物理学家：盖·吕萨克

一、生平简介 盖吕萨克(Louis_Joseph Gay_Lussac,17781850年)法国物理学家和化学家。1778年12月6日诞生于法国上维埃纳的圣利奥纳德的一个学者世家。 盖吕萨克从小十分受宠，父亲经常向他灌输，他家世代书香门第，只有努力学习，才对得住家庭的荣誉。他一直用功读书，成绩优良。1797年考入巴黎高等工业学院，1800年毕业后留校，在著名化学家贝多莱(17481822)名下当助手，1802年任实验教员。1804年盖吕萨克和德国著名科学家洪堡德成了好朋友，1805年三月他随着洪堡德科学考察团一起来到意大利的最南端，主要考察地磁。同年秋天又向北经奥地利到达波罗的海进行考察。1806年盖吕萨克当选为法国科学院院士，1809年任巴黎高等工业学院化学教授，索邦学院的物理学教授。1818年任法国政府的火药制造厂总监。1826年当选为俄国彼得堡科学院名誉院士。1829年任法国造币厂首席化验员。1830年当选为法国国民议会议员。同年任巴黎植物园化学教授。盖吕萨克在查理的工作基础上，于1801年精确地测出一切气体在压强不变时的体膨胀系数都相等。此外，他于1804年9月16日创造了高空气球升到7016米的记录。1850年5月9日盖吕萨克在巴黎逝世。二、科学成就1盖吕萨克在物理学方面的主要贡献，是发现了盖吕萨克定律。从1801年开始，盖吕萨克对气体物理性质进行了系统的研究，很快就发现，任何气体在压强不变的情况下，热膨胀系数不变。1802年，他通过更深入的实验研究发现，在压强恒定的条件下，理想气体(盖吕萨克称它是“永久气体”)“从冰点升高到水的沸点，如果用百分温度计作标准(摄氏温标)”，温度每升高1，气体的体积就增大了原来体积的0.00375，近似于1/267。这就是盖吕萨克定律。后来精确的实验证明，气体膨胀系数应该是1/273。2他创造乘气球升空7016米的记录。在气球上，他的测量结果表明，高空磁场几乎没有任何变化，他从6636米高空收集的空气样品和接近地面的空气一样。3在化学方面，盖吕萨克也有不少重要的发现。1808年他发现了化学元素硼。1809年他用电火花使氮气和氧气的混合物变成了氧化氮。1812年发现了一种绿色气体，取名叫氯。1813年和法国化学家贝鲁兹一起发现了一种紫色物质，取名叫“紫罗兰色”，中文译作“碘”。三、趣闻轶事1科学的品格赢得世人的赞颂盖吕萨克在研究气体规律时，拾到了一顶荣誉的金冠，他把它送给了原主，表面上看，他少了一项可以被列在他名下的发现，但他尊重事实的科学品格却由此而赢得了世人的赞颂。2尊重老师 坚持真理盖吕萨克在巴黎的综合技术学院毕业后，当上了著名化学家柏托雷的助手。一天，柏托雷给助手交待了一项实验工作，并显得把握十足地说：“在我看来，按照我的实验方案去做的话，一定可以析出氧来。”盖吕萨克走进实验室，聚精会神地做实验。可是当他做完后，发现老师满有把握的预测恰好与实验结果相反。当他再次仔细检查分析实验的每一步骤后，还是得出了氧被吸收的结论，而老师起初是百分之百地认为氧会被放出。要维护师生之间的良好关系，盖吕萨克可以只向老师报告实验的具体过程，可以留住自己的分析不说。这样虽然可以暂时避免一些不愉快的事情，但却违背了科学精神；违背了做人的最高原则。最后，盖吕萨克还是如实地将实验过程和分析结果写在厚厚的工作日志上。柏托雷走进实验室，发现盖吕萨克正站在写字台旁发楞，便走过去问道：“盖吕萨克，实验做完了吗？”“呵，做完了。”“结果怎样？与我猜想的情况吻合吗？”