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与“一战”相遇的科学家(1)
http://www.100md.com 2014年7月1日 《百科知识》 201413
     1914年7月28日,奥匈帝国以皇太子斐迪南大公夫妇在萨拉热窝遇刺为借口,向塞尔维亚宣战,第一次世界大战爆发。在持续4年多的残酷战争中,科学家作为社会大众中的一员,也不可避免地卷入了战争。100年前的那场战争对科学家群体产生了怎样的影响呢?哪些科学家身陷战争,让双手染上了鲜血?哪些科学大师不幸殒命于一战?哪些幸运儿又穿越了战争的泥沼,最终奔向了光明?

    魔瓶开启者——“化学武器之父”哈伯

    弗里茨·哈伯(1868~1934)是著名的德国化学家。哈伯出生在德国的一个犹太人家庭,他的父亲是一位成功的化学颜料生产商,他在青少年时代就对化学产生了浓厚的兴趣。哈伯大学毕业后,由于所发表的论文见解独到,轰动了德国化学界,因此被德国皇家工业科学院破格授予化学博士学位,时年23岁。

    1894年,哈伯在卡尔斯鲁厄大学任教,并开始了氨合成方面的研究。当时农作物所需要的氮肥主要来自粪便、花生饼或豆饼等,但随着农业和工业的发展,各国越来越迫切地需要建立大规模的生产氮化物的工业。哈伯于1906年以氢气和氮气为起始原料用金属锇作为催化剂成功合成了浓度为6%~8%的氨。随后在工程师博施的帮助下建成了世界上第一座日产30吨合成氨的装置,这种合成氨的方法被称为“哈伯—博施法”。氨的合成开创了科学史的重要篇章,它的使用大大增加了粮食的产量,也极大地推动了与之有关的科学技术(如高压和超高压技术、催化剂理论等)的发展。因为这一卓越贡献,哈伯获得了1918年的诺贝尔化学奖。
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    1914年,第一次世界大战全面爆发,各国的科学家都不同程度地卷入了战争,哈伯也不例外,他很快变成了一个狂热的民族主义者。哈伯利用自己的科学知识为德国服务:利用合成氨技术生产化肥,为德国解决了饥荒问题;利用氨的氧化,生产出了制造弹药必不可少的硝酸和黄色炸药。

    1914年9月进行的第一次马恩河战役中,德军与英法联军共投入150万兵力,进行了激烈的战斗,随后双方相持于比利时的伊普尔地区。第二年,为了打破僵局,在哈伯的建议下,德军首次在战场上使用了化学毒气。

    1915年4月22日,在比利时的伊普尔地区,德军将装满液态氯气的6000只大钢瓶和2.4万只小钢瓶的阀门同时打开。不久,联军阵地就笼罩在浓浓的黄绿色、苦辣的毒气中。此时的伊普尔战场宛如人间地狱,大批士兵绝望地倒在了地上,痛苦地死去。战场上空,哈伯正坐在飞机上俯瞰着这一切,兴奋地看着他的“发明成果”。

    在整个战争期间,哈伯几乎参与指导了德军每一次重要的化学战,因此,人们称哈伯为“化学战之父”。在第一次世界大战中,有将近130万人受到化学武器的伤害,其中约9万人死亡,有约60%的人员因伤致残。哈伯及其发明的化学战,受到了世界各国科学家和人民的强烈谴责。哈伯终于逐渐意识到了他所犯下的罪行,他最终于1917年辞去了在化学兵工厂的所有职务。
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    1933年,纳粹党上台后,开始残酷迫害犹太人,哈伯也遭到驱逐,被迫移居瑞士。1934年1月29日,当哈伯应邀赴任设在巴勒斯坦的西夫物理化学研究所所长一职时,在途中因心脏病突发而逝世,终年66岁。

    殒命于一战的科学天才——亨利·莫塞莱

    亨利·莫塞莱(1887~1915)是英国著名的物理学家和化学家。他的父亲亨利·诺蒂奇·莫塞莱是牛津大学解剖学和生理学教授。

    莫塞莱从小成绩优异,后来还获得皇室奖学金,进入了著名的伊顿公学。1906年,莫塞莱进入牛津大学学习,大学毕业后不久,又进入曼彻斯特大学,在著名物理学家欧内斯特·卢瑟福的指导下担任助教工作。

    1912年,莫塞莱在测试β粒子能量的实验中发现,放射性物质发生β衰变时会产生高电势能,从而发明了第一个核电池。1913年,莫塞莱利用水晶X射线衍射法观察和测量了多种金属化学元素的电磁波谱。这一方法是物理学对X射线光谱的开创性的利用。莫塞莱发现实验中测得的X射线波长与X射线管靶中的金属元素原子数之间有系统性的数学关系,后来这被物理学界称为“莫塞莱定律”。在莫塞莱定律发现之前,包括俄国化学家门捷列夫在内的化学界普遍认为:化学元素的序数由原子量所决定。莫塞莱的实验成果说明,化学元素的序数并不是化学家主观推测的那样,而是依据X射线实验的客观结果所获得的。此外,通过实验,莫塞莱也揭示了元素周期表中有若干暂未被发现的空缺位置,如43、61、72和75。现在,这些序数的元素均已被发现,分别是两种人工放射性元素锝、钷,两种稀有元素铪、铼。
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    1914年8月,莫塞莱放弃了工作,并报名参加了英国皇家工兵部队。在1915年4月开始的加里波利战役中,莫塞莱担任负责电话通讯的技术军官。同年8月10日,在战斗中用电话传递命令的时候,莫塞莱被一名土耳其狙击手击中头部而阵亡,年仅27岁。

    美国著名科学作家阿西莫夫曾写道:“从莫塞莱已经取得的成就来看,他的死亡可能是这场战争中对全体人类而言代价最为惨重的牺牲。”阿西莫夫还根据当时的科学发展形势对莫塞莱的成就做过分析:如果他不是在当年阵亡的话,那么他极有可能被授予1916年度的诺贝尔物理学奖(事实上该年度的物理学奖和化学奖最终都未颁出)。

    基于莫塞莱的研究成果,英国物理学家查尔斯·巴克拉因在多种金属元素中发现X射线衍射现象而获得1917年诺贝尔物理学奖。欧内斯特·卢瑟福如此评价莫塞莱的成绩:“他研究生涯起步的这两年的研究已经足以为他带来一座诺贝尔奖杯。”在很多科学家看来,27岁就英年早逝的莫塞莱假如能够活下来,他必将为原子结构的研究做出更大的贡献。

    拒服兵役的天文学家——爱丁顿

    亚瑟·斯坦利·爱丁顿(1882~1944)是英国著名的天文学家、物理学家和数学家。爱丁顿出生于英格兰肯达尔一个贵格会家庭(贵格会崇尚和平主义和宗教自由),他的父亲是中学校长,但不幸早逝,他的母亲独立承担了抚养责任。, 百拇医药(杨涤非)
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