波义耳——怀疑派化学家
波义耳1627年1月25日出生于爱尔兰的一个贵族家庭。父亲是个伯爵,家庭富有。在十四个兄弟中他最小。童年时波义耳并不特别聪明,说话还有点口吃,不大喜欢热闹的游戏,但却十分好学,喜欢静静地读书思考。他从小受到良好的教育,1639至1644年,曾游学欧洲。在这期间,他阅读了许多自然科学书籍,包括天文学家和物理学家伽利略的名著《关于两大世界体系的对话》。这本书给他留下深刻的印象。他后来的名著《怀疑派化学家》就是模仿这本书写的。
由于战乱、父亲去世、家道衰落,1644年他回国随姐姐居住在伦敦。在那里开始学医学和农业。学习中接触了很多化学知识和化学实验,很快成为一位训练有素的化学实验家,同时也成为一位有创造能力的理论家。在这期间,他同许多学者一起组织一个科学学会,进行每周一次的讨论会,主要讨论自然科学的最新发展和在实验室中遇到的问题。波义耳称这个组织为“无形大学”。这个学会就是著名的以促进自然科学发展为宗旨的“皇家学会”的前身。波义耳是该学会的重要成员。由于学会的分会设在牛津,波义耳于1654年迁居牛津,在牛津,他建立了设备齐全的实验室,并聘用了一些很有才华的学者作为助手,领导他们进行各种科学研究。他的许多科研成果是在这里取得的。那本划时代的名著《怀疑派化学家》是在这里完成的。这本书以对话的体裁,写四位哲学家在一起争论问题,他们分别为怀疑派化学家、逍遥派化学家、医药化学家和哲学家。逍遥派化学家代表亚里土多德的“四元素说”观点,医药化学家代表“三元素说”观点,哲学家在争论中保持中立。在这里,怀疑派化学家毫不畏惧地向历史上权威的各种传统学说提出挑战,以明快和有力的论述批驳了许多旧观念,提出新见解。该书曾广泛流传于欧洲大陆。
波义耳十分重视实验研究。他认为只有实验和观察才是科学思维的基础。他总是通过严密的和科学的实验来阐明自己的观点。在物理学方面,他对光的颜色、真空和空气的弹性等进行研究,总结了波义耳气体定律;在化学方面,他对酸、碱和指示剂的研究,对定性检验盐类的方法的探讨,都颇有成效。他是第一位把各种天然植物的汁液用作指示剂的化学家。石蕊试液、石蕊试纸都是他发明的。他还是第一个为酸、碱下了明确定义的化学家,并把物质分为酸、碱、盐三类。他创造了很多定性检验盐类的方法,如利用铜盐溶液是蓝色的,加入氨水溶液变成深蓝色(铜离子与足量氨水形成铜氨络离子)来检验铜盐;利用盐酸和硝酸银溶液混合能产生白色沉淀来检验银盐和盐酸。波义耳的这些发明富有长久的生命力,以至我们今天还经常使用这些最古老的方法。波义耳还在物质成分和纯度的测定、物质的相似性和差异性的研究方面做了不少实验。在1685年发表的《矿泉水的实验研究史的简单回顾》中描述了一套鉴定物质的方法,成为定性分析的先驱。
1668年,由于姐夫去世,他又迁居伦敦和姐姐住在一起,并在家的后院建立实验室,继续进行他的实验工作。晚年波义耳的工作主要集中在对磷的研究上。1670年,波义耳因劳累而中风,之后的健康状况时好时坏,当无法在实验室进行研究工作时,他致力于整理他多年从实践和推理中获得的知识。只要身体稍感轻快,就去实验室做他的实验或撰写论文,并以此为乐趣。1680年,他曾被推选为皇家学会的会长,但他谢绝接受这一荣誉。他虽出身贵族,但他一生醉心的却是在科学研究中工作和生活,他从未结婚,用毕生精力从事对自然科学的探索。1691年12月30日,这位曾为17世纪的化学科学奠定基础的科学家在伦敦逝世。恩格斯曾对他作出最崇高的评价:“波义耳把化学确定为科学。”
故事二:
普利斯特里——气体化学之父
普利斯特里1733年3月13日出生在英国利兹,从小家境困难,由亲戚抚养成人。175年进入神学院。毕业后大部分时间是做牧师,化学是他的业余爱好。他在化学、电学、自然哲学、神学等方面都有很多著作。他写了许多自以为得意的神学著作,然而使他名垂千古的却是他的科学著作。1764年他31岁时写成《电学史》。当时这是一部很有名的书,由于这部书的出版,1766年他就当选为英国皇家学会会员。
1722年他39岁时,又写成了一部《光学史》。也是18世纪后期的一本名著。当时,他在利兹一方面担任牧师,一方面开始从事化学的研究工作。他对气体的研究是颇有成效的。他利用制得的氢气研究该气体对各种金属氧化物的作用。同年,普利斯特里还将木炭置于密闭的容器中燃烧,发现能使五分之一的空气变成碳酸气,用石灰水吸收后,剩下的气体不助燃也不助呼吸。由于他虔信燃素说,因此把这种剩下来的气体叫“被燃素饱和了的空气”。显然他用木炭燃烧和碱液吸收的方法除去空气中的氧和碳酸气,制得了氮气。此外,他发现了氧化氮(NO),并用于空气的分析上。还发现或研究了氯化氢、氨气、亚硫酸气体(二氧化碳)、氧化二氮、氧气等多种气体。1766年,他的《几种气体的实验和观察》三卷本书出版。该书详细叙述各种气体的制备或性质。由于他对气体研究的卓著成就,所以他被称为“气体化学之父”。
在气体的研究中最为重要的是氧的发现。1774年,普利斯特里把汞烟灰(氧化汞)放在玻璃皿中用聚光镜加热,发现它很快就分解出气体来。他原以为放出的是空气,于是利用集气法收集产生的气体,并进行研究,发现该气体使蜡烛燃烧更旺,呼吸它感到十分轻松舒畅。他制得了氧气,还用实验证明了氧气有助燃和助呼吸的性质。但由于他是个顽固的燃素说信徒,仍认为空气是单一的气体,所以他还把这种气体叫“脱燃素空气”,其性质与前面发现的“被燃素饱和的空气”(氮气)差别只在于燃素的含量不同,因而助燃能力不同。同年他到欧洲参观旅行,在巴黎与拉瓦锡交换好多化学方面的看法,并把用聚光镜使汞银灰分解的试验告诉拉瓦锡,使拉瓦锡得益匪浅。拉瓦锡正是重复了普利斯特里有关氧的试验,并与大量精确的实验材料联系起来,进行科学的分析判断,揭示了燃烧和空气的真实联系。可是直到1783年,拉瓦锡的燃烧与氧化学说已普遍被人们认为是正确的时候,普利斯特里仍不接受拉瓦锡的解释,还坚持错误的燃素说,并且写了许多文章反对拉瓦锡的见解。这是化学史上很有趣的事实。一位发现氧气的人,反而成为反对氧化学说的人。然而普利斯特里所发现的氧气,是后来化学蓬勃发展的一个重要因素。因此各国化学家至今都还很尊敬普利斯特里。
1791年,他由于同情法国大革命,作了好几次为大革命的宣传讲演,而受到一些人的迫害,家被抄,图书及实验设备都被付之一炬。他只身逃出,躲避在伦敦,但伦敦也难于久居。1794年他六十一岁时不得不移居美国。在美国继续从事科学研究。1804年病故。英、美两国人民都十分尊敬他,在英国有他的全身塑像。在美国,他住过的房子已建成纪念馆,以他的名字命名的普利斯特里奖章已成为美国化学界的最高荣誉。
故事三:
居里夫人
玛丽·居里(居里夫人)是法籍波兰物理学家、化学家。
1898年法国物理学家贝可勒尔(AntoineHenriBecquerel)发现含铀矿物能放射出一种神秘射线,但未能揭示出这种射线的奥秘。玛丽和她的丈夫彼埃尔·居里(Pierrecurie)共同承担了研究这种射线的工作。他们在极其困难的条件下,对沥青铀矿进行分离和分析,终于在1898年7月和12月先后发现两种新元素。
为了纪念她的祖国波兰,她将一种元素命名为钋(polonium),另一种元素命名为镭(Radium),意思是“赋予放射性的物质”。为了制得纯净的镭化合物,居里夫人又历时四(MarieCuI7e,1867--1934)载,从数以吨计的沥青铀矿的矿渣中提炼出1O0 mg氯化镭,并初步测量出镭的相对原子质量是225。这个简单的数字中凝聚着居里夫妇的心血和汗水。
1903年6月,居里夫人以《放射性物质的研究》作为博士答辩论文获得巴黎大学物理学博士学位。同年11月,居里夫妇被英国皇家学会授予戴维金质奖章。12月,他们又与贝可勒尔共获1903年诺贝尔物理学奖。
1906年,彼埃尔·居里遭车祸去世。这一沉重的打击并没有使她放弃执著的追求,她强忍悲痛加倍努力地去完成他们挚爱的科学事业。她在巴黎大学将丈夫所开的讲座继续下去,成为该校第一位女教授。1910年,她的名著《论放射性》一书出版。同牟,她与别人合作分析纯金属镭,并测出它的性质。她还测定了氧及其他元素的半衰期,发表了一系列关于放射性的重要论著。鉴于上述重大成就,1911年她叉获得了诺贝尔化学奖,成为历史上第一位两次获得诺贝尔奖的伟大科学家。
这位饱尝科学甘苦的放射性科学的奠基人,因多年艰苦奋斗积劳成疾,患恶性贫血症(白血病)于1934年7月4日不幸与世长辞,她为人类的科学事业,献出了光辉的一生。
叙拉古的阿基米德
除了伟大的牛顿和伟大的爱因斯坦,再没有一个人象他那样为人类的进步做出过这样大的贡献。即使牛顿和爱因斯坦也都曾从他身上汲取过智慧和灵感。他是“理论天才与实验天才合于一人的理想化身”,他就是叙拉古的阿基米德。
阿基米德生平
阿基米德(Archimedes,约前287—212),诞生于希腊叙拉古附近的一个小村庄。他出生于贵族,与叙拉古的赫农王(King Hieron)有亲戚关系,家庭十分富有。阿基米德的父亲是天文学家兼数学家,学识渊博,为人谦逊。阿基米德受家庭的影响,从小就对数学、天文学特别是古希腊的几何学产生了浓厚的兴趣。当他刚满十一岁时,借助与王室的关系,被送到埃及的亚历山大里亚城去学习。亚历山大位于尼罗河口,是当时文化贸易的中心之一。这里有雄伟的博物馆、图书馆,而且人才荟萃,被世人誉为“智慧之都”。阿基米德在这里学习和生活了许多年,曾跟很多学者密切交往。他兼收并蓄了东方和古希腊的优秀文化遗产,在其后的科学生涯中作出了重大的贡献。公元前二一二年,古罗马军队入侵叙拉古,阿基米德被罗马士兵杀死,终年七十五岁。阿基米德的遗体葬在西西里岛,墓碑上刻着一个圆柱内切球的图形,以纪念他在几何学上的卓越贡献。 阿基米德的成就
