邮票上的创新
当你撕下一张邮票贴在信封上时,你可能没有察觉到,邮票的齿孔给我们带来多少方便啊。但是,你可知道,这小小的邮票齿孔的问世还有过一段有趣的故事哩!谁能想得到,邮票打孔机是一位新闻记者应急时的创举。
1840年5月6日,世界上第一枚邮票在英国诞生时,邮票是没有齿孔的。邮局工作人员是用剪刀将几十枚连成整张的邮票一张一张地剪开,出售给用户。这样既麻烦,又不容易裁剪整齐。
1848年冬季的一天,英国伦敦下着大雪。一位新闻记者从伦敦市的一些工厂采集到关于工人罢工方面的一些新闻。在市中心的一家饭店里,他把当天的新闻写成稿件,分装在几个大信封里,准备寄往外地的几家报馆。当他把信封封好后,取出刚刚从邮局买来的一大张邮票,准备剪开,贴在信封上。可是到处找不到剪刀,怎么办?他着急了,有点冒汗子,左手下意识地在胸前触摸,结果触及了西装领结上的别针。他取下别针,忽然灵机一动,就这么办!他用别针在邮票的折缝上扎出密密麻麻的一排小孔,然后,很容易就把邮票撕开了,并且整整齐齐,实在是妙极了。
这时,一个在铁路上工作名叫亨利·阿察尔的爱尔兰青年,目睹了这个情景,他联想起车票票根上的齿孔就自言自语道:如果能制作一架打孔机,把每张邮票的空隙间都打上齿孔,使用起来该多方便啊!
于是,他就凭着新闻记者的启示和自己工作中的联想在1849年10月1日向邮政总长提出了他的申请,经邮局技术师认可,推荐给邮票税票总监批准,终于制造了两台打孔机。第一台装有两个滚轮切刀,用来打出由短切口组成的横向和纵向齿孔。第二台装有双刃刀,用以在纸上冲出许多行切口。
打孔机经阿察尔进一步改进后,在1850年1月转让给萨默塞特印刷厂。1850年8月,由邮票税票总监批准,1852年5月21日,调查委员会认可并批准购进。阿察尔型的新打孔机由戴维·纳皮尔父子公司制造,安装的萨默塞特印刷厂。1854年1月28日,有齿邮票正式使用。
第一个发行通用有齿邮票的国家是英国,随后是瑞典。接着挪威、美国、加拿大也在1856、1857、1858年相继使用打孔机。
邮票上的齿孔度是法国巴黎的雅克·阿马勃勒·勒格朗博士在1866年发明的。这是测量在2厘米长的线段内齿孔数的简单方法,一直沿用至今,并且能使集邮家精确地表述齿孔的各种变异。一枚标有“齿孔14度”的邮票,就意味着它的四边上每2厘米(0.787英寸)有14个孔。标记“齿孔15×14度”的邮票,就意味着它的上下边每2厘米有15个孔,它的两侧边每2厘米有14个孔。
啤酒厂奇遇
约瑟夫·普利斯特里(Joseph Priestley,1733~1804,英国政治家、教育家和化学家,为氧气的发现者之一,并发现了氧化氮、二氧化氮和氨等10种气体以及植物的光合作用)1733年3月13日生于英国约克郡利兹城附近的菲尔德黑德。1765年获爱丁堡大学法学博士学位。
普利斯特里开始接触自然科学,那还是1755年他从神学院毕业后的事。特别是在南特威治的教堂学校任教时,他结识了爱德华·哈鲁德,除了神学之外,他们两个还一起研究了天文学、物理学和其他自然科学。
1766年,有一次,普利斯特里到伦敦购书,偶然遇见了美国著名的科学家和政治家富兰克林。二人在伦敦的会晤,对普利斯特里从神学、哲学等社会科学领域走进自然科学的王国产生了相当大的影响。同一年,普利斯特里当选为英国皇家学会会员。
1768年复活节前夕,普利斯特里由于看书时间过长而感到疲倦,他想稍事休息,就来到布莱克叔叔的纺织厂。叔叔答应让他与三个堂妹一起去看看隔壁的啤酒厂,他们对此都非常感兴趣。
