課外閱讀1904年諾貝爾獎得主-拉姆塞

［課外閱讀］1904年諾貝爾獎得主——拉姆塞拉姆塞是英國著名化學(xué)家，他因發(fā)現(xiàn)了惰性氣體而聞名于世。著名科學(xué)家威廉?湯姆生曾這樣評述拉姆塞的偉大發(fā)現(xiàn)“大部分學(xué)者認(rèn)為科學(xué)的想象力更勝于精確的量度。其實，瑞利（另一位化學(xué)家）和拉姆塞的工作證明：一切科學(xué)上的偉大發(fā)現(xiàn)，幾乎完全來自精確的量度和從大量的數(shù)字中明察秋毫”。拉姆塞的理論思維能力和動手能力都很強，他把發(fā)現(xiàn)的氦、氖、氬、氪、氙等氣體，作為一族，完整地插入了化學(xué)元素周期表中，使化學(xué)元素周期表更加完善，他這一工作，比每一個元素的單獨發(fā)現(xiàn)更為重要。小教徒拉姆塞1852年10月2日的出生，給了他父母極大的歡喜。老拉姆塞和妻子結(jié)婚的時候，夫婦的年齡都已快四十歲了。他們認(rèn)為自己已經(jīng)沒有生育子女的希望了。但不久，拉姆塞太太的懷孕使他們欣喜若狂，果然第二年就生下了聰明可愛的小拉姆塞。父母對這個唯一的兒子龐愛有加，他們努力使拉姆塞受到良好的教育。拉姆塞從小喜歡大自然，喜歡音樂，愛讀書也愛收藏書，而且很喜歡學(xué)習(xí)外語，小拉姆的某些行動，使成年人感到吃驚。小拉姆塞經(jīng)常坐在格拉斯哥自由圣馬太教堂里，寂寞地好像是聽教師在講道。大人們不明白這位活潑好動的孩子，為什么總能安靜的坐在這里?！靶±啡?，你在干什么呀？”一次，一位鄰居在教堂里又發(fā)現(xiàn)了拉姆塞，他手里捧著一本厚厚的書，“你是在閱讀圣經(jīng)嗎？”“是的，先生?！崩啡駛€大人一樣彬彬有禮地說。這位鄰居湊過去一看，拉姆塞手里捧的是圣經(jīng)，但是卻并不是英文版的，而是法文版的?！靶±啡?，你認(rèn)識法文？”“學(xué)唄”。拉姆塞干脆地回答，隨手指指身邊的另一本圣經(jīng)說，“這還有德文版的呢”。這位鄰居非常驚嘆，他沒想到拉姆塞小小年紀(jì)竟然是這么一個愛學(xué)習(xí)的有心人。其實，拉姆塞到教堂來還有一個目的，教堂的窗子上按嵌著許多幾何圖形，他是要看一看，以便驗證一下在學(xué)校里學(xué)的幾何定理呀。十四歲的大學(xué)生拉姆塞自從上學(xué)開始，成績一直都保持在全優(yōu)的水平，他的名氣越來越大，被人們稱為“神童”。一天，拉姆塞象往常一樣去上學(xué)。到了學(xué)校，就有一位同學(xué)告訴他：“老師讓你去一趟他的辦公室”。拉姆塞急忙跑向老師的辦公室。“拉姆塞，請進來?！崩蠋煖睾偷卣埶^來?！坝惺裁词聠?？”“拉姆塞，以后我們不能經(jīng)常相處了”?！盀槭裁?？”拉姆塞愣住了。“是一個好消息，拉姆塞，我們接到了格拉斯哥學(xué)院的通知，他們已正式?jīng)Q定，破格錄取你升入他們學(xué)院就讀。”“真的？”拉姆塞高興極了?！爱?dāng)然是真的，拉姆塞，向你表示祝賀，我們會想念你的”?！爸x謝，我也會想念您的”。這個十四歲的大學(xué)生高高興興地回家了，把喜訊告訴給他親愛的爸爸媽媽。升入大學(xué)后，拉姆塞繼續(xù)刻苦鉆研。