阿基米德无可争议的是古代希腊文明所产生的最伟大的数学家及科学家,他在诸多科学领域所作出的突出贡献,使他赢得同时代人的高度尊敬。
阿基米德求得了抛物线弓形、螺线、圆形的面积和体积以及椭球体、抛物面体等复杂几何体的体积。在推演这些公式的过程中,他熟练的启用了“穷竭法”,即我们今天所说的逐步近似求极限的方法,因而被公认为微积分计算的鼻祖。他还利用此法估算出∏值在 和 之间,并得出了三次方程的解法。面对古希腊繁冗的数字表示方式,阿基米德提出了一套有重要意义的按级计算法,并利用它解决了许多数学难题。 阿基米德在力学方面的成绩最为突出,这些成就主要集中在静力学和流体静力学方面。他在研究机械的过程中,发现了杠杆原理,并利用这一原理设计制造了许多机械。他在研究浮体的过程中发现了浮力定律,也就是有名的阿基米德定律。
阿基米德在天文学方面也有出色的成就。他设计了一些圆球,用细绳和木棒将它们联接起来模仿日月和星辰的运动,并利用水力使它们转动。这样日食和月食就可以生动的表现出来了。阿基米德认为地球是圆球状的,并围绕着太阳旋转,这一观点比哥白尼的“日心地动说”要早一千八百年。限于当时的条件,他并没有就这个问题做深入系统的研究。但早在公元前三世纪就提出这样的见解,是很了不起的。 阿基米德的著作很多,作为数学家,他写出了《论球和圆柱》、《论劈锥曲面体与球体》、《抛物线求积》、《论螺线》等数学著作。作为力学家,他著有《论平板的平衡》、《论浮体》、《论杠杆》、《论重心》等力学著作。在《论平板的平衡》中,他系统地论证了杠杆原理。在论浮体中、他论证了浮体定律。
阿基米德不仅在理论上成就璀璨,还是一个富有实践精神的工程学家。他一生设计、制造了许多机构和机器,除了杠杆系统外,值得一提的还有举重滑轮、灌地机、扬水机以及军事上用的投射器等。被称作“阿基米德举水螺旋”的扬水机是为了将水从大船的船舱中排出而发明的。扬水机可以利用螺旋把搬运到高处,在埃及得到了广泛的应用,是现代螺旋泵的前身。 “给我一个支点,我将移动地球”
阿基米德不仅是个理论家,也是个实践家,他一生热衷于将其科学发现应用于实践,从而把二者结合起来。在埃及,公元前一千五百年前左右,就有人用杠杆来抬起重物,不过人们不知道它的道理。阿基米德潜心研究了这个现象并发现了杠杆原理。
赫农王对阿基米德的理论一向持半信半疑的态度。他要求阿基米德将它们变成活生生的例子以使人信服。阿基米德说:“给我一个支点,我就能移动地球。”国王说:“这恐怕实现不了,你还是来帮我拖动海岸上的那条大船吧。”这条船是赫农王为埃及国王制造的,体积大,相当重,因为不能挪动,搁浅在海岸上已经很多天了。阿基米德满口答应下来。 阿基米德设计了一套复杂的杠杆滑轮系统安装在船上,将绳索的一端交到赫农王手上。赫农王轻轻拉动绳索,奇迹出现了,大船缓缓地挪动起来,最终下到海里。国王惊讶之余,十分佩服阿基米德,并派人贴出告示“今后,无论阿基米德说什么,都要相信他。”
金冠之谜
赫农王让金匠替他做了一顶纯金的王冠,做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了银子,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重,到底工匠有没有捣鬼呢?既想检验真假,又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。后来,国王将它交给了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法,但都失败了。有一天,他去澡堂洗澡,他一边坐进澡盆里,一边看到水往外溢,同时感到身体被轻轻拖起。他突然恍然大悟,跳出澡盆,连衣服都顾不得穿就直向王宫奔去,一路大声很着“尤里卡”, “尤里卡”(Fureka,我知道了)原来他想到,如果王冠放入水中后,排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量,那肯定是掺了别的金属。这就是有名的浮力定律,既浸在液体中的物体受到向上的浮力,其大小等于物体所排出液体的重量。后来,该定律就被命名为阿基米德定律。
爱国者阿基米德
在阿基米德晚年时,罗马军队入侵叙拉古,阿基米德指导同胞们制造了很多攻击和防御的武器。当侵略军首领马塞勒塞率众攻城时,他设计的投石机把敌人打得哭爹喊娘。他制造的铁爪式起重机,能将敌船提起并倒转,抛至大海深处。传说他还率领叙拉古人民制作了一面大凹镜,将阳光聚焦在靠近的敌船上,使它们焚烧起来。罗马士兵在这频频的打击中已经心惊胆战,草木皆兵,一见到有绳索或木头从城里扔出,他们就惊呼“阿基米德来了”,随之抱头鼠窜。罗马军队被阻入城外达三年之久。最终,于公元前二一二年,罗马人趁叙拉古城防务稍有松懈,大举进攻闯入了城市。此时,阿基米德正在潜心研究一道深奥的数学题,一个罗马士兵闯入,用脚践踏他所画的图形,阿基米德愤怒地与之争论,残暴的士兵哪里肯听,只见他举刀一挥,一位璀璨的科学巨星就此陨落。
科学家因重大发现或发明而受到迫害、驱逐的故事
(1)伽利略(1564—1642)—意大利物理学家、天文学家、数学家。伽利略可能比任何其他的人更有资格称为近代科学的奠基人。其与天主教会名闻遐迩的冲突是他哲学的中心事件。这是因为伽利略是作如下论断最早的人之一:人类有望理解世界是怎样运行的,而且我们还能通过观察现实世界来做到这一点。伽利略很早就相信哥白尼理论(即行星绕太阳公转),但只有当他发现了证据来支持这一学说时,才公开表示支持。他用意大利文写有关哥白尼理论的文章(没有用普通的学院式拉丁文) ,并且他的观点很快就广泛地得到大学界之外的支持。这惹怒了亚里士多德派的教授们,他们联合起来反对他,并极力说服天主教会禁止哥白尼主义。伽利略为此而担心,他赶到罗马去向天主教权威当面申诉。他争辩道,《圣经》并未试图告诉我们任何关于科学理论的东西,通常都是假定,当《圣经》和常识发生矛盾
时,就成为比喻。但是教会害怕这丑闻可能伤害它对新教徒的斗争,所以采取了镇压的 手段。1616年,它宣布哥白尼主义是“虚伪的、错误的”,并命令伽利略不准再“保卫 或坚持”这一学说。伽利略勉强接受了。
1623年,伽利略的一位长期朋友成为教皇。伽利略立即试图为1616年的判决翻案。他失败了,但他设法获得了准许,在两个前提下写一本叙述亚里士多德派和哥白尼派理论的书:他不能有倾向,同时要得出结论,人类在任何情况下都无法决定世界是如何运行的,因为上帝会以人类不能想像的方法来达到同样的效果,而人类不能限制上帝的万能。这本题为《关于两个主要世界体系的对话》的书,于1632年在检查官的全面支持下完成并出版了,并且立刻被全欧洲欢呼为文学和哲学的杰作。不久教皇就意识到,人们把这本书看作是确认哥白尼主义的论证,后悔允许该书出版。教皇指出,虽有检查官正式批准出版该书,但伽利略依然违背了1616年的禁令。他把伽利略带到宗教法庭面前, 宣布他终身软禁,并命令他公开放弃哥白尼主义。伽利略又第二次被迫从命。
(2)布鲁诺
科学的殉道士---乔尔丹诺•布鲁诺(公元1548~1600年)出生于意大利那不勒斯附近的诺拉镇。大概他幼年丧失父母,或者是家境贫寒,靠神甫们收养长大。这个穷孩子自幼好学,15岁那年当了多米尼修道院的修道士。全凭顽强自学,终于成为当代知识渊博的学者。
这位勤奋好学、大胆而勇敢的青年人,一接触到哥白尼的《天体运行论》,立刻激起了他火一般的热情。从此,他便摈弃宗教思想,只承认科学真理,并为之奋斗终身。
布鲁诺信奉哥白尼学说,所以成了宗教的叛逆,被指控为异教徒并革除了他的教籍。公元1576年,年仅28岁的布鲁诺不得不逃出修道院,并且出国长期漂流在瑞士、法国、英国和德国等国家,他四海为家,在日内瓦、图卢兹、巴黎、伦敦、维登堡和其他许多城市都居住过。尽管如此,布鲁诺仍然始终不渝地宣传科学真理。他到处作报告、写文章,还时常地出席一些大学的辩论会,用他的笔和舌毫无畏惧地积极颂扬哥白尼学说,无情地抨击官方经院哲学的陈腐教条。
布鲁诺的专业不是天文学也不是数学,但他却以超人的预见大大丰富和发展了哥白尼学说。他在《论无限、宇宙及世界》这本书当中,提出了宇宙无限的思想,他认为宇宙是统一的、物质的、无限的和永恒的。在太阳系以后还有无以数计的天体世界。人类所看到的只是无限宇宙中极为渺小的一部分,地球只不过是无限宇宙中一粒小小的尘埃。
布鲁诺进而指出,千千万万颗恒星都是如同太阳那样巨大而炽热的星辰,这些星辰都以巨大的速度向四面八方疾驰不息。它们的周围也有许多像我们地球这样的行星,行星周围又有许多卫星。生命不仅在我们的地球上有,也可能存在于那些人们看不到的遥远的行星上……
布鲁诺以勇敢的一击,将束缚人们思想达几千年之久的“球 壳”捣得粉碎。布鲁诺的卓越思想使与他同时代的人感到茫然,为之惊愕!一般人认为布鲁诺的思想简直是“骇人听闻”。甚至连那个时代被尊为“天空立法者”的天文学家开普勒也无法接受,开普勒在阅读布鲁诺的著作时感到一阵阵头目眩晕!
