史上最“意外”的科学发明

2018-10-09 15:35:43 浏览:(412)

科学史上有不少纯属撞大运的发现,它们如天上掉下的馅饼,彻底改变了人类的生活。

硫化橡胶 | 1839

查尔斯·固特异(Charles Goodyear)之所以成为轮胎业最响亮的一个名字,得益于他在暖炉旁的一个意外发现。

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这位美国发明家从 1834 年开始研究橡胶的改性,因为天然橡胶对温度过于敏感,温度稍高就会变软变黏,温度一低就会变脆变硬,连鞋子都做不了。1839 年的冬天,他的试验终于有了突破,他发现添加了硫磺的橡胶比天然橡胶的形态更加稳定,只是提升并不明显。

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于是,他拿着试验品去找他的合伙人威廉·伊莱(William Ely)商量,在谈话过程中,不知是他们中的哪个,随手把这块试验品放在暖炉上,直到闻到糊味才察觉。固特异原以为试验品就这么毁了,但实际情形正好相反,加热后的硫磺橡胶竟然不容易变软也不容易变脆了!

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四年后,橡胶硫化技术正式问世:把橡胶和硫磺一起加热到130℃,就能得到形态稳定且弹性良好的硫化橡胶。但可惜的是,发明家没能等到其产品获得大规模使用的那一天:直到 20 世纪初,硫化橡胶才被大规模应用于汽车轮胎的生产。

麻醉剂 | 1844

“看,这人流血了!”1844年 12 月, 美国牙科医生贺 拉斯·威尔斯(Horace Wells)在观看一场半科学实验半娱乐性质的表演时对他的妻子说道。位于美国东海岸哈特福德的表演大厅内,一名宣讲人正向观众介绍氧化亚氮(又称笑气)的作用。

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随后,观众们纷纷自告奋勇上台参与试验。在笑气的作用下,他们陷入失控的大笑中,发出如鸭叫般难听的声音,有几人还因为腿部的不可控动作而失去平衡,连站都站不稳,比如一个名叫萨缪尔·库莱(Samuel Cooley)的人(威尔斯指给妻子看的就是他),他的腿撞到了木凳上,鲜血直流,而他似乎对此毫无察觉。

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倒霉的库莱给了威尔斯灵感:是否可以用氧化亚氮来使外科手术患者失去痛觉呢?作为一名外科医生,威尔斯一直在寻找某种能令肌体失去知觉且对人体无害的药剂。表演结束后,威尔斯问库莱疼不疼。“完全没有任何感觉!”库莱肯定地回答道。

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为了亲身验证氧化亚氮的麻醉效果,第二天,威尔斯在拔牙之前吸入了氧化亚氮,果然一点都不疼!现代麻醉从此诞生!

人工染料 | 1856

1856 年, 刚刚 18 岁 的 威廉· 亨利·佩尔金(William Henry Perkin)在研究一种治疗疟疾的药物的过程中,意外地合成了一种漂亮的紫色染料。

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在他之前,紫色染料只能从稀有植物中提取,相当昂贵;而佩尔金合成的紫色染料不仅价格低廉,而且不易脱色。于是,佩尔金放弃学业开办了世界上第一家合成染料工厂,并从中获得了巨大的财富,因为当时的君主们均以红紫色为时尚,比如法国拿破仑三世的妻子欧仁尼皇后、英国的维多利亚女王。

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如今,各种各样的人工染料仍装点着我们的生活:看看我们身上的 T 恤、 牛仔裤……

抗菌素 | 1929

假期结束后,亚历山大· 弗莱明(Alexander Fleming)回到了久违的实验室。这位英国生物学家对细菌十分着迷。

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第一次世界大战期间,因目睹许多士兵因细菌感染而死去,他开始研究如何杀灭细菌,但始终一无所获,直到 1928 年的这一天。

当时,他正准备清洗一只细菌培养皿。由于用过之后没有及时清洗,这只培养皿几乎长满了霉菌(青霉菌)。但正是这只可能会被其他人整个扔掉的培养皿,令弗莱明的研究有了突破:他敏锐地发现细菌和霉菌之间存在空隙,似乎细菌在故意避开霉菌。他继续利用显微镜观察这些空隙,发现那儿其实有细菌,只不过它们全都已经死去。

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原来这些霉菌就是细菌杀手!弗莱明把从霉菌中提取的青霉素命名为盘尼西林。盘尼西林在第二次世界大战期间拯救了数以万计的生命,也是人类使用抗生素的开端。

夹层玻璃 | 1903

1903 年的一天,化学系大学生爱德华·贝内迪克都斯(Edouard Bénédictus)在做实验时,不小心把桌上的烧瓶打落在地上。不可思议的是,烧瓶并没有摔碎,只是开裂而已。

检查之后,他得知,原来烧瓶里面装有赛璐珞(由硝化纤维和樟脑等制成,被认为是人造塑料的始祖)溶液。溶液蒸发后,在烧瓶内壁上留下一层薄膜。正是由于这层薄膜的存在,烧瓶碎片才能保持原状而不是四散飞溅。

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几天后,一则有关两名女性被汽车玻璃的碎片所伤的车祸新闻令贝内迪克都斯大为动容。他由此联想到粘结烧瓶碎片的赛璐珞,经过多次实验,在玻璃层之间夹着赛璐珞的夹层玻璃出现了。夹层玻璃最初被用在防毒面具上,在第一次世界大战时证明了自己的性能。随后被汽车制造商用于挡风玻璃,风行至今。

微波炉 | 1947

新发明有时来源于坏习惯。珀西.斯宾塞(Percy Spencer)发明微波炉就得益于他吃零食的坏习惯!

1947年的一天,这位美国工程师正在雷神公司(专门生产军用装备,特别是雷达)的实验室内测试雷达的核心部件磁控管(可发射电磁波)测试结束后,他发现裤子的口袋里装着的花生糖全部融化成了一团!“它们变得黏乎乎的。”斯宾塞在当时的一个访问说道。

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惊讶过后,他立马想到这可能是磁控管产生的电磁波加热而致。于是,他继续拿生鸡蛋做实验。数十秒后,噗的一声!鸡蛋炸开,崩了他一脸。他又把玉米粒放在磁控管前,玉米粒瞬间爆裂开来变成了爆米花!

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由此斯宾塞立刻形成了微波炉的发明构想:利用磁控管产生的电磁波来快速加热食物。这正是斯宾塞的过人之处,其他工程师即使注意到了电磁炉的加热功能也会不以为意,而斯宾塞却因此发明了微波炉。1947年,雷神公司研制出了第一台微波炉。1967年,微波炉正式面向公众发售,获得了巨大成功。


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