科學(xué)家的故事(四)

　　李?；舴沂堑聡?guó)地理學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家，近代早期中國(guó)地學(xué)研究專家。1833年5月5日生于普魯士上西里西亞卡爾斯魯赫(今屬波蘭)。1856年畢業(yè)于柏林大學(xué)。曾任柏林國(guó)際地理學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)、柏林大學(xué)校長(zhǎng)、波恩大學(xué)地質(zhì)學(xué)教授、萊比錫大學(xué)地理學(xué)教授等。1905年10月6日在柏林逝世。

　　李?；舴以缒暝芯康倭_爾和阿爾卑斯山脈地質(zhì)，成功地建立了南蒂羅爾的三疊系層序。他對(duì)喀爾巴阡山、多洛米蒂山和特蘭西瓦尼亞區(qū)域地質(zhì)的研究也卓有成效。1860年，他作為地質(zhì)學(xué)家，應(yīng)邀隨同德國(guó)經(jīng)濟(jì)使團(tuán)去遠(yuǎn)東，訪問了錫蘭(今斯里蘭卡)、日本、臺(tái)灣、西里伯斯、爪哇、菲律賓，并從曼谷旅行到緬甸的毛淡棉。1863年—1868年在美國(guó)加利福尼亞進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了金礦。

　　李?；舴?868年9月到中國(guó)進(jìn)行地質(zhì)地理考察，直至1872年5月，將近4年，走遍了大半個(gè)中國(guó)(14個(gè)省區(qū))。回國(guó)之后，從1877年開始，他先后寫出并發(fā)表了五卷并帶有附圖的《中國(guó)──親身旅行的成果和以之為根據(jù)的研究》。這套巨著是他4年考察的豐富實(shí)際資料研究的結(jié)晶，對(duì)當(dāng)時(shí)及以后的地學(xué)界都有重要的影響。

　　他在《中國(guó)》第1卷里，以專門的章節(jié)論述了中國(guó)的黃土，最早提出了中國(guó)黃土的“風(fēng)成論”。他也采集了大量各門類化石，收集了很多各時(shí)代地層資料。德國(guó)古生物學(xué)家弗萊希、施瓦格、凱塞爾等對(duì)李希霍芬所采化石的研究論文也發(fā)表在《中國(guó)》各卷中。李?；舴以谶|寧、山東、山西和河北北部建立了3條系統(tǒng)剖面。他首先提出了“五臺(tái)系”和“震旦系”等地層術(shù)語。

　　他對(duì)中國(guó)造山運(yùn)動(dòng)所引起的構(gòu)造變形有開創(chuàng)性的研究。他在山東、北京西山、大青山、五臺(tái)山等地發(fā)現(xiàn)了許多褶曲和正斷層，在泰嶺發(fā)現(xiàn)了逆掩構(gòu)造，在《中國(guó)》第2卷中的“中國(guó)北方構(gòu)造圖”上，他畫了一條被稱為“興安線”的推斷構(gòu)造線，從興安嶺經(jīng)太行山，一直達(dá)到宜昌附近。他還提出了中國(guó)北方有一個(gè)古老的“震旦塊”，是一個(gè)具時(shí)間關(guān)系的地質(zhì)構(gòu)造單元。

　　他在《中國(guó)》第2、3卷中，將中國(guó)各地火成巖作為地層剖面中的一部分加以描述，如遼東古老的高麗花崗巖，秦嶺天臺(tái)山志留紀(jì)花崗巖，南京山地花崗巖、安山巖和玄武巖等。

　　近代早期來華考察的地學(xué)家中，經(jīng)歷時(shí)間之長(zhǎng)、搜集資料之豐富、發(fā)表著作分量之大，李希霍芬是極為突出的。他為中國(guó)地質(zhì)、地理之研究，作了奠基性、開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)，尤其為當(dāng)時(shí)的中國(guó)帶來了近代西方地學(xué)、甚至整個(gè)自然科學(xué)的思想和方法，他是近代中國(guó)和西方國(guó)家科學(xué)交流的重要先驅(qū)，對(duì)近代中國(guó)地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展具有重大影響。

　　科學(xué)家的故事(五)

　　為了盡快地把有用的信息傳遞到遠(yuǎn)方去，古代的中國(guó)，在遙遠(yuǎn)的邊塞通向京城的道路上修建了許多烽火臺(tái)，邊境一有戰(zhàn)事或其它緊急情況，就一站接著一站地點(diǎn)起烽火，把信息傳到京城帝王那里。但是，烽火臺(tái)造價(jià)很高，還需要晝夜派人駐守瞭望，又不能傳達(dá)信息的具體內(nèi)容，所以，大量的信息還得靠人力傳遞。