在参观工厂时,普利斯特里大开眼界,特别是发酵车间更使他着迷。
“立刻下来,不要对着啤酒呼吸,否则你会失去知觉。”大妹妹史蒂文对躬身看发酵的液体的普利斯特里喊道。
普利斯特里惊异地直起身子,离开大桶,询问史蒂文和二妹妹台特怎么回事。
“我自己也懂得不多。”台特答道。
台特在灯上点燃起一根细木条,把它举到啤酒汁上面。使普利斯特里惊奇的是,燃烧的木条立刻熄灭了。
“啊!这就是说木桶中另外有一种空气。让我也试试。”
普利斯特里进行了同样的试验。火焰又熄灭了。在木条熄灭时出现的淡蓝色烟云飘浮在木桶的上面。普利斯特里用手轻轻地推了一下烟云,它就慢慢地降了下去。
“瞧!木桶中储藏着多么有趣的空气啊!它比纯净的空气重,在这种空气中一切都将熄灭。”
看来存在着好几种空气——这就是说一切生物呼吸的纯净的空气中还存在着更重的空气。生物在后一种空气中难道会死去?不让我在木桶上呼吸,就是这个缘故吧?他左思右想,更加兴奋起来。于是他立刻起身,走进实验室,点燃了一根蜡烛,把它放在预先放有小老鼠的玻璃容器中,然后拿盖子紧紧地盖住玻璃容器。
过了一些时候,蜡烛熄灭了,不久,小老鼠也死了。普利斯特里立即想到,空气中存在着一种什么东西。于是,普利斯特里对“被污染”空气作了净化试验。他弄到一个大水槽,槽底倒了一些水,将一个个玻璃罩口朝下放入槽中。在罩内放一支燃烧着的蜡烛,这样就制得了“被污染的”空气。
他想用水净化它,但结果使他诧异。他发现,水只能净化空气的一部分,而另一部分对生命还是无用的:老鼠在其中照样死去。企图使关闭在罩子里的空气恢复原有生气的一切尝试都失败了。
普利斯特里如同丈二和尚摸不着头脑。突然,他又想到植物。于是,便把一盆花放在罩内,花盆旁放了一支燃着的蜡烛来“污染”空气。蜡烛很快就熄灭了,植物却毫无变化,普利斯特里将水槽连同花盆一起放到靠近窗户的桌子上。次日早晨,他惊奇地发现,花不仅没有枯萎,而且又长了一个花蕾。普利斯特里的实验,证实了植物和动物都在呼吸,动物和人呼吸时,吸入氧气,呼出二氧化碳;而植物吸入二氧化碳,放出氧气。二者正好截然相反,二氧化碳能令动物和人窒息,却能帮助植物生长。
普利斯特里多次重复了自己的试验,以便确定究竟存在几种空气。
那时“气体”这个概念还没有使用,科学家们把一切气体统统称为空气。实际上,普利斯特里在啤酒发酵、蜡烛燃烧、动物呼吸时观察的气体是二氧化碳。在当时二氧化碳被称为“固定空气”。
与此同时,他还证明,植物吸收“固定空气”而放出“活命空气”(氧气),这种没有被研究过的“活命空气”维持着动物的呼吸,有了它,物质就会剧烈地燃烧。
有了这种想法后,普利斯特里又开始投入制取“活命空气”的实验中。
在制取“活命空气”的实验中,普利斯特里没制得“活命空气”却意外制得了“碱空气”(氨)、“盐酸空气”(氯化氢)、二氧化硫……他根据自己的实验结果写成了一本著作《论各种不同的空气》,从而大大地丰富了近代气体化学的内容。
1774年8月1日,是一个阳光灿烂、适于试验的日子。普利斯特里在一个大玻璃瓶底放了厚厚一层黄色的粉末——水银灰(即氧化汞),把透镜聚集的阳光投射到水银灰上。光照在粉末上形成了耀眼的光点。普利斯特里细心地观察,突然发现了一种奇怪的现象:粉末微微地颤动、腾跃,似乎有人在向它们吹风。数分钟过后,在这个地方出现小水银珠。这可是意外的收获!
