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第7章 開水壺煮出蒸汽機(jī)

瓦特(1736——1819年),英國發(fā)明家。1795年提高了蒸汽機(jī)的熱效率和工作的可靠性,還發(fā)明了滾筒復(fù)印機(jī)、千分卡、分度器、立體繪圖儀等。

1736年1月19日,瓦特出生在英國蘇格蘭的格林諾克村,這是一個山清水秀的好地方。流經(jīng)這里的克萊德河,河面寬闊,河水碧藍(lán)。河上一艘艘的船揚(yáng)起白色的帆,宛如一只只美麗的天鵝。河岸兩邊綠樹成蔭,綠樹叢中時常可見造船廠的廠房。

瓦特的父親是個技藝高超的造船裝配工人。母親是一個很有教養(yǎng)的人。

瓦特自幼身體瘦弱,加上家里很窮,所以他沒有上學(xué)。在家里,媽媽天天都教他學(xué)習(xí)語文和數(shù)學(xué)。

他十分愛問問題,有時大人們對他的問題也束手無策。

瓦特一天天長大了,他問的問題也越來越多了。一天,爸爸媽媽帶他到祖母家做客。

祖母見到他們非常高興,立刻為他們燒水、拿水果,忙個不停。

一會大人們都去說話,瓦特獨(dú)自一人來到廚房,他坐在爐子旁的箱子上,眼睛緊盯著水壺。

水慢慢地開了,壺蓋被水蒸氣掀得“啪啪”直響,一個勁地往上跳動。

他站起來湊近水壺仔細(xì)地看著跳動的壺蓋。不知看了多久,整個廚房里彌漫著水汽,像冬天的濃霧一樣。

這時,祖母突然想起她燒的開水,匆匆來到廚房。她看見水汽中的瓦特一動不動地站在那兒,以為出了什么事,立刻大聲喊道:

“瓦特,你在干什么?”

瓦特回過頭來,笑著說:“我在看水壺。”

“唉呀,你這傻孩子,水壺有什么好看的。”祖母愛憐地說。

“你看,水燒去了一大半,弄得滿屋子水汽。水開了,你怎么不叫我?”

瓦特拉著祖母的手問道:“奶奶,壺蓋為什么會跳動呢?”

祖母一聽這個問題,心想:這孩子可真有點(diǎn)傻,這點(diǎn)事也不明白。于是,有些生氣地說:

“水開了,壺蓋當(dāng)然要跳動了?”瓦特覺得祖母沒說清楚,又接著問:

“為什么水開了壺蓋就跳動呢?是什么東西在推動它嗎?”

“這……”祖母被問住了,回答不上來,她只好說:

“看你這個小家伙,一天到晚,總是有問題,這個奇怪的問題,你自己去想吧,反正我不知道。”

瓦特嘆了口氣說:“那好吧,我自己來想。”

回家后,瓦特便開始尋找壺蓋跳動的原因。

一連幾天,他都坐在爐子旁仔細(xì)觀察。在水快開的時候,他趕緊打開壺蓋,看見一串串水泡從水底直往上冒,到了水面立刻破裂變成水蒸氣,跑出水壺。如果蓋上壺蓋,水蒸氣要跳出來就只有掀開壺蓋才行。

“哦!我明白了,是水蒸氣在推動壺蓋。水蒸氣是個大力士,這么重的壺蓋,它也能掀起來。要是用一個大鍋來燒水,產(chǎn)生的蒸汽肯定能推動很重的東西。”

瓦特通過這幾天的觀察,他把自己的想法告訴了家人。父母聽了,都夸他愛觀察,愛動腦筋。瓦特長大后,通過觀察和思考發(fā)明了很多機(jī)器,成為英國最偉大的發(fā)明家。

心得·啟迪

所謂處處留心皆學(xué)問。只要你善于觀察、善于思考,就會從中獲得意想不到的收獲。瓦特就是在日常生活中,通過對水蒸氣推動壺蓋的觀察和思考,發(fā)明了具有革命意義的蒸汽機(jī)。

蘋果砸出來的“引力”

牛頓從小對茫茫宇宙就非常感興趣,他在研究天體運(yùn)動時,一直都在苦苦思索著,要找到使太陽系所有行星都圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的神秘力量。有一天,一件突然發(fā)生的小事,促使牛頓找到了問題的答案。

那是1666年秋季的一天,天氣格外晴朗。牛頓和往常一樣,早早地就來到沃斯索斯普村莊園的小花園里,一邊曬著暖和的太陽,一邊思索著天體運(yùn)動法則的問題。他身后是一棵很大的蘋果樹,上面結(jié)滿了紅彤彤的大蘋果,微風(fēng)一吹,一陣陣沁人心脾的清香撲面而過,十分誘人。可是,牛頓對眼前的美景無動于衷,他沒有去摘垂在眼前的大蘋果,而是陷入了深深的思考之中……

“月球是人類最為熟悉,也是離我們最近的一個星球。如果天體運(yùn)動的法則對任何星球都適用的話,只需弄明白地球和月球的運(yùn)行關(guān)系,不就都明白了嗎?可是,這個關(guān)系又是怎樣的呢?”

