故事磁力

『壹』 磁力是谁发现的又有什么小故事呢

古代磁铁石的发现和磁力的传说
先秦时代我们的先人已经积累了许多这方面的认识，在探寻铁矿时常会遇到磁铁矿，即磁石（主要成分是四氧化三铁）。这些发现很早就被记载下来了。《管子》的数篇中最早记载了这些发现：“山上有磁石者，其下有金铜。”其他古籍如《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早就被人发现，《吕氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招铁，或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。并认为：“石是铁的母亲，但石有慈和不慈两种，慈爱的石头能吸引他的子女，不慈的石头就不能吸引了。”据说秦始皇统一六国后，在咸阳附近修阿房宫，宫中有一座门是用磁石做成，如果有人身穿盔甲，暗藏兵器，入宫行刺，就会被磁石门吸住。这个故事告诉我们，古代劳动人民很早就掌握了磁学知识。
汉朝以前人们把磁石写做“慈石”，是慈爱石头的意思。
既然磁石能吸引铁，那么是否还可以吸引其他金属呢？我们的先民做了许多尝试，发现磁石不仅不能吸引金、银、铜等金属，也不能吸引砖瓦之类的物品。西汉的时候人们已经认识到磁石只能吸引铁，而不能吸引其他物品。
当把两块磁铁放在一起相互靠近时，有时候互相吸引，有时候相互排斥。现在人们都知道磁体有两个极，一个称N极，一个称S极。同性极相互排斥，异性极相互吸引。那时的人们并不知道这个道理，但对这个现象还是能够察觉到的。
到了西汉，有一个名叫栾大的方士，他利用磁石的这个性质做了两个棋子般的东西，通过调整两个棋子极性的相互位置，有时两个棋子相互吸引，有时相互排斥。栾大称其为“斗棋”。他把这个新奇的玩意献给汉武帝，并当场演示。汉武帝惊奇不已，龙心大悦，竟封栾大为“五利将军”。栾大利用磁石的性质，制作了新奇的玩意蒙骗了汉武帝。
地球也是一个大磁体，它的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。因此地球表面的磁体，可以自由转动时，就会因磁体同性相斥，异性相吸的性质指示南北。这个道理古人不够明白，但这类现象他们很清楚。

【指南针的始祖——司南】
指南针的始祖大约出现在战国时期。它是用天然磁石制成的。样子象一把汤勺，圆底，可以放在平滑的“地盘”上并保持平衡，且可以自由旋转。当它静止的时候，勺柄就会指向南方。古人称它为“司南”，当时的著作《韩非子》中就有：“先王立司南以端朝夕。”“端朝夕”就是正四方、定方位的意思。《鬼谷子》中记载了司南的应用，郑国人采玉时就带了司南以确保不迷失方向。
春秋时代，人们已经能够将硬度5度至7度的软玉和硬玉琢磨成各种形状的器具，因此也能将硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石制成司南。东汉时的王充在他的著作《论衡》中对司南的形状和用法做了明确的记录。司南是用整块天然磁石经过琢磨制成勺型，勺柄指南极，并使整个勺的重心恰好落到勺底的正中，勺置于光滑的地盘之中，地盘外方内圆，四周刻有干支四维，合成二十四向。这样的设计是古人认真观察了许多自然界有关磁的现象，积累了大量的知识和经验，经过长期的研究才完成的。司南的出现是人们对磁体指极性认识的实际应用。 但司南也有许多缺陷，天然磁体不易找到，在加工时容易因打击、受热而失磁。所以司南的磁性比较弱，而且它与地盘接触处要非常光滑，否则会因转动摩擦阻力过大，而难于旋转，无法达到预期的指南效果。而且司南有一定的体积和重量，携带很不方便，这可能是司南长期未得到广泛应用的主要原因。
司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成，青铜盘上刻有二十四向，置磁勺于盘中心圆面上，静止时，勺尾指向为南。
【指南针——从“吸铁石”说起】
指南针是磁铁做成的。磁铁能吸铁，通常称为“吸铁石”，古代称为“慈石”因为它一碰到铁就吸住，好一个慈祥的母亲吸引自己的孩子一样。后来，人们才称它为“磁石”。
每块磁铁两头都有不同的磁极，一头叫S极，另一头叫N极。我们居住的地球，也是一块天然的大磁体，在南北两头也有不同的磁极，靠近地球北极的是S极，靠近地球南极的是N极。我们知道，同性磁极相斥，异性磁极相吸引，所以，不管在地球表面的什么地方，拿一根可以自由转动的磁针，它的N极总是指向北方，S极总是指向南方。
指南针是利用磁铁的特性做成的，那么，世界上哪个国家最早发现磁铁和它的特性的呢？

