科學偶然故事（簡體書）

陳仁政，1943年生于重慶，中學教師，長期從事數學等學科教育。在《數學通報》、《知識就是力量》、《光明日報》等50多種報刊上發表過文章200多篇（次）。出版過《站在巨人肩上》叢書、《七彩學生文庫·科學天梯》叢書、《說不盡的π》、《不可思議的e》等專著20多種。其中《說不盡的π》與《不可思議的e》獲2009年度“國家科學技術進步獎”二等獎；《七彩學生文庫·科學天梯》叢書獲2010年第一屆“中國科普作家協會優秀科普作品獎”提名獎。

《科學偶然故事(貓兒闖禍之后)》力圖在弘揚科學精神，提倡科學方法，普及科學知識上下功夫。本書講述了幾十個科學史上的偶然故事，以改變人們認為科學研究枯燥無味，使本書成為一部全方位啟迪人生智慧的生動教材，化為一曲有關科學的絢麗多彩而又妙趣無窮的華彩樂章。本書由陳仁政主編。

康德說過：“世界上有兩樣東西最使人敬畏，那就是頭上的星空和心中的道德。”頭上的星空，可以理解為大自然。自從有人類以來，人們就一刻也沒有停止對大自然的探索，也沒有停止對自身的認識和提升。
大約在500年前，現代科學技術在歐洲開始萌芽并得到突飛猛進的發展。新技術的大量使用，思想觀念上的進一步解放，科學體系逐步建立，科學的方法逐步完善，科學的領域逐步擴展。更重要的是實事求是，追求真理的科學精神得到發揚。
科學發展的過程是十分曲折艱難的，科學家的研究和工作也不都是會得到掌聲和鮮花，在探討大自然的真理的時候，他們常常需要付出超出常人的努力，也常常要和固有的陳規陋習發生沖突，有時甚至需要付出鮮血和生命的代價。這些過去的故事在今天看來依然是那樣感人至深。
當今的年輕人學習負擔很重，在學習大量教科書的同時，也應該從課堂里走出來，放松一下，看看課外圖書，學習一些科普知識，提升科學素質，開闊視野。讓科學為我們的人生增添一些亮色。這些是我們編寫這套書的初衷。
這是一套大型的科普叢書，我們力圖在弘揚科學精神，提倡科學方法，普及科學知識上下功夫。使這套書成為一部全方位啟迪人生智慧的生動教材，化為一曲有關科學的絢麗多彩而又妙趣無窮的華彩樂章。
在編寫過程中，我們盡量全方位地展示科學發展的方方面面以及科學家的完整形象，盡量避免像教科書那樣平鋪直敘地展現科學技術的“一般知識"。那樣做不但枯燥無味，而且會使許多科學發明發現的漫長、曲折、艱辛的荊棘之路，被夷為短捷、直線、輕松的鮮花坦途；科學精神、科學信念、科學思想、科學方法等都沒有了蹤影。
這套叢書，我們盡量不用平淡的實錄和乏味的說教，而是用或波譎云詭、動人心魄，或懸念迭起、引人人勝，或山重水復、云遮霧障，或柳暗花明、煙消日出的故事，讓讀者在輕松閱讀的同時，領略到科學的神奇魅力。
這套叢書，盡量不用枯燥的筆調、華麗的辭藻、冗長的堆砌，而是力圖簡介，同時把大量的詩詞格言、民間諺語、趣味謎語、流行歌曲等鑲嵌在書中。這樣，讀者既可以領略到科學的嚴謹之美，又充分享受到濃濃的人文關懷。
這套叢書，不僅是科學史的“錄音機"和“錄像機”，還是現實的“攝像機”，我們盡量把握時代的脈搏，把最新的科技進展收入到書中。
這套叢書，我們不僅展示了科學家們光輝燦爛并大氣磅礴的“正面形象”；同時還展示了一些“背面”的縮影(有時是“陰暗”的)，例如他們的彷徨與吶喊、失誤和悲劇，甚至是一些錯誤。然而，這些使他們“大打折扣”的“陰影”，絲毫不會掩蓋他們的功績，反而讓人體驗到他們“有血有肉”的黎民本色和歷史局限，因此更加親近與真實。這本身也體現出了一種實事求是的科學態度。這種體驗，也許有利于拉近這些科學偉人和我們“凡人”之間的距離，堅定我們未來攀登科學高峰的信念。
讓我們一道聆聽那動人的科學樂章，登上科學的天梯，步人科學的殿堂吧！
陳仁政
2008年3月

