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科学无处不在

时间:2022-02-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:长大后的富兰克林,依然愿意观察动物,那个时候,他从动物身上学到的不只是人生道理,更多的是科学方面的发现,这也让他成为科学界的一代伟人。当年,富兰克林从蚂蚁身上学到了坚强和坚持,可是当他再一次把目光投向这些勤劳的小家伙身上时,却有了更为惊人的发现!通过这种现象,富兰克林猜想,在蚂蚁之间存在着一种类似交谈的东西,通过一种特殊的方式,它们能了解各自的意图。爱观察的富兰克林就曾记录了一次旋风的发生过程。

第二十五章 科学无处不在

还是先讲一些富兰克林和动物故事吧!我们曾讲过少年时代的富兰克林与小动物的几个故事,那时他就能从小动物身上学到一些道理。长大后的富兰克林,依然愿意观察动物,那个时候,他从动物身上学到的不只是人生道理,更多的是科学方面的发现,这也让他成为科学界的一代伟人。

当年,富兰克林从蚂蚁身上学到了坚强和坚持,可是当他再一次把目光投向这些勤劳的小家伙身上时,却有了更为惊人的发现!

有一次,他观察一群蚂蚁,发现蚂蚁们相遇的时候,有些动作是平时不做的,而且互相之间能从一些动作中明白彼此的意思。比如说有一只蚂蚁匆匆从别处爬回来,当它遇到别的蚂蚁后,两只蚂蚁短暂地交流一会儿,另一只蚂蚁便跟着先前的蚂蚁走了,它们来到有食物地方,一起往回搬运。通过这种现象,富兰克林猜想,在蚂蚁之间存在着一种类似交谈的东西,通过一种特殊的方式,它们能了解各自的意图。

为了证明这个猜想,富兰克林曾做了一个有趣的实验。他把一罐蜜糖放在橱柜里,不一会儿,果然许多蚂蚁便找来了,它们纷纷爬进罐子里,大吃特吃起来。富兰克林把糖罐里的蚂蚁一只只地抓出来,放到一个封闭的纸盒里,只在罐子里留下一只蚂蚁。然后,他把罐子用绳子吊到天花板上的一根钉子上,自己坐在不远处等待着。你们想,接下来,会有什么事情发生呢?

罐子里的那只蚂蚁吃饱了蜜糖之后,开始爬出罐子,它见罐子被吊到半空中,便顺着绳子向上爬,一直爬到天花板上,然后再从天花板爬到墙上,最后安全地回到地面。当那只蚂蚁爬出门后,富兰克林立刻跟了出去,只见那只蚂蚁正在和一只蚂蚁接触。他立刻把那只蚂蚁捉住,放到先前装蚂蚁的那个纸盒中去,然后回到房中继续等待。

过了大约半个小时,一大群蚂蚁爬进屋来,它们并没有四处乱爬,而是沿着先前那只蚂蚁走过的路线,从地面到墙壁,再到天花板,最后顺着绳子爬进了蜜罐里,在里面大吃起来。它们吃光了罐里的蜜糖,又从原路返回。于是富兰克林断定,蚂蚁真的有一种特殊“语言”用来交流。他把自己的这一发现写信告诉了一位瑞典生物学家,得到了那个生物学家的肯定,并从而揭开了蚂蚁的秘密。

有一阵子富兰克林养鸽子,这是受他的邻居影响,邻居家养了许多鸽子,于是他便要来一对,自己养起来。他在外面的墙上钉了一个鸽房,大小可以住下六对鸽子。虽然他起初只有一对鸽子,可是鸽子的繁殖极快,一年多的时间,墙上的鸽房里就已经住满了鸽子了!他看到这一情况很高兴,用不了多久,自己的鸽子就会比邻居家多了。

可是,又过了很长时间,富兰克林发现,自己的鸽子仍然是六对,并没有多出一只,而那些鸽子还在不停地下蛋孵蛋,这到底是怎么回事呢?他便仔细地观察起来,终于明白了原因。原来,那些年长、强壮的鸽子把年幼、体弱的鸽子赶出去,迫使它们去寻找自己的新居,不让它们生活在原来的鸽房里。难道是因为鸽房太小只能住六对鸽子的原故?富兰克林又在墙上挂了一个更大的鸽房,里面分成很多个小“房间”,可以住下十二对鸽子,没过多久,新的鸽房便被原来鸽房和邻居家鸽房中被赶出来的鸽子住满了。

富兰克林就这样,用自己的细心和思考揭示了鸽子的生活习性,也为那些养鸽子的人提供了科学的依据。

有一年初冬的时候,晚上将会出现月食,在费城的上空将能观察得到。当然,大家都知道月食是什么了,我们都学习过它的成因,并不是像古代人说的那样天狗吃月亮。大家别误会,富兰克林从这次月食中并不是发现了月食是怎样形成的,而是他有了另外的重要发现。

