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科学家发明的故事-科学家名人故事:莫瓦桑发明人造金刚石的故事

发布时间:2017-09-12 所属栏目:科学家的发明故事

一 : 科学家名人故事:莫瓦桑发明人造金刚石的故事

  金刚石作为一种稀有的贵重物品,自古以来就是财富的重要象征。

  在大自然中,金刚石以极少的矿藏量深埋在地底下。偏偏是这种少得出奇的金刚石具有世界万物中独一无二的特性:它是自然界中最硬的一种矿石。金刚石的这一特性,使它具有广泛的社会用途:有人将它镶嵌在金光闪闪的戒指、耳环等首饰中,以象征坚贞不渝的爱情;有人把它制成锋利无比的金刚钻,用来切割钢铁、玻璃等等。

  可是,储量如此稀缺的金刚石,远远满足不了社会对它的巨大需求。渴望拥有金刚石的人往往会天真地想,要是有一天金刚石能成为大量存在的物品,那该多好!

  1893年,法国科学院宣布了一条振奋人心的消息:法国化学家莫瓦桑研制出了人造金刚石!

  片刻间,这一爆炸性的特大喜讯传遍全法国,传遍全世界。人们轰动了,法国轰动了,世界轰动了!莫瓦桑一下成为新闻媒介的焦点,成为人们心目中巨额财富的生产者,在法国,甚至有人称他为“世界富翁”。

  早在发明人造金刚石之前,莫瓦桑已经是法国一位颇负盛名的化学家了。1886年,莫瓦桑首先制取了单质氟。6年后。他又发明了高温电炉。不过,莫瓦桑并没有被鲜花和荣誉绊住前进的步伐,在科学的道路上,他仍旧一如既往地孜孜进取。

  有一次,莫瓦桑准备进行一项化学实验,需要用一种镶有金刚石的特殊器具。这种器具非常昂贵,因此实验室里的助手们倍加爱护。

  早上,莫瓦桑来到实验室,做好实验前的准备工作。这时,各项仪器都准备好了,却找不到那镶有金刚石的昂贵器具。奇怪,怎么会突然不见了呢?

  助手突然惊叫起来:“啊?门好像被撬过了!莫非有小偷光顾?”

  莫瓦桑仔细一看,可不是,门锁很明显被人撬开过。进实验室前,谁也没有留意到。这么说,小偷看上那昂贵的金刚石了。

  这桩意外使莫瓦桑萌生了一个念头:“天然金刚石如此稀少而昂贵,如果能人工制造金刚石,该有多好!”

  可这谈何容易!作为化学家,莫瓦桑心里最清楚:“点石成金”这不过是美好的神话。要想制造金刚石首先要弄清楚金刚石的主要成分并了解它是怎样形成的。

  翻阅了许多资料后,莫瓦桑了解到,金刚石的主要成分是碳。至于它是如何形成的,在这方面研究的成果很少,只有德布雷曾提出金刚石是在高温高压下形成的。

  紧接着莫瓦桑想到,要人工制造金刚石,得有可供加工的原材料。选什么材料才合适呢?还从未有人作过这方面的尝试,看来,一切要靠自己摸索了。

  有一回,有机化学家和矿物学家查理·弗里德尔在法国科学院作了一个关于陨石研究的报告,莫瓦桑也参加了。

  在报告中,查理·弗里德尔说:“陨石实际上是大铁块,它里面含有极多的金刚石晶体。”

  听到这儿,莫瓦桑猛地想到:石墨矿中也常混有极微量的金刚石晶体,那么,在陨石和石墨矿的形成过程中,是否可以产生金刚石晶体呢?

  想到这里,莫瓦桑头脑中出现了制取人造金刚石的设想。他对助手们说:“金刚石的主要成分是碳。陨石里含有大量金刚石,而陨石的主要成分是铁。我们的实验计划是:把程序倒过去,把铁熔化,加进碳,使碳处在高温高压状态下,看能不能生成金刚石?”

  历史上第一次人工制取金刚石的实验开始了。没有先例,没有经验,更没有别人的指点,一切都像在黑暗中探路一样。第一次失败了,认真总结经验,找出问题的症结所在,第二次再来……经过无数次的反复探索,莫瓦桑的实验室里终于爆发出一阵激动的欢呼声,大家紧紧地拥抱在一起:成功了!

