居里夫人与镭

名言

如果能随着理想而生活，本着正直自由的精神，勇往直前的毅力，诚实不自欺的思想而行，一定能臻于至美至善的境地。

——居里夫人

故事

居里夫人（１８６７—１９３４年），原名玛丽亚·斯可罗多夫斯卡，出生在俄国沙皇统治下的华沙。她通过努力学习，拿到了两个学位证书。她在放射性物质领域进行不懈地探索，发现了镭和钋两种元素，并提出了“放射性”这一术语，虽然发现了放射性元素，但是居里夫人放弃了对镭元素提炼方法的专利，而是把专利让给了世人。她是世界上唯一一位两次获得诺贝尔奖的女性科学家，后人为了纪念她称她为镭的母亲。

玛丽亚的童年充满了更多的艰辛，她１岁那年，妈妈和大姐因病去世。这对玛丽亚来说，是一个巨大的打击。但是玛丽亚没有被击倒，而是同父亲一起积极地生活。

玛丽亚的父亲是一名物理教师，这对玛丽亚来说是一种资源，而父亲的实验工具更可以让玛丽亚随意地学习、实验。玛丽亚在２４岁的时候通过巴黎学院的考试，终于在大学里找到了自己的位置。玛丽亚经常在学校的图书馆里刻苦地学习，看书入迷时会忘记吃饭，竟然晕倒在图书馆。她住的房子破烂不堪，在冬季更是冷得刺骨。但玛丽亚没有屈服。来到巴黎学院两年，她参加了物理学士学位的考试，并以第一名的成绩通过考试，第二年以第二名的成绩通过数学学士学位的考试。１８９４年她与法国物理学家皮埃尔认识并结成了夫妻。

１８９８年，法国物理学家贝可勒尔在含铀这种元素的矿物质中发现这种矿物质能够放出一种射线，但是他却解不开这种射线的秘密。居里夫人与皮埃尔知道后就开始对这种矿物质进行研究，但是却苦于没有实验室。后来经过皮埃尔多次申请，校长才勉强批了一间破烂的小屋作为他们的实验室。而这间小屋在夏天就像火炉，冬天就是冰窖。当他们第一天搬进这个小屋的时候只有两把椅子，皮埃尔认为太少，客人来了没有地方坐，居里夫人则说：“这样也好，可以有更多的时间进行研究。”

当她在研究铀盐矿石的时候，认为不可能仅仅只有铀矿能放出射线，于是她找来所有能接触到的金属矿物质并根据元素周期律逐一进行测定，结果在钍的化合物中也检测到射线。居里夫人确定，不光世界上还有其他的元素能够放出射线，因此与比埃尔商量给这类元素取个名字，最后居里夫人建议用这镭元素的特征进行命名，就叫放射性元素。

她发现沥青铀矿里的放射性比铀大得多，而已知的元素并没有这么大的放射性，因此他们决定找出这种元素，这种元素只有在沥青铀矿中才能找到，但这种沥青铀矿十分贵，当时他们根本没钱。最后，他们认为研究沥青铀矿的废渣中也含有这种未知元素。奥地利政府听说后就提供给他们一吨铀矿废渣。于是两人开始了提炼这种新元素的实验，在高温、刺鼻和臭味下的３年里，皮埃尔曾经想放弃，但是玛丽亚一直相信自己的工作就要得出结论，最后两人开始分工，皮埃尔负责新元素的性质分析，玛丽亚对新元素进行提炼。皇天不负有心人，他们终于发现了新的放射性元素８４号，比铀强４倍，类似铋，居里夫人以钋命名，表达了她对祖国波兰的热爱。不久，她又提炼出０１２克新元素，并命名为“镭”，同时测得镭的原子量为２５５。新元素的发明开启了人类现代化的医疗事业，１９３年，居里夫人夫妇与贝克勒尔共享了诺贝尔物理学奖。