那天晚上九点钟,正是月食将要开始的时候,富兰克林很早就兴冲冲地来到院子里,想要仔细观看这一奇观。可是不巧的是,它却被一场东北方来的暴风雨所阻碍。这场暴风雨7点到此,像往常一样带来厚厚的云层,使整个天空都盖住了,别说月食了,什么都看不见。东北方向正是富兰克林的老家波士顿,可是当邮差将波士顿的报纸送到,那上面记述了同一场风暴在那一地区造成的后果,他发现月食的开始在那里清楚地观察得到,尽管波士顿位于费城东北面400英里之处。这让富兰克林很是困惑不解,风雨是从东北方向过来的,应该是波士顿先有雨,然后才到费城啊!可是事实正好相反。富兰克林写信给在波士顿的一个哥哥询问情况,哥哥回信告诉他,那天晚上的风暴在夜里十一点多才到达波士顿。

而且富兰克林还发现,那场从东北方向来的风暴,越是往东北方向越远的地方,发生的就越迟。

由此,他对这些风暴的成因产生了浓厚的兴趣,并对这种反常的现象提出了自己的看法。他用一件人所熟知的事例加以解释。假定一条长运河里的水在终端被一道闸门堵住了。水一直很平静,直到闸门打开,这时它开始流出闸门,紧挨闸门口的水先动,向闸门流动;紧挨着先动的水后面的水接着流动起来,这样连续不断,直到运河的尽头流动起来,运河尽头的是最后才动的。这里,所有的水的确是向闸门流动的,但依次开始流动的时间却是反向的,也就是从闸门开始,倒回到运河的尽头。

通过这个例子,富兰克林这样解释东北方向风暴形成过程:设想在墨西哥湾或那附近的空气因剧烈受热而稀薄上升,它原来的空间比它以北相邻的较冷、因而较浓密、较重的空气来补充,这一空气的流动又引起它更北部的空气也流过来,形成一股连续运动的气流,而我们的海岸线和内地的山脊使这气流呈东北方向,因为它们是东北—西南走向的。所以,才会形成虽然风暴是从东北到西南方走向,却是越是往东北越是来得迟。

大家可能都见过旋风吧,那小小的一团风很快地旋转着,把草棍、碎纸、树叶什么的都卷入其中,而且越来越粗,越来越大。虽然我们经常见到,可是你们知道它们的详细过程吗?爱观察的富兰克林就曾记录了一次旋风的发生过程。

有一次,富兰克林和他的儿子连同一个朋友,一起骑马去乡下。走着走着,他们看到一股小小的旋风在下面的的山谷中的一条路上刮起来了,它的形状如同一只长的陀螺,尖端朝下旋转着移动过来,一边行进,一边膨胀起来。当它经过他们旁边时,富兰克林看见,旋风的上粗下细,越往上越大,看上去有40到50英尺高,半径长达20到30英尺。他们都停下马来注视着它,可好奇心比较强烈的富兰克林却跟随着它,骑马走在它的边上,观察到它一边前进,一边把它细小底端的尘土全都卷起。

富兰克林不断地向着这股小小旋风挥鞭打去,想将它打散,可是没有一点效果。不一会儿,它离开了道路,进入了树林,它变得更大、更强劲,它卷起的不是尘土了,而是地上堆积得厚厚的树叶,而且力量也大了起来,把高大的树弯成圆圈,令人吃惊;尽管那旋风前进的速度已不那么快,一个人步行都可以跟上它,但它的转动却快得惊人。从它现在裹挟着的树叶,富兰克林能清楚地感觉到它激进的气流是呈螺旋状上升。当看到大树的树干和树身在旋风吹过之处变弯,直到风离开后还保持原样时,才明白刚才自己用鞭子是不可能打散它的。

他跟着旋风走了快一英里,直到一些树的树枝被旋风所断裂而四散飞迸,并落在他的身旁,他才感觉到有些危险,他停下来,看着它继续移动消失在远方。在个过程中,富兰克林发现,旋风前进的方向和当时正常的风向是相反的,尽管它不是保持直线,前进时向两边时有摇摆,有时快有时慢,有时好像有数秒钟几乎停步不前,接着又开始相当快地向前。

这是历史上第一次如此详细地通过科学的方法记录旋风的过程,使科学家们能更容易地研究它的起因和发展。可以说,富兰克林功不可没。

科学对于富兰克林来说,是蕴含于日常生活中的自然界事物发生发展的规律。他在日常生活中发现它们,研究它们;他为了生活中的实际需要,而进行发明、创造,比如他发明了省柴取暖炉,解决了冬天取暖中的问题,发明了导尿管,减轻了哥哥的病痛。而他为人类避免雷电的伤害则发明了避雷针,这是与他在电学研究上的杰出贡献紧密相联系的。

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