“第三位小数的胜利”

“第三位小数的胜利”

19世纪80年代,英国物理学家瑞利(1842—1919),要精确地测定几种气体每升的重量,这个重量的专用名词叫密度。为了使测定结果比历来化学家所得数据更精确,他工作格外仔细。

在测量氮的密度时,他从空气中制取纯氮,采用让空气通过许多只化学捕集器的方法,把碳酸气、氧气、水蒸气分别吸收掉,剩下的气体即为纯氮,称量的结果为每升重1.2572克。瑞利不知这个结果对不对,他想从另外一种来源提取氮,以便比较,他从氨中制取纯氮,可是重量是每升1.2505克,比空气中提取的氮轻0.0067克,这是怎么回事呢?瑞利百思不得其解。

瑞利又和化学家拉塞姆共同进行实验,如用笑气、一氧化氮、尿等试验,所得到的氮,都和从氨气中制取的氮的重量相同,但与空气中取得的氮相比,仍轻0.0067克。经过整整两年的钻研,瑞利和拉塞姆终于发现空气中的氮含有一种较重的未知气体,它的密度几乎是氮气的一倍半,这样,从空气和氨中分别提取的氮为何重量不同的问题也就迎刃而解了。

与此同时,美国化学家希尔布兰德,用分光镜验定某种矿物质加酸处理时放出的气体,实验结束,他报告说这种气体是氮,瑞利和拉塞姆看到了希氏的报告,重复了希尔布兰德的实验,但他们注意到,在光谱上除显示氮的特征外,还有红色和绿色的各组明亮的光线,这是当时一切已知元素光谱所没有的,从实验的化学性质来看,这种气体极不活泼,具有一种“惰性”。

1894年8月13日,瑞利和拉塞姆在英国科学促进会上宣布,发现了一种惰性气体。根据主席马丹建议,这种惰性气体叫氩(Argon),即“懒惰”的意思。他们还测定出氩在空气中含量为0.93%,瑞利和拉塞姆发现“氩”,是从0.0067克微小差别开始的,科技史上称为“第三位小数的胜利”。希尔布兰德没有注意到光谱上的额外的光线,让特异现象从眼皮底下溜掉了,因而也错过了一次重大发现。

科学研究必须认真,锲而不舍,抓住任何微小的差别不放,以这些微小差别为线索,抓住“大鱼”。