楊滌非



1914年7月28日,奧匈帝國以皇太子斐迪南大公夫婦在薩拉熱窩遇刺為借口,向塞爾維亞宣戰,第一次世界大戰爆發。在持續4年多的殘酷戰爭中,科學家作為社會大眾中的一員,也不可避免地被卷入了戰爭。
魔瓶開啟者——“化學武器之父”哈伯
弗里茨·哈伯(1868——1934)是著名的德國化學家。哈伯出生在德國的一個猶太人家庭,父親是一位成功的化學顏料生產商,他在青少年時代就對化學產生了濃厚的興趣。哈伯大學畢業后,由于所發表的論文見解獨到,轟動了德國化學界,因此被德國皇家工業科學院破格授予了化學博士學位,時年23歲。
1894年,哈伯在卡爾斯魯厄大學任教,并開始了氨合成方面的研究。當時農作物所需要的氮肥主要來自糞便、花生餅或豆餅等,但隨著農業和工業的發展,各國越來越迫切地需要建立大規模的生產氮化物的工業。哈伯于1906年以氫氣和氮氣為起始原料,用金屬鋨作為催化劑,成功合成了濃度為6%~8%的氨。隨后在工程師博施的幫助下建成了世界上第一座日產30噸合成氨的裝置,這種合成氨的方法被稱為“哈伯——博施法”。氨的合成開創了科學史的重要篇章,它的使用大大增加了糧食的產量,也極大地推動了與之相關的科學技術(如高壓和超高壓技術、催化劑理論等)的發展。因為這一卓越貢獻,哈伯獲得了1918年的諾貝爾化學獎。
在1914年,第一次世界大戰全面爆發,各國的科學家都不同程度地卷入了戰爭,哈伯也不例外,他很快變成了一個狂熱的民族主義者。哈伯利用自己的科學知識為德國服務:利用合成氨技術生產化肥,為德國解決了饑荒問題;利用氨的氧化,生產出了制造彈藥必不可少的硝酸和黃色炸藥。
1914年9月的第一次馬恩河戰役中,德軍與英法聯軍共投入150萬兵力,進行了激烈的戰斗,隨后雙方相持于比利時的伊普爾地區。第二年,為了打破僵局,在哈伯的建議下,德軍首次在戰場上使用了化學毒氣。
在整個戰爭期間,哈伯幾乎參與指導了德軍每一次重要的化學戰,因此,人們稱哈伯為“化學戰之父”。
殞命于一戰的科學天才——亨利·莫塞萊
亨利·莫塞萊(1887——1915)是英國著名的物理學家和化學家。他的父親亨利·諾蒂奇·莫塞萊是牛津大學解剖學和生理學教授。
1912年,莫塞萊在測試β粒子能量的實驗中發現,放射性物質發生β衰變時會產生高電勢能,從而發明了第一個核電池。1913年,莫塞萊利用水晶X射線衍射法觀察和測量了多種金屬化學元素的電磁波譜。這一方法是物理學對X射線光譜的開創性的利用。莫塞萊發現,實驗中測得的X射線波長與X射線管靶中的金屬元素原子數之間有系統性的數學關系,后來這被物理學界稱為“莫塞萊定律”。
1914年8月,莫塞萊放棄了工作,并報名參加了英國皇家工兵部隊。在1915年4月開始的加里波利戰役中,莫塞萊擔任負責電話通訊的技術軍官。同年8月10日,在戰斗中用電話傳遞命令的時候,莫塞萊被一名土耳其狙擊手擊中頭部而陣亡,年僅27歲。
基于莫塞萊的研究成果,英國物理學家查爾斯·巴克拉因在多種金屬元素中發現X射線衍射現象,而獲得1917年的諾貝爾物理學獎。
拒服兵役的天文學家——愛丁頓
亞瑟·斯坦利·愛丁頓(1882——1944)是英國著名的天文學家、物理學家和數學家。愛丁頓出生于英格蘭肯達爾一個貴格會家庭。
1905年愛丁頓獲得劍橋大學三一學院碩士學位,進入卡文迪許實驗室研究熱輻射。不久之后,愛丁頓前往格林尼治天文臺工作,通過分析小行星愛神星的視差,他發現了一種基于背景兩顆星星的位移進行統計的方法,并因此于1907年獲得史密斯獎。愛丁頓年輕有為,在31歲時被任命為劍橋大學天文學和實驗物理學終身教授,第二年又被任命為劍橋大學天文臺臺長,不久就被選為英國皇家學會會員。
一戰爆發后,愛丁頓也被征召入伍。但是,由于他是貴格會成員,一個和平主義者,因此他拒絕服兵役。按英國的規定,拒絕服兵役者要被送去服勞役。
但是,當時英國科學界對莫塞萊不幸死于戰爭深感遺憾,而愛丁頓那時已經是一位一流的科學家了。因此,英國國防部陷入輿論的一片指責聲中。英國政府只好給愛丁頓找了個“因病無法服兵役”的借口,不料卻被愛丁頓拒絕。最終,愛丁頓的同事以他在科學研究方面的重要作用為由,成功要求政府免除了他的兵役。因此可以說,正是莫塞萊的死,挽救了另一位優秀的科學家。
一戰結束后,愛丁頓于1919年5月前往西非觀測日全食。日全食發生時他對太陽附近的恒星進行拍攝,由于光線在引力場中會發生偏折,拍攝到的恒星位置將會發生偏移。愛丁頓指出牛頓理論預言的偏移量只有愛因斯坦理論所預言偏移量的一半,他的測量結果表明愛因斯坦的理論更加準確。次年,愛丁頓將這一結果發表并進一步肯定了愛因斯坦的理論。這一發現隨后被全球媒體競相報道,一時間使愛因斯坦和廣義相對論聲名赫赫,有報道甚至撰文稱其“發現了一個新宇宙”。