1　講課提問的啟示——伽利略發明溫度計
2　改進電話的偶得——這樣破解“留聲難題”
3　明察秋毫的眼睛——顯微鏡的發明
4　視通千里的眼睛——望遠鏡的發明
5　意外電擊之后——萊頓瓶的發明
6　接錯導線之后——古拉姆發明實用電動機
7　“瘋子”讓導線說話——貝爾發明電話
8　話務小姐受賄引出的發明——自動電話機的發明
9　“專利文獻”中的光明——碳絲白熾燈的發明
10　發光花盆和煤油味的啟示——手電筒和電爐的發明
11　當代的“楊任慧眼”——雷達的發明
12　煙灰掉進坩堝之后——新型電池這樣誕生
13　地磁為何異常——大鐵礦是這樣被發現的
14　山頂“佛光”的啟示——威爾遜發明云室
15　破獲“能量失竊案”之后——中微子的發現
16　筆尖下的反粒子——狄拉克首次算出正電子
17 在書籍插圖的啟示下一勞倫斯發明回旋加速器
18 喝啤酒引出大成果一格拉塞爾發明氣泡室
19　牛不吃水和分析礦石——鎂、鍺和鎳的發現
20　鮮花為什么變色——玻義耳發明石蕊指示劑
21　植物和礦物引出的發現——氧氣和氯氣的發現
22　栽花得柳的發明——帕金發明苯胺紫
23　罐子漏“油”引出的發明——達納安全炸藥的發明
24　貓闖禍、提海藻與煉黃金——碘、溴和磷的發現
25　貓兒闖禍之后——貝克蘭發明酚醛塑料
26　忘洗玻璃棒之后 卡羅薩斯發明尼龍
27　瓶內為何有白粉——普倫基特發明“塑料王”
28　氣步甲蟲的啟示——從“二元化武”到“二元汽油”
29　另一個生命“小王國”——列文虎克發現微生物
30　小山村里的奇遇——薩古拉發現麥角酸致幻劑
31　一張毛皮引起轟動——神甫發現“大貓熊”
32 它使人們“大吃一驚”——里奇發現左螺旋DNA
33　治酒醉摔傷病人之后——華佗發明麻沸散
34　一群“洋人”的發明——西藥麻醉劑的發明
35　蹺蹺板的奧秘——雷奈克發明聽診器
36　路邊的葡萄為何不爛——米勒德特發明波爾多液
37 叫瘋狗不再為非作歹——巴斯德發明狂犬疫苗
38　從土豆霉到洋膠菜——科赫發明固體培養基
39　“馬大哈”的器皿長霉之后——弗萊明發現青霉素
40　塵封史卷中的偶然發現——青霉素“東山再起”
41　桔紅染料引出的藥物——多馬克發明百浪多息
42　質疑常規方法之后——湯飛凡等發現沙眼病毒
43　老鼠亂竄闖禍之后——克拉克發明人造血
44　滑雪偶得之后——人造血管的誕生
45　“外星來的病毒”——普魯西爾發現蛋白致病因子
46　妻子噴殺花蟲的啟示——來自耳垢中的殺蟲剎
47　聾啞人用腦和眼說話——第一顆變星的發現
48　望遠鏡對準“金牛”之后——皮亞齊發現谷神星
49　“天狼”為何“打醉拳”——貝塞爾發現白矮星
50　“小綠人”“傳情”之后——脈沖星是這樣發現的
51　黃金夢破見“山脈”——哈伯發現“大西洋脊梁”
52　被茅草割傷之后——魯班這樣發明鋸子
53　暴風襲倒大樹之后——鉛筆這樣問世
54　“不務正業”的登山旅游——帕潘發明高壓鍋
55　逼出來的發明——水泥和鋼筋混凝土的發明
56　開水壺中有何秘密——瓦特改進蒸汽機
57　小魚逃生的啟示——布什內爾發明潛水艇
58　乘船游玩之后——富爾頓發明輪船
59　壞損運煤車“逼迫”之后——斯蒂芬森發明火車
60　火車晚點和孩子游戲——詹內發明火車掛鉤
61　車毀人亡之后——威斯汀豪斯發明制動器
62　澆花水啟示鄧祿普——充氣自行車胎的發明
63　撞倒紡車之后——哈格里沃斯革新紡紗機
64　太太側影的啟示——肖爾斯改進打字機
65　天涼病愈和忘關機器——空調和冰箱的發明
66　飛機失事之后——拉鏈這樣得以流行
67　藥瓶掉下之后——彭奈迪脫斯發明安全玻璃
68　卡車司機“急中生智”——麥克萊恩發明集裝箱
69　血循環啟示科學家——田雄發明循環鍋爐
70　從人走路到船走路——“步行鉆井平臺”的發明
71　使女、搬運工和“馬大哈”——冰糖、白糖與松花皮蛋的來歷
72　為何今天羊不聽話——咖啡的發現
73　試制橡膠失敗之后——亞當斯發明口香糖
74　情急無心垂釣鉤——“可口可樂”的誕生
75　生日菜肴為何甜蜜蜜——法爾貝光發現糖精
76　菜肴今天為啥特鮮——池田苗菊發現味精
77　看吵架之后的靈感——“珍珠大王”這樣發財
78　植物為他引路——伍德沃德發現大銅礦
79　“有機界的騾子”——萊尼茲爾發現液晶
80　改進槍膛失敗之后——不銹鋼的發明
81　刺果黏住褲子以后——喬治發明尼龍搭扣
主要參考書