“对于结果，也许我在什么地方做得不好，不过，我仔细检查过，还是没有发现什么问题。”“你是说，你的实验结果与我的推测不符？怎么可能还有别的结论呢？你先让我看看实验记录吧。”柏托雷拿过盖吕萨克填写的工作日志，边看边点头，嘴角还略带一丝微笑，但当他再往下看时，突然蹙起眉头，前额上拧起几道很深的皱纹。显然，助手的实验步骤正确无误，但助手的实验结果却深深地刺伤着老师的自尊。在年轻助手面前，闻名遐迩的老师，再也无法掩饰内心的羞涩和失望，他的脸胀得通红，一股无名的气恼怦然而生，他什么话也没说，满脸沮丧地走出了实验室。刚开始就在助手面前丢光了面子，还当什么导师呢？柏托雷一时真想解除与盖吕萨克的师生关系，这种想法，当然是由丢失面子这件事情引出，归根到底还是由于惭愧。他想，盖吕萨克虽然年轻，但这个年轻人在科学上的才能已不低于自己。天才的年轻人在错综复杂的实验现象面前，有一种辨别谬误的超凡的本领。对于一个既重声望又重真理的大科学家而言，无疑是后者的份量更重。柏托雷暗自思忖，如果直说想法，很可能要引起盖吕萨克的误会，但不坦然承认年轻人的天赋和才能，又恐怕会影响他的天才思想的发展，柏托雷反复思考后，还是扶着盖吕萨克的肩背说：“你的结论是对的，我为你能做出如此出色的工作感到骄傲。你在我的实验室工作，我感到欣慰，但我唯恐不能给你提供真正有价值的帮助。”“老师，能在您的指导下工作，是我的愿望，我一定加劲工作，不使您失望。”“请你不要误会，说心里话，我真有点嫉妒你的才华，我认为凭你的才华，在任何一名伟大的科学家手下当助手，都是对你的委曲，你具有洞察自然奥秘的超凡本领和熟练的实验技巧，你完全能够像其他独立研究的科学家一样，胜任合适的研究工作。”“老师，我虽然有些想法，但我想按照您的指导进行研究会好一些。”“当然，要是你愿意的话，你可以留在我的实验室里工作，不过，我希望你能够按照你自己的想法提出一些课题，你认为值得去做的事情，尽管去做好了，用不着过多地考虑我的意见。如果说别人谈起你在我的实验室里的工作成就的话，我将会感到非常高兴，亲爱的盖吕萨克，我相信你会成为法兰西最伟大的儿子，祝你成功！”柏托雷表现出大科学家的气度，极为赞赏并为自己有这样一位出色的年轻助手而高兴。这使他受到很大的鼓舞。3有怀疑才能有所突破盖吕萨克在老师柏托雷的热情赞扬中，深受鼓舞，同时，他深受启迪，悟出科学研究的灵魂就是怀疑，怀疑是创新的亲密伙伴。于是，他便带着怀疑的目光进行新的研究，他又开始系统研究他从前就开始考虑过的气体状态问题。有关气体状态，他在读大学时，就听过布里松教授在课掌上所讲的一些性质，但后来，他又得知科学家们在这个问题上得出许多相左的结论。显然，大师们也在这个问题上出错不少。当时，德国著名科学家亚力山大冯洪堡曾发表过影响较大的观点，盖吕萨克便决定认真检查一下这位大科学家的结论，结果，他发现盛名之下，其实难符。于是，他便针对洪堡的错误，提出了尖锐的批评。批评名家的论文更能引起人的注意，但往往作者得到的批评会多于赞扬，有人质问盖吕萨克说：“勇敢的年轻人，你总不能靠批评别人在研究界抢地盘吧，你说洪堡错了，那你说什么是对的呢？”“我现在也不知道什么是对的。”“那不是笑话吗？不知道什么是对的，怎么会知道错呢？”“这并不可笑，在一个真理周围可以有无数谬误。”“无论怎样，你不拿出比洪堡更有说服力的结论，人们就很难相信你的话。”“的确如此，我将尽力弄出完善的结论。”理想的实验结论，并非一时半刻就能得到。盖吕萨克凭着年轻气盛，恨不得马上就兑现自己的诺言，他接连在实验室无日无夜地工作起来。