數理化通俗演義（上）【新裝版】

第三十二回
窮夫妻吵架一腳踢出新紡車
智瓦特發憤廿年造成蒸汽機
——引起世界工業革命的兩項大發明

前幾回說到近代科學由於伽利略，牛頓等人的努力，在物理、天文等方面已經累積了足夠的知識，而科學知識的豐富，又為新技術的出現創造了條件，英國在十八世紀最初的幾十年間確實集中了當時世界上最優秀的科學家，又最先完成了資產階級革命，所以來一場工業革命是勢在必行了。這技術上的改進是先從紡織行業開始的。
原來英國的紡織品向來品質不高，平時市場上的貨全靠從中國和印度輸入。為了保護本國資本主義發展，一七○○年英國國會專門通過一項法令，禁止從中、印進口棉紡織品，逼著本國紡織業快快趕上去。真是有問題就有解決問題的人。
到一七三三年，終於出來一個叫凱伊◎1的窮織工，發明了一種「飛梭」。那原來靠手臂一下一下來回穿的木梭，現在用腳一踢便如流星般的來去，這樣一來紡紗倒供不上織布了。
西元一七六四年在英國的一個小鎮上住著一對夫妻，男的叫哈格里夫斯◎2，女的叫珍妮，他們都是被剝奪了土地後從鄉下流入城鎮的。小夫妻女紡男織，慘澹經營，維持著艱苦的生活。可是哈格里夫斯用的飛梭織機，珍妮用的手搖紡車，一快一慢，兩天紡出的線不用半天就已織完。紡不出線就織不成布，就換不來錢，也就買不來麵包。珍妮終日不停地搖著紡車，腰酸背痛還是出不了幾磅紗。哈格里夫斯呢？閒著沒事，看著家中生活這般拮据，織完布後就腰插一把斧頭到外面去給人家做木匠活，以求一點微薄的補貼。
這天他出去後還不到半天便回到家裡，臉色陰得難看，也不搭話，便坐在織機上喊著要紗。珍妮見狀知道又是沒攬到活，明天的麵包不知哪裡去尋，也不敢多問，只是將昨天紡出的紗一起抱上。哈格里夫斯就悶著頭啪啪地織了起來。不消兩個時辰，這堆紗就已織完，他就先叫聲妻子，沒有應聲，便自己走下織機到院裡去討紗。
只見珍妮還在吃力地搖著紡車輪，那只紗錠上才剛薄薄地裹了一層紗線，這時已日過中午，他腹中早就餓火中燒，便沒好氣地喊到：「珍妮，你這樣搖法，就是把我們的腸子都紡成線，也不夠換一塊麵包充饑。」珍妮卻好像不知道他來到身後，頭也不回，只是把那紡車瘋也似地搖著，嗡嗡直響。
哈格里夫斯心裡更加煩躁，便搶上一步，一把按住住她的右手，說：「從明天起你就在家做飯管孩子好了，我到外面去幹活。這樣一天紡幾根線還不夠織幾根褲腰帶呢。」
沒想到珍妮突然轉過頭來嘶喊道：「這能怪我嗎？有本事你來紡，你搖斷胳臂也不會在一個錠上轉出兩個紗團啊！」
哈格里夫斯這才看到珍妮眼裡已飽飽地含著兩汪淚水。是的，這哪能怪她，家家不都是這個樣子嗎？他心早軟了一半，但口裡卻還不肯軟下來，說：「不怪你，不怪你，怪這個勞什子紡車，要它有什麼用，不如劈了燒火。」說著順手抄起斧子便要砍下去。珍妮知他是個火暴脾氣，真要砍了這車，一家人眼下就只有喝北風了，忙上去抱住他的胳臂不肯鬆手。
哈格里夫斯的胳臂讓妻子抱定，舉不起斧頭，渾身的氣悶得無處發洩，便就勢飛起一腳將那紡車踢出六、七步遠，將斧子扔到地下，重重地歎了口氣。珍妮這時早趴在他的肩上嚶嚶地啜泣不止。一場夫妻衝突也就這樣漸漸地緩解下來。再說珍妮見哈格里夫斯的火已漸漸消下，她的委屈才真正地翻了上來，便索性緊緊地摟住丈夫的肩膀一把鼻涕一把眼淚地不肯停歇，非要等他道歉不可。