他這時已對化學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣，雖然學(xué)院里還沒有開這門課，但這并不妨礙他進行各種各樣有趣的化學(xué)試驗。他的同班同學(xué)菲夫后來這樣回憶拉姆塞剛?cè)氪髮W(xué)時的情形：“拉姆塞剛?cè)氪髮W(xué)時，才十四歲，我們還沒學(xué)化學(xué)，但他一直在家中做各種實驗。實驗是在臥室中做的，他的臥室四處都放著藥瓶，瓶里裝著酸類、鹽類、汞等等。那時我們剛剛認(rèn)識，印象中他對買化學(xué)藥品和化學(xué)儀器很在行。下午，我們常在我家會面，一起做實驗。如制取氫、氧，由糖制草酸等。我們還自制了許多玻璃用具，自制了本生燈，拉姆塞是制造玻璃儀器的專家，當(dāng)時除了燒瓶和回頸甑以外，所有的儀器，都是我們自制的?！薄皯卸璧臍怏w”1870年，拉姆塞大學(xué)畢業(yè)。畢業(yè)后，去德國海德里拜本生為師，繼續(xù)學(xué)習(xí)。一年以后，由本生推薦到帝賓根大學(xué)繼續(xù)深造，在那里獲得了博士學(xué)位。1880年，他被布里斯托爾學(xué)院聘為化學(xué)教授，兩年后，擔(dān)任了該院的院長。這個時候，另一位英國化學(xué)家瑞利正在致力于研究空氣的成分，他經(jīng)過極為精密的定量分析發(fā)現(xiàn)，由氨制得的氮，總比由空氣制得的氮輕千分之一，反復(fù)研究不得其解。于是，他將這一研究事實，刊登在英國“自然界”刊物上，希望有人能解答出這個問題。拉姆塞發(fā)現(xiàn)這篇文章后，征得了瑞利的允許，也開始研究大氣中氮的成分。他研究的方法是讓空氣在紅熱的鎂上通過，這樣鎂和空氣中的氧和氮產(chǎn)生反應(yīng)，足夠的鎂就等于吸收了空氣中的氧和氮，經(jīng)過反復(fù)試驗空氣體積的八十分之七十九都已被吸收，只余下八十分之一?！斑@剩余的氣體會不會是氮的一種變種呢？”拉姆塞這樣考慮。但經(jīng)過精密的光譜分析發(fā)現(xiàn)，余下的氣體，除了氮的譜線外，還存在著紅色和綠色各種譜線，這些紅綠線決不可能是氮的。那就只剩下一種可能：空氣中還存在另一種不為人知的氣體。這種氣體含量極少，而且性質(zhì)極不活潑，不易與其他物質(zhì)發(fā)生作用，所以人們一直沒有發(fā)現(xiàn)它。1894年5月24日，拉姆塞給瑞利寫了封信，說明了自己的研究發(fā)現(xiàn)和推斷。同年8月7日他又給瑞利去了一封信：“我想最好用我們兩個人的名義發(fā)表”。這樣，在英國科學(xué)協(xié)會的大會上，他們兩個人一起宣布，發(fā)現(xiàn)了一種惰性氣體。這個消息震動了參加大會的學(xué)者們，經(jīng)大會主席提議，給這種新氣體定名為“氬”，意思是“懶惰的氣體”。再接再勵元素氬發(fā)現(xiàn)以后，拉姆塞在他開發(fā)的領(lǐng)域繼續(xù)深入研究。他把瀝青鈾礦經(jīng)無機酸處理之后，制得一種新氣體。他把新氣體先封入一個真空管，然后做光譜分析。在分光器上他看到了氬的光譜?！霸瓉磉€是這個懶惰的氣體”，拉姆塞泄氣地說。忽然，光譜上又出現(xiàn)了一種深黃色的明線，光輝燦爛。這是什么？