“看来,光是燃素!也许燃素留在玻璃容器中了?”普利斯特里点燃干木条,将它放入玻璃瓶内,想去点燃燃素。气体燃着了,而且燃烧得更旺,光焰更亮!他迅速地取出小木条,扑灭了火焰,把它再次伸入玻璃瓶内时,冒烟的木条又重新燃烧起来了。
他把这个实验又做了一次,并用排水集气法搜集产生的气体。通过研究,他发现蜡烛在这种气体中以极强的火焰燃烧;老鼠在瓶中存活时间为相同容积的普通空气的两倍。他并用玻璃吸管从放满这种气体的大瓶里吸取它,感动十分轻松舒畅。其实,他搜集到的气体就是氧气。普利斯特里是第一位详细叙述了氧气的各种性质的科学家。但是,由于他笃信燃素说,于是推断这种气体必然含有极少的燃素或不含燃素,称它为“脱燃素空气”。
普利斯特里正准备对它进行深入的研究的时候,英国的政治家舍尔伯恩勋爵邀他陪同到欧洲旅行。
到法国巴黎后,普利斯特里立即访问了法兰西科学院。在那里,他向科学家们讲述了自己对气体的研究。在巴黎期间,他还会见了拉瓦锡,在他的实验室进行了学术交流。
普利斯特里向拉瓦锡揭示了他刚刚发现的秘密,并向他表演了制取这种新空气的方法。拉瓦锡立即着手研究了它,并由此创立了新的氧气燃烧理论,揭示了燃烧的本质。因而使“燃素说”彻底破产,使化学生发生了一场革命,开创了化学发展的新纪元。
普利斯特里的职业是牧师,化学只是他的业余爱好。但他却为这一学科的发展作出了不可磨灭的贡献。除了氧气之外,他还于1772年发现了二氧化氮,1773年发现氨,1774年发现二氧化硫。由于普利斯特里在化学方面的贡献,1782年,他当选为巴黎皇家科学院的外国院士。
1804年2月6日,普利斯特里卒于美国宾夕法尼亚州诺森伯兰。
捣乱的花猫
1811年的一天,法国巴黎的一位药剂师兼化学家贝尔纳·库尔特瓦,正在进行一项提取实验。从海藻灰溶液中提取硝酸钾的工作,他已进行多日,但一直没有取得多大进展,他焦急万分。这天,终于有点儿眉目。可是就在这时,一只花猫突然跑来,把一瓶硫酸碰倒,恰巧这瓶硫酸全部洒在装有海藻灰溶液的盆里。库尔特瓦十分恼火:若想提取硝酸钾,只能往海藻灰溶液中倒入少许硫酸,可这次却一下子倒进去这么多!
库尔特瓦拾起装硫酸的空瓶,刚要惩罚这只令他气愤不已的花猫,却被眼前出现的景象惊呆了:只见一缕缕紫色的蒸气从盆中冉冉升起,非常美丽。见此异常的紫烟,花猫吓得不知所措,仓惶逃跑了。而库尔特瓦却被这种奇怪的蒸气吸引住了,他聚精会神地看着……忽然他想把这种蒸气搜集起来,可是,这时蒸气已经变得相当少了。他急忙搜到了一点蒸气,想看看冷却成液体后是什么东西。谁知冷却后得到的却是一种像金属一样耀眼的紫黑色晶体。库尔特瓦经过分析发现,这是一种新元素!
后来,经过H.戴维和J.-L.盖-吕萨克研究,正式确认库尔特瓦发现的是新元素,盖-吕萨克将它命名为iodine,它来源于希腊文,原意为“紫色的”。这种紫色的元素就是碘。科学家们研究发现碘是一个很有意思的元素:碘虽然是非金属,但却闪耀着光泽;碘虽然是固体,却又很容易升华,可以不经过液态直接变为气态;人们常以为碘蒸气是紫红色的,其实不然,纯净的碘蒸气呈深蓝色,夹杂空气时才呈紫红色。碘的大部分盐类都是白色晶体。
这种新元素在大自然中很少,仅占地壳总重量的0.000001%。可是,由于碘易升华,又到处都有它的足迹:海水中有碘,岩石中有碘,甚至连最纯净的冰洲石、从宇宙空间掉下来的陨石、人们吃的葱、海里的鱼……都有微量的碘。碘难溶于水,但能溶于酒精等有机溶剂,碘溶于酒精中可制作碘酒,用于皮肤消毒。
碘的用途很广泛。它是甲状腺素必不可少的原料。碘对动植物的生命是极其重要的。海水里的碘化物和碘酸盐进入大多数海生动植物的新陈代谢循环中。在高级哺乳动物中,碘以碘化氨基酸的形式集中在甲状腺内,缺乏碘会引起甲状腺肿大。近年来,我国利用碘和钨的化合物——碘化钨制造的碘钨灯,使用寿命可达5000小时以上。
苍天捉弄阿贝尔
阿贝尔(N.H.Able)出生在一个大家庭里,家里有七个兄弟姊妹,父亲是挪威芬杜(Findod)小乡村的穷教师。阿贝尔在家里排行第二,小时和他哥哥由他父亲教导识字,小学教育基本上是由父亲教的,因为他们没有钱像其他人那样请家庭教师来教。
在13岁时他和哥哥被送到克里斯汀尼亚(Christinia,今奥斯陆)市的天主教学校读书。这是一间古老的学校,一些官员把孩子送到这里读书,而且有一些奖学金给没有能力交学费的同学,阿贝尔也得到了一点奖学金。
在阿贝尔进入学校时这学校已降低水准,因为这里刚成立一所新大学,大部分好的教师和有经验的教师转到大学去教书了,学校只剩下水准较差和新的教师。在最初的一二年他们兄弟成绩还算不错,而且常常获奖。可是后来教师枯燥的教学方式以及高压的教学手法,让他们兄弟十分反感,成绩也跟着下降了。哥哥更糟,患了神经衰弱症,最后不能读书,要送回家去,以后恶化起来,以致一生不能做事。