二千多年以前，也就是春秋战国时候，我国已经用铁来制造农具了。劳动人民在寻找铁矿的时候，就发现了磁铁，并且知道它能够吸铁。
我国古书《管子》上有这样的记载：“上有慈石者，下有铜金。”“铜金”就是一种铁矿。《管子》这部书产生在公元前三世纪，这说明我国最迟在公元前三世纪就知道磁石能够吸铁了。
秦朝时候，还有这样有趣的传说，秦始皇统一中国以后，在陕西咸阳造了一个很大的阿房宫，阿房宫中有一个磁石门，完全用磁铁造成。如果有谁带着铁器想去行刺，只要经过那里，磁石门就会把这个人吸住。
另外，根据古书记载，汉武帝时候，胶东有个栾大，献给汉武帝一种斗棋。这种棋子一放到棋盘上，就会互相碰击，自动斗起来。汉武帝看了非常惊奇。原来来大的棋子是用磁石做的，所以有磁性，能互相吸引碰击，只是汉武帝不懂这个道理罢了。
【指南针的发明】
古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形，鱼的腹部略下凹，像一只小船，磁化后浮在水面，就能指南北。当时以此做为一种游戏。东晋的崔豹在《古今注》中曾提到这种“指南鱼”。
北宋时，曾公亮在《武经总要》载有制作和使用指南鱼的的方法：“用薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼型，置炭火中烧之，侯通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用时，置水碗于无风处平放，鱼在水面，令浮，其首常向午也。”这是一种人工磁化的方法，它利用地球磁场使铁片磁化。即把烧红的铁片放置在子午线的方向上。烧红的铁片内部分子处于比较活动的状态，使铁分子顺着地球磁场方向排列，达到磁化的目的。蘸入水中，可把这种排列较快地固定下来，而鱼尾略向下倾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的发明，对指南针的应用和发展起了巨大的作用。在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事。北宋的沈括在《梦溪笔谈》中提到另一种人工磁化的方法：“方家以磁石摩针锋，则能指南。”按沈括的说法，当时的技术人员用磁石去摩擦缝衣针，就能使针带上磁性。从现在的观点来看，这是一种利用天然磁石的磁场作用，使钢针内部磁畴的排列趋于某一方向，从而使钢针显示出磁性的方法。这种方法比地磁法简单，而且磁化效果比地磁法好，摩擦法的发明不但世界最早，而且为有实用价值的磁指向器的出现，创造了条件。
《梦溪笔谈》是沈括(1031—1095年)所著的有关我国古代科学技术的著作，书中谈到磁学和指南针的一些问题。他在《梦溪笔谈》的补笔谈中谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象：“以磁石摩针锋，则锐处常指南，亦有指北者，恐石性亦不……，南北相反，理应有异，未深考耳。”这是说，用磁石去摩擦缝衣针后，针锋有时指南，也有时指北。从现在的观点来看，磁石都有N和S两个极，磁化时缝衣针针锋的方位不同，则磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道这个道理，他真实的记录了这个现象并坦白承认自己没有做深入思考。以期望后人能进一步探讨。
关于磁针的装置方法，沈括介绍了四种方法：
1.水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面，就可以指示方向。
2.碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘，磁针可以旋转，指示方向。
3.指甲旋定法——把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑，磁针可以旋转自如，指示方向。
4.缕悬法——在磁针中部涂一些蜡，粘一根蚕丝，挂在没有风的地方，就可以指示方向了。
沈括还对四种方法做了比较，他指出，水浮法的最大缺点，水面容易晃动影响测量结果。碗唇旋定法和指甲旋定法，由于摩擦力小，转动很灵活，但容易掉落。沈括比较推重的是缕悬法，他认为这是比较理想而又切实可行的方法。事实上沈括指出的四种方法已经归纳了迄今为止指南针装置的两大体系——水针和旱针。
南宋陈元靓在《事林广记》中介绍了另一类指南鱼和指南龟的制作方法。这种指南鱼与《武经总要》一书记载的不一样，是用木头刻成鱼形，有手指那么大，木鱼腹中置入一块天然磁铁，磁铁的S极指向鱼头，用蜡封好后，从鱼口插入一根针，就成为指南鱼。将其浮于水面，鱼头指南，这也是水针的一类。
指南龟是当时流行的一种新装置，将一块天然磁石放置在木刻龟的腹内，在木龟腹下方挖一光滑的小孔，对准并放置在直立于木板上的顶端尖滑的竹钉上，这样木龟就被放置在一个固定的、可以自由旋转的支点上了。由于支点处摩擦力很小，木龟可以自由转动指南。当时它并没有用于航海指向，而用于幻术。但是这就是后来出现的旱罗盘的先声。
指南龟发明年代不晚于1325年。木块刻成龟型，龟腹部中心嵌以磁体，木龟安放在尖状立拄上，静止时首尾分指南北。
【罗盘定位】
要确定方向除了指南针之外，还需要有方位盘相配合。最初使用指南针时，可能没有固定的方位盘，随着测方位的需要，出现了磁针和方位盘一体的罗盘。罗盘有堪舆用的罗经盘和水罗盘、旱罗盘。
方位盘仍是二十四向，但是盘式已经由方形演变成圆形。这样一来只要看一看磁针在方位盘上的位置，就能断定出方位来。南宋时，曾三异在《因话录》中记载了有关这方面的文献：“地螺或有子午正针，或用子午丙壬间缝针。”这是有关罗经盘最早的文献记载。文献中所说的“地螺”，就是地罗，也就是罗经盘。文献中已经把磁偏角的知识应用到罗盘上。这种罗盘不仅有子午针（确定地磁场南北极方向的磁针），还有子午丙壬间缝针（用日影确定的地理南北极方向）这两个方向之间的夹角，就是磁偏角。
盘面周围刻二十四方位，内中盛水，磁针横穿灯草，浮于水面。
现在人们已经知道，地球的两个磁极和地理的南北极只是接近，并不重合。磁针指向的是地球磁极而不是地理的南北极，这样磁针指的就不是正南、正北方向而略有偏差，这个角度就叫磁偏角。又因为地球近似球形，所以磁针指向磁极时必向下倾斜，和水平方向有一个夹角，这个夹角称为磁倾角。不同地点的磁偏角和磁倾角都不相同。成书于北宋的《武经总要》在谈到用地磁法制造指南针时，就注意利用了磁倾角。沈括在《梦溪笔谈》谈到指南针不全指南，常微偏东。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁倾角的发现使指南针的指向更加准确。
【磁性质的应用】
