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第14章 席格蒙迪

理查德·席格蒙迪,奥地利化学家,由于他毕生在胶体化学研究上有卓越贡献及发明了超显微镜,而荣获了1925年度的诺贝尔化学奖。

理查德·席格蒙迪于1865年4月1曰出生于奥地利维也纳。欧美国家把4月1日称为愚人节,席格蒙迪的母亲常在亲友面前夸耀说:“我在愚人节生的这个孩子,有一对非常敏锐的浅蓝色眼睛。席格蒙迪看什么都非常真切。一般人在强烈的阳光下,才能看见空气里有悬浮尘埃,可他不在阳光下,也能看得十分清楚。”他们家是一个爱好音乐的家庭,父母当然期望自己的孩子都能成为音乐家,可席格蒙迪的弟兄们虽然个个有着超乎常人的视觉,听觉却完全不行。这一点使做父母的很失望。

席格蒙迪过了16岁之后,听力变得更差了,如果人们说话的声音不够高,他就可能完全听不见。这是他生理上的一大缺陷,但这种缺陷对他却有着莫大的益处。每当他用功沉思时,尽管人们在他的旁边高声说笑,他也会置若罔闻,一点也不受影响。席格蒙迪从小就养成了良好的习惯,干什么事都很认真,从不马虎了事,衣服上哪怕有一点污渍,他也不会放过,非脱下来洗掉不可。至于学习,那就更加刻苦认真了。16岁时他就进入大学学习,是维也纳大学当时最年轻的学生,他对化学分析有着浓厚的兴趣,而且他特别善于观察,有时他的实验结果,比教授们做得还要准确。

1889年他还只有24岁时,就在慕尼黑大学获得科学博士学位。母校维也纳大学曾邀请他去担任化学教授,但他为了进一步深造,谢绝了这一美差。他先在柏林化学研究院当助理研究员,这时他几乎把全部精力都用在胶体化学的分析上。后来他又回奥地利格拉茨化学研究所做了几年研究工作,然而这里的设备对他的研究课题毫无帮助。1898年鉴于格拉茨化学研究所设备不完善,他又远赴德国东部的耶拿城,屈就做丘德·吉诺森玻璃厂的化验员工作,因为这家玻璃厂的化验设备跟他的研究有着密切的联系。正是在这里,他发现了黄金以极细的颗粒分散在水中所形成的所谓“胶状金”,能够制造光泽像红宝石一样的玻璃。这一秘密就是由金属弄成很细的溶胶状态的缘故。溶胶就是一种分散体系,其实在自然界中及工业生产中,常常遇到一种或几种物质分散在另一种物质中的分散体系。譬如不同矿物分散在岩石中生成各种矿石;空气分散在泥土中使土壤松软;又如水滴分散在空气中形成云雾,开采出来的石油常常含有成细滴状态分散的水;颜料分散在油中成油漆或油墨等都是分散体系。而固体以极微细的颗粒(大小约在几百万分之一米)分散在液体中的分散体系,就称为溶胶。席格蒙迪深入地研究了这些溶胶的性质,他还发现,可以用电解的方法来分散或提取这些金属的细微碎粒。

席格蒙迪所进行的如此精密的实验,引起了一些专家的注意。首先对这一研究感兴趣的是耶拿城蔡斯工厂的化学家H·西登托夫。当时蔡斯是全球闻名的德国工业机构,有世界第一流的化验室设备。由于西登托夫的保荐,蔡斯当局不惜拨出一笔庞大的专款供他使用。席格蒙迪所研究的胶体化学,跟我们日常生活有着密切的联系,比如面团、乳汁、油漆、土壤等,都属胶体范围。早在1663年,就有人用氯化亚锡还原金盐溶液,制得了紫色的金溶胶。从19世纪初,人们开始正式研究胶体科学。1809年列伊斯用一支U形管,在管底中央放了一个用黏土做成的团块,盛水后通电,以此来观察黏土的悬浮粒子移动现象。他发现这些粒子总是向阳极移动,阴极臂中的水位呈上升趋势,这个实验表明:黏土和水两相带有相反的电荷,这种现象通常叫做“电泳”。1827年,英国植物学家罗伯特·布朗用显微镜观察水中悬浮的藤黄微粒(一种植物颜料的小颗粒),发现微粒不停顿地在碰撞运动着,后来人们就把胶体微粒所呈现的这种现象称作“布朗运动”。随后不久,英国物理学家丁铎耳曾用一束强光通过含有微粒的液体,这液体原来也像普通的溶液一样是清澈的,但当光线射过时,从侧面就可以看到在这液体中呈现出一条清晰的光路,后来人们把这一现象称作“丁铎耳效应”,这一效应在溶胶中表现特别显著。但是怎样能够直接观察胶体微粒,长期以来一直是人们感兴趣的课题。经过一段时间的专心研究,席格蒙迪终于研制出一台极精细的超显微镜,利用这台超显微镜,人们可以观察到直径只有一亿分之一米的任何细粒的形状。这种显微镜制造成功后,所有烟雾、泡沫、薄膜、溶胶细粒的情况,人们都可以观察得一清二楚,科学界对此十分重视。

贝仑用席格蒙迪所发明的仪器做了如下试验:他把一定大小的藤黄小球悬浮在水中,结果发现由于受到地心引力的作用,形成了沉降平衡,并由此可以求得自然科学中的一个重要常数——阿佛伽德罗常数。后来,席格蒙迪又用实验证明,溶液的色泽和溶液的量有关。接着他又以电解的方法阐明了怎样保护胶体使它稳定,以及怎样破坏胶体,使它凝结沉淀出来。这样一来,他就解决了生物化学、细菌学、土壤物理学上许许多多原来解决不了的难题。

这时,他虽然在学术上成功了,可是他两耳的听力更加变坏,近乎聋了。席格蒙迪对自己一生的治学之道,有过如下的总结:他认为真正聪明的人,应懂得如何充分运用自己的特长,而竭力避免自己的短处。43岁时,他离开耶拿,前往哥丁根大学担任无机化学教授,在这里执教达20年之久。其间他除了讲学外,就从事科学研究。由于他身体上有先天的缺陷,好静而不好动,晚年他显得衰老了,目力也差得多了。1929年他因病去世,终年64岁。就在他逝世的前四年,因为他毕生在胶体化学研究上有卓越贡献及发明了超显微镜,而荣获了1925年度的诺贝尔化学奖。

据席格蒙迪的学生们说,在他的谈吐里,从来没有用过“大概”这一类的字眼。他不说模棱两可的话,也从不做似是而非的表示。他认为研究科学应该是就是,非就非。他常告诫后辈:“在科学里没有差不多,我希望你们无论做什么实验,答案至少要求到小数点后面的第三位数。”“不学无术,盲从一生,这比判无期徒刑还要痛苦。因为无期徒刑者,终生囚于狱中,还知道他要死于狱中;而不学无术者,至死还不知其所以然。人和禽兽的不同,在于人有知识和特长,否则活了一辈子也是糊里糊涂。”席格蒙迪关于治学的精辟论述至今仍在鼓舞着人们。

我们要学习的正是席格蒙迪那严谨的科学态度,执著追求真理的精神。请记住,科学的道路上没有不劳而获的东西,你要想获得,就必须付出。

人生在历史的长河中是短暂的,在有限的生命中,要为社会作出贡献,做一件或几件有意义的或辉煌的业绩,必须要看准就干,敢于走新路,下工夫干下去,就会有创造性成果。

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