１９６年，皮埃尔因为车祸去世，居里夫人尽管十分伤心，但是她依旧执着地进行着自己的研究，并成为巴黎学院理学院的第一位女教授。１９１年，她的论放射性一书出版。居里夫人在化学和医学方面一样在发挥着她的聪明才智，她用放射性元素研究了人类癌症的治疗方法。鉴于她在化学、医疗以及对镭与钋发明方面的贡献，１９１１年，她获得诺贝尔化学奖。她是世界上唯一两次获得诺贝尔奖的女性。

居里夫人一生共得了１项奖金、１６种奖章、１７个名誉头衔，特别是两次诺贝尔奖。但她对于名誉却不是太在乎，在很多人的眼里，玛丽亚是一个“贫困的妇人”，她将自己的财富和名誉看得十分轻，仿佛那些东西都不是自己的。

解读

居里夫人开启了２世纪人类真正意义上的现代化。她平和坚强，对人类的科学、医疗等事业的发展贡献出了自己的全部力量。她淡泊名利，把自己的发现完全贡献给了自己的热爱着的世界。

霍金探索宇宙的奥秘

名言

疾病是可怕的，但是更可怕的是人心的绝望和失望。

——霍金

故事

史蒂芬·霍金出生于１９４２年１月８日，这个时候他的家乡伦敦正笼罩在希特勒的狂轰滥炸中。霍金和他的妹妹在伦敦附近的小镇上度过了自己的童年。霍金的父母都受过正规的大学教育，父亲是一位从事热带病研究的医学家，母亲则从事过许多职业。霍金在这个家庭氛围良好的环境中成长起来。

霍金最喜欢玩火车模型、飞机模型等机械玩具，他并不是简单地去玩，而是想方设法弄明白它们的控制原理。霍金还自己设计一些游戏，当然这些游戏也是相当复杂的，不费一番脑筋是不可能会玩的。霍金做作业时，最不喜欢别人在旁边提示，无论多么难的题，他都要独立去完成，所以，同学们都称他为“我们的小爱因斯坦”。

父亲希望霍金学习生物学和医学，将来继承自己的事业，而霍金却坚决地说：“不，爸爸，我喜欢数学和物理，我的理想是当科学家。”霍金要自己安排自己的命运。１９５９年，１７岁的他考进英国牛津大学学习物理。有一次，教电磁学的老师留下１３道相当难的习题，让同学们做，并说能做多少就做多少。有几人费了好大的劲儿才做出１道题，多数人都泄气了，说：“太难了！再也做不下去了……”而霍金却一口气做出１０道题，并满怀遗憾地说：“真糟糕，还有３道题做不出！”同学们都惊讶地说：“做出１０道题？天啊！霍金，你好像来自不同的星球。”

１９６２年，霍金从牛津大学毕业，以优异的成绩考入剑桥大学研究生院，继续学习物理学，不断地向科学高峰攀登。

１９世纪６０年代，由于天文学的一系列新发现，激发了天体物理学的研究。霍金正逢其时，黑洞研究使他初露头角。霍金将热学引入黑洞的研究，这大大加深了对黑洞的认识。这时，霍金认为，可能存在一种“微型黑洞”。这种黑洞很小，有的会小到像质子或中子那样的大小。按照现代物理学的理论，当物体小到这样的程度，它应服从量子力学的规律。霍金的进一步研究表明：黑洞可以蒸发；黑洞越小，它蒸发得越快。１个１亿吨（个头与质子大小相当）的黑洞要用１亿年的时间才能蒸发干净，而最后０１秒内所释放的能量相当于１万颗百万吨级的氢弹爆炸。这就是说，我们是不是应该仔细地进行天文观测，力图在宇宙空间找到这种“微型黑洞”而加以利用呢？

霍金对“大爆炸”理论研究有很大贡献。他认为，宇宙起源于一个“奇点”，“奇点”处的爆炸产生了粒子和能量，粒子间的作用产生了星云，进而演化到我们今天的世界。今天的宇宙仍在膨胀着，将来的宇宙可能将继续膨胀下去，也可能在膨胀到极限时转而收缩至当初形成宇宙的那个“奇点”。看上去这好像很有趣，然而，这就是今天人们对宇宙的认识水平。由于霍金在天体物理学研究上取得的成绩，他获得１９７８年的“爱因斯坦奖”。１９８年他又当上了“三一学院”卢卡斯讲座的教授。牛顿曾经是该讲座的教授。现在，霍金已快６０多岁了，尽管身体残疾，他仍经常旅行、演讲、著述。他的时间简史已发行几千万册，被译成多种语种。由于霍金那富于传奇色彩的奋斗经历，他的时间简史还被搬上银幕。人们看到了黑洞和基本粒子的画面，听着霍金敲打计算机键盘和计算机合成后的声音，人们为现代物理和宇宙理论的深奥所震慑，为人类的智慧所感叹，并且更加佩服霍金在承受巨大的痛苦时仍在攀登科学高峰所表现出的伟大精神。

