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拿破仑不是矮子 罗伯特·本生发明了本生灯
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大多数人在学校的科学课上都接触过本生灯(Bunsen burner)这种实验器材。本生灯是一种小型的煤气灯,底部有调节套管,可以在点火之前控制进入的气体含量。本生灯的一大优势是火焰的温度较高,煤气灶和燃气灶就是根据本生灯改良而来的。本生灯于1855年得到了19世纪德国化学家罗伯特·本生(Robert Bunsen)的推广。但是,《麦克米伦百科全书》(Macmillan Encyclopedia)写道,“罗伯特·本生本人并没有发明本生灯”。
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第一台实验室用的煤气灯是由英国物理学家、化学家迈克尔·法拉第(Michael Faraday)研制的。法拉第在其1827年的著作《化学操纵》(Chemical Manipulations)一书中热情地写道,“几年之前还只是一件奇物的化学煤气灯现在终于变得……有价值了”,因为现在“可以根据不同的需要,对煤气灯进行精确调节”。《物理学词典》(A Dictionary of Physics)一书写道,本生后来使用了这样一盏灯,但是那盏灯“没有调节套管”。A. J.罗克(A. J. Rocke)在《牛津现代科学史指南》(The Oxford Companion to the History of Modern Science)一书中表示,本生要求科学技师彼得·迪斯德加(Peter Desaga)研制出一种煤气灯,这种煤气灯“可以控制进气量,在燃烧之前气体与空气就可以混合,燃烧的火焰温度高,无煤烟,不发光”。迪斯德加设计出了可行的方案,“并且……生产了50盏本生灯”。罗克说,本生“于两年之后发表文章,介绍了本生灯”,经过改良后的煤气灯很快得到了采用。迪斯德加从未为自己的发明申请专利,这种做法“让整个科学界都共享了这一重要发明”。
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历史证明,本生灯对现代科学的进步做了十分有价值的贡献。我过去在化学课上,觉得无聊的时候就会把本生灯垫着的小垫子给啃了,后来我发现,即便是这种小垫子也是由最好的石棉网做成的。
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拿破仑不是矮子 阿尔弗雷德·诺贝尔发明了硝化甘油炸药
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用炸弹做实验是一项危险的爱好。比如,1846年,意大利化学家阿斯卡尼奥·索布雷罗(Ascanio Sobrero)得到了一种令人关注的化合物。根据格雷厄姆·韦斯特(Graham West)所写的《隧道业的兴起与创新》(Innovation and the Rise of the Tunnelling Industry)一书,索布雷罗发现“只消品尝一点点这种化合物,人的头就会十分疼痛”,更让人担心的是,“一只狗在服用小剂量的这种化合物后就死掉了”。这一化合物就是硝化甘油(nitroglycerine)。
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得到了硝化甘油的索布雷罗也为此付出了代价:在用硝化甘油做实验的时候,索布雷罗面部严重受伤。因此,索布雷罗决定终止自己的研究。
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尽管硝化甘油的危险系数很高,但是瑞典化学家阿尔弗雷德·诺贝尔仍然尝试制造这种化合物,成为制造硝化甘油的第一人。以索布雷罗的研究为基础,诺贝尔进行了进一步实验。但是,1864年的时候,实验过程中发生了几次爆炸,包括诺贝尔弟弟在内的几个人都身亡了。两年之后,诺贝尔通过改进制造工艺解决了这个问题,并研制出了炸药(dynamite)—炸药一词的词源是希腊单词“dynamis”,其意为能量,这种炸药十分高效,而且更稳定,运输时也更安全。
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1888年,诺贝尔的一个哥哥去世。一家法国报纸误以为去世的是阿尔弗雷德·诺贝尔本人。迈克尔·毕肖普(Michael Bishop)在《如何赢得诺贝尔奖》(How to Win the Nobel Prize)一书中写道,在报道“诺贝尔之死”时,这家报纸在标题中称他为“死亡商人”。
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终生未娶的诺贝尔其实是个和平主义者,于是他就借此机会来提升自己“死后的”名声。在生产炸药的过程中,诺贝尔积累了大量的财富。他将自己的财产捐赠出去,设立了如今声名卓著的诺贝尔奖。世人都为此而感到高兴—但是他的亲戚则有可能会感到难过,因为他们不仅没有成为巨富之人,还必须为家族出了一位让人骄傲的伟大慈善家而感到心满意足,尽管这位慈善家研制出了可以带来死亡与毁灭的炸药。