  从此,人造金刚石诞生了,并日益在社会生活中发挥它那坚不可摧的威力。

二 : 科学家的故事:自行车的发明者德莱斯

篇一:科学家的故事:自行车的发明者

──德莱斯

现在,自行车像潮水一样,遍及世界各地,进入家家户户。但很少有人知道,发明自行车的是德国的1个看林人,名叫德莱斯(1785—1851)。

德莱斯原是1个看林人,每天都要从一片林子走到另一片林子,多年走路的辛苦,激起了他想发明1种交通工具的欲望。他想:如果人能坐在轮子上,那不就走得更快了吗!就这样,德莱斯开始设计和制造自行车。他用2个木轮、1个鞍座、1个安在前轮上起控制作用的车把,制成了一辆轮车。人坐在车上,用双脚蹬地驱动木轮运动。就这样,世界上第一辆自行车问世了。

1817年,德莱斯第一次骑自行车旅游,一路上受尽人闪的讥笑,……他决心用事实来回答这种讥笑。一次比赛,他骑车4小时通过的距离,马拉车却用了十五个小时。尽管如此,仍然没有一家厂商愿意生产、出售这种自行车。

1839年,苏各兰人马克米廉发明了脚蹬,装在自行车前轮上,使自行车技术大大提高了1步。此后几十年中,涌现出了各种各样的自行车,如风帆自行车、水上踏车、冰上自行车、五轮自行车,自行车逐渐成为大众化的交通工具。以后随着充气轮胎、链条等的出现,自行车的结构越来越完善。

德莱斯还发明了绞肉机、打字机等,都能减轻劳动强度。现在铁路工人在铁轨上利用人力推进的小车,也是德莱斯发明的,所以称它为“德莱斯”。

篇二:科学家的故事:西科斯基

──世界上第一架实用直升机的发明者

伊戈尔·伊万诺维奇·西科斯基,世界著名飞机设计师及航空制造创始人之一,他一生为世界航空作出了相当多的功绩,而其中最著名的则是设计制造了世界上第一架四发大型轰炸机和世界上第一架实用直升机。

西科斯基于1889年5月25日生于俄国基辅,1903年—1906年曾就读于彼德堡海军学校和基辅工业学院。他从小就沉迷于航空,尤其对达芬奇所画的直升机原理和从中国传来的竹蜻蜓特别感兴趣,12岁那年,小西科斯基就制作了一架橡筋动力的直升机模型,显示了富于创造的天赋。

真正坚定了他投身航空的决定性事件是莱特兄弟发明了世界上第一架载人动力飞机,1908年,威尔伯·莱特驾机来到巴黎做飞机表演,西科斯基有幸目睹到了前辈们的英姿后,便决定要自己动手制造这种“会飞的机器”。1909年,他开始研制直升机,但在当时的发动机和飞行理论水平下,直升机根本不可能成功。经过多次失败后,西科斯基不得已停下来,转而研制固定翼飞机,这一放,就是三十年。

从1910年到1912年,西科斯基设计并制造了S-1至S-6型飞机,从一开始的仅仅可以地面滑行,到已经可以飞到1500英尺高,并且完全可操纵,西科斯基也象当时的大多数飞行家一样,一边飞行一边摸索,在挫折和失败中增长才干。1913年,他设计成功了S-11,它后来成为一战中著名的战斗机。

当时,由于技术所限,发动机的单台功率较小,而且过重的单台发动机也给当时薄弱的结构设计带来困难,因此当时的飞机也难以做得很大。鉴于此,西科斯基决定研制多发飞机,尽管在此之前一些航空人士曾经断言:多发动机大型飞机在技术上是行不通的。1913年5月26日,西科斯基亲自驾驶着名为“俄罗斯勇士”的四发大型飞机飞上蓝天,飞行高度122米,时速104公里,这架飞机也是第一架拥有封闭驾驶舱和客舱的飞机。

在“俄罗斯勇士”的基础上,1913年底,西科斯基制成了“伊里亚·穆罗梅茨”重型轰炸机,这种飞机能载炸弹400公斤,这在当时是最大的载弹量了。机上还有8挺机枪,机组成员4~8人。第一次世界大战爆发时,俄军中共有4架这样的飞机正式投入作战使用,至1918年共生产了73架。1915年2月15日,一架“伊里亚·穆罗梅茨”飞机首次袭击了德国本土,投掷了272公斤炸弹。至1917年10月革命,俄国退出大战为止,使用这种飞机共执行过422次作战任务投弹2000余枚。

“伊里亚·穆罗梅茨”是世界上公认的第一架重型轰炸机。

1919年,西科尔斯基移居美国,1923年组建了西科斯基航空工程公司,但并不成功,公司很不景气。1928年他加入了美国国籍,并于次年组建了西科斯基飞机公司,开始研制水上飞机,先后交付了S-38,S-40,S-42和S44等型号,其中S-44曾创下了飞越大西洋的最快记录──14小时17分钟。

