第4章 科技大探索(4)

不平静的周末

徐光梅

这真是一个难得的好天气，海面风平浪静。猩猩侦探坐在海边的岩石上钓鱼，享受着周末的悠闲。

突然，传来一阵呼救声。猩猩侦探条件反射地立刻放下钓竿，“腾”地站了起来。只见猴子和松鼠正驾着小船向自己驶来，大喊着救命。发生什么事了？半个小时前，猩猩侦探是看着他们驾船离开的啊。他走下高高的岩石，来到岸边。

猴子和松鼠面容恐惧地下了船，说：“我们发现了一条可怕的船，上面……死了两个人。”

“啊？”猩猩侦探大吃一惊，他立刻报警，然后跟着猴子和松鼠向大海上驶去。

不一会儿，他们就靠近了那条“可怕”的船。猩猩侦探让猴子和松鼠呆在小船上，以免破坏了现场，然后他爬上那条大船。走进船舱，果然发现地板上躺着两个人，猩猩侦探吃了一惊，死者竟是著名的科学家狗熊先生和他的太太。一定是谋杀！猩猩侦探脑子里闪过这个念头。要知道，狗熊先生是很著名的科学家，发明了很多有价值的东西。而且他和太太的口碑极好。难道有人嫉妒狗熊先生的成就而暗害他？

很快警察和法医赶到了。经检查，狗熊先生和太太的身上没有任何伤痕。现场也没有留下什么可疑的痕迹。猩猩侦探不由得想起一年前发生的一件奇特的案子。

在一个山洞入口处，三名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸。在他们身上，没有找到任何伤痕，也不存在中毒迹象，也不是心脑血管疾病的突然发作致死，因为法医的解剖报告表明，死者生前个个都很健壮！猩猩侦探无法破案。后来他请教狗熊先生，狗熊先生说这可能是次声波造成的。狗熊先生拿出他发明的次声波测定仪，放在山洞口进行了测试。果然测出山洞口有大风刮过的时候会产生强烈的次声波。

次声波是一种比普通声音振动慢一些的声波，人的耳朵听不到它，可是它对人的危害却很大。当次声波作用于人体时，人体器官容易发生共振，从而使人产生头晕、恶心、呕吐等一系列症状。如果次声波的功率很强，会使人体内脏受损而丧命。

这起案件和三个旅游者山洞口遇难的案件极其相似，可是猩猩侦探又感到疑惑，因为从昨天到现在天气很正常，海上既没有发生风暴，也没有雷鸣电闪等情况发生，不会产生次声波。次声波致死这个猜测可以被排除掉。那一定是谋杀了。可是罪犯又是采用的什么手段，竟没有留下任何疑点呢？

经过一天的调查，猩猩侦探得知，狗熊先生和他太太是昨天傍晚租了船去小岛度周末的。猩猩侦探感到这个案子很棘手。他想还是从那条船上找找原因吧。

第二天一大早，他来到海边，找来租船的老板，让他把事情的经过详细地说一遍。

“前天早上，狗熊先生来租船，选中了这条船。中午时分，狗獾先生来租船，他也看中了狗熊先生租的这条船。我说这条船已被狗熊先生租下了。他就上船去看，过了些时候，他说这船不错，可惜已被租给别人了。临走的时候，他说等这条船空着的时候再来租。”

“狗獾先生？”猩猩侦探眉头紧皱。狗獾先生也是个科学家，并且和狗熊先生在同一个单位工作。“他上船呆了多久？”

“大概十来分钟的样子。因为他也想租这条船，所以他在船上仔细地查看了一番。”

猩猩侦探立刻让助手上船搜索起来。“探长，你看！”助手在船舱底部，发现了一个黑色的小铁匣子。凭感觉，猩猩侦探知道这一定不是个普通的匣子，也有可能是本案的关键所在。“立刻送到研究所，看看是什么东西。”

随后，猩猩侦探让人把狗獾先生带到了警察局。

在审讯室里，猩猩侦探让狗獾说说前天中午在狗熊先生租的船上动了什么手脚。

“我什么也没做啊。我也想租船去玩，后来发现没有合适的，就说等狗熊先生旅游归来我再租那条船吧。”

“你在船上放了什么？”

“放了什么？什么意思？我能放什么？”狗獾不屑一顾地说。

猩猩侦探把那个黑色的匣子拿出来，说：“这是什么？”

狗獾惊讶地看了一眼，连忙低下头，“我不知道。”

“你不知道是吗？那好，我把这个开关打开，把这个匣子和你放在一起。”

“不……”狗獾惊恐地站了起来，“我说，我说。”他颓然地坐在凳子上，缓缓地把事情的经过说了出来。

“我和狗熊先生是竞争对手，可是我常常败在他的手下。上次他发明了次声波测定仪，受到重奖，这大大地打击了我。后来我发明了这个次声波产生器，它能产生次声波。前天我听说狗熊先生要租船去小岛上度周末，我就有了杀掉他的想法。我在里面安装了定时器，等他们在海上的时候，次声波产生器就自动打开，发出次声波。”