但是，珍妮這樣真哭假怨，有好半天卻像是摟了一節木頭一般，不見哈格里夫斯有一點反應，她覺得無趣，也就鬆開雙手，抬起淚眼。誰知這一鬆不要緊，丈夫卻颼地衝向那輛紡車，她一把沒有拉住，哈格里夫斯卻大喊起來：「親愛的，你看，你看！」
珍妮見他突然又像孩子一般，卻賭著氣偏不去看，撩起圍裙摸一把眼淚準備去收拾午飯。丈夫卻過來一把拉住她的手說：「親愛的，辦法有了。你一看就會明白。」
原來那輪紡車挨了哈格里夫斯這狠狠的一腳，這時正仰面朝天，那本來平躺著的紗錠已經垂直立起，還被車輪帶著旋轉。哈格里夫斯說：「你看我們就照這個樣子把紡車改造一下，紗錠立起來，一個車上就可以並排放兩個、三個，不就可以多出紗了嗎？」他這時早已喜得忘了肚中的饑餓，轉身在珍妮掛著淚珠的腮上吻了一下，便去摸斧頭幹活，珍妮也忙到廚房裡備飯。
各位讀者，你想這哈格里夫斯何等聰明，他本是一個木匠，又是一個織工，只要腦子裡得了這個主意，製作起來並不困難。他很快做了一個大木框，上面行列了八個紗錠，旁邊裝上一個木輪，一試就成。以後又不斷改進，紗錠加到十六個、三十個、一百個，效率提高到一百倍。這時再搖起這種車來，倒是紡線人將織布人趕得氣喘噓噓了。正是：
死胡同裡莫硬鑽，退一步時路更寬。發明原來有訣竅，這邊不行試那邊。
再說哈格里夫斯得了這種發明，不敢忘記這紡織機實是那天與妻子吵架所得，所以就將它命名為「珍妮紡織機」。珍妮機很快在英國紡織業中得到推廣，以後又有人不斷改進用上了新的動力，英國紡織業遂來了一場大革命。所以馬克思後來論及此事時說，「十八世紀的產業革命就由此開始了。」
紡織機械的改革隨之帶來一個問題，就是動力。機械效率提高後人力當然不夠用了。有人發明用風力，但很不保險，有人發明用水力，但那必須到遠離城市的山鄉去，於是人們便想到一種全新的動力—那就是蒸汽。說到蒸汽這便又引出一位科學更上大名鼎鼎的人物—瓦特。瓦特生於英國的格林諾克，他好像生來就與蒸汽有緣。他還是五，六歲的孩童時就常守著火爐看那開水壺上的壺蓋給汽頂得一上一下地跳動，經常問這是為什麼？
後來由於家窮他沒有機會念書，先是到一家鐘錶店裡去當學徒，後又到格拉斯哥大學去當儀器修理工。這時社會上已開始有簡單的蒸汽機，而當時的科學發展，正如我們前幾回說過的，托里切利實驗，馬德堡半球實驗，也都從理論上解決了「壺蓋為什麼會上下動」的問題。瓦特聰明好學，又在這樣一個大學的環境裡，常抽空旁聽教授們講課，又終日親手擺弄那些儀器，學識也累積得不淺了。話說一七六四年，格拉斯哥大學收到一台紐可門蒸汽機，請求修理，工作交給了瓦特。
這種機器是蘇格蘭鐵匠紐可門一七○五年發明的，又大又笨。機器的汽缸下方有三個活門，汽從中間活門進入，將活塞推上去，人工將汽門關死，再從右邊活門裡注入冷水，熱汽遇冷收縮，缸內形成真空，活塞自然下落，這時又要手忙腳亂地關上進水活門。這樣活塞才能上下一次。連桿帶動汲水工具也上下抽水一次。瓦特將這台機器修好後看著它這樣吃力地工作，就如一個老人在喘著粗氣，顫顫巍巍地負重行走一般，覺得實在應將它改進一下才好。他注意到毛病主要在缸體隨著蒸汽每次熱了又冷，冷了又熱，白白浪費許多熱量。能不能讓它一直保持不冷而活塞又照常工作呢？瓦特從小學徒出身，既能吃苦，又很頑強。