在积累了无数教训和经验,创造了多次辉煌后,西科斯基仍没有忘记儿时的梦想,又回到了直升机的研制中。不到3年功夫,他解决了直升机最大的难题──直升机在空中打转儿的毛病。他巧妙地在机尾装了一副垂直旋转的抗反作用力的小型旋翼──尾桨,终于使直共机能飞上了天空。

1939年9月14日,西科尔斯基身穿黑色西服,头戴鸭舌帽,爬进座舱,轻松地把一架直升机升到空中[www.61k.com],高约二三米,平稳地悬停了10秒钟之久,然后轻巧地降落回地面。这在航空史上是崭新的一章,他成功地让世界上第一架真正的贝升机──VS—300升空了。经反复试飞,VS—300具有良好的操纵性能,具备了现代直升机的基本特点。1940年底,美田陆军决定大量购买VS—300的改进型VS—316,军队编号为R一4。

R-4为双座机,主族翼直径11.58米,最大重量1152公斤,使用一台185马力活塞发动机,巡航速度为109公里/小时,航程为320公里,升限为1524米。它能垂直起降、悬停、前飞、后飞、侧飞以及无动力自转下降等,完全具备了现代直升机的飞行特点。第一架R—4于1942年5月交付美国陆军使用,以后,西科尔斯基在R—4的基础上,又发展了R—5和R—6型直升机,使性能更为完善,西科斯基飞机公司因而赚了大钱。

1972年10月26日西科斯基在美国康涅狄格州伊顿市逝世,终年84岁,他传奇般的一生正如他所说过的一句话:“人类征服天空发明飞行器是最令人引为自豪的伟大成就,而这成就起源于人类的1个梦想。这个梦想让人想象,最后通过人得以实现。”这是1个不同凡响的梦想,但伊戈尔·西科斯基终于让它实现了。


三 : 科学家名人故事:显微镜的发明故事

  公元1680年,一个在荷兰德夫特的市政厅门房干了几十年门卫工作的半老头子,却被当时欧洲乃至世界科技界颇具权威的英国皇家学会吸收为正式会员;接着,英国女王亲笔给他写来了贺信。一时,他从一个最普通、最平凡的人霎时间变成了震惊世界的名人。他的主要业绩,就是经过自己几十年坚韧不拔的努力和探索,发明了世界医学史上第一架帮助人类认识自然、驾驭自然、打开微观世界大门的显微镜,从此,他的这一业绩时时深刻地影响着人类的生命和生活。这个令世界震惊的小人物就是1632年出生于荷兰德夫特一个普通工匠家庭,而后成为荷兰着名微生物学家的列文虎克。

  早年的列文虎克由于父亲的早逝,妈妈无力负担他求学,16岁时,就来到首都阿姆斯特丹的一个杂货铺里当了学徒。虽然天天早起晚睡,干着脏活累活,然而,他却并没有多少的怨言,因为来到这里虽然时间不长,他却有幸结识了杂货铺对面一位和善的老大爷。老人家中藏书丰富,博学多识,他给年轻的列文虎克讲了许多充满神奇色彩的新鲜而有趣的故事,这使列文虎克懂得了想要知道的关于大自然奥秘的许多东西。于是,他一有空暇就向老人求教,在老人那里借阅图书,老人也非常喜欢这个爱读书、爱提问的好孩子。

  后来,在一天深夜,他正在伏案读书时,被隔壁眼镜店作坊的工匠磨制镜片的沙沙作响的声音吸引住了。他放下手中的书本,悄悄来到眼镜作坊里。他望着工匠们磨出的一块块镜片,脑际突然浮现出一个奇怪的念头:如果能磨出一块特殊的镜片,让我们能看清许多用肉眼看不清、看不到的东西该多好哇!就是这样一个灵感似的奇想,竟从此使他下定了磨制一块“魔镜”的决心。从此以后,列文虎克拜一位老工匠为师,虚心求教。

