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重生之大科學家

作者:何事公
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卷六 瀟湘夜雨 一四五、金石刻畫臣能為

卷六 瀟湘夜雨

一四五、金石刻畫臣能為

第三,專業就是一種交叉。學科現代化最重要的成果就是各門學科的研究深入,導致原先的每一個學科都被拆分成無數的小學科,比如物理,就被拆分成凝聚態物理學、原子物理學、分子物理學、光學、粒子物理學、天文物理學、地球物理學、生物物理學等等。而任何兩個以上的小學科交叉,又會形成一個全新的研究領域,各個領域也變得越加專門。
等國家形勢稍微平靜,廣大學子競相西遊東渡,卻因為基礎薄弱、國家貧窮,只能充任西方先進科學的翻譯介紹者,稍微在某一領域做出一點成績,立馬就會被冠以「中國**學奠基人」的榮譽稱號。這種亦步亦趨的形勢一直延續至今,演變為偉大的「山寨精神」。
第四,研究就是一種協作。今時今日,隨著各個領域的專門化,大多數物理學家的整個職業生涯只專精於一個領域,像牛頓、愛因斯坦這樣的全才大師寥若晨星。一個大的研究項目,往往需要各個領域無數專家并力合作。比如前不久的大亞灣中微子實驗,共彙集了來自中國大陸、美國、俄羅斯、捷克、中國香港和中國台灣等6個國家和地區的200多名科學家共同參与。至於眾所周知的曼哈頓計劃,則是集中了除納粹德國外當時西方國家最優秀的核科學家,動員人數超過10萬,歷時3年,耗資20億美元,才最終使得整個工程取得圓滿成功!
其次,對於日常生活來說,氨氣的作用也不可忽視。除了可以製藥,還是製造食用鹼的原料。中學化學便學過中國著名化學家侯德榜發明的「侯氏制鹼法」,化學反應方程式可以隨手拈來。可沒有原材料氨氣,真真如同巧婦一般,難為無米之炊啊!
說道實踐,這https://m.hetubook.com.com又談何容易?說句不好聽的,張之洞辛辛苦苦攢下的偌大家業,都是西方玩剩下的!何況其他人的產業還遠不及張之洞呢?
都隱藏在黑暗之中;
自然與自然的定律,
首先,對於農業來說,氨氣的作用舉足輕重。世界土壤的平均氮肥力不高,因為氮元素不易在土壤中積累,而農業生產又促使土壤有機質與氮的過多損耗,在多數條件下單位氮素的增產量高於磷、鉀養分。
以數學的進入和廣泛應用、定量的開展和觀察記錄的流行、實驗和假說的廣泛發展為標誌,科學領域的各學科迅速擺脫愚昧的迷霧,進入了理性的實驗分析階段。藉助這股東風,科學家們在學術研究領域內馳騁縱橫、開疆擴土,取得了一系列豐碩的成果。
孫元起笑道:「你給我的錢,現在手頭還剩些,如果你同意這個項目,那我先墊付一萬美金?」
就在兩伙人打嘴仗忙得不亦樂乎的間隙,在瑞士伯爾尼專利局有一位不務正業的公務員正閑得無事,也不分青紅皂白,上來就衝著這座危房踹了幾腳!——1905年3月,愛因斯坦發表量子論,提出光量子假說;5月,他完成論文《論動體的電動力學》,獨立而完整地提出狹義相對性原理。
第二次,東西方交流已經非常頻繁,有見識的學者開始正視科學,積極學習。結果此時國家形勢不穩,變法失敗、拳匪作亂、庚子國變、帝后駕崩、預備立憲、辛亥革命等內憂外患齊至,國民一心專註政治,誰能靜下心來學習「無用」的科學知識?
這兩次科學大發展、大飛躍,中國都與它失之交臂:
上帝說:「讓牛頓來吧!」
其次,極端也是一種角度。和*圖*書進入二十世紀以後,研究角度開始走向兩個極端,小的想拆分原子、拆分粒子,大的想研究銀河系、探索宇宙。然而這兩種極端並不排斥,反而是和諧統一的整體。
眼下,哈伯還在實驗室中苦苦思索,難道孫元起還要等他三年?再說,即便他研製成功,想來也不會輕易地把這項工藝轉讓給中國吧?所謂「求人不如求己」,孫元起決定組織一批學生攻關。既然哈伯能研究出來,中國人沒理由整不出來。
總體來看,從古至今,科學的各學科發展經歷了兩次大的飛躍:
莉莉絲思忖一下,便爽快地答應了:「可以!不過你也知道,我之前在上海建了味精廠,現在又要在湖北建麵粉廠,手裡面實在沒有多少余錢。要不等明年?」
而氨氣,則是製造氮肥和複合肥料的最主要原料。作為世界上產量最多的無機化合物之一,多於八成的氨是被用於製作化肥。由此可見一斑。
為了不讓人類修出巴別塔,上帝決定派出幾位搗亂的天才:先是羅巴切夫斯基、黎曼,他們分別創立自己的非歐幾何,把科學大廈原本結實的地基掏空了一大塊;隨後,原本打算維修大廈的普朗克,不小心把承重牆給拆了。一時間,整座大廈搖搖欲墜。
氨對地球上的生物相當重要,有著很廣泛的用途:它既是所有食物和肥料的重要成分,也是所有藥物直接或間接的組成,廣泛應用於化工、輕工、化肥、製藥、合成纖維、塑料、染料、製冷劑等領域。對於現階段的中國,更是無論如何強調它的重要性都不為過!
