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第7章 开水壶煮出蒸汽机

瓦特(1736——1819年),英国发明家。1795年提高了蒸汽机的热效率和工作的可靠性,还发明了滚筒复印机、千分卡、分度器、立体绘图仪等。

1736年1月19日,瓦特出生在英国苏格兰的格林诺克村,这是一个山清水秀的好地方。流经这里的克莱德河,河面宽阔,河水碧蓝。河上一艘艘的船扬起白色的帆,宛如一只只美丽的天鹅。河岸两边绿树成荫,绿树丛中时常可见造船厂的厂房。

瓦特的父亲是个技艺高超的造船装配工人。母亲是一个很有教养的人。

瓦特自幼身体瘦弱,加上家里很穷,所以他没有上学。在家里,妈妈天天都教他学习语文和数学。

他十分爱问问题,有时大人们对他的问题也束手无策。

瓦特一天天长大了,他问的问题也越来越多了。一天,爸爸妈妈带他到祖母家做客。

祖母见到他们非常高兴,立刻为他们烧水、拿水果,忙个不停。

一会大人们都去说话,瓦特独自一人来到厨房,他坐在炉子旁的箱子上,眼睛紧盯着水壶。

水慢慢地开了,壶盖被水蒸气掀得“啪啪”直响,一个劲地往上跳动。

他站起来凑近水壶仔细地看着跳动的壶盖。不知看了多久,整个厨房里弥漫着水汽,像冬天的浓雾一样。

这时,祖母突然想起她烧的开水,匆匆来到厨房。她看见水汽中的瓦特一动不动地站在那儿,以为出了什么事,立刻大声喊道:

“瓦特,你在干什么?”

瓦特回过头来,笑着说:“我在看水壶。”

“唉呀,你这傻孩子,水壶有什么好看的。”祖母爱怜地说。

“你看,水烧去了一大半,弄得满屋子水汽。水开了,你怎么不叫我?”

瓦特拉着祖母的手问道:“奶奶,壶盖为什么会跳动呢?”

祖母一听这个问题,心想:这孩子可真有点傻,这点事也不明白。于是,有些生气地说:

“水开了,壶盖当然要跳动了?”瓦特觉得祖母没说清楚,又接着问:

“为什么水开了壶盖就跳动呢?是什么东西在推动它吗?”

“这……”祖母被问住了,回答不上来,她只好说:

“看你这个小家伙,一天到晚,总是有问题,这个奇怪的问题,你自己去想吧,反正我不知道。”

瓦特叹了口气说:“那好吧,我自己来想。”

回家后,瓦特便开始寻找壶盖跳动的原因。

一连几天,他都坐在炉子旁仔细观察。在水快开的时候,他赶紧打开壶盖,看见一串串水泡从水底直往上冒,到了水面立刻破裂变成水蒸气,跑出水壶。如果盖上壶盖,水蒸气要跳出来就只有掀开壶盖才行。

“哦!我明白了,是水蒸气在推动壶盖。水蒸气是个大力士,这么重的壶盖,它也能掀起来。要是用一个大锅来烧水,产生的蒸汽肯定能推动很重的东西。”

瓦特通过这几天的观察,他把自己的想法告诉了家人。父母听了,都夸他爱观察,爱动脑筋。瓦特长大后,通过观察和思考发明了很多机器,成为英国最伟大的发明家。

心得·启迪

所谓处处留心皆学问。只要你善于观察、善于思考,就会从中获得意想不到的收获。瓦特就是在日常生活中,通过对水蒸气推动壶盖的观察和思考,发明了具有革命意义的蒸汽机。

苹果砸出来的“引力”

牛顿从小对茫茫宇宙就非常感兴趣,他在研究天体运动时,一直都在苦苦思索着,要找到使太阳系所有行星都围绕太阳旋转的神秘力量。有一天,一件突然发生的小事,促使牛顿找到了问题的答案。

