科学家提出问题发现真理的小故事

一束普通的鲜花，一次偶然的机会。孕育了一个重大的发现一酸碱指示剂的发现这是发生在300多年前的一个真实的故事。

英国著名物理学家、化学家波义耳平素非常喜爱鲜花，但他却没有时间去逛花园。于是，他只好在自己的房间里摆上几个花瓶，让园丁每天送些鲜花来以便观赏。一天，园丁送来几束紫罗兰。正准备去实验室的波义耳立即被那艳丽的花色和扑鼻的芳香吸引住了。他随手拿起一束紫罗兰，边欣赏边向实验室走去进了实验室后，他把紫罗兰往桌上一放，就开始了他的化学实验。就在他向烧瓶中倾倒盐酸时，一不小心将酸液溅出了少许，而这酸液又恰巧滴到了紫罗兰的花瓣上，波义耳叹息之余立即将紫罗兰拿到水中去冲洗，谁知这下却发生了一个意想不到的现象: 紫罗兰转眼间变成了“红罗兰”，这惊奇的发现立即触动了科学家那根敏锐的神经：“盐酸能使紫罗兰变红，其它的酸能不能使它变红呢？”当即，波义耳就和他的助手分别用不同的酸液试验起来。实验结果是酸的溶液都可使紫罗兰变成红色。酸能使紫罗兰变红，那么碱能否使它变色呢？变成什么颜色呢？紫罗兰能变色，别的花能不能变色呢？由鲜花制取的浸出液，其变色效果是不是更好呢？经过波义耳一连串的思考与实验，很快证明了许多种植物花瓣的浸出液都有遇到酸碱变色性质，波义耳和助手们搜集并制取了多种植物、地衣、树皮的浸出液。实验表明，变色效果最明显的要数衣类植物-石蕊的浸出液，它遇酸变红色，遇碱变蓝色。

自那时起，石蕊试液就被作为酸碱指不剂正式确定下来了。以后波义耳又用石蕊试液把滤纸浸、晾干，切成条状，制成了石蕊试纸。这种试纸遇到酸溶液变红，遇到碱溶液变蓝，使用起来非常方便。

300多年过去了．人们一直在应用波义耳的这一重大发现为工农业生产和科学研究服务。

1785年，英国科学家卡文迪许②通过实验发现，把不含水蒸气、二氧化碳的空气除去氧气和氮气后，仍有很少量的残余气体存在。这种现象在当时并没有引起化学家的重视。一百多年后，英国物理学家雷利③测定氮气的密度时，发现从空气里分离出来的氮气每升质量是1.2572克，而从含氮物质制得的氮气每升质量是1.2505克。经多次测定，两者质量相差仍然是几毫克。可贵的是雷利没有忽视这种微小的差异，他怀疑从空气分离出来的氮气里含有没被发现的较重的气体。于是，他查阅了卡文迪许过去写的资料，并重新做了实验。1894年，他在除掉空气里的氧气和氮气以后，得到了很少量的极不活泼的气体。与此同时，雷利的朋友、英国化学家拉姆塞①用其它方法从空气里也得到了这样的气体。经过分析，判断该气体是一种新物质②。由于这气体极不活泼，所以命名为氩

1817年，化学家贝采利乌斯曾参加了一家硫酸工厂的经营。这家工厂所

用的原料就是来自法龙镇的黄铁矿。工厂的老板毕尤格林先生发现，利用法

龙镇的黄铁矿所得的硫磺，在制取硫酸过程中，总会在铅室的底部凝结有红

色粉末状物质：如果改用别处的硫磺为原料，在铅室的底部就没有这种现象

发生。后来，毕尤格林就找了几位化学家一起去研究探讨这一现象。他们认

为，在铅室底部沉积的物质中，可能含有砷。毕尤格林害怕烧灼砷会造成毒

害事故，因此就不再采用法龙镇出产的黄铁矿了。

贝采利乌斯以一个化学家所特有的敏感，预见到这里面一定有在科学上

值得探讨的内容。于是，他放弃了正在写的一册化学教程的工作，立即转入

到分析这“红色物质”的工作中来。他首先燃烧了250千克法龙镇出产的黄

铁矿，便得到了一定数量的硫磺。所沉淀的红色粉末，却只有3克左右。他

仔细地分析了这3克物质，发现其中最主要的成分仍然是硫磺。贝采利乌斯

把燃烧后的灰烬收集起来，再将它用试管加热。哎呀！这是什么味道？一股

腐败蔬菜的臭味，直冲鼻子。贝采利乌斯被呛得有点受不了，头也痛起来了。

他马上打开了实验室的窗户，苦苦地思索着。在他所熟悉的物质中，哪种元

素燃烧后的味道是这样的呢？难道这正是“地球”？

贝采利乌斯在激动之余立即挥笔写信给在英国的好友——伦敦的马塞特

博士。告诉对方，被德国化学家克拉普罗兹命名为“地球”（拉丁文愿意）

的元素碲也在这里发现了。信刚刚寄出去，他却又疑惑起来了。红色粉末燃

烧的气味虽与克拉普罗兹实验时发现的气味相同，但并没有分离出碲的单质来。怎么能肯定里面一定是碲呢？于是，他开始深深地责备自己的不慎重。

下一步的工作应该是找到碲单质，“以便对这种物质有一个较准确的概念”。

于是，贝采利乌斯便把铅室底部所沉积的红色粉末全部取出来，不厌其

烦地进行了反复实验。经过多次认真分析、比较，认为这发出臭味的果然不

是碲，而是一种从未被人们所认识的新的元素。1818年2月6日，贝采利乌斯写了一封信给马塞特博士，在信中他纠正了前次信中的错误，并把自己的

新发现告诉给这位英国化学家。

大自然给人类的启发是多种多样的。大自然的巢穴，天然浑成，质朴无华，然而正是受此启发，人类才发展起了建设科学，建立起了现代化大城市。大自然的河流，看起来不以人的意志为转移，日夜奔腾不息，但它不也是在日夜教导人们如何理解地球的重力、运动的惯性力等许多道理，教会人们如何开发利用大自然的潜能吗？金属，给人类的灵感就更多了，这类看起来很坚硬的东西，被火融化后竟能按照人类的需要变成为人类所用的工具，更重要的是，它让人们明白了各种物质都有熔点，都能进行形态和能态转化。

人类根据鲨鱼做出了飞机，根据蝙蝠做出了雷达.人类根据蜻蜓的翅膀发明了飞机，根据蝙蝠的嘴和耳朵发明雷达，根据鲸鱼的外形发明了轮船，根据青蛙的眼睛发明了“电子蛙眼”.

由令人讨厌的苍蝇，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。

从萤火虫到人工冷光；

电鱼与伏特电池；

水母的顺风耳，仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。

人们根据蛙眼的视觉原理，已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹，防止以假乱真。

电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场，它能监视飞机的起飞与降落，若发现飞机将要发生碰撞，能及时发出警报。在交通要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞事故的发生。

根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今，有类似作用的“超声眼镜”也已制成。

模拟蓝藻的不完全光合器，将设计出仿生光解水的装置，从而可获得大量的氢气。

根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究，已仿制了人力增强器——步行机。

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