他精神一振，仔細(xì)觀察了一番，認(rèn)為，這種光譜雖和鈉的光譜有相似之處，但并不重合，決不會是同一種物質(zhì)，極有可能又是一種新的元素！拉姆塞馬上把這個現(xiàn)象拍電報告訴了另一位科學(xué)家克魯克斯，直到星期六早晨?？唆斂怂沟碾妶蠼K于回來了，經(jīng)研究確定，這是另一個惰性氣體——氦。氦的發(fā)現(xiàn)給了拉姆塞很大的激勵，他和特拉弗斯合作，繼續(xù)研究，相繼又發(fā)現(xiàn)了氪、氖和氙。他們設(shè)法取得了1升的液態(tài)空氣，然后小心地分步蒸發(fā)，在大部分氣體沸騰而去之后，遺下的殘余部分，氧和氮仍占主要部分。他們進一步用紅熱的銦和鎂吸收殘余部分的氧和氨，最后剩下25毫升氣體。他們把這25毫升氣體封人玻璃管中，來觀察其光譜，看到了一條黃色明線，這條線比氦線略帶綠色，另有一條明亮的綠色譜線。“這絕不是已知元素的譜線”。拉姆塞說。特拉弗斯表示同意。他們被新發(fā)現(xiàn)鼓舞著，當(dāng)晚就測定了這種氣體的密度、原子量，為此，他們一直工作到深夜?！敖o它起個什么名字呢？這個隱藏極深的家伙”?！熬徒凶觥础伞薄！半础痹谟⒄Z中是“隱藏”的意思?！鞍パ剑　碧乩ニ购鋈惑@叫了一聲?！霸趺蠢?？”拉姆塞以為發(fā)生了什么事。“真是糟糕”，特拉弗斯捶著腦袋說，“明天，不，已經(jīng)是今天了，我要舉行博士論文答辯，我竟然給忘了?！崩啡ζ饋恚骸斑@可真是一件糟糕的事，特拉弗斯，快去休息一會吧！”氖是在氪的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的，他們用減壓法繼續(xù)分餾殘余的氣體，收集了從氬氣中揮發(fā)出的部分，這部分氣體具有極壯麗的光譜，帶著許多條紅線，許多淡綠線，還有幾條紫線、黃線，非常明顯。在高度真空里，它甚至還閃著磷光。他們深信又發(fā)現(xiàn)了一種新氣體?！斑@種景象真是美麗極了。過去兩年的努力看來沒有白費。我敢打賭，只要看過這種景象，任何人都會永遠(yuǎn)銘記?！碧乩ニ拐f?！笆堑?，世界上沒有別的東西，能比它發(fā)出更強烈的光來?！崩啡馑囊庖?。拉姆塞有一個十三歲的兒子名叫威利。他得知父親又發(fā)現(xiàn)了新氣體，就對父親說：“您打算怎么稱呼它呢？”拉姆塞反問兒子：“你有什么主意嗎？”“我倒喜歡NOVE這個詞?！蓖f?！班牛琋OVE,不錯，不過，NEON是不是更好一些？它們的意思是一樣的?！边@樣，1898年6月，新發(fā)現(xiàn)的氣體有了它的名稱：氖。它含有“新奇”的意思。1898年7月12日，拉姆塞又發(fā)現(xiàn)了另外一種惰性氣體，命名為“氙”，含有“陌生者”的意思?？膳碌幕衔锢啡诳茖W(xué)上作出了重大發(fā)現(xiàn)，成為一名舉世聞名的化學(xué)家，他同時還是一位優(yōu)秀的語言學(xué)家。由于從小認(rèn)真學(xué)習(xí)，他精通英、法、意、德、荷等多種語言，被譽為“科學(xué)界中最優(yōu)秀的語言學(xué)家”。他平時談吐十分恢諧，幽默，妙趣橫生。一次他外出旅行，車廂里的旅伴是三個律師，他們搖動三寸不爛之舌，一路上不停地聒噪，惹得拉姆塞煩心不已，回來后，他談起這次旅行，說道：“我和旅伴們成了一個項可怕的化合物，一不小心就會發(fā)生爆炸。你想，