布鲁诺在天主教会的眼里,是极端有害的“异端”和十恶不赦的敌人。他们施展狡诈的阴谋诡计,以收买布鲁诺的朋友,将布鲁诺诱骗回国,并于公元1592年5月23日逮捕了他,把他囚禁在宗教判所的监狱里,接连不断地审讯和折磨竟达8年之久!
由于布鲁诺是一位声望很高的学者,所以天主教企图迫使他当众悔悟,声名狼藉,但他们万万没有想到,一切的恐吓威胁利诱都丝毫没有动摇布鲁诺相信真理的信念。一些神夫找布鲁诺交谈,说依他的天资,倘若重新回归宗教,苦心钻研教条,肯定会升高罗马的教廷.他坦然的说:”我的思想难以跟<<圣经>>调和.”
天主教会的人们绝望了,他们凶相毕露,建议当局将布鲁诺活活烧死。布鲁诺似乎早已料到,当他听完宣判后,面不改色地对这伙凶残的刽子手轻蔑地说:“你们宣读判决时的恐惧心理,比我走向火堆还要大得多。”公元1600年2月17日,布鲁诺在罗马的百花广场上英勇就义了,一个伟大的科学家就这样被烧死了。
由于布鲁诺不遗余力的大力宣传,哥白尼学说传遍了整个欧洲。天主教会深深知道这种科学对他们是莫大的威胁,于是公元1619年罗马天主教会议决定将《天体运行论》列为禁书,不准宣传哥白尼的学说。
布鲁诺不畏火刑,坚定不屈地同教会、神学作斗争,为科学的发展作出了贡献。他的科学精神永存!1889年,人们在布鲁诺殉难的鲜花广场上竖起他的铜像,永远纪念这位为科学献身的勇士。 布鲁诺后被人们称为“继哥白尼之后的天文学家”。不仅如此,布鲁诺越发受人尊敬,教会也为当时的行为感到可悲……
(3)哥白尼
1515年,哥白尼开始写作《天体运行论》一书。在《天体运行论》完成后,哥白尼却对它的出版犹豫不决了。他但心这部书出版后会遭受到地心说信徒们的攻击,并受到教廷的压制。在朋友和学生的支持鼓励下,经过长期反复的考虑,哥白尼终于决定出版这部著作。1542年6月,《天体运行论》和排印工作开始进行。1543年5月24日,弥留之际的哥白尼终于见到刚刚出版的《天体运行论》,可惜当时的他已经因为脑溢血而双目失明,他只摸了摸书的封面,便与世长辞了。
比利时医生安德烈•维萨里(Andreas Vesalius,1514-1564)的《人体的结构》一书问世。维萨里通过人体解剖实践来研究人体结构,推翻了古希腊盖伦的许多错误,他建立的解剖学为血液循环的发现开辟了道路;西班牙医生米凯尔•塞尔维特(Michael Servetus,1511-1553)也对盖伦的错误理论作了纠正,并阐述了有关肺循环的看法;英国医生威廉•哈维(William Harvey,1578-1657)最终发现血液循环,并在1628年出版的《心血运动论》中进行详细描述。
维萨里遭受教会迫害,出走西班牙,后又被判死刑,经国王干预改判往耶路撒冷朝圣,在归航途中航船遇险,不幸身亡;塞尔维特的书被教徒视为异端邪说,宗教裁判所判处他火刑,塞尔维特于1553年被烧死在日内瓦的火刑场上,所有著作也一同被烧毁;哈维的《心血运动论》遭到了以教会为首的敌对派的猛烈攻击,所幸当时英国宗教的势力没有欧洲大陆上那样大,由于英王查尔斯一世对他的庇护,哈维最终得以颐养天年。
1589年,英国一个名叫威廉•李(William Lee)的牧师设计了一种手动脚踏,用弹簧钩针进行编织的机器,这就是现代编织机的始祖。
威廉•李生活的年代,当时手工编织十分盛行。据说威廉•李结束了在剑桥大学的学业后,回到了故土—卡尔文顿他在开始了牧师生涯的同时,也开始了与那些几乎终日不停编织着的姑娘们为伍的生活。他是一个不适应环境的人,当看到姑娘们手中两根棒不停地舞动,听到棒针发出的汜汜的声音感到很不舒服。突然,他的脑海里萌发出一个念头:为什么不能用数百根小针代替一根大针,用许多钩子把环状物提起来置于毛线之上,一次就打一排?为什么不能制作一种自动的编织机呢?
威廉•李的想法中没有什么特别新鲜的东西,北非的牧民们在公元前若干世纪已开始使用编织机和钩子。织地毯的工匠使用的一种框架技术就跟 威廉•李想的框架相差无几。新鲜的只是“编织机”的概念和用一排钩子把编织的环状物提起来置于毛线上所用简单的编织动作。
经过3 年的努力,第一台手动脚踏的编织机诞生了,威廉•李也以为自己找到了一条扬名和生财的道路。他带着机器到宫廷去谒见伊丽莎白女王,希望得到编织机的垄断权和专利权。可是女王对他的发明不感兴趣,她认为编织机的发明会威胁大英帝国的棉花业,她还认为羊毛编织的袜子太土气。为了能编织丝袜,他又花费了8年的时间。可是,伊丽莎白依然拒绝认可他的专利。他处境窘困,想在这个城市里寻找资助,可是没有一个人对他的机器有信心。不久他又和他的弟弟来到欧洲大陆,他们竭力说服金融家们兴办机械编织工业,然而,一切努力都是徒劳的。1610年,这位编织机的设计者在四处奔走,四处碰壁的绝望中客死他乡。
有史记载的第一位女数学家
希帕蒂娅(又译海帕西娅)(Hypatia)(约370--415)。出生在埃及。是古希腊著名数学家。人称世界上第一位女数学家。这位聪慧的女性以她的才华和贡献跻身于古代世界最优秀的学者之列。而她的惨死实为一千古悲剧。野蛮、残忍的宗教狂徒们竟对她下了毒手。
希帕提娅是席昂(Theon)的女儿,席昂身为亚历山大博物馆(Museum of Alexandria)的最后一位研究员,既是希帕提娅的父亲,也是她的导师。希帕提娅并未在亚历山大博物馆中执教,而是在自己的家中讲学。约在公元400年时,希帕提娅成为亚历山大城中柏拉图学派的领导者,讲授数学与哲学,学生中亦有许多知名的基督徒。
迫害前夕
公元412年,来自耶路撒冷的西瑞尔当上了亚历山大的大主教,这是一个狂热的基督徒.他在全城系统地推行所谓反对“异教”和“邪说”的计划,新柏拉图主义也在“邪说”之例,这对希帕蒂娅是极为不利的.但是希帕蒂娅从不向基督教示弱,拒绝放弃她的哲学主张,坚持宣传科学,提倡思想自由.对那些找麻烦的基督徒,希帕蒂娅毫不退让,常把他们驳得哑口无言。但这不是一个崇尚一理性的社会。那些狂热的基督徒并不指望“说服”这位数学家和哲学家,只想有朝一日拔掉这颗眼中钉.一场有计划、有预谋的暗杀活动正在酝酿之中。
惨死于暴行
公元415年3月的一天,希帕蒂娅象往常一样,乘着其漂亮的马车到博物院讲学。行至凯撒瑞姆教堂旁边,一伙暴徒奉西瑞尔的命令立刻冲过去,拦住马车。他们把她从马车中拉下来,迅速拖进教堂.希帕蒂娅意识到,他们要对自己下毒手了,但她毫不畏惧,高声怒斥他们的无耻行为.灭绝人性的暴徒剥得她一丝不挂,然后用锐利的蚌壳割她的皮肉,直割得她全身血肉模糊,奄奄一息,暴徒们仍不罢手,又砍去她的手脚,将她那颤抖的四肢投入到熊熊烈火之中……一颗数学明星就这样陨落了.处于垂死状态的希腊数学,现在终于断气了。
评价
希帕蒂娅虽已故去一千五百多年了,但她的科学精神鼓舞了一代又一代的学子,尤其是一些女数学家.有迹象表明,当代女数学博士的人数在不断增加.本世纪三十年代以来的四十年中,美国数学博士只有7%是女性.1969-1972年间,这一数字为73%。1972-1974年再上升为911%,而在1974-1975年度1022个数学博士中有103个女性。1975年,美国国家科学院第一次有一名妇女进入,她就是茱莉娅·罗宾逊(Julia Robinson)。她在解决希尔伯特第十个问题的过程中作出了关键性的贡献。1976年,在《美国数学月刊》上刊登了一篇《数学与性别》的文章,探讨了女数学家很少的原因,结论是: ①在中小学生中男女学生对数学的喜爱程度不同; ②教师和家长的态度是不鼓励女孩子学数学的; ③数学仍然是排挤妇女的筛子; ④大学数学教授中,妇女只占16%。 希帕蒂娅在数学上的光辉成就,仍将鼓舞广大妇女向数学高峰不断挺进,将有越来越多的女数学家涌现出来。
乔尔丹诺.布鲁诺(Giordano Bruno,1548—1600年2月17日),文艺复兴时期意大利思想家、自然科学家、哲学家和文学家。作为思想自由的象征,他鼓励了16世纪欧洲的自由运动,成为西方思想史上重要人物之一。
他勇敢地捍卫和发展了哥白尼的太阳中心说,并把它传遍欧洲,被世人誉为是反教会、反经院哲学的无畏战士,是捍卫真理的殉葬者。由于批判经院哲学和神学,反对地心说,宣传日心说和宇宙观、宗教哲学,这些在他所处的时代中,都使其成为了风口浪尖上的人物,1592年被捕入狱,最后被宗教裁判所判为“异端”烧死在罗马鲜花广场。