这件奇特的案子终于真相大白了。狗獾锒铛入狱，得到了应有的惩罚。他发明的次声波产生器被销毁了。

晚上，猩猩侦探精疲力尽地躺在床上，这个不平静的周末让他感叹良多。“科学家应该有一颗为大众服务的心，他们发明出来的东西如果仅仅用来将别人置于死地，用来谋取自己的名利，这样的发明还有存在的必要吗？”

“钻天”

文有仁

“钻天”是一种拴着一根细秫秸的爆竹，有的地方管它叫“起花”，也有的地方管它叫“九龙”、“二踢脚”。你点着了“钻天”的火药线，它就向后喷出一串火花，嗤的一声，钻到天空里去了。

“钻天”是靠什么飞上天去的呢？

“钻天”里装满了火药。火药燃烧的时候，就生成大量的气体。这些气体从“钻天”下面的口子往外喷，就把“钻天”推到天空里去了。

为什么朝下喷的器具，却能够把“钻天”向上推呢？

你坐过小木船吧？上岸的时候，你用脚使劲把船头往后一蹬，就跳上了岸。可是船呢？船倒退了，离开了岸边。船倒退，是你蹬得它倒退的；你跳上岸，却是船把你推上岸来的。原来在你用脚使劲蹬船头的时候，同时产生了两股力量：一股叫“作用力”，就是你蹬船头的力量；一股叫“反作用力”，就是船把你推上岸来的力量。

作用力和反作用力是同时产生的，它们大小相同，方向恰好相反。

还可以做个试验，你把船划到湖中央，停住了，再拿起一块大石头，使劲朝前面扔过去，船也会朝后面退一段路。

这时候你扔石头的力量就是作用力，石头同时也推你的手，这股力量就是反作用力。你坐在船上，跟船连在一起，所以船就被推得往后退了。

你也许会问：作用力和反作用力既然大小相同，为什么石头扔出去那么远，而船只退后了一点点呢？

因为石头比船轻得多。用同样大小的力量，扔轻重不同的两样东西，当然轻的东西要扔得远些。

“钻天”就是被朝下喷的气体所产生的反作用力推到天空中去的。它完全不需要空气帮它的忙。

那么为什么“钻天”到末了仍然要掉下来呢？

你一定能够回答：还是因为速度不够。要知道，“钻天”的速度达到最快的时候，也还赶不上炮弹呐！可是我们别忘记，“钻天”跟炮弹不同，它本身有动力装置，还带着燃料——火药。我们只要在动力装置和燃料上打主意，就可以使“钻天”加快速度。

现代的火箭就是根据“钻天”的原理制造的。火箭本身有动力装置，还带着燃料。燃料点着以后，就产生一股气体，从朝下的喷口喷出来。把火箭推上天空去的，就是这股气体喷出来的时候产生的反作用力。

当然，火箭的构造比“钻天”复杂得多。

科学家的故事

龙吟

一、哈雷识彗星

这天晚上，小狗和小兔躺在草地上看星星。小兔突然想起来，奶奶说有一种星叫“扫帚星”，它一出现，就有灾难降临。

小狗听了哈哈大笑，于是他给小兔上了一堂生动的课——

中国民间常有“扫帚星”一说。长时间内每当发现夜晚天空有一把扫帚形的星星划过时，人们都诚惶诚恐地议论着，认为又有什么灾难要降临人间了。因为这是一种异样的星星，人们不知道它是什么星，就称它为“妖星”，认为它会给人间带来瘟疫、灾难。

事实真的如此吗？于是小狗给小兔解释了彗星的形成原因：

其实，所谓的“扫帚星”就是彗星，是太阳系中的一类小天体，由冰冻物质和尘埃组成。它靠近太阳时，太阳的热使其中的物质蒸发，在冰核周围形成朦胧的彗发和一条彗尾。由于受到太阳风的压力作用，彗尾总是指向背离太阳的方向。

小兔听了，不住地点头。“那么这种错误的看法，是什么时候被谁所揭穿的呢？”小兔又问。

“他就是英国著名的天文学家哈雷。”小狗说着，又给小兔讲起了哈雷识彗星的事——

哈雷17岁那年进入了著名的牛津大学，在那里攻读数学和天文。他学习刻苦，成绩十分优秀。四年级那年，哈雷突然中断学业，离开了英国，到南大西洋的小岛上去了。

为什么呢？难道是被流放吗？不是。是他突然心血来潮要去那里冒险吗？也不是。

哈雷对天文学神往已久，他发现以往的天文学家没有在地球的南半球上观察过星象；同时他认为在南半球观察星象有许多有利条件，心里早就盘算着要亲自去开辟一条新路。眼下，他继承了一笔遗产，有条件去实现自己的愿望了。哈雷便毅然放弃了唾手可得的学位，来到了远离英国1万多千米的小岛。