牛頓一面專心致志地思考問題,一面曬著暖洋洋的太陽,不知不覺地打起盹來。忽然一陣風(fēng)吹過,一個大蘋果掉了下來,不偏不倚,恰好砸在牛頓的頭上。

“啊!誰在打我?”牛頓從睡夢中驚醒,嚇了一跳。他環(huán)顧四周,以為誰在打他,可是四周靜悄悄的,一個人影也沒有,只有果樹的葉子在慢慢地晃著。于是牛頓沒作理會,又低頭思考起來。

“咦,一只大蘋果。”

牛頓拾起腳邊的一只大紅蘋果看了一會兒,又向上看著滿樹的蘋果。“哦,原來是你們在搗蛋!”牛頓笑呵呵的對著蘋果樹說。

突然,牛頓像是想起來什么似的,愣愣地注視著手里的這個“天外來客”,若有所悟,并自言自語道:

“為什么蘋果不往天上掉,不向前后左右掉,而偏偏落在樹的正下方呢?”

牛頓思考著這個問題,思緒飛到了月亮,飛到了茫茫的宇宙……他手中的蘋果,也已經(jīng)變成了月球,變成了行星,變成了茫茫太空中的一個個天體。

牛頓坐在樹下,對著蘋果沉思了許久,突然,他悟出了一個道理:

“蘋果從樹上掉下來,只因為地球在用力往下拽它,在吸引著它。”

“可是,蘋果是因地球的引力而掉在地上的,為什么月球就不會受地球引力的影響而掉下來呢?”

“又是什么樣的力使它們始終保持著一定距離運(yùn)轉(zhuǎn)呢?難道是因為月球和地球的距離比蘋果和地面的距離大的緣故嗎?”

牛頓百思不得其解。

“地球的力量到底有多大?這種力量有沒有極限呢?”

一個又一個疑問困擾著牛頓。

忽然,牛頓想到了小時候玩過的一種游戲:

首先把一塊石頭用一根繩子綁住,然后把繩子的另一頭系在手上,再用力使勁地甩,石頭就會繞著圓圈打轉(zhuǎn)。

牛頓想:

“如果把人看成是地球,而石頭就是月球,石頭繞著人轉(zhuǎn),那么繩子也就相當(dāng)于地球引力,石頭越大,轉(zhuǎn)起來越費(fèi)力。”

“這樣,就可以了解到月球為什么保持一定的距離,環(huán)繞地球轉(zhuǎn),而不會飛走或掉到地球上來了。同樣的道理,太陽與地球之間,也存在著這種引力。而宇宙中的其他星體之間,也被這種引力吸引著,有規(guī)律地運(yùn)動著。”

牛頓一下子開了竅似的,悟透了宇宙運(yùn)動規(guī)律,于是萬有引力就這樣被發(fā)現(xiàn)了。牛頓悟出了這個道理,心中有說不出的喜悅,可是思考并未因此而止步,他仍在思考著地球、月球、太陽之間存在的這種力會不會改變。

牛頓又想到了開普勒的第二法則:假如有一個行星,它環(huán)繞地球一周用27年,那么它和地球的距離就是太陽距離的九倍。

牛頓運(yùn)用這個法則反推回去,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了有名的“逆二乘法則”。運(yùn)用這個法則,可以推算出地球和月球之間的引力。后來,科學(xué)家運(yùn)用這個定律,測算出了彗星出沒的時間,并相繼發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星等。

心得·啟迪

牛頓從蘋果落地的小事,發(fā)現(xiàn)了偉大的萬有引力定律,這看似偶然的事件,其實(shí)蘊(yùn)藏著深刻的哲理和啟迪。牛頓的成就是偉大的,但在回答成就是怎么得來的時候,他卻說:“我并沒有什么方法,只不過對于一件事情,我總是愛花很長時間去思考罷了。”

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