第一次是在十六、十七世紀之間,以牛頓在1687年7月5日發表的不朽著作《自然哲學的數學原理》為標誌。在此之前,科學的發展主和-圖-書要依靠經驗總結和個人感悟,每位科學家都把自己的個人主觀思想融入其中,科學中感性成分更多一些,在充分展現哲學思辨的同時,也導致科學與神學的界限非常模糊。
這便是科學各學科的第二次飛躍,發生在十九世紀末、二十世紀初,標誌為相對論和量子力學。在各個學科開始走向現代化的道路中,大家發現了幾個道理:
孫元起也喜出望外。如果土豆削皮機能夠研究成功,學生們拿到巨額賞銀,想來一定會對機械工業大感興趣吧?等研發出從土豆清洗到最後薯片封裝的整個流水線,學生們有些根基,孫元起還有一個更宏偉的計劃:研究如何工業製備氨氣!
或許,這個世界上只有孫元起自己,對自己所發表的一切論文知根知底。在西方科學界還在猶豫徘徊的時候,中國學子可以憑藉著時間差,在學科現代化的道路上跟緊隊伍,甚至實現領先。憑藉著自己在經世大學四五年的教學,至少經世大學的學生在物理、化學、電子等學科的基礎理論方面,走在了世界的前面。現在的關鍵,是把理論轉化為實踐,用理論來指導實踐。
這個時候,科學界有兩種聲音:一個是由正統的科學家發出的,他們要求立即停止對大廈的所有不利舉動,大家齊心協力,把窟窿填上、把漏洞補好,這座大廈還能住人;另一種聲音則是由唯恐天下不亂的後生們喊出來的,既然大廈將傾,那就索性拆掉,正好給我們這些小年輕找些活兒干!
儘管在第一次世界大戰中,哈伯研製、生產的毒氣在戰爭中造成了近百萬人傷亡,但考慮到他合成氨的傑出貢獻,瑞典皇家科學院還是把1918年的諾貝爾化學獎頒給了他。
在實驗室里,人工制氨氣倒也不和圖書難。可一旦到了工業大規模生產中,便抓瞎了。利用氮、氫為原料合成氨的工業化生產,這可是世界性難題!從1795年第一次實驗室研製,到工業化投產,期間經歷了一百多年的時間。最終解決這個問題的是德國化學家哈伯。
老實說,對於莉莉絲,投入兩萬美元研究土豆削皮機並不算貴,要知道孫元起的一隻燈泡還收了五萬美元的專利費呢!當然也不能算是便宜,尤其是在中國,這可是近三萬兩白銀,等同於知府一年的所有收入,足夠普通四口之家生活一千年!
現在,土豆削皮機便是一個嘗試。它既不需要太深奧的物理化學知識,也不需要太複雜的構思,只要你有較強的動手能力就可以。
孫元起是個變數,從1898年來到這個世界上之後,便以疾風驟雨的形勢發表了一系列重量級論文,對經典物理學展開了重點打擊。最初,在西方科學家眼裡,孫元起完全就是騎著瘦馬向風車衝鋒的唐吉可德。即便是現在,多數人還在半信半疑。
第一次,中國來了利瑪竇、南懷仁,自己也有了徐光啟、康熙,眼看科學之火就有了燎原之勢,結果先後遭遇流寇之亂、明清易代、文字獄、漢學復辟,把珍貴的火種狠狠地踩入了地底。
首先,模糊也是一種完美。在早先的科學體系中,不確定性是難以容忍的;現在,大家覺得有些東西就是不確定的,霧裡看花、水中看月也挺好,這就有測不準原理、薛定諤貓、模糊數學等大行其道。
清末的中國,土地經過數千年的耕作,貧瘠異常,單位產量極低,需要施用大量氮肥。而日常農業上氮肥的來源主要來自有機物的副產品,如糞類、種子餅及綠肥,根本無法保證氮元素的足量供應。薇拉在北京和*圖*書的試驗田中,已經充分證明了這一點。
牛頓最偉大的貢獻,就是用數學方法闡明了宇宙中最基本的法則——萬有引力定律和三大運動定律,把科學的根基牢牢地奠定在嚴謹的數學推導和公式歸納上,使得科學與神學界限分明。正如詩人亞歷山大?波普為牛頓寫的這段墓志銘:
到了十九世紀,物理、化學、天文、地理等各主要學科的研究方法和基礎理論已經告竣,初步實現了科學化。這時候,研究人員信心滿滿地展望未來:將來的工作,就是修修補補的零碎活兒啦!同時代的學生後輩,則如聽聞父親腓力二世在外攻城略地的亞歷山大,心裏充滿蛋疼般的憂鬱:既然前輩們已經快要征服了世界,那我將來還能做些什麼?
莉莉絲大喜,頭頂著孫元起的胸膛,低聲「嗯」了一聲。
在兩位企業家大力支持下,1904年哈伯開始研究合成氨的工業化生產,並於1909年獲得成功,成為第一個從空氣中製造出氨的科學家。使人類從此擺脫了依靠天然氮肥的被動局面,加速了世界農業的發展。哈伯也從此成了世界聞名的大科學家。
可是現在不努力,將來更落後。經過深思熟慮,孫元起決定採取「任務帶學科」的計劃,新中國建立后國家科委提出的口號,就是以完成國家下達的任務為契機,通過學習研究,培育人才和經驗,從而把學科體系發展起來。
最初,正統科學家還嘲笑這個愣頭青是「蚍蜉撼大樹,可笑不自量」,誰知幾腳之後,原本宏偉高聳的科學大廈在眾目睽睽之下,居然真的傾塌了!正統科學家捶胸頓足、以頭搶地,在一旁看熱鬧的小年輕們則樂不可支,早已拾起掉落的磚頭瓦片,飛快地蓋起了自己的小窩。
於是,一切變為光明。
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