1992年,罗马教皇宣布为布鲁诺平反 。
他一生始终与“异端”联系在一起,并为此颠沛流离,最终还被宗教裁判所烧死在鲜花广场上。因而,他常常被人们看作是近代科学兴起的先驱者、是捍卫科学真理并为此献身的殉道士。但这是一个美丽的误会,因为布鲁诺并不是因为哥白尼的日心说而死的,一个证据是,在他被烧死时,罗马教会根本还没有查禁哥白尼的《天球运行论》。人们也常常将处死他的宗教裁判所代表的宗教势力与他所支持的哥白尼学说所代表的科学,看作是一对存在着尖锐冲突的对立物。
布鲁诺不仅在修道院学校学习,还经常参加当时的一些社会活动和一些人文主义者交往甚密。在当时强大的人文主义思潮影响下,布鲁诺阅读了不少禁书, 其中对他影响最大的是哥白尼的《天体运行论》和当代著名哲学家特列佐(1508 - 1588)的著作。他被哥白尼的学说所吸引,开始对自然科学发生了浓厚的兴趣,逐渐对宗教神学发生了怀疑。他对经院哲学家们所宣传的教义持否定态度,写了一些批判《圣经》的论文,并从日常行为上表现出对基督教圣徒的厌恶。布鲁诺的言行触怒了教廷,他被革除教籍。宗教裁判所指控他为“异端"。但布鲁诺依然坚持自己的观点,毫不动摇。为了逃避审判,他离开了修道院,逃往罗马,后来又转移到威尼斯。由于宗教法庭到处通缉他,整个意大利没有一块他立足的地方。1578年,他越过海拔4000米高的阿尔卑斯山流亡瑞士。在日内瓦由于他激烈反对加尔文教派,遭到了逮捕和监禁。1579年,布鲁诺获释后来到法国南部重镇土鲁斯,在当地一所大学任教,他在一次辩论会上,发表了新奇大胆的言论,抨击传统看法,引起了该校一部分反动教授和学生的反对,他被迫离开了土鲁斯。1581年,布鲁诺来到巴黎,在巴黎大学宣传唯物主义和新的天文学观点,遭到法国天主教和加尔文教的围攻。1583年,他逃往伦敦。这个时期是他思想完全成熟和创作高峰的年代。这些年他发表了数部用意大利文写的作品:《灰堆上的华宴》、《论原因、本原与太一》、《论无限、宇宙、与众世界》、《驱逐趾高气扬的野兽》、《飞马和野驴的秘密》、《论英雄热情》等等。这些著作语言丰富生动,论述尖锐泼辣,结构严谨无隙,既可见当时哲学论战之尖锐激烈,又体现出他宣传新思想的满腔热情。在牛津大学的一次辩论会上,布鲁诺为捍卫哥白尼的太阳中心说,发表演说批判了被教会奉为神圣不可侵犯的托勒密地心说,同经院哲学家门展开了激烈的论战,于是布鲁诺又被禁止讲课。1585年,布鲁诺返回巴黎。第二年春天,在巴黎最古老的著名学府索尔蓬纳大学组织了一次大规模的辩论会,他在演说中再次论证了他的宇宙观。由于他反对被教会奉为绝对权威的亚里士多德和托勒密,被再次驱逐出法国。后来布鲁诺又去德国、捷克讲学,漂泊了六年。在侨居法兰克福期间,他又发表了三部用拉丁文撰写的著作:《论三种极小和限度》、《论单子、数和形》和《论无量和无数》。
由于布鲁诺在欧洲广泛宣传他的新宇宙观,反对经院哲学,进一步引起了罗马宗教裁判所的恐惧和仇恨。1592年,罗马教徒将他诱骗回国,并逮捕了他。刽子手们用尽种种刑罚仍无法令布鲁诺屈服。他说:"高加索的冰川,也不会冷却我心头的火焰,即使像塞尔维特那样被烧死也不反悔。"他还说:"为真理而斗争是人生最大的乐趣"。经过8年的残酷折磨后,布鲁诺被处以火刑。
1600年2月17日凌晨,罗马塔楼上的悲壮钟声划破夜空,传进千家万户。这是施行火刑的信号。通往鲜花广场的街道上站满了群众。布鲁诺被绑在广场中央的火刑柱上,他向围观的人们庄严的宣布:"黑暗即将过去,黎明即将来临,真理终将战胜邪恶!"最后,他高呼"火,不能征服我,未来的世界会了解我,会知道我的价值。"刽子手用木塞堵上了他的嘴,然后点燃了烈火。布鲁诺在熊熊烈火中英勇就义。
比上帝还挑剔的人——泡利的故事 奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利(Wolfgang Pauli)生于1900年,1958年就去世了。他是本世纪初一位罕见的天才,对相对论及量子力学都有杰出贡献,因发现“泡利不相容原理”(Exclusion Principle)而获1945年诺贝尔物理学奖。这个原理是他在1924年发现的,对原子结构的建立与对微观世界的认识有革命性的影响。
泡利在19岁(1919年)时就写了一篇关于广义相对论理论和实验结果的总结性论文。当时距爱因斯坦发表“广义相对论”(1916年)才3年,人们认为他这么年轻却有如此独到的见解,所以震惊了整个物理学界,从此他一举成名了。
关于泡利的故事很多,他以严谨、博学而著称,同时也以尖刻和爱挑刺而闻名。据说在一次国际会议上泡利见到了爱因斯坦,爱因斯坦演讲完后,泡利站起来说:“我觉得爱因斯坦不完全是愚蠢的”。
一次,在后来发现反质子的意大利物理学家塞格雷做完一个报告和泡利等离开会议室时,泡利对他说:“我从来没有听过象你这么糟糕的报告。”当时塞格雷一言未发。泡利想了一想,又回过头对与他们同行的瑞士物理化学家布瑞斯彻说:“如果是你做报告的话,情况会更加糟糕。当然,你上次在苏黎士的开幕式报告除外。”
另一次泡利想去一个地方,但不知道该怎么走,一位同事告诉了他。后来这位同事问他,那天找到那个地方没有,他反而讽刺人家说:“在不谈论物理学时,你的思路应该说是清楚的。”
泡利对他的学生也很不客气,有一次一位学生写了论文请泡利看,过了两天学生问泡利的意见,泡利把论文还给他说:“连错误都够不上。”
但泡利被玻尔称作“物理学的良知”,因为他的敏锐和审慎挑剔,使他具有一眼就能发现错误的能力。在物理学界还曾笑谈存在一种“泡利效应”--当泡利在哪里出现时,那儿的人不管做理论推导还是实验操作一定会出岔子。
而当泡利说:“哦,这竟然没什么错”时,通常表示一种非常高的赞许。一则笑话说,泡利死后去见上帝,上帝把自己对世界的设计方案给他看,泡利看完后耸耸肩,说道:“你本来可以做得更好些……”
苏步青的故事
著名的数学大师苏步青,自1931年3月应著名数学家陈建功之约,载着日本东北帝国大学的理学博士荣誉回国,受聘于国立浙江大学,先后任数学系副教授、教授、系主任、训导长和教务长。至1952年10月,因全国高校院系调整,他才有点不太情愿地到了上海复旦大学数学系任教授、系主任,后任教务长、副校长和校长。他曾任多届全国政协委员、全国人大代表,以及第七、第八届全国政协副主席和民盟中央副主席等职。
回望苏步青的百年人生路,也是崎岖泥泞,故事多多,今选几则以慰读者。
故事一
公元1902年9月23日,那是一个普通的日子,可对祖辈从福建同安逃荒到浙江平阳带溪村的苏祖善家来说,那是一件难得的大喜、大吉的日子。真是老天有眼,天官赐福。苏祖善家添了一丁,夫妻俩笑得合不拢嘴,终于有了世代务农的“接班人”。可苏祖善夫妻俩从未上过学,尝够没有文化的苦,望子成龙心切,于是给儿子选取“步青”为名,算命先生还说上一番好话,以“步青”为名,将来定可“平步青云,光宗耀祖”。
名字毕竟不是“功名利禄”的天梯。正当同龄人纷纷背起书包上学的时候,苏祖善交给儿子的却是一条牛鞭。从此,苏步青头戴一顶父亲编的大竹笠,身穿一套母亲手缝的粗布衣,赤脚骑上牛背,鞭子一挥,来到卧牛山下,带溪溪边。苏步青家养的是头大水牛,膘壮力大,从不把又矮又小的牧牛娃放在眼里。有一次,水牛脾气一上来,又奔又跳,把苏步青摔在刚刚砍过竹的竹园里。真是老天庇佑,他跌在几根竹根中间,未有皮肉之苦,逃过一劫。
放牛回家,苏步青走过村私塾门口,常被琅琅的书声所吸引。有一次,老师正大声念:“苏老泉,二十七,始发愤,读书籍。”他听后,就跟着念了几遍。此后,他竟记住了顺口溜,放牛时当山歌唱。
苏祖善常听儿子背《三字经》、《百家姓》,心存疑惑。有一次,正好看见儿子在私塾门口“偷听”,为父的心终于动了,夫妻一合计,决定勒紧裤带,把苏步青送进了私塾。
故事二
9岁那年,苏步青的父亲挑上一担米当学费,走了50公里山路,送苏步青到平阳县城,当了一名高小的插班生。从山里到县城,苏步青大开眼界,什么东西都新奇。他第一次看到馒头里有肉末,常用饭票换成钱买“肉馒头”吃。一个月的饭票提早用完了,只好饿肚子。他见到烧开水的老虎灶,也觉得好玩,把家里带来的鸡蛋掷进锅里,一锅开水变成一锅蛋花汤,烧水工看到气极了,揪住他打了一顿。