他一有這個想法便立即自己出錢租了一個地窖，收集上幾台報廢的蒸汽機，決心要造出一台新式機器來。他自己也告別妻兒，一捲行李搬到地下，整日擺弄著竹筒、木軸，左比右試，這樣有兩年時間總算弄出個新機樣子。可是點火一試，那汽缸倒像吳牛喘月一般四處漏氣。瓦特想盡辦法，用毯子包，用油布裹，幾個月過去了，還是治不了這個毛病。連這第一步也邁不出去，以後還不知有多少險阻呢。
瓦特原以為他的革新方案很快就能實現的，就去向一個叫羅巴克的工廠主借債，兩人簽定合約，如果新機器試驗成功，工廠主將要分享三分之二的利潤作為償還。現在瓦特這樣一直拖下去毫無進展，羅巴克宣佈再不對他資助，這樣瓦特反倒負債如山。他騎虎難下，心煩意亂，不知該怎樣收拾這個局面。
一天他又趴到汽缸前觀察漏氣的原因，不小心一股熱氣衝出，他忙躲時，右肩上已是紅腫一片，就像被一把熱刀削過一般，辣辣地疼了起來。晚上他回到家裡左手捂住右膀，躺在床上不言不語。錢無著落，試驗又不知何時才有個完。再這樣下去真怕連妻兒也要搭進去了。他想這事也許壓根就不該他自己去幹，格拉斯哥大學有多少教授，這城裡有多少工廠主，有學問的有學問，有錢的有錢，誰也不敢去碰這個難題，我這個窮工人為什麼要去討這份苦吃？
「罷，罷，罷！」他越想越覺得後悔，嘴裡這麼說著就翻身坐起，將桌上圓紙捲作一團，向爐子裡塞去。這時瓦特的妻子正好進來，見狀忙一把搶過，正色說到：「虧你還是個男子漢呢，就這樣沒有出息！這兩年滿城裡誰不知你在發明什麼新蒸汽機，今天就這樣打了退堂鼓，我看你怎樣上街見人。你不記得那年你要開個小鐘錶修理鋪，行會裡的人說你學徒期不夠，不許開，後來這所大學不講資格，破例收留了你，連那麼大的機器都讓你修，你修好了又不滿足，自吹還要造個更好的。這樣，我看你要麼真的造出一個新機器，要麼就摔掉飯碗，我跟你沿街要飯去！」
這瓦特夫人是受過教養的人，知書識禮，極有志氣。今天她見丈夫要打退堂鼓，一進門就劈頭蓋臉地說出這般言語，把個瓦特羞得半天抬不起頭來。過了好一會兒他才說：「親愛的，你知道我們現在就要揭不開鍋了。再這樣借債，借到何時。」
夫人忽地站起，伸手摘下脖子上的項鍊，又褪下手上的結婚戒指說：「能變的先變賣掉，咬咬牙先過下去。」瓦特見妻子越說越絕，更羞愧難當，起身下地，隨手抓過桌上的一把木尺，一折兩半，說：「我瓦特要造不出新蒸汽機來，就算我這雙手白白擺弄了十幾年機器，到時我就這樣扯斷自己手指。」說完頭也不回地又向他那個地窖跑去。各位讀者，引起世界第一次工業革命這兩大新機器雖是兩個男子發明的，但都實實在在得力於他們的妻子。尤其是瓦特的妻子，在瓦特自己都已沒有信心時，反而忍饑挨餓，咬著牙支持丈夫再堅持一下。這不是說書人編故事，而是確實如此。只可惜瓦特不像哈格里夫斯那樣多情，用自己夫人的名字來給蒸汽機取了雅號。所以後人只記住了珍妮，很多人反不知瓦特是不是有個妻子。