指南针一经发明很快就被应用到军事、生产、日常生活、地形测量等方面，特别是航海上。指南针在航海上的应用有一个逐渐发展过程。成书年代略晚于《梦溪笔谈》的《萍洲可谈》中记有：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针。”这是世界航海史上最早使用指南针的记载。文中指出，当时只在日月星辰见不到的时候才使用指南针，可见指南针刚开始使用时，使用还不熟练。二十几年后，许兢的《宣和奉使高丽图经》也有类似的记载：“惟视星斗前迈，若晦冥则用指南浮针，以揆南北。”到了元代，指南针一跃而成海上指航的最重要的仪器了。不论昼夜晴阴都用指南针导航了。而且还编制出使用罗盘导航，在不同航行地点指南针针位的连线图，叫做“针路”。船行到某处，采用何针位方向，一路航线都一一标识明白，作为航行的依据。
指南针的发明是古代先民对磁现象的观察和研究的结果。古代先民对磁现象的观察和研究的过程中，进一步了解了磁的性质，并试图更多地应用这些性质。传说秦始皇修建阿房宫时，有一宫门是用磁铁制造的。如果刺客带剑而过，立刻会被吸住，被卫兵当场捕获。这样的故事还很多，《晋书.马隆传》记载马隆率兵西进甘、陕一带，在敌人必经的狭窄道路两旁，堆放磁石。穿着铁甲的敌兵路过时，被牢牢吸住，不能动弹了。马隆的士兵穿犀甲，磁石对他们没有什么作用，可自由行动。敌人以为神兵，不战而退。东汉的《异物志》记载了在南海诸岛周围有一些暗礁浅滩含有磁石，磁石经常把“以铁叶锢之”的船吸住，使其难以脱身。
魏晋南北朝时，我国先民对磁石的性质已有了很多认识。就连当时的诗人曹植在矫志诗中也用了“磁石引铁，于金不连。”的句子。可见他也了解磁石的性质。南北朝梁代的陶弘景在《名医别录》中提出了磁力测量的方法，他指出：优良磁石出产在南方，磁性很强，能吸引三、四根铁针，使几根针首尾相连挂在磁石上。磁性更强的磁石，能吸引十多根铁针，甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不仅提出了磁性有强弱之分，而且指出了测量方法。这可能是世界上有关磁力测量的最早记载。
我国先民对磁石的性质的研究和认识是指南针发明和发展的基础。
指南针在古代主要被堪舆家们用于相宅相墓，同时也被用于航海及其他。正是这后者对人类社会进步发挥了巨大作用，因而指南针才得以跻身于古代四大发明的行列。我国典籍记载指南针用于航海，始于宋代朱彧1119年写的《萍洲可谈》，书中写道：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。”之后，类似的文献层出不穷，这表明在航海活动中，指南针普及得相当快。这一发明后来经阿拉伯传入欧洲，对欧洲的航海业乃至整个人类社会的文明进程，都产生了巨大影响。
就是因为这东西用来指南的。况且，最早在战国时期《韩非子》一书中，就记载了现在称为指南针的原型——司南，“先王立司南以端朝夕”；并在东汉王充《论衡》中便记述了司南的具体形制，“司南之杓，投之于地，其柢指南”。
且，指南针不但最早为中国发明，并随后演变成罗盘并应用于航海事业上。北宋朱彧所著《坪洲可谈》一书中，最早记载了航海中使用指南针的情况，“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，隐晦观指南针”。其后，南宋福建路市舶司(当时管理对外贸易的政府机关)提举赵汝适在所著《诸蕃志》中提到，“舟舶来往，惟以指南针为则，昼夜守视惟谨，毫厘之差，胜似系焉”。
就在这一时期(北宋末南宋初，约为1180年左右)，中国的指南针(或者说罗盘)通过阿拉伯商人传入欧洲。此后，罗盘在世界航海事业上被广泛应用，因此才有15世纪-16世纪欧洲人的世界地理大发现。这一切，按照中国官方的历史教科书来看，由于这一渊源关系，欧洲人的指南针亦是应来“指南”。
后来查了一下大英网络全书和中国大网络全书中的指南针词条，才发现事情远非“指南”一说这么简单。
在大英网络全书中，有两个不同的词条来解释：
第一个词条为“direction determinants”，即方向指定仪器，解释如下：“中国古代四大发明之一，有磁指南和机械指南两种，磁指南发明于公元前3世纪，称为‘司南’……机械指南仪器为指南车，约在3世纪发明……”
第二个词条为“compass”，译为“罗盘”，即通常意义上用于航海的指南针。解释如下：“航海或勘测时在地球上使用的基本测向仪器，……最老、最常用的罗盘为磁罗盘，……12世纪，显然中国和欧洲的航海家都各自发现，一块天然磁石，一种自然界存在的磁性矿石，漂在水中木棒上时总是指向北极星方向……”
两个词条其实是对指南针作了区分。一种是在陆地上、较简单的指南仪器，源于中国司南(也应该仅仅使用于出产在中国的指南针)，另一种是用于航海和勘测上、较专业的指北仪器，欧洲和中国同时出现，无先后之分。
分歧就这么出来了，对比这两个词条，发现大英网络全书似乎把“中国是最早发明指南针”这一说法完全给推倒了，因为在欧洲历史上，罗盘才是真正的“指南针”，并在欧洲人发现新大陆、争霸海权和开拓殖民地等近现代历史的决定性事件中，与火炮和航海术一样扮演了功不可没的角色。对“中国古老的指南针”不但否定，而且用了两个不同的词条加以区分。
在中国大网络全书中，也有指南针和罗盘(磁罗盘)两个词条，但不论是对指南针的解释，还是对罗盘的解释，都最终追溯了到战国的“司南”，这两种不同的指向仪器是同源关系，而没有像欧洲观念中区分的如此泾渭分明。
因此，康熙的说法和佩雷菲特对其的嘲笑便有了答案——显然，康熙认同指南针和罗盘同出一源，用来指南，而作者佩雷菲特则按西方人的观念，认为指南针显然应该是罗盘；佩雷菲特则认为，罗盘是欧洲人自己发明的，与中国的“司南”没有必然联系，罗盘用来指北，而中国的司南则用来指南。这似乎是一种不同文化背景上的误解。当然，罗盘和“司南”到底什么关系，现在还是各有各的说法。
此外，佩雷菲特对康熙固执地认为指南针用来指南作了解释。他认为，康熙之所以认为指南针用来指南，是因为在中国古代文化中，南是四个方位中最尊贵的方位，皇帝的御座、宫殿、陵墓，寺庙，甚至紫禁城，一切尊贵的建筑物都朝向南方。他继续写道，“虽然皇帝是来自北方的满人，他的论据却是始料不及的：‘在北方，一切活动在凋萎，在衰亡。吸引磁针的力量怎么可能来自北方呢？’……‘力量、精气和繁荣都在南方’”。
听佩雷菲特一说，似乎也不无道理。但，中国史书上对司南的记述确实为“其柢指南”，并没有因为后来“南”变成了一种皇帝尊贵的象征才改的方向。这位曾先后六次访问中国的法兰西学院院士，用这种说法来解释康熙认为指南针指南是合理的这一固执的想法，到底算是对中国文化的理解，还是误解呢？
到现在来说，中国人认为指南针指南，欧洲人认为指南针指北，皆合理。因为现在的指南针为棱形，指针两头均衡，并非如“司南”只有一个杓柄，指南指北之争，似乎徒费口舌。