苏步青整天玩呀、闹呀,考试时常坐“红交椅”,到期末考试,他在班里得了倒数第一名。可是,他的作文写得还不错,私塾里的“偷听”,激发了他学习语文的兴趣,为作文打了一点基础。然而,语文老师越看越不相信,总认为苏步青的作文是抄来的。因此还是批给他一个很低的分数。这样,更激发了他的牛脾气,老师越说他不好,他越不好好学,一连三个学期,都是倒数第一名。同学和老师都说他是“笨蛋”。
有一次,地理老师陈玉峰把苏步青叫到办公室,给他讲一个小故事:“牛顿12岁的时候,从农村小学转到城里念书,成绩不好,同学们都瞧不起他。有一次,一个同学蛮横无理地欺负他,一脚踢在他的肚子上。他疼得直打滚。那个同学身体比他棒,功课比他好,牛顿平时很怕他。但这时他忍无可忍,跳起来还击,把那个同学逼到墙角,揿在墙上。那同学见牛顿发起怒来如此勇猛,只好屈服。牛顿从这件事想到做学问的道理也不过如此:只要下定决心,就能把它制服。他发愤图强,努力学习,不久成绩跃居全班第一,后来成了一个伟大的科学家。”
苏步青见陈老师不批评他,还给他讲故事,心里很感激。陈老师见他垂着头,摸摸他的头后说:“我看你这个孩子挺聪明嘛,只要肯努力,一定可以考第一名。”又说:“你爸爸、妈妈累死累活,省吃俭用,希望你把书念好。像你现在这样子,将来拿什么来报答他们?”苏步青再也抑制不住心灵的震撼,泪水像断线的珍珠淌在自已的胸前,第一次感到自己做错了事。此后,他完全变成了懂事的孩子,不再贪玩,刻苦读书,到期末考试得了全班第一名。
故事三
温州的浙江省立第10中学的一堂数学课,把苏步青引向通往数学王国的路。从日本留学回温州的杨老师在上数学课时,带着忧国忧民的真情:“当今世界,弱肉强食。世界列强仰仗船坚炮利,对我国豆剖瓜分,鲸吞蚕食。中华民族亡国灭种的危险迫在眉睫。为了救亡图存,必须振兴科学。数学是科学的开路先锋,为了发展科学,必须学习好数学。”杨老师的话,打动了苏步青的心。从此,他的兴趣从文学向数学转移。有一次,苏步青用20种不同的方法证明了一条几何定理。校长洪泯初得知后,把苏步青叫到办公室,拍着他的肩膀说:“好好学习,将来送你留学。”到苏步青中学毕业时,洪校长已调到北京教育部任职,但他仍关心苏步青的学习,寄来了200元资助苏步青留学。
1919年,17岁的苏步青买了一张去日本的船票,余170元钱要维持3个月的生活,实在很艰难。他每天只能吃两餐饭,无钱请日语老师,只好拜房东大娘为师。最后他用流利的日语回答了主考官的提问,以第一名的成绩进入名牌学校——东京高等工业学校电机系。1924年,他又以第一名的成绩考入日本东北帝国大学数学系,师从著名几何学家洼田忠彦教授。1927年,大学毕业后,他又在课余卖报、送牛奶、当杂志校对和家庭老师,用所挣得的钱做学费,免试升入该校研究生院做研究生。并以坚强的意志,刻苦攻读,接连发表了41篇仿射微分几何和射影微分几何方面的研究论文,开辟了微分几何研究的新领域,被数学界称作“东方国度上升起的灿烂的数学明星”。1931年3月,他以优异的成绩荣获该校理学博士学位,成了继陈建功之后获得本学位的第二个外国人。此后,国内外的聘书像雪片似的飞来,苏步青一一谢绝。因为两年前陈建功获理学博士位时,曾约苏步青到条件较差的浙大去。苏步青说:“你先去,我毕业后再来。让我们花上20年时间,把浙大数学系办成世界第一流的数学系……”这兴许就是苏步青在全国高校院系调整时不愿离开浙大的情缘。
走上工作岗位后,苏步青在科研和教学上取得了令世人叹服的光辉业绩,除做研究生时发现的四次(三阶)代数锥面,被学术界誉称为“苏锥面”外,后在“射影曲线论”、“射影曲面论”、“高维射影空间共轭网理论”、“一般空间微分几何学”和“计算几何”等方面都取得世界同行公认的成就,特别在著名的戈德序列中的第二个伴随二次曲面被国内外同行称为“苏的二次曲面”。他还证明了闭拉普拉斯序列和构造(T4),被世界学术界誉称为“苏(步青)链”。因此,德国著名数学家布拉须凯称苏步青是“东方第一个几何学家”,欧美、日本的数学家称他和同事们为“浙大学派”。的确,自1931年到1952年间,苏步青培养了近100名学生,在国内10多所著名高校中任正副系主任的就有25位,有5人被选为中国科学院院士,连解放后培养的3名院士,共有8名院士学生。在复旦数学研究所,苏步青更有谷超豪、胡和生和李大潜高足,形成了三代四位院士共事的罕见可喜现象。
故事四
“七七”事变后,浙江大学被迫西迁。在这国难当头,举校西迁时,苏步青接到一封加急电报:岳父松本先生病危,要苏步青夫妇去日本仙台见最后一面。苏步青把电报交给妻子说:“……你去吧,我要留在自己的祖国。”苏步青妻子苏松本说:“我跟着你走。”但因妻子刚分娩不久,不能随行内迁,苏步青把妻子送平阳乡下避难,直到1940年暑假,由竺可桢校长特批一笔路费,才将妻子和女儿接到湄潭。
在湄潭的日子里,师生的生活极其艰苦,大学教授靠工资也难以糊口。苏步青买了一把锄头,每天下班回家或休息日,就开荒种菜,有一次,湄潭菜馆蔬菜馆供应不上,就从苏步青菜地里要去几筐花菜。还有一天傍晚,竺校长来到他住的破庙前,看见苏步青正挑水种菜,苏松本背着儿子烧饭。细心的竺校长见锅里全是萝卜、地瓜干,就问苏步青。苏步青解释说:“我家孩子多,薪水全拿来买米也不够吃。地瓜干蘸盐巴,我们已吃了几个月了。”竺可桢惊愕了。于是,他特许苏步青两个读中学的儿子,破例吃在中学、住在家里(因为苏家拿不出被褥)的特殊待遇。
生活上的困难每况愈下,苏步青的一个小儿子因营养不良,出世不久就死去了。苏步青把他埋在湄潭的山上,在小石碑上刻着“苏婴之冢”几个字。然而,生活上的困难吓不倒有意志、有毅力的人,浙大的教学和科研依然有条不紊地进行。苏步青也是带着困难走上讲台的。当他回身在黑板上画几何图形时,学生们就会议论苏老师衣服上的“三角形、梯形……”的补丁,还有屁股上的“螺旋形曲线”!晚上,苏步青把桐油灯放在破庙的香案上写教材,终于用自己坚忍不拔的意志完成了《射影曲线概论》一书。1994年夏,笔者有幸在青岩看到苏步青迁徙途中住过的小庙,一种崇敬之情油然而生,令人难以忘怀。
故事五
1972年12月7日,苏步青的学生、著名数学家张素诚,因《数学学报》复刊之需,拜访各地数学家,到上海理应拜访苏老师,没想到苏老所赐的《射影几何概论》(英文版)一书上,别开生面在扉页题了一首诗:
三十年前在贵州,
曾因奇异点生愁,
如今老去申江日,
喜见故人争上游。
这不仅打破常人的题词俗话,把师生之情和盘托出,又足可看出苏老诗艺的高超,文学功底的深厚了。
许多人都知道苏步青是数学大师,却不知道他还是位文学大师,写作大家和诗人。他从小酷爱古诗文,13岁学写诗。读初小时常骑在牛背上诵读《千家诗》等。几十年来,他与诗为伴,与诗书同行,每次出差,提包里总放一二本诗集,如《杜甫诗选》等。苏步青不仅读诗,更有作诗兴趣,几十年笔耕不辍,写了近千首诗作。在他96岁高龄时,北京群言出版社出版了《苏步青业余诗词钞》,共收近体诗444首,词60首,由苏老手写影印,其中1931~1949年早期作品191首,内有词47首。从中我们可以领略苏老60年间的学术生涯和诗书技艺折射的光芒,富有时代气息,给人以诸多的启迪。
回想浙江大学内迁湄潭时期,他和数学大师钱宝琮等创设湄潭吟社,在生活极度困难下,自费出版了《湄潭吟社诗存第一辑》,内收各家诗词约100首。在国难当头日子里,诗人们品茶吟诗,或切磋教义,或评论时局,其忧国思乡,愤世嫉俗之情常流露于笔端。
1944年,苏步青以“游七七亭”为诗题作一诗:
单衣攀路径,一杖过灯汀。
护路双双树,临江七七亭。
客因远游老,山是故乡青。
北望能无泪,中原战血腥。
这是苏步表以物寄情,对家乡沦陷和祖国山河破碎的怀念和人民奋起抗战的歌颂,爱国忧世之情自心中汩汩流出。
苏步青的诗艺高超,令人叹为观止。他的诗意境高远,笔调清新,常用典故,富有哲理。
读了苏步青的许多诗,不仅使人感到苏老常对后学谆谆教导“金字塔”般基础之重要,文理相通之亮点。他几十年如一日,巧用自称“零头布”(零碎时间)来学习和研究,这些永留人间的好诗词,不就是苏步青充分利用零碎时间的佐证吗?
