其中一个最热的有穹顶,被双倍加热:侍者在外面把热水浇在墙壁上,产生的热气通过地面的热气管道传导进来。
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通过这一装置,研究者希望知道人体能够承受什么样的温度。他们先从保守一点的45℃开始,而后很快升到100℃,最后达到127℃。首先是8分钟的穿衣服发汗,穿着便服,戴着手套,穿着袜子。而后赤裸着手持一只平底锅,上面放着一块牛排。
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45分钟之后,肉“不仅变熟了,甚至已经蒸干了”。布莱格登写道。第二块牛排从开始到“彻底煎透,或者莫不如说煎得太硬”被从锅里盛出只用了33分钟。第三块.他用鼓风箱使热室中的空气翻滚,结果只用了l3分钟,牛排就熟透了。这其实没什么可奇怪的,牛排被以摄氏一百多度的高温加热。令布莱格登感到奇怪的是,这种高温并不能对他本人构成伤害。
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死鱼不久就熟了,一个人却能在同样的温度下毫发未伤地走出房间。布莱格登由此认为,生物有一种特别的秉性,消除热量。他要说的不是身体的排汗降温,而是一个“与生命体直接相关的自然的系统”。
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在这一点上市莱格登错了:一个能够破坏热量的生物体是不存在的。身体的降温只能通过诸如汗液、唾液等液体的蒸发加之以血液流动来实现。
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疯狂实验史 1783 会飞的羊
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这一实验所依据的物理学基础早在两千年前就已广为人知,所需的材料也存在已久,可为什么实验直到那时才出现,却始终是个谜。那是在1783年9月19日,第一批乘客搭乘热气球升到了空中:它们是一只鸭子(水中的动物)、一只羊(地上的动物)和一只公鸡(空中的动物)。
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这次实验距离约瑟夫·米歇尔·蒙戈尔菲耶(Joseph Michel Montgolfier)和雅克·艾蒂安·蒙戈尔菲耶(Jacques Etienne Montgolfier)在里昂南部的阿诺内开始他们的第一次热气球实验仅仅一年。关于约瑟夫·米歇尔蒙戈尔菲耶的实验灵感缘何而来,有着可信度或高或低的不同说法:有的说,是挂在炉边被热空气吹胀的他太太的围裙,点燃了他的火花;有的说是无意间投入火中的纸袋,被热气撑起。还有的说法是看到了上升的烟和云。可以肯定的是,约瑟夫·蒙戈尔菲耶尝试着通过把燃烧产生的烟引入纸袋中,“将一团云
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锁进一个口袋里,借助云的上升力量把口袋推向空中”。他的兄弟艾蒂安看到这一切很兴奋,第二天就做了只大气球。
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不久国王路德维希十六世也听说了这个由造纸商家庭出身的蒙戈尔菲耶兄弟制造的奇异的飞行器,并邀请他们到凡尔赛进行表演。由于既定的气球在雷雨中损坏了,必须在几天内重新制造一个模型。艾蒂安蒙戈尔菲耶和他的助手用很大一整块棉布裁剪出气球,装配上汽缸,内部铺好衬纸。这只热气球在早上8点在凡尔赛开始了它的表演,它被带到了为充气而建造的平台边。
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艾蒂安相信,他找到了推动气球上升的理想气体——一种气味难闻的烟。他可能不知道,实验效果与烟和气味无关。事实上,是热空气在起作用。空气加热后发生膨胀,较之同体积温度更低的空气,重量要轻。
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12点时艾蒂安·蒙戈尔菲耶在平台下开始点火。由于要使用80磅的秸秆和5磅的棉花,更是考虑到其中的旧鞋和被烧焦的腐烂的肉,东道主邀请观众们远距离观看。
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“装置充气用了4分钟,”艾蒂安日后给他在阿诺内的兄弟写道,“各方面同时点火,整个装置庄严地升上高空。紧接着就来了一阵风,把装置吹斜了。当时我很担心实验失败。”这只18米高的气球又重新竖直,柳筐中的羊、鸡和鸭子升到了440米高空。
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到场的成千观众,惊讶地注视着这个空中飞行物,欢呼声鹊起。开始之后8分钟,气球平稳降落到离起飞地点3公里远的地方。一截树枝划到了这架飞行器,撞开了柳筐,动物们跑了出来。人们发现羊在不远处的草地上安详地吃草,鸭子也健康状况良好,只有公鸡的状况值得商榷:它的右翅受伤了。心存忧虑的观众思量着,出了这种状况,还会不会有人敢独自乘气球上天。不久,看到公鸡受伤的证人报告了当时的情况:“它翅膀受伤是因为半小时前被羊踩过。”
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一个月之后,1783年1O月15日,第一个人登上了气球。
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疯狂实验史 1802 眨眼睛的尸体
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在1802年一个寒冷的冬日,乔瓦尼·阿尔迪尼(Giovanni Aldini)在距博洛尼亚法院广场不远的地方等待着他的实验对象。大木台上已经摆好了解剖刀、锯以及金属丝。一旁孤零零地立着一只齐膝高的电池——福特电池,它由100片分别在锌溶液、银溶液、盐溶液中浸过的皮革薄片交替堆叠而成。这是首个能够提供持续电流的装置,它为人们开展对电的研究提供了可能。然而阿尔迪尼当时却不知道这些。在“电子”名称产生100年前,他是如何意识到他可以使用电池推动电子并由此产生电流的呢?
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这主要源于他的实践。与其说他是科学家,倒不如说他更像个马戏团老板。通过电池的100伏特电压,他已经实现了让一个割下的牛头眨眼。现在他希望在“高贵的自我”身上尝试这一作用的效果。他的实验需要人的尸体最大限度地保存生命力,所以最合适的地方莫过于绞架边。
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乔瓦尼·阿尔迪尼是路易吉·加尔瓦尼(Luigi Galvani)的侄子,路易吉加尔瓦尼通过对蛙腿进行深入的实验,观察到:如果用两种不同的金属触碰它们,连成通路,它们的肌肉会抽搐。加尔瓦尼认为,这一现象源于“动物电流”,这种电流潜藏在蛙腿中,通过与金属的接触,被释放出来。他不知道事实其实是颠倒过来的:他的装置相当于一种原始状态的电池,给蛙腿通了电。蛙腿的运动,似乎证明了生命的存在,所以加尔瓦尼会认为,动物电流与生命力有关,效果与电流通过无生命的物质是不同的。亚历山德罗·伏特,在1800年发明了伏特电池的人,却有着相反的观点:世界上只有一种电,无论是雷雨天的闪电还是抽搐的蛙腿,原理都与这种电有关。
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