『贰』 牛顿万有引力的故事

1665至1667年间，牛顿已在思考引力的问题。一天傍晚，他坐在苹果树下乘凉，一个苹果从树上掉了下来。他忽然想到：为什么苹果只向地面落，而不向天上飞呢？他分析了哥白尼的日心说和开普勒的三定律，进而思考：行星为何绕着太阳而不脱离？行星速度为何距太阳近就快，远就慢？离太阳越远的行星，为何运行周期就越长？牛顿认为它们的根本原因是太阳具有巨大无比的吸引力。

经过一系列的实验、观测和演算，牛顿发现太阳的引力与它巨大的质量密切相关。牛顿进而揭示了宇宙的普遍规律：凡物体都有吸引力；质量越大，吸引力也越大；间距越大，吸引力就越小。这就是经典力学中著名的“万有引力定律”。

F: 两个物体之间的引力

G:万有引力常量

m1: 物体1的质量

m2: 物体2的质量

r: 两个物体之间的距离(大小)(r表示径向矢量)

依照国际单位制，F的单位为牛顿(N)，m1和m2的单位为千克(kg)，r 的单位为米(m)，常数G近似地等于

G=6.67×10⁻¹¹ N·m²/kg²（牛顿平方米每二次方千克）。

(2)故事磁力扩展阅读：

牛顿在推出万有引力定律时，没能得出引力常量G的具体值。G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出。卡文迪许的扭秤试验，不仅以实践证明了万有引力定律，同时也让此定律有了更广泛的使用价值。

扭秤的基本原理是在一根刚性杆的两端连结相距一定高度的两个相同质量的重物，通过秤杆的中心用一扭丝悬挂起来。秤杆可以绕扭丝自由转动，当重力场不均匀时，两个质量所受的重力不平行。这个方向上的微小差别在两个质量上引起小的水平分力，并产生一个力矩使悬挂系统绕扭丝转动，直到与扭丝的扭矩平衡为止。

扭丝上的小镜将光线反射到记录相板上。当扭丝转动时，光线在相板上移动的距离标志着扭转角的大小。平衡位置与扭秤常数和重力位二次导数有关。在一个测点上至少观测3个方位，确定4个二次导数值，测量精度一般达几厄缶。