数学天才——莱布尼兹
莱布尼兹(Gottfriend Wilhelm Leibniz,1646-1716)是17、18世纪之交德国最重要的数学家、物理学家和哲学家,一个举世罕见的科学天才。他博览群书,涉猎百科,对丰富人类的科学知识宝库做出了不可磨灭的贡献。
一、生平事迹
莱布尼兹出生于德国东部莱比锡的一个书香之家,父亲是莱比锡大学的道德哲学教授,母亲出生在一个教授家庭。莱布尼兹的父亲在他年仅6岁时便去世了,给他留下了丰富的藏书。莱布尼兹因此得以广泛接触古希腊罗马文化,阅读了许多著名学者的著作,由此而获得了坚实的文化功底和明确的学术目标。15岁时,他进了莱比锡大学学习法律,一进校便跟上了大学二年级标准的人文学科的课程,还广泛阅读了培根、开普勒、伽利略、等人的著作,并对他们的著述进行深入的思考和评价。在听了教授讲授欧几里德的《几何原本》的课程后,莱布尼兹对数学产生了浓厚的兴趣。17岁时他在耶拿大学学习了短时期的数学,并获得了哲学硕士学位。
20岁时,莱布尼兹转入阿尔特道夫大学。这一年,他发表了第一篇数学论文《论组合的艺术》。这是一篇关于数理逻辑的文章,其基本思想是出于想把理论的真理性论证归结于一种计算的结果。这篇论文虽不够成熟,但却闪耀着创新的智慧和数学才华。莱布尼兹在阿尔特道夫大学获得博士学位后便投身外交界。从1671年开始,他利用外交活动开拓了与外界的广泛联系,尤以通信作为他获取外界信息、与人进行思想交流的一种主要方式。在出访巴黎时,莱布尼兹深受帕斯卡事迹的鼓舞,决心钻研高等数学,并研究了笛卡儿、费尔马、帕斯卡等人的著作。1673年,莱布尼兹被推荐为英国皇家学会会员。此时,他的兴趣已明显地朝向了数学和自然科学,开始了对无穷小算法的研究,独立地创立了微积分的基本概念与算法,和牛顿并蒂双辉共同奠定了微积分学。1676年,他到汉诺威公爵府担任法律顾问兼图书馆馆长。1700年被选为巴黎科学院院士,促成建立了柏林科学院并任首任院长。
1716年11月14日,莱布尼兹在汉诺威逝世,终年70岁。
二、始创微积分
17世纪下半叶,欧洲科学技术迅猛发展,由于生产力的提高和社会各方面的迫切需要,经各国科学家的努力与历史的积累,建立在函数与极限概念基础上的微积分理论应运而生了。微积分思想,最早可以追溯到希腊由阿基米德等人提出的计算面积和体积的方法。1665年牛顿创始了微积分,莱布尼兹在1673~1676年间也发表了微积分思想的论著。以前,微分和积分作为两种数学运算、两类数学问题,是分别的加以研究的。卡瓦列里、巴罗、沃利斯等人得到了一系列求面积(积分)、求切线斜率(导数)的重要结果,但这些结果都是孤立的,不连贯的。只有莱布尼兹和牛顿将积分和微分真正沟通起来,明确地找到了两者内在的直接联系:微分和积分是互逆的两种运算。而这是微积分建立的关键所在。只有确立了这一基本关系,才能在此基础上构建系统的微积分学。并从对各种函数的微分和求积公式中,总结出共同的算法程序,使微积分方法普遍化,发展成用符号表示的微积分运算法则。因此,微积分“是牛顿和莱布尼兹大体上完成的,但不是由他们发明的”(恩格斯:《自然辩证法》)。
然而关于微积分创立的优先权,数学上曾掀起了一场激烈的争论。实际上,牛顿在微积分方面的研究虽早于莱布尼兹,但莱布尼兹成果的发表则早于牛顿。莱布尼兹在1684年10月发表的《教师学报》上的论文,“一种求极大极小的奇妙类型的计算”,在数学史上被认为是最早发表的微积分文献。牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》的第一版和第二版也写道:“十年前在我和最杰出的几何学家G、W莱布尼兹的通信中,我表明我已经知道确定极大值和极小值的方法、作切线的方法以及类似的方法,但我在交换的信件中隐瞒了这方法,……这位最卓越的科学家在回信中写道,他也发现了一种同样的方法。他并诉述了他的方法,它与我的方法几乎没有什么不同,除了他的措词和符号而外。”(但在第三版及以后再版时,这段话被删掉了。)因此,后来人们公认牛顿和莱布尼兹是各自独立地创建微积分的。牛顿从物理学出发,运用集合方法研究微积分,其应用上更多地结合了运动学,造诣高于莱布尼兹。莱布尼兹则从几何问题出发,运用分析学方法引进微积分概念、得出运算法则,其数学的严密性与系统性是牛顿所不及的。莱布尼兹认识到好的数学符号能节省思维劳动,运用符号的技巧是数学成功的关键之一。因此,他发明了一套适用的符号系统,如,引入dx 表示x的微分,∫表示积分,dnx表示n阶微分等等。这些符号进一步促进了微积分学的发展。1713年,莱布尼兹发表了《微积分的历史和起源》一文,总结了自己创立微积分学的思路,说明了自己成就的独立性。
三、高等数学上的众多成就
莱布尼兹在数学方面的成就是巨大的,他的研究及成果渗透到高等数学的许多领域。他的一系列重要数学理论的提出,为后来的数学理论奠定了基础。
莱布尼兹曾讨论过负数和复数的性质,得出复数的对数并不存在,共扼复数的和是实数的结论。在后来的研究中,莱布尼兹证明了自己结论是正确的。他还对线性方程组进行研究,对消元法从理论上进行了探讨,并首先引入了行列式的概念,提出行列式的某些理论。此外,莱布尼兹还创立了符号逻辑学的基本概念,发明了能够进行加、减、乘、除及开方运算的计算机和二进制,为计算机的现代发展奠定了坚实的基础。
四、丰硕的物理学成果
莱布尼兹的物理学成就也是非凡的。他发表了《物理学新假说》,提出了具体运动原理和抽象运动原理,认为运动着的物体,不论多么渺小,他将带着处于完全静止状态的物体的部分一起运动。他还对笛卡儿提出的动量守恒原理进行了认真的探讨,提出了能量守恒原理的雏型,并在《教师学报》上发表了“关于笛卡儿和其他人在自然定律方面的显著错误的简短证明”,提出了运动的量的问题,证明了动量不能作为运动的度量单位,并引入动能概念,第一次认为动能守恒是一个普通的物理原理。他又充分地证明了“永动机是不可能”的观点。他也反对牛顿的绝对时空观,认为“没有物质也就没有空见,空间本身不是绝对的实在性”,“空间和物质的区别就象时间和运动的区别一样,可是这些东西虽有区别,却是不可分离的”。在光学方面,莱布尼兹也有所建树,他利用微积分中的求极值方法,推导出了折射定律,并尝试用求极值的方法解释光学基本定律。可以说莱布尼兹的物理学研究一直是朝着为物理学建立一个类似欧氏几何的公理系统的目标前进的。
五、中西文化交流之倡导者
莱布尼兹对中国、的科学、文化和哲学思想十分关注,是最早研究中国文化和中国哲学的德国人。他向耶酥会来华传教士格里马尔迪了解到了许多有关中国的情况,包括养蚕纺织、造纸印染、冶金矿产、天文地理、数学文字等等,并将这些资料编辑成册出版。他认为中西相互之间应建立一种交流认识的新型关系。在《中国近况》一书的绪论中,莱布尼兹写道:“全人类最伟大的文化和最发达的文明仿佛今天汇集在我们大陆的两端,即汇集在欧洲和位于地球另一端的东方的欧洲——中国。”“中国这一文明古国与欧洲相比,面积相当,但人口数量则已超过。”“在日常生活以及经验地应付自然的技能方面,我们是不分伯仲的。我们双方各自都具备通过相互交流使对方受益的技能。在思考的缜密和理性的思辩方面,显然我们要略胜一筹”,但“在时间哲学,即在生活与人类实际方面的伦理以及治国学说方面,我们实在是相形见拙了。”在这里,莱布尼兹不仅显示出了不带“欧洲中心论”色彩的虚心好学精神,而且为中西文化双向交流描绘了宏伟的蓝图,极力推动这种交流向纵深发展,是东西方人民相互学习,取长补短,共同繁荣进步。
莱布尼兹为促进中西文化交流做出了毕生的努力,产生了广泛而深远的影响。他的虚心好学、对中国文化平等相待,不含“欧洲中心论”偏见的精神尤为难能可贵,值得后世永远敬仰、效仿。
电灯的发明
灯是人类征服黑夜的一大发明。19世纪前,人们用油灯、蜡烛等来照明,这虽已冲破黑夜,但仍未能把人类从黑夜的限制中彻底解放出来。只有发电机的诞生,才使人类能用各色各样的电灯使世界大放光明,把黑夜变为白昼,扩大了人类活动的范围,赢得更多时间为社会创造财富。
真正发明电灯使之大放光明的是美国发明家爱迪生。他是铁路工人的孩子,小学未读完就辍学,在火车上卖报度日。爱迪生是个异常勤奋的人,喜欢做各种实验,制作出许多巧妙机械。他对电器特别感兴趣,自从法拉第发明电机后,爱迪生就决心制造电灯,为人类带来光明。
爱迪生在认真总结了前人制造电灯的失败经验后,制定发详细的试验计划,分别在两方面进行试验:一是分类试验1600多种不同耐热的材料;二是改进抽空设备,使灯泡有高真空度。他还对新型发电机和电路分路系统等进行了研究。
爱迪生将1600多种耐热发光材料逐一地试验下来,唯独白金丝性能量好,但白金价格贵得惊人,必须找到更合适的材料来代替。1879年,几经实验,爱迪生最后决定用炭丝来作灯丝。他把一截棉丝撒满炭粉,弯成马蹄形,装到坩锅中加热,做成灯丝,放到灯泡中,再用抽气机抽去灯泡内空气,电灯亮了,竟能连续使用45个小时。就这样,世界上第一批炭丝的白炽灯问世了。1879年除夕,爱迪生电灯公司所在地洛帕克街灯火通明。
为了研制电灯,爱迪生在实验室里常常一天工作十几个小时,有时连续几天试验,发明炭丝作灯丝后,他又接连试验了6000多种植物纤维,最后又选用竹丝,通过高温密闭炉烧焦,再加工,得到炭化竹丝,装到灯泡里,再次提高了灯泡的真空度,电灯竟可连续点亮1200个小时。电灯的发明,曾使煤气股票3天内猛跌百分之十二。
继爱迪生之后,1909年,美国柯进而奇发明了用钨丝代替炭丝,使电灯效率猛增。从此,电灯跃上新台阶,日光灯、碘钨灯等形形色色的灯如雨后春笋般登上照明舞台。
灯使黑暗化为光明,使大千世界变得更光彩夺目,绚丽多姿.