那是1666年秋季的一天,天气格外晴朗。牛顿和往常一样,早早地就来到沃斯索斯普村庄园的小花园里,一边晒着暖和的太阳,一边思索着天体运动法则的问题。他身后是一棵很大的苹果树,上面结满了红彤彤的大苹果,微风一吹,一阵阵沁人心脾的清香扑面而过,十分诱人。可是,牛顿对眼前的美景无动于衷,他没有去摘垂在眼前的大苹果,而是陷入了深深的思考之中……

“月球是人类最为熟悉,也是离我们最近的一个星球。如果天体运动的法则对任何星球都适用的话,只需弄明白地球和月球的运行关系,不就都明白了吗?可是,这个关系又是怎样的呢?”

牛顿一面专心致志地思考问题,一面晒着暖洋洋的太阳,不知不觉地打起盹来。忽然一阵风吹过,一个大苹果掉了下来,不偏不倚,恰好砸在牛顿的头上。

“啊!谁在打我?”牛顿从睡梦中惊醒,吓了一跳。他环顾四周,以为谁在打他,可是四周静悄悄的,一个人影也没有,只有果树的叶子在慢慢地晃着。于是牛顿没作理会,又低头思考起来。

“咦,一只大苹果。”

牛顿拾起脚边的一只大红苹果看了一会儿,又向上看着满树的苹果。“哦,原来是你们在捣蛋!”牛顿笑呵呵的对着苹果树说。

突然,牛顿像是想起来什么似的,愣愣地注视着手里的这个“天外来客”,若有所悟,并自言自语道:

“为什么苹果不往天上掉,不向前后左右掉,而偏偏落在树的正下方呢?”

牛顿思考着这个问题,思绪飞到了月亮,飞到了茫茫的宇宙……他手中的苹果,也已经变成了月球,变成了行星,变成了茫茫太空中的一个个天体。

牛顿坐在树下,对着苹果沉思了许久,突然,他悟出了一个道理:

“苹果从树上掉下来,只因为地球在用力往下拽它,在吸引着它。”

“可是,苹果是因地球的引力而掉在地上的,为什么月球就不会受地球引力的影响而掉下来呢?”

“又是什么样的力使它们始终保持着一定距离运转呢?难道是因为月球和地球的距离比苹果和地面的距离大的缘故吗?”

牛顿百思不得其解。

“地球的力量到底有多大?这种力量有没有极限呢?”

一个又一个疑问困扰着牛顿。

忽然,牛顿想到了小时候玩过的一种游戏:

首先把一块石头用一根绳子绑住,然后把绳子的另一头系在手上,再用力使劲地甩,石头就会绕着圆圈打转。

牛顿想:

“如果把人看成是地球,而石头就是月球,石头绕着人转,那么绳子也就相当于地球引力,石头越大,转起来越费力。”

“这样,就可以了解到月球为什么保持一定的距离,环绕地球转,而不会飞走或掉到地球上来了。同样的道理,太阳与地球之间,也存在着这种引力。而宇宙中的其他星体之间,也被这种引力吸引着,有规律地运动着。”

牛顿一下子开了窍似的,悟透了宇宙运动规律,于是万有引力就这样被发现了。牛顿悟出了这个道理,心中有说不出的喜悦,可是思考并未因此而止步,他仍在思考着地球、月球、太阳之间存在的这种力会不会改变。

牛顿又想到了开普勒的第二法则:假如有一个行星,它环绕地球一周用27年,那么它和地球的距离就是太阳距离的九倍。

牛顿运用这个法则反推回去,结果发现了有名的“逆二乘法则”。运用这个法则,可以推算出地球和月球之间的引力。后来,科学家运用这个定律,测算出了彗星出没的时间,并相继发现了海王星和冥王星等。

心得·启迪

牛顿从苹果落地的小事,发现了伟大的万有引力定律,这看似偶然的事件,其实蕴藏着深刻的哲理和启迪。牛顿的成就是伟大的,但在回答成就是怎么得来的时候,他却说:“我并没有什么方法,只不过对于一件事情,我总是爱花很长时间去思考罢了。”

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