小岛犹如汪洋中的一叶小舟。东西长才12千米，南北只有8千米。小岛上人烟稀少，人们过着自给自足的封闭落后的生活，生活很苦，没有街道，没有商店。哈雷顾不上这些，他向当地居民借了一间房子安置好行装，就领着两个雇来的伙计去观察地形，在一个他们认为合适的地点建立了一个小小天文台。这也是人类在南半球建立的第一个天文台。

两年后，他把观察到的星象编成《南天星表》。这张出色的星表使年仅23岁的哈雷被选为伦敦皇家学会的会员，也使他从此声名遐迩。

大约在1682年，“妖星”又在南部天空出现了。人们又是惊恐不安地议论着，身为天文学家的哈雷当然不信“妖星”说，但他当时也不知此星为何物。

哈雷借此机会，一面敏锐地注视天空的“妖星”行踪，一面到英国和欧洲其他国家搜集有关彗星的资料。经过筛选和归纳，他发现1513年、1607年和这次，彗星出现的时间间隔都是70多年，而且其轨道接近。难道它们是同一颗彗星？哈雷为这一初步发现激动万分，继而又进行向前的搜寻，果然发现每隔70年就有一颗大彗星出现，其形状和轨道记载都非常相似。

哈雷心想，这确实是同一颗彗星了。那么这颗彗星的精确运行轨道是什么？哈雷为此进行了复杂而严格的运算，得出结论：这颗彗星在运行轨道上环绕太阳运转，其周期约是76年，这与史书记载完全一致。

1720年，哈雷在多年的研究基础上，宣布了1682年的“妖星”其实是1607年的彗星的回归，并且预计它在1758年底还将回归。同时他还指出，彗星的出现完全是自然现象，用不着害怕。妖星之说没有道理。

1758

年12月14日，哈雷预言的大彗星果然如期出现，这时哈雷已经去世，为了纪念哈雷，人们把这颗彗星命名为“哈雷彗星”。

其实，最早记录哈雷彗星的是公元前613年我国的《春秋》，这是世界上公认的第一次关于哈雷彗星的确切记录，比欧洲要早630多年呢。

二、瓦特与蒸汽机

小兔烧的水开了，开水顶着壶盖“得得得”地响。

小兔一边关起煤气灶开关，一边说：“这一壶水就能轻松地顶起壶盖，如果用很多很多的开水，那它的力量会多大呀！”

小狗听了这话，兴奋得跳起来说：“你真聪明！科学家瓦特就这么想过，于是他发明了现代意义上的蒸汽机。”

“瓦特和蒸汽机是怎么回事？”小兔不解地问。

于是，小狗讲起了瓦特发明现代意义上的蒸汽机的故事——

瓦特是英国的大发明家，他发明了纺纱机，还发明了现代意义上的蒸汽机，并使其得到了真正的推广使用，推动了英国工业革命的飞速发展。

瓦特于1736年出生在英国苏格兰西部格林克镇。父亲是一名专门制作及贩卖航海器材的工匠，家庭比较贫穷。小时候他没有机会上学，在家里帮助父亲干活或做家务。但瓦特受父亲影响，对于制作十分感兴趣，而且十分好学和好问。

一次，瓦特帮妈妈烧开水。水开了，蒸汽把壶盖顶了起来。瓦特突发奇想：如果能把壶里的水增加几千倍、几万倍，力量将是多大呢？

除了帮助父亲干活，瓦特也跟父亲学了一些文化。但他最大的兴趣是制作。

岁那年，心灵手巧的瓦特立志出外闯荡，想靠制造科学仪器来谋18生。

他先是在一家制造厂学习技术，后又去了一家钟表店学习修理钟表。22岁那年，他来到格拉斯哥大学当一名教学仪器修理工。工作之余，他努力自学，用心学习物理学、数学、化学等课程，并同一些著名的大学教授成为好朋友，常与他们探讨一些力学问题。

在那里，他听说当时已经有了以蒸汽为动力的机器，这勾起了他童年时的向往。他决心了解现有蒸汽机的制造原理。

经过一番研究，瓦特掌握了当时蒸汽机的原理，并且认为这种蒸汽机效率极低。能不能再制造一台效率高的蒸汽机呢？瓦特从此苦苦地思索。

功夫不负有心人，瓦特终于获得了成功。瓦特蒸汽机的发明，才导致火车、轮船的发明，才给大机器生产提供了应有的条件。

不少人认为，蒸汽机的发明可以追溯到古希腊数学家希罗于1世纪发明的汽转球。

1679年前后，法国物理学家丹尼斯·巴本制造出第一台蒸汽机的工作模型。同时代的萨缪尔·莫兰也对蒸汽机的发展有着重要贡献。

早期的工业蒸汽机主要应归功于1712年托马斯·纽克曼和1769年詹姆斯·瓦特的发明制造。

1807年，罗伯特·富尔顿第一个成功地用蒸汽机来驱动轮船。