“別上來了！別上來了！擠不下了，”面對聞訊蜂擁而來的記者，《科學美國人》的主編俾契詼諧地說，“樓板快塌了！”
這是1877年12月7日在《科學美國人》雜志社樓上俾契的辦公室里發生的一幕。
那么，這里發生了什么轟動性新聞，讓記者們趨之若鶩呢？
只見一個30歲的小伙子把帶有尖針和薄膜的圓頭狀的東西，放在一個錫紙的圓筒上，然后轉動和圓筒相連的手柄。此時，這個裝置就說起話來：“早晨好，親愛的先生……”接著就是唱歌、吹口哨、咳嗽、打噴嚏等聲音。
“啊！這么幾件簡單而司空見慣的東西就能記錄聲音，說出話來……”大家驚得目瞪口呆。
這下知道了，這就是“會說話的機器”——留聲機。當然，發明它的小伙子就是這天早晨搭乘頭班火車來到紐約的愛迪生(1847～1931)——俾契的老朋友。
愛迪生轟動的表演之后，美國最大的科普雜志《科學美國人》特地刊載了一篇報道新機器誕生的文章：《當代最偉大的發明——會講話的機器！》
那么，愛迪生是怎么發明出留聲機的呢？
愛迪生從小就愛動手用腦。他12歲和15歲在火車上當報童的時候，因為兩次意外事故，耳朵聾了。后來，有人就因此稱他為“聾子發明家”。
1875年，貝爾發明了電話。但初期的電話送話器靈敏度并不高——雙方要大喊大叫才能通話，非常吃力。聾子愛迪生決定改進送話器的靈敏度。
一天，愛迪生調試送話器，因為他聽力不好，就用一根短尖針來檢驗傳話膜片的振動情況。不料，當他手里的短針剛接觸到膜片之后，意外發現了一個奇怪的現象：隨著說話聲音的強弱變化，短針發生了有規律的顫動——聲音高時顫動快而且大，聲音低時顫動慢而且小。接連試了好幾回，結果都是如此。愛迪生沒有放過這偶然發現的現象，而是端詳著那根短針。突然，他靈機一動：“如果反過來，先使短針顫動，不就可以復原出聲音了嗎？”這個想法雖然短暫，但很奇特，因為此前還沒有人想到過。這就是當初愛迪生想要發明留聲機，正在“找不著北”的時候偶然從天上掉下來的“林妹妹”。當然，這就破解了“留聲”的難題。
經過幾天幾夜的思索和實驗，愛迪生終于在筆記本上寫下他關于留聲機的最初方案：
1877年7月18曰
我用一塊帶尖針的膜片，對準急速旋轉的蠟紙，聲音的振動就非常清楚地刻在蠟紙上了。試驗證明，只要把人的聲音貯存起來，什么時候需要就什么時候放出來，是完全可以做到的。
愛迪生的思路是：既然電能生磁，那么磁能否生電呢？既然聲音可以振動短針，那短針振動可否發聲呢？由此可見，他與當年英國物理學家法拉第(1791～1867)的“磁生電”思路如出一轍——逆向思維。逆向思維是科學發明發現的重要方法之一。
經過愛迪生和助手約翰·克魯茨等幾年的努力，終于在1877年12月6日完成了第一臺留聲機的發明，并在1878年取得了留聲機的專利。他的第一張唱片《瑪麗有一只小羊》，也是在1877年12月初完成的。它的歌詞是：
瑪麗有只小羊羔，
雪球兒似一身毛。
不管瑪麗往哪去，
它總跟在后頭跑。
在愛迪生研制留聲機的時候，一位朋友前來拜訪他，問他目前在研究什么。愛迪生靈機一動說：“這樣，我晚上告訴你。”當天夜里，客人就寢時剛進屋，就聽到房間里有人在說：“現在是11點，請你等一小時再睡！”客人愣了許久，在屋里張望了半天，始終不明白這是誰在說話。等到12點，又有一個聲音在屋里響起：“現在12點了，你可以到床上去‘死’了！”客人驚駭不已——這難道真是天神的聲音嗎？客人失魂落魄地開門就往外跑，愛迪生卻站在走廊上，大笑不止，最后才說：“這就是我最近發明的玩意！”
至于改進送話器，愛迪生通過多次實驗，也獲得了成功。他發明了炭精(粒)送話器，進一步改善了貝爾電話機的送話器的靈敏度。
后來，愛迪生又改進了留聲機——它用大喇叭把聲音傳得更遠。
僅僅10年以后的1887年，德國技師埃米爾·貝林納(1851～1929)就把愛迪生的圓筒式留聲機，改進為滾筒式留聲機。第二年，他又發明了圓盤型留聲機和唱片。
后來，形形色色的錄音和放音設備如雨后春筍，一直到現在我們家庭中的VCD、DVD和掛在脖子上的MP3、MP4。
愛迪生和他的助手們有2 000多項發明，其中有1000多項取得專利——最著名的是留聲機、電燈和電力照明系統、鎳鐵蓄電池、活動電影，愛迪生成了我們熟悉的發明大王。1922年，在著名的《泰晤士報》開展的“美國當代12大偉人”的讀者評選活動中，愛迪生被評選為“12大偉人”中的第一名。P7-10