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拿破仑不是矮子 第12章 疑点丛生的发现者
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本杰明·富兰克林用风筝实验证明闪电的本质是电
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18世纪中叶,美国政治家、科学家、发明家本杰明·富兰克林开始对彼时最新潮的事物—电力—产生了兴趣。1751年,富兰克林发表了关于使用金属杆在雷电天气里引电的理论。但是,在富兰克林测试自己的理论之前,法国人乔治-路易·德·布封伯爵(Comte Georges-Louis de Buffon)先他一步,抢先在法国做了这个实验。
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布封还没有傻到亲自来做这个实验。J. L.海尔布伦(J. L. Heilbron)在《牛津现代科学史指南》中写道,在一次暴风雨中,布封雇佣了一位“甘愿赴死的老兵”,这位老兵“用指关节碰了一下金属杆,金属杆迸出了火花”。海尔布伦说,那次金属杆所导的电很微弱,因此老兵得以幸存,如果是一整个闪电劈下来的话,老兵就会被烧焦了……我们在下文中就会看到类似的事故。
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自此,风筝就取代了金属杆成为了人们首选的导体。海尔布伦认为法国科学家雅克·德·拉玛(Jacques de Romas)是“第一个建议使用风筝将雷电引到地面的人”。在一封富兰克林于1752年10月写给彼得·柯林森(Peter Collinson)的信中,富兰克林称,在法国做的实验“在费城也成功了”,实验用了一只风筝、一把金属钥匙、丝带和富兰克林称为“管形瓶”的莱顿瓶(Leyden jar)。富兰克林说,打湿的风筝线可以“任意导电,之后在风筝线的末端系上丝带并绑上一把钥匙”。“暴风雨快要来的时候,开始放风筝”,“实验者必须站在室内或者可以避雨的地方,确保丝带不被淋湿,还要确保风筝线不会碰到房间的门框或窗户”。(富兰克林在这个实验中使用干燥的丝带来确保实验者不被烧焦,只可惜丝带这种安全设备完全没有用。)“随后用指关节触碰钥匙,你就会感到一阵阵电流”。然后实验者就把钥匙导的电导入“管形瓶”里。(管形瓶或莱顿瓶是一种电容器。)
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这样看来,富兰克林还算明智,因为他没有让钥匙导的电导到“实验者身上”。实际上,富兰克林使用风筝线是为了让金属钥匙上升到风暴中。真正导电的是这把“钥匙”,而不是手握打湿的风筝线的实验者。
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1767年,英国科学家约瑟夫·普利斯特里(Joseph Priestley)在《电力的历史和现状》(History and Present State of Electricity)一书中称,富兰克林于1755年6月做了这个实验,尽管富兰克林没有留下什么记录。普利斯特里说,“在法国电学家证实了同一理论的1个月后”,富兰克林站在旷野里的一个小屋里,“用自己的指关节触碰了那把钥匙”。普利斯特里貌似不知道这种实验失败的后果是什么,因为他让读者亲身体验一下,看看“富兰克林在感受到明显的电火花的时候,他会有多么兴奋”。(普利斯特里显然没有碰过通着电的路灯电缆,他肯定误以为这种电缆是要被断开的。)
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本杰明·富兰克林的传记作家R.康拉德·斯坦(R. Conrad Stein)说,“没人可以百分百确定,富兰克林到底是做了,还是没做这个实验”。不过我们知道的是,富兰克林没有为了做实验而在雷雨天气中放最普通的风筝。
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次年,基于富兰克林的避雷针研究,德国物理学家格奥尔格·威廉·里奇曼(Georg Wilhelm Richmann)自制了一个避雷针,但却死于非命。马克·斯滕霍夫(Mark Stenhoff)在《闪电球》(Ball Lightning)一书中写道,里奇曼和一位同事发现暴风雨就要来了,便飞快地跑回家想要做几个实验。同事说,里奇曼教授的手刚碰到避雷针时,“避雷针就喷出了一个拳头大小的淡蓝色火球”。不幸的是,“这个火球一下窜到了教授的前额,教授一句话都没有说就倒下了”。同事继续说,教授的鞋子“猛地裂开”,致人死命的电荷通过教授的脚传到了地下。这就是里奇曼教授飞速赶回家做雷电实验,结果却死于非命的故事。
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