爱问为什么的孩子爱迪生
1847年2月11日,在美国俄亥俄州的一个叫米兰的小镇上,一个长着圆脸蛋、蓝眼睛、淡色的头发的小男孩降生了。男孩长得很秀气,跟妈妈像极了。但男孩的身体却很单薄,一副弱不经风的样子,娇嫩得让人心疼,可他的脑袋出奇的大,让人担心长大了自己的脖子都顶不动。
这个小男孩就是后来闻名世界的“发明大王”托马斯·阿尔伐·爱迪生。爱迪生祖居荷兰,父亲山墨尔是个勤劳耕作的农民,母亲当过乡村教师。他在家中排行第七,是最小的一个孩子,因此备受妈妈的宠爱。
爱迪生从小体质比较弱,三岁以前的一千多个日子,他不知得过多少次病,不知哇哇大哭过多少回,妈妈又是担心,又是着急,整天坐立不安。后来在妈妈耐心周到的照料下,爱迪生的身体一天天壮实起来。
爱迪生体质虽弱,却爱动脑筋。他的好奇心特别强,老爱问为什么,看见想不明的事情就问,问了就转着眼珠想。
“为什么锅上冒蒸气?”“为什么凳子四条腿?”“金子是什么”父亲常常被儿子的问题弄得张口结舌。
小爱迪生爱“打破砂锅问到底”的兴趣得到了妈妈的充分肯定。妈妈当过小学的教师,她知道,好奇是打开神秘知识宝库的一把万能钥匙,没有好奇心的孩子成不了大器。所以每当爱迪生问她为什么时,妈妈总是微笑着,细心地开导他,把其中的道理讲给他听。这个时候,爱迪生总是歪着大脑袋,睁大眼睛听着,听完后,还会有一大堆新的“为什么”从他的头脑中冒出来。
爱迪生不仅爱问为什么,而且什么事都想亲自试一试,也闹过不少笑话。
四岁的时候,有一次,他和小伙伴们一起在大树下玩儿,不知是谁发现了树杈上有一个马蜂窝。
“窝里到底是什么样子的”大家都摇摇头。
“不如我们把它捅下来瞧一瞧,好不好”爱迪生向小伙伴们建议说。
“大马蜂会蛰人的,要捅你去捅!”小伙伴们都躲得远远的。
爱迪生一心想弄清楚其中的奥秘,于是找来一很长树枝,硬是把马蜂窝给捅了下来。顿时,一群大马蜂都向爱迪生涌来。片刻之间,爱迪生已被马蜂蜇得满脸红肿,几乎连眼睛都睁不开了,即使这样,他还要把蜂巢的构造看清楚。
还有一次,那是六岁的时候。一天早饭后,妈妈正在做针线活儿,爱迪生“咚”一下撞开了门,连跳带蹦跑进来了,吓得妈妈把手都扎了。
爱迪生气喘吁吁地问:“妈妈,大母鸡趴在鸡蛋上做什么呀”
妈妈笑着说:“在孵小鸡呀。鸡妈妈就是用自己的体温、用自己的身体一天天将鸡娃娃孵出来的。”
“噢,原来是这样,太有趣了。”爱迪生拍拍大脑袋,一脸恍然大悟的表情,推开门出去了。
到了中午吃饭的时候,也不见爱迪生的踪影。妈妈很着急,一家人四下寻找。一直到傍晚时分,大家才发现这个小家伙竟然在院鸡舍旁边做了个“窝”,里面放了几个鸡蛋,他正小心翼冀地趴在鸡蛋上,一动也不动。
妈妈看他专心致志的样子问:“孩子,你在做什么呢”“我在孵小鸡呢!”他一本正经地回答。
一家人笑得前仰后台,想不到他居然饿着肚子,从早到晚趴在鸡蛋上,整整“孵”了一天。就是如此浓厚的兴趣以及超人的耐心,成了爱迪生一生事业成功的重要因素。
这是一个非常有趣的故事:爱迪生得知母鸡在孵小鸡时,学着母鸡的样子蹲在草堆里孵小鸡。这个可笑的行为充分体现了他善于观察、善于思考、敢于实践的优秀品质。
一
爱迪生在几十年间几乎每天工作十几个小时。爱迪生在七十五岁的时候,还每天准时到实验室上班。有个记者问他:“爱迪生先生,你打算什么时候退休呢?”爱迪生为难地说:“糟糕,这个问题,我活到现在还没有来得及考虑呢!”
二
爱迪生未成名前是个穷工人。一次,他的老朋友在街上遇见他,关心地说:“看你身上这件大衣破得不象样了,你应该换一件新的。” “用得着吗?在纽约没人认识我。” 爱迪生毫不在乎地回答。几年过去了,爱迪生成了大发明家。有一天,爱迪生又在纽约街头碰上了那个朋友。“哎呀”,那位朋友惊叫起来,“你怎么还穿这件破大衣呀?这回,你无论如何要换一件新的了!” “用得着吗?这儿已经是人人都认识我了。” 爱迪生仍然毫不在乎地回答。
三
1862年8月,一天早晨,爱迪生正在某个小车站上卖报。猛一抬头,只见一个三四岁的小男孩蹲在铁轨旁玩石子,一列货车正朝他飞驰而来。爱迪生“哎呀”一声,扔下报纸,奋不顾身地冲下站台,一把抢出小孩。这时候,火车擦着他的耳朵呼啸而过。好险哪!爱迪生抱着小男孩摔倒在铁轨旁,他的脸和手被划破了,然而,孩子得救了。
小男孩的爸爸叫麦肯基,是这个站的站长,他是一位优秀的报务员。麦肯基亲眼看到这惊险的场面,感动得话都说不连贯了:“谢……谢谢,谢谢你救……救了我的孩子!”
爱迪生却毫不在意地笑了笑,他从地上捡起报纸,拍打拍打身上的灰土,登上火车就走了。
第二天,当爱迪生乘坐的火车进站的时候,麦肯基早已在站台上等候着了。他十分诚恳地对爱迪生说:“我没有什么可以酬谢你的。听说你对电报很有兴趣,要是你愿意,我可以教你收发报技术,使你成为一名报务员。”这番话正说在小爱迪生的心坎上。他高兴地接受了麦肯基的好意,跟着他学习收发电报的技术。
爱迪生学习很专心,进步很快。才三个月的工夫,他收发电报的技术已经很熟练,麦肯基推荐他担任了火车站的报务员工作,这次非常意外的学习机会,为爱迪生以后进行的伟大发明,奠定了良好的基础。
科学家爱因斯坦
(1879-1955)
爱因斯坦是20世纪最伟大的自然科学家,物理学革命的旗手。1879年 3月14日生于德国乌耳姆一个经营电器作坊的小业主家庭。一年后,随全家迁居慕尼黑。父亲和叔父在那里合办一个为电站和照明系统生产电机、弧光灯和电工仪表的电器工。在任工程师的叔父等人的影响下,爱因斯坦较早地受到科学和哲学的启蒙。1894年,他的家迁到意大利米兰,继续在慕尼黑上中学的爱因斯坦因厌恶德国学校窒息自由思想的军国主义教育,自动放弃学籍和德国国籍,只身去米兰。1895年他转学到瑞士阿劳市的州立中学;1896年进苏黎世联邦工业大学师范系学习物理学,1900年毕业。由于他的落拓不羁的性格和独立思考的习惯,为教授们所不满,大学一毕业就失业,两年后才找到固定职业。1901年取得瑞士国籍。1902年被伯尔尼瑞士专利局录用为技术员,从事发明专利申请的技术鉴定工作。他利用业余时间开展科学研究,于1905年在物理学三个不同领域中取得了历史性成就,特别是狭义相对论的建立和光量子论的提出,推动了物理学理论的革命。同年,以论文《分子大小的新测定法》,取得苏黎世大学的博士学位。1908年兼任伯尔尼大学编外讲师,从此他才有缘进入学术机构工作。1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授。1911年任布拉格德语大学理论物理学教授,1912年任母校苏黎世联邦工业大学教授。1914年,应M·普朗克和W·能斯脱的邀请,回德国任威廉皇帝物理研究所所长兼柏林大学教授,直到1933年。1920年应H·A·洛伦兹和P·埃伦菲斯特(即P·厄任费斯脱)的邀请,兼任荷兰莱顿大学特邀教授。回德国不到四个月,第一次世界大战爆发,他投入公开的和地下的反战活动。他经过8年艰苦的探索,于1915年最后建成了广义相对论。他所作的光线经过太阳引力场要弯曲的预言,于1919年由英国天文学家A·S·爱丁顿等人的日全食观测结果所证实,全世界为之轰动,爱因斯坦和相对论在西方成了家喻户晓的名词,同时也招来了德国和其他国家的沙文主义者、军国主义者和排犹主义者的恶毒攻击。1933年1月纳粹攫取德国政权后,爱因斯坦是科学界首要的迫害对象,幸而当时他在美国讲学,未遭毒手。3月他回欧洲后避居比利时,9月9日发现有准备行刺他的盖世太保跟踪,星夜渡海到英国,10月转到美国普林斯顿,任新建的高级研究院教授,直至1945年退休。1940年他取得美国国籍。
1939年他获悉铀核裂变及其链式反应的发现,在匈牙利物理学家L·西拉德推动下,上书罗斯福总统,建议研制原子弹,以防德国占先。第二次世界大战结束前夕,美国在日本两个城市上空投掷原子弹,爱因斯坦对此强烈不满。战后,为开展反对核战争的和平运动和反对美国国内法西斯危险,进行了不懈的斗争。
1955年 4月18日因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿。遵照他的遗嘱,不举行任何丧礼,不筑坟墓,不立纪念碑,骨灰撒在永远对人保密的地方,为的是不使任何地方成为圣地。
苹果与万有引力
——牛顿的故事
依撒克·牛顿(1642-1727)英国科学家。他发现万有引力定律,建立经典力学的基本体系,在光学、热学、天文学方面都有创造性的贡献,在数学方面又是微积分的创始人之一。
三百多年前的一天晚上,一位青年坐在花园里观赏月亮。他仰望那镶着点点繁星的苍穹,思索着为什么月亮会绕着地球运转而不会掉落下来。忽然,有个东西打在了他的头上,这并不很重的一击,把他从沉思中惊醒。他低头一看,原来,是一只熟透的大苹果从树上掉落下来。他捡起苹果,又一次陷入了沉思:为什么苹果不落向两旁,不飞向天空,而是垂直落向地面?这一定是地球有某种引力,把所有的东西都引向地球。青年眼睛一亮:苹果是这样,月亮也是如此,月亮一定是在地球引力的吸引下做高速运转。因为有引力,使它不能远离地球;因为有速度,使它不会像苹果一样掉落下来……夜渐渐地深了,青年手中拿着苹果,开心地笑了。他就是发现万有引力的英国科学家牛顿。这一年,他才24岁。