万有引力定律揭示了天体运动的规律，在天文学上和宇宙航行计算方面有着广泛的应用。它为实际的天文观测提供了一套计算方法，可以只凭少数观测资料，就能算出长周期运行的天体运动轨道，科学史上哈雷彗星、海王星、冥王星的发现，都是应用万有引力定律取得重大成就的例子。

利用万有引力公式，开普勒第三定律等还可以计算太阳、地球等无法直接测量的天体的质量。牛顿还解释了月亮和太阳的万有引力引起的潮汐现象。他依据万有引力定律和其他力学定律，对地球两极呈扁平形状的原因和地轴复杂的运动，也成功的做了说明。推翻了古代人类认为的神之引力。

对文化发展有重大意义：使人们建立了有能力理解天地间的各种事物的信心，解放了人们的思想，在科学文化的发展史上起了积极的推动作用。

『叁』 世界上伟大科学家小时候的故事

1、焦耳

英国著名科学家焦耳从小就很喜爱物理学，他常常自己动手做一些关于电、热之类的实验。

有一年放假，焦耳和哥哥一起到郊外旅游。聪明好学的焦耳就是在玩耍的时候，也没有忘记做他的物理实验。他找了一匹瘸腿的马，由他哥哥牵着，自己悄悄躲在后面，用伏达电池将电流通到马身上，想试一试动物在受到电流刺激后的反应。结果，他想看到的反应出现了，马收到电击后狂跳起来，差一点把哥哥踢伤。

尽管已经出现了危险，但这丝毫没有影响到爱做实验的小焦耳的情绪。他和哥哥又划着船来到群山环绕的湖上，焦耳想在这里试一试回声有多大。他们在火枪里塞满了火药，然后扣动扳机。谁知“砰”的一声，从枪口里喷出一条长长的火苗，烧光了焦耳的眉毛，还险些把哥哥吓得掉进湖里。

这时，天空浓云密布，电闪雷鸣，刚想上岸躲雨的焦耳发现，每次闪电过后好一会儿才能听见轰隆的雷声，这是怎么回事?焦耳顾不得躲雨，拉着哥哥爬上一个山头，用怀表认真记录下去每次闪电到雷鸣之间相隔的时间。

开学后焦耳几乎是迫不及待地把自己做的实验都告诉了老师，并向老师请教。老师望着勤学好问的焦耳笑了，耐心地为他讲解：“光和声的传播速度是不一样的，光速快而声速慢，所以人们总是想见闪电再听到雷声，而实际上闪电雷鸣是同时发生的。”

焦耳听了恍然大悟。从此，他对学习科学知识更加入迷。通过不断地学习和认真地观察计算，他终于发现了热功当量和能量守恒定律，成为一名出色的科学家。

2、富兰克林

1752年6月的一天，美国费城郊区，乌云密布，电闪雷鸣，在一块宽阔的草地上，有一老一少两个人正兴致勃勃地在那里放风筝。突然，一道闪电劈开云层，在天空划了一个“之”字，接着一声雷响，雨点就倾泻下来了。

只见老者大声喊道：“威廉，站到那边的草房里去，拉紧风筝线。”这时，闪电一道亮过一道，雷鸣一声高过一声。突然威廉大叫：“爸爸，快看!”老者顺着儿子指的方向一看，只见那拉紧的麻绳，本来是光溜溜的，突然怒发冲冠，那些细纤维一根一根都直竖起来了。

他高兴地喊道：“天电引来了!”他一边嘱咐儿子小心，一边用手慢慢接近接在麻绳上的那把铜钥匙。突然他象被谁推了一把似地，跌到在地上，浑身发麻。

他顾不得疼痛，一骨碌从地上爬起来，将带来的莱顿瓶接在铜钥匙上。这莱顿瓶里果然有了电，而且还放出了电火花，原来天电和地电是一个样子!他和儿子如获至宝似地将莱顿瓶抱回了家。

这捕获天电的人就是富兰克林和他的儿子威廉。富兰克林不仅是一位伟大的科学家，还是一位杰出的政治家和外交家，他是《独立宣言》的发起人之一，是美国第一任驻外大使。

风筝实验之后，富兰克林写了一篇《论闪电和电气的相同》的论文，阐述了雷电的本质，还提出了制造避雷针的设想，使建筑物免遭雷击。富兰克林发明的避雷针，一下子风靡一时，传到英国、法国、德国、传遍欧洲和美洲。

3、诺贝尔

诺贝尔的父亲是一位颇有才干的发明家，倾心于化学研究，尤其喜欢研究炸药。受父亲的影响，诺贝尔从小就表现出顽强勇敢的性格，他经常和父亲一起去实验炸药。多年随父亲研究炸药的经历，也使他的兴趣很快转到应用化学方面。

1862年夏天，他开始了对硝化甘油的研究。这是一个充满危险和牺牲的艰苦历程。死亡时刻都在陪伴着他。在一次进行炸药实验时发生了爆炸事件，实验室被炸的无影无踪，5个助手全部牺牲，连他最小的弟弟也未能幸免。

这次惊人的爆炸事故，使诺贝尔的父亲受到了十分沉重的打击，没有多久就去世了。他的邻居们出于恐惧，也纷纷向政府控告诺贝尔，此后，政府不准诺贝尔在市内进行实验。

但是诺贝尔百折不挠，他把实验室搬到市郊湖中的一艘船上继续实验。经过长期的研究，他终于发现了一种非常容易引起爆炸的物质--雷酸汞，他用雷酸汞做成炸药的引爆物，成功地解决了炸药的引爆问题，这就是雷管的发明。它是诺贝尔科学道路上的一次重大突破。

