科學家的故事(四)

　　李希霍芬是德國地理學家、地質學家，近代早期中國地學研究專家。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。曾任柏林國際地理學會會長、柏林大學校長、波恩大學地質學教授、萊比錫大學地理學教授等。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，成功地建立了南蒂羅爾的三疊系層序。他對喀爾巴阡山、多洛米蒂山和特蘭西瓦尼亞區(qū)域地質的研究也卓有成效。1860年，他作為地質學家，應邀隨同德國經(jīng)濟使團去遠東，訪問了錫蘭(今斯里蘭卡)、日本、臺灣、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年在美國加利福尼亞進行地質調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了金礦。

　　李?；舴?868年9月到中國進行地質地理考察，直至1872年5月，將近4年，走遍了大半個中國(14個省區(qū))?；貒?，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──親身旅行的成果和以之為根據(jù)的研究》。這套巨著是他4年考察的豐富實際資料研究的結晶，對當時及以后的地學界都有重要的影響。

　　他在《中國》第1卷里，以專門的章節(jié)論述了中國的黃土，最早提出了中國黃土的“風成論”。他也采集了大量各門類化石，收集了很多各時代地層資料。德國古生物學家弗萊希、施瓦格、凱塞爾等對李?；舴宜苫难芯空撐囊舶l(fā)表在《中國》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“五臺系”和“震旦系”等地層術語。

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

　　他在《中國》第2、3卷中，將中國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，秦嶺天臺山志留紀花崗巖，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家中，經(jīng)歷時間之長、搜集資料之豐富、發(fā)表著作分量之大，李?；舴沂菢O為突出的。他為中國地質、地理之研究，作了奠基性、開創(chuàng)性的貢獻，尤其為當時的中國帶來了近代西方地學、甚至整個自然科學的思想和方法，他是近代中國和西方國家科學交流的重要先驅，對近代中國地質學、地理學的產(chǎn)生和發(fā)展具有重大影響。

　　科學家的故事(五)

　　為了盡快地把有用的信息傳遞到遠方去，古代的中國，在遙遠的邊塞通向京城的道路上修建了許多烽火臺，邊境一有戰(zhàn)事或其它緊急情況，就一站接著一站地點起烽火，把信息傳到京城帝王那里。但是，烽火臺造價很高，還需要晝夜派人駐守瞭望，又不能傳達信息的具體內(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地方打敗了波斯軍隊，贏得了保衛(wèi)國土的勝利。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，希臘軍隊的將領就派了一個叫斐迪辟的士兵，徒步從馬拉松平原一刻不停地跑到了當時希臘的首都雅典。當斐迪辟向首都人民報告了勝利的喜訊后，終于因極度疲勞而倒下犧牲了。為了永遠紀念這位英雄，人們就把他所跑的全路路程(42195米)列為長跑比賽的一個項目，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“順風耳”，以寄托自己的理想。

　　“順風耳”的理想終于由一名美國畫家實現(xiàn)了，他就是電報機的發(fā)明者──莫爾斯。

　　19世紀初期的一個秋天，在一艘航行的船上，一群旅客正圍著一個名叫杰克遜的醫(yī)生，聽他講述發(fā)明不久的電磁鐵：一塊馬蹄形的、纏著導線的鐵塊，一通電就會產(chǎn)生吸引力;而電流一斷，吸著的鐵性物質便都掉了下來。大家都被這新鮮事吸引住了。當時莫爾斯也正好在場，他在感到好奇的同時，卻比周圍其他人想得更深、更遠。他向杰克遜問了一個問題：電流在導線里流動的速度快不快(可見莫爾斯毫無電學知識)?當他知道電流的速度快得在幾千千米長的電線里，一瞬間就能通過時，一個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)明電報的艱苦研究工作。十多個春秋過去了，他終于獲得了成功，利用電流一斷一通的原理，發(fā)明了電報機和用點畫表達信息的電碼──“莫爾斯電碼”(目前使用的小學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。

　　電報雖然能迅速地傳遞信息內(nèi)容，但是，發(fā)報人先得把信息內(nèi)容轉換成符號，按一定的操作規(guī)律把這種符號發(fā)送到收報人那里。收報人收到這種符號后，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那該多好啊!人類是永遠也不會滿足的，發(fā)明了電報后，又在給自己出新的難題了。

　　第一個向這個難題宣戰(zhàn)并獲得勝利的是美國一位研究聾啞語的教師貝爾。貝爾開始研究這個難題時，對電學一竅不通。但是，他在研究人的聲帶過程中想到：聲音是靠聲帶的振動而產(chǎn)生的，能不能把這種振動通過電流的強弱變化送出去呢?能不能把物體的振動變成變化的電流，再把變化的電流還原成物體的振動發(fā)出聲音來呢?這可真是個大難題。

　　為實現(xiàn)自己的理想，貝爾來到了千里之外的華盛頓，從頭開始學習電學知識。經(jīng)過3年的發(fā)奮努力，他在機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現(xiàn)了。但是，當時的電話雜音太大，傳送距離又太短，離實際應用還有一段距離。

　　1878年，大發(fā)明家愛迪生對電話機作了較大的改進，使通話距離增長到100多千米。

　　1915年，貝爾又進一步解決了由于長距離通話給電話機帶來的一系列技術性問題，終于在這一年的美國，架起了第一條長達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)達國家，平均每1～2人就擁有一臺電話機。電話的功能也越來越多：有的電話機當主人不在時，能自動地把對方的傳話內(nèi)容記錄在磁帶上;有的除了通話外，還能同時傳送手寫的文字或圖形;有的甚至能通過電話機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耳更神了，因為這種可視電話同時具備了千里眼和順風耳的雙重功能。