第三十二回
窮夫妻吵架一腳踢出新紡車
智瓦特發憤廿年造成蒸汽機
——引起世界工業革命的兩項大發明

前幾回說到近代科學由於伽利略，牛頓等人的努力，在物理、天文等方面已經累積了足夠的知識，而科學知識的豐富，又為新技術的出現創造了條件，英國在十八世紀最初的幾十年間確實集中了當時世界上最優秀的科學家，又最先完成了資產階級革命，所以來一場工業革命是勢在必行了。這技術上的改進是先從紡織行業開始的。
原來英國的紡織品向來品質不高，平時市場上的貨全靠從中國和印度輸入。為了保護本國資本主義發展，一七○○年英國...

為科學加一層薄薄糖衣

這本書從一九八四年初版到現在，不覺已過了三十幾個年頭。這期間共出過電子科技版、人民教育版、北師大版、湖北版、香港版、臺灣版、連環畫版等十七個版本，這次再版算是第十八版了，至於重印的次數已很難統計清楚。在頭版序裡我曾說過，本書只是一層薄薄的糖衣，想不到這一點甜味竟然三十年不散。值此又新版之際，謹向熱情的讀者表示深深的謝意。
此書寫作的本意是想緩解青年人，特別是在校學生的讀書之苦。一個人從小到大以至成人，一是長身體，二是長知識。因此社會才設了小學、中學，進行必須的教育。因為我小時候也備嘗學數理化之苦，就想換一個方法來向青年人講述通常教師們在課堂上板著臉講，在考場上瞪著眼睛考的科學知識。知識既然如飯一樣是一種必不可少的東西，我們也就應該如品美食一樣地快樂學習。
我想為讀者找回這份樂趣。但是在寫作過程中我深為科學家的敬業精神和治學精神所感動，同時又為他們的聰明才智所折服，於是就漸漸傾注進了自己的感情和思考。在樂趣之外增加了情和理，儘量表現他們的獻身精神和治學方法。
現在想近三十年來讀者還忘不了這本書，大概是因為這三點：一是科學知識本身的魅力；二是科學家人物故事的吸引力；三是科學家的治學方法。知識、人物故事和方法，這正是貫穿本書的三條紅線。三線交織，既不同於虛構的小說，也不同於刻板的教科書，也不是純粹的方法論，在教育、科學、文學三邊地區填補了一塊空白。
隨著近年來科學的發展，這次再版在內容和文字上又做了一些修訂，側重了對治學方法的提示。另外又更新了版式，力圖在形式上更美一些。

為科學加一層薄薄糖衣

這本書從一九八四年初版到現在，不覺已過了三十幾個年頭。這期間共出過電子科技版、人民教育版、北師大版、湖北版、香港版、臺灣版、連環畫版等十七個版本，這次再版算是第十八版了，至於重印的次數已很難統計清楚。在頭版序裡我曾說過，本書只是一層薄薄的糖衣，想不到這一點甜味竟然三十年不散。值此又新版之際，謹向熱情的讀者表示深深的謝意。
此書寫作的本意是想緩解青年人，特別是在校學生的讀書之苦。一個人從小到大以至成人，一是長身體，二是長知識。因此社會才設了小學、中學，進行必須的教育。因為我...