诺贝尔一生的发明极多，获得的专利就有255种，其中仅炸药就达129种，就在他生命的垂危之际，他仍念念不忘对新型炸药的研究。

4、爱因斯坦

爱因斯坦是二十世纪最伟大的物理学家，他从小就喜欢动手动脑。有一次上手工课，他想做一只小木凳。下课铃响了，同学们争先恐后拿出自己的作品，交给了漂亮又严厉的女教师。爱因斯坦没有拿出自己的作品，急得满头大汗。女教师宽厚地望着这个男孩，相信他能交上一件好作品。

第二天，爱因斯坦交给女教师的是一个制作得很粗糙的小板凳，一条凳腿还钉偏了。满怀期望的女教师十分不满地对全班同学说：“你们有谁见过这么糟糕的凳子?”同学们窃笑着纷纷摇头。老师又看了爱因斯坦一眼，生气地说：“我想，世界上不会再有比这更坏的凳子了。”教室里一阵哄笑。

爱因斯坦脸上红红的，他走到老师面前，肯定地对老师说：“有，老师，还有比这更坏的凳子。”教室里一下子静下来，大家都迷惑不解地望着爱因斯坦。他走回自己的座位，从书桌下拿出两个更为粗糙的木板凳，说：“这是我第一次和第二次制作的，刚才交给老师的是第三个木板凳。虽然它并不使人满意，可是比起前两个总要强一些。”

这回大家都不笑了，女教师向爱因斯坦亲切又深思地点着头，同学们也向他投去敬佩和赞许的目光。

5、瓦特

瓦特出生于英国，由于家境贫穷没机会上学，先是到一家钟表店当学徒，后又到格拉斯哥大学去当仪器修理工，瓦特聪明好学，他常抽空旁听教授们讲课，再加上他整日亲手摆弄那些仪器，学识也就积累的不浅了。

1764年，格拉斯哥大学收到一台要求修理的纽可门蒸汽机，任务交给了瓦特。瓦特将它修好后，看看他工作那么吃力，就象一个老人在喘气，颠颠颤颤地负重行走，觉得实在应该将它改进一下。

他注意到毛病主要是缸体随着蒸汽每次热了又冷，冷了又热，白白浪费了许多热量。能不能让它一直保持不冷而活塞又照常工作呢?于是他自己出钱租了一个地窖，收集了几台报废的蒸汽机，决心要造出一台新式机器来。

从此，瓦特整日摆弄这些机器，两年后，总算弄出个新机样子。可是点火一试，那汽缸到处漏气，瓦特想尽办法，用毡子包，用油布裹，几个月过去了，还是治不了这个毛病。瓦特没有放弃，经过不懈的努力，他终于设计了一个和汽缸分开的冷凝器，这下热效率提高了三倍，用的煤只有原来的四分之一。

这关键的地方一突破，瓦特顿然觉得前程光明。他又到大学里向布莱克教授请教了一些理论问题，教授又介绍他认识了发明镗床的威尔金技师，这位技师立即用镗炮筒的方法制了汽缸和活塞，解决了那个最头疼的漏气问题。

1784年，瓦特的蒸汽机已装上曲轴、飞轮，活塞可以靠从两边进来的蒸汽连续推动，再不用人力去调节活门，世界上第一台真正的蒸汽机诞生了。

『肆』 爱因斯坦小时候的故事

爱因斯坦小时候看见爸爸，手上戴着一块手表，手表旁边还有圆形的小东西，里面还有指针。爱因斯坦很好奇，问爸爸"这是什么呀？"爸爸说“这叫金罗盘（就是我们所说的指南针）”“爸爸，为什么它的红色指针总是指向同一个方向啊？”“这是由于磁力的作用”。“什么是磁力啊？”这个。。。。，这时妈妈说，“好啦好啦，赶快走吧，要不然上班要迟到了！”什么是磁力呢，爸爸为什么不告诉我啊！到了晚上，睡觉的时候，爱因斯坦睡不着，还在想着金罗盘。这时，爸爸推门进来，“你这个小家伙，问题不弄明白，睡不着了”？爱因斯坦问“爸爸，你为什么不告诉我什么是磁力啊？”“因为爸爸也不知道啊”“大人也有不知道的问题呀”“当然了，这样吧，如果你喜欢这个金罗盘，爸爸就把它送给你，希望你自己能找到答案，好吗”“太好了”。成长中的爱因斯坦爱钻研问题，爱好物理，为以后提出“相对论”奠定了基础。
20世纪上最伟大的物理学家。在物理学的许多领域都有贡献，比如研究毛细现象、阐明布朗运动、建立狭义相对论并推广为广义相对论、提出光的量子概念，并以量子理论完满地解释光电效应、辐射过程、固体比热，发展了量子统计。并于1921年获诺贝尔物理学奖。

阿尔伯特•爱因斯坦刚生下来时，脑袋特别大，与他身体的比例很不协调；尤其是后脑勺，不但大，而且有棱有角。要是一般的父母一定会担心孩子是不是畸形儿，然而阿尔伯特的父亲赫尔曼•爱因斯坦却说：“那可能是因为他那颗脑袋里装的智慧太多了!”一句话，饱含了他对孩子的期望。

转眼，爱因斯坦2岁了，但却不能像大多数孩子那样开始咿呀学语，而且孤僻缄默得让人生疑，人们再联想起那颗不甚正常的头型，他们简直不敢再想下去了：“这孩子会不会是个哑巴或者痴呆?”