　　公元前490年，希臘人在馬拉松這個(gè)地方打敗了波斯軍隊(duì)，贏得了保衛(wèi)國(guó)土的勝利。為了讓首都人民盡快地分享這一喜訊，在沒有任何交通工具的情況下，希臘軍隊(duì)的將領(lǐng)就派了一個(gè)叫斐迪辟的士兵，徒步從馬拉松平原一刻不停地跑到了當(dāng)時(shí)希臘的首都雅典。當(dāng)斐迪辟向首都人民報(bào)告了勝利的喜訊后，終于因極度疲勞而倒下犧牲了。為了永遠(yuǎn)紀(jì)念這位英雄，人們就把他所跑的全路路程(42195米)列為長(zhǎng)跑比賽的一個(gè)項(xiàng)目，并命名為馬拉松賽跑。在古代，人們傳遞信息是多么地困難啊。古代人們極力地尋找最快的傳遞信息的方法，然而，只能在神話小說里創(chuàng)造出“千里眼”和“順風(fēng)耳”，以寄托自己的理想。

　　“順風(fēng)耳”的理想終于由一名美國(guó)畫家實(shí)現(xiàn)了，他就是電報(bào)機(jī)的發(fā)明者──莫爾斯。

　　19世紀(jì)初期的一個(gè)秋天，在一艘航行的船上，一群旅客正圍著一個(gè)名叫杰克遜的醫(yī)生，聽他講述發(fā)明不久的電磁鐵：一塊馬蹄形的、纏著導(dǎo)線的鐵塊，一通電就會(huì)產(chǎn)生吸引力;而電流一斷，吸著的鐵性物質(zhì)便都掉了下來。大家都被這新鮮事吸引住了。當(dāng)時(shí)莫爾斯也正好在場(chǎng)，他在感到好奇的同時(shí)，卻比周圍其他人想得更深、更遠(yuǎn)。他向杰克遜問了一個(gè)問題：電流在導(dǎo)線里流動(dòng)的速度快不快(可見莫爾斯毫無電學(xué)知識(shí))?當(dāng)他知道電流的速度快得在幾千千米長(zhǎng)的電線里，一瞬間就能通過時(shí)，一個(gè)大膽而又新奇的想法，在他頭腦中出現(xiàn)了。

　　海輪上的巧遇，改變了莫爾斯的生活道路。他放棄了自己心愛的繪畫事業(yè)，開始了發(fā)明電報(bào)的艱苦研究工作。十多個(gè)春秋過去了，他終于獲得了成功，利用電流一斷一通的原理，發(fā)明了電報(bào)機(jī)和用點(diǎn)畫表達(dá)信息的電碼──“莫爾斯電碼”(目前使用的小學(xué)自然課本中選編的電碼就是其中的一種)，使通訊變得便利了。

　　電報(bào)雖然能迅速地傳遞信息內(nèi)容，但是，發(fā)報(bào)人先得把信息內(nèi)容轉(zhuǎn)換成符號(hào)，按一定的操作規(guī)律把這種符號(hào)發(fā)送到收?qǐng)?bào)人那里。收?qǐng)?bào)人收到這種符號(hào)后，再利用電碼把它所代表的內(nèi)容翻譯出來，還是比較麻煩。如果能直接傳送語言信號(hào)那該多好啊!人類是永遠(yuǎn)也不會(huì)滿足的，發(fā)明了電報(bào)后，又在給自己出新的難題了。

　　第一個(gè)向這個(gè)難題宣戰(zhàn)并獲得勝利的是美國(guó)一位研究聾啞語的教師貝爾。貝爾開始研究這個(gè)難題時(shí)，對(duì)電學(xué)一竅不通。但是，他在研究人的聲帶過程中想到：聲音是靠聲帶的振動(dòng)而產(chǎn)生的，能不能把這種振動(dòng)通過電流的強(qiáng)弱變化送出去呢?能不能把物體的振動(dòng)變成變化的電流，再把變化的電流還原成物體的振動(dòng)發(fā)出聲音來呢?這可真是個(gè)大難題。

　　為實(shí)現(xiàn)自己的理想，貝爾來到了千里之外的華盛頓，從頭開始學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)。經(jīng)過3年的發(fā)奮努力，他在機(jī)械工匠沃特森的幫助下，終于在1876年制成了世界上第一套話筒和聽筒。用電流傳送聲音的理想實(shí)現(xiàn)了。但是，當(dāng)時(shí)的電話雜音太大，傳送距離又太短，離實(shí)際應(yīng)用還有一段距離。

　　1878年，大發(fā)明家愛迪生對(duì)電話機(jī)作了較大的改進(jìn)，使通話距離增長(zhǎng)到100多千米。

　　1915年，貝爾又進(jìn)一步解決了由于長(zhǎng)距離通話給電話機(jī)帶來的一系列技術(shù)性問題，終于在這一年的美國(guó)，架起了第一條長(zhǎng)達(dá)6000多千米的電話線路。

　　現(xiàn)在，電話已成了人們生活中不可缺少的通訊工具。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，平均每1～2人就擁有一臺(tái)電話機(jī)。電話的功能也越來越多：有的電話機(jī)當(dāng)主人不在時(shí)，能自動(dòng)地把對(duì)方的傳話內(nèi)容記錄在磁帶上;有的除了通話外，還能同時(shí)傳送手寫的文字或圖形;有的甚至能通過電話機(jī)前的熒光屏使通話人相互見面。這可真比神話中的千里眼和順風(fēng)耳更神了，因?yàn)檫@種可視電話同時(shí)具備了千里眼和順風(fēng)耳的雙重功能。