第一回 洞庭湖邊屈原問天 金字塔下泰氏說地——世界是什麼？
第二回 聰明人喜談發現 蠻橫者無理殺人——無理數的發現
第三回 舉手揚沙欲塞宇宙 立竿見影可測地周——人類第一次測量地球
第四回 赤身裸體長街狂奔 一對好友海邊爭論——比重與浮力的發現
第五回 推動地球不費吹灰力 橫掃勁敵方知科學威——槓桿原理的發現
第六回 老弱婦孺齊上陣 一面鏡子退千軍——凹面鏡的聚光作用
第七回 秀才見兵有理說不清 敵酋來訪芳草掩哲人——一個科學家的墓碑
第八回 八龍舉首報地動 一騎飛至判真偽——世界上第一台地動儀的誕生
第九回 華燈熠熠壽宴威風 陰霧慘慘群愚受驚——關於月蝕的一次測報
第十回 割圓不盡十指磨出血 周率可限青史標美名——圓周率是怎樣算出來的？
第十一回 無名僧天臺山上收高徒 智和尚一把尺子量北斗——世界上第一次實測子午線
第十二回 黑漆漆長夜待明幾點寒星 怯生生新說初出一位巨人——日心說的創立
第十三回 砸碎天球探尋無窮宇宙 以身燃火照亮後人道路——一位科學家的殉難
第十四回 幾聲犬吠絞架上死鬼失蹤 一豆青燈地窖內活人無聲——第一部人體解剖書的出版
第十五回 說真話又一偉人被燒死 擺事實生理科學終問世——血液循環的發現
第十六回 匡當一聲千年聖人被推翻 寥寥數語滿座論敵皆無言——自由落體定律的發現
第十七回 撥雲望月天上原來沒有天 衣錦還鄉明人也會做蠢事——望遠鏡的發明
第十八回 大主教家中宴遠客 伽利略羅馬上大當——日心說又一次遭禁止
第十九回 施巧計巨人再寫新巨著 弄是非主教又出壞主意——力學、天文學巨著《對話》的問世
第二十回 假悔罪地球其實仍在轉 真宣判冤獄一定二百年——科學史上最大的一起迫害案
第二十一回 佛羅倫斯義公爵難堪 雷根斯堡德皇帝受驚——大氣壓力的發現
第二十二回 未能觀天窮底第谷氏臨終相托 盯住火星不放克卜勒出奇制勝——克卜勒第一、第二定律的發現
第二十三回 智達宇宙有權立法束眾星 貧病一身無錢糊口死他鄉——克卜勒第三定律的發現
第二十四回 千里投書億萬里外獵新星 百年假說一夜之間變成真——海王星的發現
第二十五回 河邊一夢繁星點點指座標 船上一覺幾個數字縛海盜——直角座標系的創立
第二十六回 無形學院研究無形物 科壇新人腳下有新路——波以耳定律與化學科學的確立
第二十七回 蘋果月亮天上地下一個樣 癡女傻男你東我西難成雙——萬有引力定律的發現
第二十八回 虎克妒賢皇家學會大失策 哈雷識貨又當伯樂又賺錢——萬有引力定律的公佈
第二十九回 門縫裡牛頓玩弄三稜鏡 小旅店歌德細看少女郎——顏色本質的第一次突破
第三十回 崇上帝巨人甘心當僕人 入歧途半生聰明半生愚——神是第一推動的妄說
第三十一回 兄妹齊心探遙夜 歌舞妙手擷新星——天王星的發現
第三十二回 窮夫妻吵架一腳踢出新紡車 智瓦特發憤廿年造成蒸汽機——引起世界工業革命的兩項大發明
第三十三回 舊學說百年統治終破產 新原理一時沉埋永放光——質量守恆定律的發現
第三十四回 聰明人向天攫雷電 蠢國王要改避雷針——電的本質的發現
第三十五回 一條蛙腿抽動起風波 兩位能人鬥法顯神通——電壓的發現
第三十六回 浪子回頭皇家學院得奇士 功夫到處元素家族添新丁——鉀、鈉等新元素的發現
第三十七回 惜人才戴伯樂收高徒 妒新秀法拉第遭白眼——電磁感應的發現
第三十八回 茶壺煮餃子笨女婿失去講座 實驗加方程物理學登上高峰——電磁理論的創立
第三十九回 忽辭世短命人發現電磁波 見訃告有志者發明無線電——電磁波的發現和使用
第四十回 千年妄想石頭變金曾何見 一朝點破原子本性各不同——原子論的創立

第一回 洞庭湖邊屈原問天 金字塔下泰氏說地——世界是什麼？
第二回 聰明人喜談發現 蠻橫者無理殺人——無理數的發現
第三回 舉手揚沙欲塞宇宙 立竿見影可測地周——人類第一次測量地球
第四回 赤身裸體長街狂奔 一對好友海邊爭論——比重與浮力的發現
第五回 推動地球不費吹灰力 橫掃勁敵方知科學威——槓桿原理的發現
第六回 老弱婦孺齊上陣 一面鏡子退千軍——凹面鏡的聚光作用
第七回 秀才見兵有理說不清 敵酋來訪芳草掩哲人——一個科學家的墓碑
第八回 八龍舉首報地動 一騎飛至判真偽——世界上第一台地動儀的誕生
第九回 華...