解读

霍金提出了黑洞理论同时还证明了黑洞的面积定理。他的一生富有传奇性。他在１９８８年撰写的时间简史更是一篇宇宙学的权威著作。

牛顿发现万有引力定律

名言

科学给人自由，以反抗自然法则。它致力于把自然力量的魔杖交到人手中；它要使我们的精神摆脱万物的奴役。

——泰戈尔

故事

１６６５年的夏天，伦敦城里发生了大瘟疫，而英格兰的沃尔斯索普乡下依然平静如常。一处不大的农家小院，院角几株多年的苹果树在习习的晚风中轻舞，树叶簌簌飒飒地撩拨着。房间里昏黄的灯光依旧亮着，一切静谧、安详。忽然，“咚”的一声闷响打破了沉寂，屋中灯下的读书人赶忙开门冲了出来，四周张望并未见一个人影，正在纳闷儿，“咚！”又是一下子，这回不巧，不知什么东西正砸头上，这人顿感一阵眩晕。良久，他抬头看见了枝头树叶时隐时现的苹果，不觉笑了。这个人便是牛顿。

牛顿１６４２年生于英格兰贝蒂林肯郡的农民家庭，幼年经历坎坷。他１９岁考入剑桥大学特里尼蒂学院，２３岁获得文学学士学位。第二年６月，由于躲避瘟疫回到乡下，直至１６６７年重回剑桥大学。两年时间里，构思了经典力学、微积分和光学等学科的思想。１６６８年牛顿获硕士学位，第二年被破格提升为数学教授，年仅２７岁，担任此职务前后达２６年。１７５年，英女王授予牛顿爵士头衔。他于１７２７年３月２日逝世，享受国葬待遇，与英国历代君主和名人长眠于威斯敏斯特教堂。

由此可见，牛顿绝不是仅仅被苹果砸了一下就猛然悟到了万有引力定律，而是有着深厚的知识背景和超乎寻常的探索精神，在看到了苹果落地之后，也不是一下子悟出了什么定律，而是在一系列的计算推导后才得出这一具有历史意义的科学结论。

牛顿在解决为什么苹果要落地而月亮却可以绕地球旋转不停的问题的时候，没有像他的前人那样依靠大量的观察测得数据，再进一步找出答案，而是主要靠思考与数学推导。大体思路为：先求出月亮绕地球飞行的速度，这个速度由月亮绕地球轨道周长除以其绕地球周期得到，代数表达式为Ｖ月＝２ｒ／Ｔ。在此基础上求得月亮的向心加速度，即月亮绕地球飞行速度的平方除以其轨道半径，代数表达式为ａ月＝（Ｖ月）２／ｒ。根据已知的数据（月球的公转周期为２７３天，月球绕地球飞行速度为３８×１８米／秒）解得此式结果为２７米／秒。这一结果适用于月亮，那么苹果呢？由于其自身重量相对于地球可忽略不计，它的加速度就应等于自由落体加速度为９８米／秒２，再根据开普勒三定律就可得出苹果和月亮二者重力加速度关系。最终得到Ｆ＝ＧＭｍ／ｒ２，即物体间彼此都有吸引力。这种力的大小仅与它们各自的质量和它们之间的距离相关，这就是著名的万有引力定律。

解读

牛顿万有引力的发现，是人类科学史上最伟大的发现。直至现在，人类依然认为这是个史无前例的人类科技大进步。

万有引力的发现，使人们打开了引力的大门，迈向了一个崭新的时代，极大地推动了人类的历史进程。