当然,除此之外,还有不少这种得与失的故事,也都是失与得的巧合。约塞夫为噪音所扰,不得安静,埃里克不慎失锤,都是小小的灾祸,看起来是小事,巧合的是由于某种意外情况的发生,结果两人都得到了一笔意外之财。这也告诉我们,得与失往往是会相互转化的,有所得自然就会有所失,有所失也就会有所得。
解剖青蛙时的意外发现
在科学实验中,有时候不经意的意外也会造成意想不到的结果,有些巧合对于科学发现也有重要的提示作用。在解剖青蛙的实验中就发生了这样的事情,这个巧合是意大利生理学家伽伐尼解剖青蛙腿和心脏时意外发生的,没想到却对生物学和物理学都带来了重大影响。
1786年里的一天,意大利的著名生理学家伽伐尼在做青蛙解剖实验的时候,因为有事外出,就把解剖了的青蛙放在了静电机旁的桌子上。之后,他的学生接着解剖青蛙,当用解剖刀碰到蛙腿神经时,却发现蛙腿神经会因此而收缩。另外,还发现神经收缩时旁边的静电机会发出火花。当伽伐尼回到实验室的时候,学生就告诉了他这种意外的现象。这种偶然的发现引起伽伐尼极大的兴趣。
接着,伽伐尼又开始了实验。他双手拿着两根不同的金属棒,同时去碰触已经解剖完了的青蛙大腿,结果,大腿肌肉立刻收缩了一下。然后,他又用其中一根金属棒去碰触,大腿却一点不动;接着,他再次用两根不同的金属棒同时去碰青蛙大腿,结果,肌肉又发生了收缩。这种现象该怎么解释呢?肯定是在金属与蛙腿接触的过程中,有放电过程发生,但是这电又来自何处呢?为此,伽伐尼做了大量实验,也作了更深入地研究,但直到1791年他才公布了结果,出版了他的论文《论电对肌肉运动的影响》。他认为动物组织存在一种先天的生命力,称为“动物电”,这种电促使神经和肌肉活动,脑是分泌“电波”的重要器官,而神经是连接电液和肌肉的导体。伽伐尼通过实验首次认识到了生物电现象,于是在科学史上也公认伽伐尼是第一个发现电流的人。
伽伐尼在解剖青蛙实验中的意外发现,对物理学界也产生了一次激烈的震荡。当意大利物理学家伏特知道了伽伐尼发现后,立即想到,青蛙之所以会产生电流,很可能是因为肌肉中的某种液体起了作用。于是,伏特就把两种不同的金属片,放在了不同的溶液中去做实验。结果他发现,这两种不同的金属片只要有一种能跟溶液发生化学反应,它们之间就会产生电流。这一意外发现,使得伏特大受鼓舞和启发,接着,他又把一块铜板和一个锌板放在了盐水里,于是在1800年正式做成了世界上的第一个电池——伏特电池。
另外的一个意外也对实验生理学做出了重要贡献。生理学家在对离体的青蛙心脏进行实验时,通常是使用生理盐水作为灌液的,用这种方法可以使心脏继续保持约半小时的跳动。但有一次实验却发生了意外,在伦敦大学医院,生理学家林格发现他实验用的离体青蛙心脏却连续跳动了几个小时也没停。他非常惊讶,对此大惑不解。起初,他还以为可能是受季节变化的影响。但经过后来进一步研究和核对,他才发现这是由于实验助手违反了操作规定造成的。当初助手在制作盐水溶液时,没有按规定用蒸馏水,用的却是自来水。根据这个情况,林格断定这是自来水中的那些盐份引起了心脏生理活动的增加。林格就是这样在观察中意外地发现了以他的名字命名的溶液,也因此对实验生理学的发展做出了重要贡献。
电子发现过程中的巧合
有句话讲,机遇总是青睐那些有准备的人,的确是这样。不管是在生活中,还是在科学发现中,都会有各种各样的机会,但是往往就有人抓不住这样的机会。其实,偶然的巧合在科学研究实验过程中也是经常发生的,关键在于科学家能否重视这种巧合,也只有抓住偶然、重视巧合,才能有新的发现。
电子的发现就是这其中的一例。19世纪末,在物理学上除了X射线和天然放射性物质这两大发现外,还有一项,那就是电子的发现。电子是英国物理学家汤姆逊(1856一1940)在对阴极射线本质进行探索的实验过程中,通过对意外产生的现象的观察而发现的。
汤姆逊是英国著名物理学家,剑桥卡文迪许实验室教授,也是该实验室第三任主任。1897年,他在进行阴极射线的研究实验时,意外地发现了真空管发出了荧荧绿光这一现象。当时,他就试图对此做出解释,但几经努力,也无法对这种现象作出合理的解释,只是认为这是一种直接传播的射线。但当他把磁棒的一极靠近真空管时,却又出现了一种使他大为不解的现象:绿光在磁场的作用下,偏离了原来直线传播的路径,竟然拐了一个弯。
从这一偶然现象中,汤姆逊得到一些启示。他认为,如果这种绿光是光线的话,它就决不会因为磁棒的靠近而发生偏转;也只有是实体微粒,才会在磁场的作用下发生磁性弯曲。根据这个原理,他明确地指出:这种绿光是一种实体微粒流。为了进一步研究这种微粒的性质,汤姆逊又设计了称量微粒的方法,那就是利用电场和磁场来测量这种带电粒子流的偏转程度,从而推测出微粒的质量。
经过反反复复的实验,汤姆逊确信:他所发现的这种物质微粒,要比已经发现的任何原子都要小得多。后来,他把这种物质微粒命名为“电子”。汤姆逊认为“电子”是所有的原子的组成部分之一。另外,他还进一步猜测:在原子中的电子也可能是按照一定的规律排列的,这种排列就像是行星围绕着太阳转动一样,也是在圆形轨道上运行的。总之,电子的发现,可以说是物质结构认识史上一个重要的里程碑,也标志着物理学的研究进入了一个崭新的时代。
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