牛顿,1642年12月25日出生在英国。他爸爸是个自耕农,在他出世前两个月就死去了。他两岁起就跟着年迈的祖母过着贫困孤苦的生活。
牛顿在12岁的时候进入格兰镇小学读书。他从小就非常热爱科学,经常制造一些灵巧的小机械。他自己制作了一个小巧的水钟,是仿照沙漏的作法制成的。用一个小水池,使池中的水缓缓流出,水面逐渐降低,水面上的浮标就跟着逐渐下降,于是带动指针转动,指示时刻。
放风筝,是孩子们都喜爱的游戏。聪明的小牛顿更玩出了新花样:一天晚上,他把一只纸灯笼系在了风筝上放到天空。许多看见了空中风筝的人,都叫起来:“彗星!”当人们知道天空中闪亮的是风筝上的灯笼,才恍然大悟了。
牛顿是个意志坚强的孩子。在学校里,当他受到大同学的侮辱时,他总是拼命反抗。他常说:“无论做什么事情,只要肯努力奋斗,是没有不成功的。”正是这种顽强的精神,带领牛顿登上科学群山那一个又一个巅峰。
牛顿在从事科学研究工作时,常常会忘记自己和别人的存在,陷入一种“痴迷”的状态。
有一次,他请朋友到家里做客。当他走出房门去拿酒时,忽然想起关于月球轨道的运算,于是就把请客的事忘到了九霄云外,自顾自地忙着计算起来。朋友知道牛顿的脾气,只好自己吃掉了盘子里的鸡,把骨头吐在了桌子上。牛顿终于计算完了,这才想起请客的事。走回桌前一看,鸡只剩下了骨头,他恍然大悟地说:“我以为我还没有吃饭呢,原来已经吃过了。”
尽管牛顿在科学上取得了巨大的成就,却仍然十分谦虚。他曾这样说过:“如果我所见的比笛卡尔(法国17世纪著名数学家、物理学家和哲学家)要远一点儿,那是因为我是站在巨人的肩上的缘故。”
在英国乌尔索普牛顿老家的花园里的那棵苹果树,一直被精心地保护着。1820年,这棵树死后,被分成好几段,分别在英国皇家学会等处保存了起来。这棵与科学结缘的苹果树,不仅留有牛顿严谨学风的印记,更流传着牛顿谦逊的美德。
天才少年——比尔·盖茨
美国人比尔·盖茨靠着自己的智慧和努力,在20年里,魔术般地把900美元变成139亿美元,让世人大吃一惊。有人说,盖茨和他的微软公司将会改变整个世界。
1955年10月28日晚,可爱的小盖茨出世了,尽管当时没人能预见到这孩子将是个了不起的人物,但大家对他备加喜爱。盖茨非常爱读书,当别的孩子还沉迷于电视卡通片时,他已学会像大学者一样独坐房里翻阅父亲的藏书了。他成天泡在书堆里,有时可以几个小时一动不动地翻看厚厚的《世界图书百科全书》。
小盖茨天生精力旺盛,非常好动。还是在婴儿时,他就喜欢让摇篮长时间不停地晃动,这好像很有趣。直到今天,他还是喜欢不停地摇晃,这几乎成了美国妇孺皆知的盖茨特征。他七八岁时,母亲担任社区服务工作,经常带他到学校里去给学生讲解西雅图的历史,盖茨总是坐在前排极为专心地听讲,这时好动的习惯却一点儿也找不到了。
盖茨从小志向远大。上四年级时,他就对自己的好友说:“与其做一株绿洲中的小草,还不如做一棵秃丘上的橡树。”
他和许多孩子一样,梦想成为人中豪杰。对于老师布置的作业,无论是演奏乐器还是写作文,一概都认真完成,就是花很长时间,也要尽力争第一。一次,老师让每人写一篇故事,不超过20页即可,他却写了100页。盖茨善于思考,喜欢创新。他觉得人人都应有自己的创造发明。
他也像许多美国孩子一样,当过童子军。长途行军时,别的孩子叫苦连天,盖茨磨破了双脚,鲜血直流,他却忍着伤痛和疲惫,坚持到底。
盖茨生于名门世家,但父母却不过度奢华。在母亲的安排下,一家人的吃饭、出游,包括孩子们的穿衣都井井有条。家庭这种严谨、精细的作风自然而然也影响了比尔·盖茨,养成他节俭的习惯。
“时间”和“观念”是盖茨最注重的两个条件。在他的读书笔记中清楚地记下这样一句座右铭:“机会加时间等于金钱。”自从他在中学就读后,便迷上了计算机,从此盖茨与计算机结下了不解之缘。
回答者: 1997010710 - 见习魔法师 二级 2-7 13:03
小笨蛋还是小神童
爱因斯坦小时候并不活泼,三岁多还不会讲话,父母很担心他是哑巴,带他去给医生检查。还好小爱因斯坦不是哑巴可是直到九岁时讲话还不很通畅,所讲的每一句话都必须经过吃力但认真的思考。小爱因斯坦是一个诚实的孩子,从不做违心的或骗人的事。为此,他受到同学们的讥笑,给他起了一个绰号叫“诚实的约翰”。普通孩子喜欢玩带有竞争性的游戏,可是他却不喜欢参加。孩子喜欢打仗的游戏,喜欢看士兵操练,但是他却从小到大不喜欢任何和军事有关的东西。他是一个不想看到人类互相残杀的和平主义者。
爱因斯坦家的住房周围有花园,他经常一个人长时间地蹲在花园角落的灌木丛里,用手抚摩着小叶片或者凝视着匆匆跑动的蚂蚁。他很小就喜欢冥想,想了解大自然的奥秘。一次,在依萨尔河岸野餐时,一位亲戚说,小爱因斯坦很严肃,当其他的孩子都在互相玩耍、逗乐时,他却独自坐着看湖的对岸。母亲玻琳深情的为自己的孩子辩护:“他是沉静的,因为他在思索。等着吧,总有一天他会成为一个教授!”那位亲戚感到可笑,但也理解母亲的心情。教授!在人们的心目中,只有那些聪敏的人才有可能得到这个荣誉的称号,这个连话都说不好的笨孩子能成为一个教授吗?
在四、五岁时,爱因斯坦有一次卧病在床,父亲送给他一个罗盘。当他发现指南针不断地指着固定的方向时,感到非常惊奇,觉得一定有什么东西深深地隐藏在这现象后面。他一连几天很高兴的玩这罗盘,还纠缠着父亲和雅各布叔叔问了一连串问题。尽管他连“磁”这个词都说不好,但他却顽固地想要知道指南针为什么能指南。这种深刻和持久的印象,爱因斯坦直到六十七岁还能鲜明的回忆出来。
爱因斯坦在念小学和中学时,一般功课属平常,唯有数学成绩远在全班同学之上。由于他举止缓慢,不爱同人交往,老师和同学都不喜欢他。教他希腊文和拉丁文的老师对他是那么厌恶,曾经公开骂他:“爱因斯坦,你长大后肯定不会成器。”而且因为怕他在课堂上会影响其他学生,竟想把他赶出校门。
爱因斯坦的叔叔雅各布在电器工厂里专门负责技术方面的事务,而爱因斯坦的父亲则负责商业的往来。雅各布是一个工程师,自己就非常喜爱数学,当小爱因斯坦来找他问问题时,他总是用很浅显通俗的语言把数学知识介绍给他。
有一天爱因斯坦跑来问叔叔:“什么是代数”?叔叔就这样解释:“在算术中有很多问题不容易解决,要算又很难。而代数是一门'快乐'的数学,能很容易的帮人们解答困难的计算。我们把我们不知道的数叫着X,然后来捕捉它。你把它当作已知道的东西,建立一些关系,最后你就可以容易地得到它了。”然后叔叔给了他一本有代数问题的小册子,爱因斯坦很快就学会了解决里面的问题。
有一次雅各布叔叔给他讲了几何中一个很美丽的定理——毕达哥拉斯定理:任何直角三角形的长边平方一定等于两短边平方的和。叔叔没有告诉他这个定理的证明,但是爱因斯坦在画了许多直角三角形后发现这关系一直成立,感到非常的惊奇。
父亲的生意做得并不好,但却是一个乐观和心地善良的人,家里每星期都有一个晚上要邀请来慕尼黑念书的穷学生吃饭,这样等于是救济他们。其中有一对来自立陶宛的犹太兄弟麦克斯和伯纳德,他们都是学医科的,都喜欢阅读书籍,兴趣广泛。他们被邀请来爱因斯坦家里吃饭,并和羞答答、长着黑头发和棕色眼睛的小爱因斯坦交成了好朋友。
麦克斯可以说是爱因斯坦的“启蒙老师”,他借了一些通俗的自然科学普及读物给他看,看完后就和爱因斯坦讨论,并且再继续提供给他新的读物。麦克斯点燃了爱因斯坦自学的兴趣火花,还不断地辅导他。
麦克斯在爱因斯坦十二岁时给了他一本施皮尔克的平面几何教科书,一下子攫取了爱因斯坦的心灵。爱因斯坦晚年时回忆这本神圣的小书时说:“这本书里有许多断言,比如,三角形的三个高交于一点,它们本身虽然并不是显而易见的,但是可以很可靠地加以证明,以致任何怀疑似乎都不可能。这种明晰性和可靠性给我造成了一种难以形容的印象。”
这时爱因斯坦又想起了毕达哥拉斯定理,于是想要独立证明这个定理。他花了三个星期最后找到一个方法,就是从直角三角形最长边所面对的顶点作这边的垂直线,于是把三角分成相似三角形,由此很容易证明这个定理。虽然这是一个古老得有二千多年历史的定理,但是爱因斯坦经过一番努力总算得到了结果,他第一次体会到科学发现时的欣喜。
麦克斯每星期来时,都会帮他改一些习题,并且辅导他作一些较难的问题。过不久又引导他学习高等数学,十三岁时他已自学微积分了。当他的同班同学为那些平面几何简单问题和循环分数而皱眉头时,爱因斯坦靠自学已经进入到无穷级数这些美丽神奇的“无穷世界”去了。
很快小爱因斯坦的数学程度超过了读大学的麦克斯,比他大十一岁的医科大学生再也跟不上这个十二、三岁的小孩子了。为了以后有共同谈话的话题,麦克斯开始借哲学书给他看,爱因斯坦在十三岁就能看懂康德的《纯理性批判》。这是一本对许多成人来说都算是枯燥艰深的书。这时候爱因斯坦阅读的书就是数学、物理和许多哲学家的书。他不看小说,唯一的消遣就是拉小提琴。
麦克斯认为他已发现了一个神童,他说:“一个伟大的科学家或哲学家,将从爱因斯坦身上成长起来。”
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