“科学要求人们花费毕生的精力。即使你有两倍的寿命,仍然是不够用的。”
◆宇航之父——齐奥尔科夫斯基
今天,人类借助航天飞机、宇宙飞船实现了在太空遨游的梦想。许多人为实现人类的这一梦想做出了艰辛的探索。在这些人中,人们不会忘记被尊称为宇航之父的前苏联科学家齐奥尔科夫斯基。
1857年9月17日,齐奥尔科夫斯基出生在俄国梁赞一个林业官员的家庭里。10岁时,他因为一场大病丧失了听力,从此辍学在家,刻苦自学。他很善于思考,还喜欢自己动手做各种各样的实验,幻想着有一天能在天空像鸟一样自由自在地飞翔。16岁那年,他只身来到了莫斯科。在那里他读了大量数学、物理学、化学、机械学以及天文学方面的书籍。他一面读书一面搞设计。这样生活了一段时间,他发现他需要自己挣钱,以贴补他的实验。他到了离莫斯科100公里远的博罗夫斯克当了中学教员。
他白天上课,晚上继续他的研究和实验。他把注意力放在了热气球上。当时,人们已经能够乘坐热气球在天空中飞翔了。但是,当时的热气球是用胶布做的,既不结实,还容易着火,最大的缺点是无法控制。于是齐奥尔科夫斯基研究起人可操纵的金属气球——飞艇来。根据他的研究,他写成了《气球原理》、《可操纵的金属飞行器》等书。他的书中的设想和设计是完全正确的,可惜未被俄国的那些官僚们所采纳。
1892年,他转到卡卢加的一所学校任教。在那里,他进行了空气阻力的实验,发现流动的空气不仅是飞行的阻力,也是浮力,从理论上证明了他的飞机设计的正确性。他建造了俄国第一个风洞,并同茹科夫斯基一起创立了实验空气动力学这门学科。
1903年,美国的莱特兄弟实现了人类第一次的动力飞行。而齐奥尔科夫斯基的飞机设计图却被沙皇政府打入冷宫,未能面世。
齐奥尔科夫斯基又把它的注意力转入太空飞行,设计了一张宇宙飞船的图形。
1903年,他写成了《乘火箭探测宇宙》的论文,首先提出火箭是人类飞出地球的手段。他指出,地面以上100公里,空气稀少,飞机和汽球无法飞行。用不需外界发射和支持、能独立飞行的飞行器——火箭才能飞行。
他精确地计算出火箭飞出地球所必须具备的速度。他还指出,火药不适合于宇宙飞行,用液氢和氧作燃料代替火药。他还解决了宇宙航行的许多重大理论问题。
尽管他从理论上打开了宇宙航行的道路,后来的实验也证明了他的理论和计算的正确性,但在当时他却看不到任何实现他的设想的曙光。
1917年,俄国爆发了十月革命。此后,在前苏维埃政府的支持下,他抓紧时间进行研究和写作。他研究过喷气火车、改造沙漠,写出600多篇论文和科普作品。他对平流层探测和行星飞行的贡献尤有价值。
1935年9月19日,齐奥尔科夫斯基去世了,他临终前留下遗嘱,把毕生的著作全部捐献给了国家。
◆“万能博士”——培根
在意大利著名科学家伽利略出生350年前,历史上也曾出现过一位科学巨人,他的名字叫培根。
“知识就是力量”这是一句众所周知的名言,它鼓舞了几个世纪的科学工作者,为了科学而努力奋斗。你知道这句话是谁说的吗?就是培根。
随着社会的发展,教育已成为促进社会前进的不可缺少的重要部分。在1l~13世纪大学诞生了。例如:英国的牛津大学、剑桥大学;法国的巴黎大学、蒙彼利埃大学、图卢兹大学;西班牙的帕伦西大学;意大利的阿雷佐大学、帕多瓦大学、那不勒斯大学;葡萄牙的里斯本大学等。大学成为造就科学家的摇篮。在近代科学兴起的时候,哥白尼、伽利略、牛顿等伟大科学家都是在中世纪末期建立的大学里受教育的。所以在12—15世纪科学技术取得了巨大的成就,这与当时的新科学思想的形成是分不开的。在这方面贡献最大的也是培根。
培根出生在贵族家庭,家境富裕。他曾在牛津学习,后来来到巴黎任教,1241年在巴黎他获得神学博士学位。1250年,36岁的培根从巴黎回到英国后,被牛津大学请去讲课,讲授数学、物理和外语等课程。
培根是实验科学的先驱者。他突出的贡献并不是科学本身,而在于探讨了使科学进展或受到阻碍的原因。他认为探索真理的障碍有4种:对权威的过分崇拜、习惯、偏见、对知识的自负。他还告诉我们:“耳听到的不可信,归纳和推想出来的也不可靠。自然科学应当予以实验;天文学和物理学应以数学为根据。”他还说:“实验是探求真理的唯一法门。”培根断言只有实验科学才能解开自然之谜。他还竭力向教皇呼吁要求改变教育制度,应允许加设实验课。
培根通过试验证明了:虹是太阳照着雨水反映在天空中的一种自然现象。另外,他还认识到空气是燃烧所需要的物质。
培根对科学的伟大贡献很多,他做了磁电、光学、火药、毒气等方面的科学实验。
培根的另一突出贡献是强调数学的重要意义。他认为数学是同自然事物本身一致的,因为自然界是用几何语言编写而成的,所以,数学能提供真理。培根以他雄辩的口才到处宣讲数学的重要性,并指出:
1.数学是科学认识中所需要的;
2.数学是实际效用的科学;
3.数学还是关于美的科学。
但是在当时,培根的这些思想不仅未被人们所接受,甚至不为人们所理解。
培根为人们留下了几部科学巨著,如《大著作》、《小著作》、《哲学论文集》等。在《大著作》的第一章中证明了所有科学都需要数学。
但是培根的一生是痛苦的一生。他为了追求真理,不肯向恶势力屈服,结果反动教会使他先后两次在牢狱里当了25年囚徒。
在当时,有一位名叫亚历山大的教育家,写了一本书,因为书中有错误,培根提出了自己的不同观点。培根的这一举动冒犯了圣法兰西斯派的领袖,于是将培根投进监狱,并下令将他的书列为禁书。
在这次入狱的10年中,培根虽然精神上受到极大的打击:不许看书、不许写作,但是他的思想却从没有停止过活动,每天望着铁窗思考着科学问题,年复一年地在脑海里写着科学著作。
当他出狱后,他仅用了18个月的时间就把在狱中考虑好的著作一下子写出来了!
在这以后,培根又以异端邪说的罪名被教会监禁了15年。在朋友们的营救下,好不容易出了牢门,这时他已是78岁的老人了!
1292年6月11日,这位在狱中呆过了25个年头的伟大科学家,在出狱两年后与世长辞了,终年80岁。
令人遗憾的是培根的著作在当时受到谴责,大部分学者都没有读过他的书。他的最伟大的著作《大著作》是在几百年后的1773年才出版的。在培根后350年,实验和定量测试才在科学领域里显示出了其重大意义。