可是，这次追随他天才的再不是好运，气体仿佛有意捉弄他一样，昨天好不容易弄出一组接近某种规律的数据，可今天出现的数据又把昨天的隐约可见的规律冲得无影无踪。经历过许多次失败以后，就不免要使人感到困惑，盖吕萨克翻开连续多天来的工作日志，一组组毫无头绪的数据，一个个互相冲撞的结论，就像丝线和线结，正编成一张无形的网，紧紧地缠在他思维的翅膀上，使他感到异常的深重和压抑。他呆呆地望着实验室的仪器，那些仪器也仿佛正带着嘲讽的神气说：你根本谈不上是什么天才，是个十足的傻瓜。一股难言的措折感在盖吕萨克的心头盘旋升腾起来，他觉得浑身乏力，感到自己在科学研究领域内已走投无路。但是气体规律问题，对盖吕萨克而言，有着一股不可抗拒的力量，经过一段较长的时间，盖吕萨克获得了大量的实验数据，捧着这堆毫无头绪的数据，他不断提出各种假设，不断进行各种推算，最后，他终于排除各种假象，找到气体受热膨胀的规律：在压强不变时，一定质量气体的体积跟热力学温度成正比。这就是继波意耳马略特定律、查理定律之后的又一新的气态定律，即现代教科书上所说的盖吕萨克定律。4做勇敢的科学控险者1804年8月的一天，为了弄清高层大气的化学和电的性质，为了测量高空的地磁力，盖吕萨克和物理学家毕奥(17741862)一起，带着气压计、温度计、湿度计、静电计以及测量磁力和磁倾角的仪器，还有青蛙、昆虫和鸟，乘坐拿破仑出征埃及时候留下的气球，升上了高空。他们从2000米的高度开始测量和做实验，一直升到5800米。最后由于毕奥严重的头晕、耳疼，不得不下降，据说“这个很活跃而且并非缺少勇气的毕奥，被降落的惊险吓得一度完全失魂落魂，不能自制”。一个半月以后，勇敢的盖吕萨克独自乘气球再次升入高空，并且创造了气球升空7016米的高度，进行了高空科学实验研究。盖吕萨克献身于实验研究，经常和危险的、有害的气体和药品打交道，从不畏缩。据说在一次实验中，坩埚发生爆炸，他受了重伤，躺了40天，刚可以下床行走，又到实验室去了。久而久之，盖吕萨克得了严重关节炎，常常水肿不消，十分痛苦，但是他仍一瘸一拐地作各种实验。5祖国的荣誉高于一切盖吕萨克作为法兰西民族的儿子，从小就把祖国的荣誉看得高于一切。1813年秋的一天，盖吕萨克在大学走廊里遇到了化学家克雷门，便停住脚问道：“克雷门先生，听说你们在海草灰里发现了新元素是吗？”“是这样。”“我想到你们实验室去看看，您不反对吧？”“您能到我们实验室给予指导，我们感到不胜荣幸。不过，目前我们还不能使您看到这种具体的元素，因为我们还没有把这种元素的纯净状态分离出来。”“这无关紧要，我对含有这种新元素的物质同样有兴趣。”“非常抱歉，我们现在无法满足您的这个要求。”克雷门立刻意识到他们做错了一件大事，略为迟疑了一下说道：“事情是这样的，一星期前，英国的亨弗利戴维到我们实验室来参观访问，他对我们的这项研究非常感兴趣，我们把含有这种新元素的物质全部送给他了。”“什么？你再说一遍。”盖吕萨克瞪大双眼，双手抓住克雷门的肩膀，用力摇晃说：“你们怎么会做出这种愚蠢的事呢？你们将自己辛苦研究的成果和盘托出。很快，发现这个新元素的光荣将会属于英国，而你们是法国的儿子，为什么没有想到要把这份荣誉献给法国呢？”“的确是不可饶恕的错误，我们当时能想到这一点就好了。”“现在不是追究错误的时候，我们唯一要做的事情就是立刻动手，抢在戴维前面把这种新元素分离出来。”盖吕萨克与克雷门等几位化学家立刻进入实验室，齐心协力地工作起来，他们一刻也不敢耽误，生怕戴维会赶在前面。就这样，