等小爱因斯坦快3岁时还不会说话。他的母亲波琳就对丈夫说：“亲爱的，你不是说咱们儿子大脑袋里装满了智慧吗?可是他都这么大了还不会说话，那脑袋里究竟装了些什么呢!”

但是，父亲对自己这个大脑袋儿子仍然抱有信心，他说：“你别看他说活晚，等到他会说的时候，一定说起来就没完!”

这个时候，爱因斯坦虽然不会说话，但耳朵对音乐却极为敏感。

有一次，母亲在自家的花园里弹钢琴，当她正弹得起劲的时候，突然发觉后面有响动，她回过头去，发现小爱因斯坦正歪着大脑袋，聚精会神地听她弹奏，而且看那样子，分明是已经听得入迷了。她微笑着拍拍爱因斯坦的头：“我可爱的宝贝，看你入神的样子，难道你听懂了吗?”

接下来，每当母亲坐在钢琴前演奏贝多芬等一些著名作曲家的作品时，他都会悄悄地坐在母亲的旁边静静地倾听。小小年纪的他就懂得音乐不仅可以抒发内心的情感，还可以像画笔一样，描绘出蓝蓝的大海和柔和的月光，真是太美妙了。

母亲通过一次次地观察，认为“大头儿子”肯定有音乐的天赋，于是请来城里一位最优秀的小提琴手，做爱因斯坦的家庭音乐教师，专门教他演奏小提琴。爱因斯坦进步虽不是很快，但他非常地刻苦。渐渐地，他已经可以断断续续地演奏部分莫扎特作品的片断了。

小爱因斯坦不会说话，就进入了音乐的世界，究竟在这个世界他看到了什么，谁都不得而知，但有一点是肯定的，那就是他找到了自己所希望的东西。

可是，事情并没有像父亲所希望的那样发展。

小爱因斯坦快到4岁时才开口说话，也并不像父亲预料的那样“说起来就没完”。相反，整天沉默寡言。

小爱因斯坦终于开口说话了，这让波琳太太一颗悬着的心渐渐地放了下来。不过，这个沉默恬静的小孩还是有意识地回避与他年龄相仿的伙伴们，从来不跟别的孩子玩，经常一个人躲在安静的地方沉思。

母亲尽可能多地抽出时间来和小爱因斯坦交流。这样做的目的，是为了把他从封闭的世界中拉出来，促进其语言的发育。只要她的儿子能够把自己所想的事说出来，那么她就可以帮他了。

但是，等小爱因斯坦稍稍长大些后，性格也很古怪，他从来不跟同龄的孩子们玩。

爱因斯坦5岁时，父母为他请了一个家庭女教师。第一次上课时，爱因斯坦大概发现自己将失去自由的个人世界，又一次大发脾气，向老师扔椅子以示抗议。为此，爱因斯坦的父母只好马上结束这第一次还未开始的教育。

有一天，爱因斯坦夫妇外出归来，当他们一推开院门时，不禁大吃一惊：院子里有一座楼房的模型!那模型跟真楼房的样式几乎没有什么区别，简直是真楼房的浓缩!

等再仔细一看，原来这座微型楼房全是用小废木块搭的。

而且那些小木块互相咬合在一起，着力平均，好像一个懂几何学和力学的中学生搭的。

他们不相信这是小爱因斯坦的杰作。

父亲问小爱因斯坦：“儿子，刚才有谁来了?” ．

小爱因斯坦说：“谁也没来。我不希望有人打扰我!”

母亲指着楼房模型又问：“那么这幢小楼是谁搭的?”

小爱因斯坦头也不抬地说：“当然是我搭的了!”

母亲抱起小爱因斯坦就亲个没完。这件事让她更加确信小爱因斯坦不像自己表现得那样笨，而是一个聪明异常的孩子。

值得庆幸的是，爱因斯坦的“独特”之处并没有被父母视为一种异端而遭受歧视，因此才使爱因斯坦能够成长为一位伟大的物理学家成为可能。这一点，是值得很多中国的父母借鉴的。

在爱因斯坦的童年时，还有一件非常值得一提的事。

一天傍晚，下班回来的赫尔曼先生一踏进家门，就对着爱因斯坦的房间大声喊：“阿尔伯特，快来看看爸爸给你买什么礼物啦!”