  有一天,这位老师傅给列文虎克讲了这样一件事:老师傅的孙子有一天偶尔将两块磨制好的透镜叠在一起放在一张废纸上看上面的字,只见这些字比原来的大好多倍,老师傅马上拿过这两块镜片放在孙子头上看头发,突然发现头发像铁丝一样粗。老师傅讲的这件事引起列文虎克的极大兴趣,他发誓一定要磨制出比眼镜镜片更精制、用途更广泛的镜片。为了达到目的,他的手磨破了,腿跪麻了。有时,手指上的鲜血顺着磨破的伤口流淌,浸湿了镜片。有时,他磨至深夜也毫无倦意,实在累了,就蜷缩在屋角和衣而卧。功夫不负有心人,一滴汗水换来一份收获,他辛勤地劳动最后结出了丰收的果实,他终于磨成了两块光亮精巧的透镜。他将镜片叠起来看鸡毛,只见一根鸡毛上被放大了的绒毛像树枝一样排列着。接着,他试着将重叠在一起的两块镜片间的距离上下变化,只见随着镜片间距离的变化,直接影响着观察的效果。

  那么,怎样将这两块镜片各自固定起来,同时又能自由地上下调节距离呢?一个新的难题又摆在了他的面前。为了解决新的难题,列文虎克一连几天苦苦地思索着。一天,他在干完杂货铺的工作后来到大街上,边走边思索。忽然间,他被一阵丁丁冬冬的响声所吸引,猛然抬头往左一看,是一家铁铺在打铁。于是他来到铁铺里,看到了铁匠们打制出的一件件铁器。这时,他忽而又想到:如果能让铁匠打制一个铁架和一个铁筒,将镜片固定在镜筒的两头,然后再固定在铁架上,这样观察不是既省力又方便吗?想法既出,马上他就找了铁匠师傅,将自己的想法告诉他们。

  没过几天功夫,列文虎克按照自己的设想所发明的第一架显微镜终于诞生了。正当他带着胜利的喜悦准备磨制更精密的显微镜的时候,他却被杂货铺的老板以不务正业之名开除了。为了谋生,他只好辗转回到了故乡德夫特,好不容易经人介绍在市政厅的门房找到了一个当门卫的差事。他一面看门,一面继续着他对显微镜的研制、改造工作。几年之后,他终于又研制出多台更精制、完美的显微镜。同时,他运用自制的显微镜,第一次发现了血液里的血液细胞和生物王国中神奇多彩的微生物世界。于是,他将自己研制的显微镜和所发现的关于血液细胞和微生物的观察实验记载寄给了英国皇家学会。

  不久,他的成果终于被世界承认了。从此,这一关系着人类生命与生活的重要学问--微生物学的研究开始步入了突飞猛进的发展的新世纪。

四 : 科学家名人故事:尼龙的发明故事

  人们对尼龙并不陌生,在日常生活中尼龙制品比比皆是,但是知道它历史的人就很少了。尼龙是世界上首先研制出的一种合成纤维。

  二十世纪初,企业界搞基础科学研究还被认为是一种不可思议的事情。1926年美国最大的工业公司-杜邦公司的出于对基础科学的兴趣,建议该公司开展有关发现新的科学事实的基础研究。1927年该公司决定每年支付25万美元作为研究费用,并开始聘请化学研究人员,到1928年杜邦公司成立了基础化学研究所,年仅32岁的卡罗瑟斯(WallaceH.Carothers,1896~1937)博士受聘担任该所有机化学部的负责人。

  卡罗瑟斯,美国有机化学家。1896年4月27日出生于美国艾奥瓦州顿。1937年4月29日卒于美国费城。1924年获伊利诺伊大学博士学位后,先后在该大学和哈佛大学担任有机化学的教学和研究工作。1928年应聘在美国杜邦公司设于威尔明顿的实验室中进行有机化学研究。他主持了一系列用聚合方法获得高分子量物质的研究。1935年以己二酸与己二胺为原料制得聚合物,由于这两个组分中均含有6个碳原子,当时称为聚合物66。他又将这一聚合物熔融后经注射针压出,在张力下拉伸称为纤维。这种纤维即聚酰胺66纤维,1939年实现工业化后定名为耐纶(Nylon),是最早实现工业化的合成纤维品种。

  尼龙的合成奠定了合成纤维工业的基础,尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新。用这种纤维织成的尼龙丝袜既透明又比丝袜耐穿,1939年10目24日杜邦公在总部所在地公开销售尼龙丝长袜时引起轰动,被视为珍奇之物争相抢购,人们曾用“象蛛丝一样细,象钢丝一样强,象绢丝一样美”的词句来赞誉这种纤维,到1940年5月尼龙纤维织品的销售遍及美国各地。

  从第二次世界大战爆发直到1945年,尼龙工业被转向制降落伞、飞机轮胎帘子布、军服等军工产品。由于尼龙的特性和广泛的用途,第二次世界大战后发展非常迅速,尼龙的各种产品从丝袜、衣着到地毯,渔网等,以难以计数的方式出现,是三大合成纤维之一。

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