正在专心练琴的爱因斯坦一听“礼物”两个字，便立即兴高采烈地从房间里跑了出来。

只见爸爸从他的包里取出一个纸盒，然后小心翼翼地慢慢打开它。

爱因斯坦好奇地接过来一看，里面装的是一个圆圆的、像大个儿怀表一样的东西。只是这个“大怀表”的四周除了均匀的刻度，还相对写了四个字母：N、S、E、W。它与怀表更大的不同之处还在于它只有一个指针，它正在不停地左右摇摆。

“这是什么呀?是不是一块手表啊?可是，上面似乎多了点东西。”爱因斯坦惊疑地问爸爸。

“听我给你讲啊，它不是表，表是用来计时的，而有了这个东西，你就可以知道方位了，它是用来确定方向的。”父亲耐心地做起了讲解员。

当爱因斯坦发现这个罗盘有如此神奇时，眼睛便开始发亮。现在，这罗盘奇妙的功能已使爱因斯坦爱不释手了。

他拿着罗盘不停地晃动，不管怎样摇动，磁针总是指向一个方向——北方。

“磁针为什么总是指向北方呢?”爱因斯坦望着神奇的罗盘，像是自言自语地说。

“这是因为我们所住的地球，有一种磁力，这种磁力将磁针引向北方了。”爸爸听了爱因斯坦的话后，耐心地解释道。

“这种磁力到底是在地球的什么地方呢?”

“可以说，整个地球到处都有。”

以后，一连几天，爱因斯坦常常双手捧着那个小小的罗盘发愣。他不断地尝试着把它翻转，或是缓缓地转动方向，可无论他怎么做，那个小指针始终指着北方。他知道，这是那个看不见、摸不着的地球磁场在起作用呢。他想和那个小指针一起感受这个地球磁场，指针依旧指着北方，而他自己却什么也没有感受到。

一天，爱因斯坦终于忍不住去问雅可布叔叔，因为雅可布叔叔不仅读过大学，而且还是一名工程师。

“雅可布叔叔，您能给我详细说说有关磁场的事吗?”他扬起小脸，眼睛里充满对知识的渴望。

“阿尔伯特，你才这么小，怎么就问起这个问题来了。”雅可布叔叔感到有点奇怪。

爱因斯坦小心翼翼地从怀里取出那只罗盘，然后问道：“我看不到磁场，也摸不着。那么它是怎样让罗盘的指针指向北方的呢?”

雅可布叔叔对爱因斯坦的问题也感到有点为难，因为他对地球的磁场问题了解得也不是很透彻，只好说：“这个问题我一时也不知道该怎样回答你，或者，不知道怎么说你才能明白。你现在还小，等你上了中学、大学，就能够明白了。说实话，很多问题大人也在研究。”

“那——磁场看不到也摸不着，我们人类又怎么知道并确定它存在呢?”爱因斯坦没有办法，只好退一步问。

“它是存在的。罗盘里的指针不就是很好的证明吗?其实，世界上很多东西都是我们用眼睛看不见、摸不着的，不过它们的确存在。如引力场，在地球上我们叫它重力场，它也和磁场一样是存在的。我们把一件东西扔到空中，它又落回到地面上，这就是因为重力场的作用。”

爱因斯坦还是听不太懂，但他潜意识中觉得叔叔说的对，所以认真地点了点头。

雅可布叔叔对爱因斯坦说：“世界上所有自然现象背后都遵循着一定的规律。这个世界就是由这些看不到却一定存在的规律统治着。虽然看不到，但我们却能够发现它，认识它。”

“它们和上帝一样，是吗?”

雅可布叔叔笑了，说：“有点像。不过它们是两码事。”

爱因斯坦心里盼着自己早日长大，那样，他就可以搞清楚一些事情背后的原因了。

爱因斯坦经常会陷入苦思冥想之中。雅可布叔叔非常高兴，他认为这种平凡而又神圣的好奇心，正是爱因斯坦成长必需的动力!

爱因斯坦在学校的时候总是心不在焉，总希望快点下课，好快点儿回到自己那个广阔的世界中去。

爱因斯坦的这种表现，当然不会得到老师的喜欢，所以在大多数老师的眼里，爱因斯坦并不是一个好学生，因为他既不守纪律，又整天显得心事重重，谁也搞不清楚他到底在想什么。

赫尔曼先生为了儿子上学的有关事宜跑到学校，负责接待赫尔曼的是学校的训导部主任。看着主任那张挂霜的脸，赫尔曼小心翼翼地问：“按我的儿子性格特点，将来应该从事什么样的职业?”

没想到教导主任竞毫不客气：“不用问了，你的儿子无论做什么，都将会一事无成。”说完，他轻蔑地望了爱因斯坦的父亲一眼，便低头开始忙自己的事了。父亲手足无措地站在那里，心里非常难受，他不知该说些什么，也不知该做些什么。

过了一会儿，那位主任又抬起头来，把爱因斯坦在学校的一切“不好”的表现一一向赫尔曼介绍，说所有的老师都嫌爱因斯坦性格孤僻，大脑迟钝，并指责他“不守纪律、心不在焉、想入非非”等等。

“偏见，这一切都是偏见造成的。我的儿子，阿尔伯特•爱因斯坦是一个好孩子!”赫尔曼在心里恨恨地说。

后来，爱因斯坦因为沉醉于自学，被学校勒令退学。父亲依然坚持：“我的儿子，阿尔伯特•爱因斯坦是一个好孩子!”

大家想一想，爱因斯坦4岁才开口说话，从小性格古怪，甚至有些木讷，上小学时成绩不好，中学时被勒令退学，在常人眼里，这是不是一个笨孩子?可是，爱因斯坦的父母用赏识的眼光发现了他超人的音乐天赋，发现了他可贵的探索精神，从此为他打开了通向广阔人生的大门。爱因斯坦成功了，但一切首先取决于他父母教育的成功。