松开镊子,在瘪下去的一段静脉中,马上就有血液流过,心脏的大小和颜色也恢复如初。
人体内的血液是否这样?哈维请来一名身体削瘦、臂上大静脉清晰可见的人。他用绷带扎紧这人的上臂。过一会儿,摸摸绷带以下的动脉,无论在肘窝还是在手腕,都不跳动了,而绷带以上的动脉,却跳得十分厉害;绷带以上的静脉瘪下去了,而绷带以下的静脉,却鼓胀了起来。这表明心脏中的血液来自静脉,而动脉则是心脏向外泵吐血液的通道。
哈维做解剖实验时发现,心脏分为左右两部分,每一部分又分为上下两个腔,这就是我们现在说的左心房、左心室、右心房、右心室。他算过这样一笔帐:人的左心室容量为2盎司(1盎司=28.35克),以心脏每分钟搏动72次计算,每小时由左心室进入主动脉的血液流量应为8640盎司(约等于244.9千克),这个数字相当于普通人体重量的3倍多。而肝脏在这么短的时间内也决不可能制造出如此之多的血液来。惟一正确的解释是:体内血液是循环流动的。
1616年,哈维在演讲中宣布了他的血液循环理论。他说,在心脏收缩时,心脏里的血液流到动脉里;而静脉里的血液,又流回了心脏。总之,血液在体内是循环流动的。但哈维并未说明动脉、静脉末端的相互联系问题,
哈维的演讲当时没有引起多大反响。他深入研究,总结整理,撰成一部划时代的专著《心血运动论》。这部只有72页的著作于1628年出版后,立即遭到教会和一些保守学者的攻击。有人甚至评价说:这本书是“虚妄的、荒谬的、有害的”!幸好,哈维当时是英国国王查理一世的御医,受到国王的宠幸,这才使他没有像前辈维萨里、塞维塔斯那样付出生命的代价。
1661年,即哈维逝世后的第四年,意大利科学家马尔比基在显微镜下观察到毛细血管的存在。正是这些肉眼看不见的微小血管,把动脉和静脉连接起来形成一个“可循环的管道”。这进一步证实了哈维的血液循环理论的正确性。
影响
哈维的贡献是划时代的,他的工作标志着新的生命科学的开始,属于发端于16世纪的科学革命的一个重要组成部分。他的《心血运动论》一书也像《天体运行论》等著作一样,成为科学革命时期以及整个科学史上极为重要的文献。
哈维创立的血液循环理论,彻底推翻了盖仑的“血液潮汐论”,宣告了生命科学新纪元的到来。恩格斯高度评价了哈维的科学成就。他指出:“哈维由于发现血液循环而把生理学确立为科学。”
第三部分 百年战争第41节 牛顿的科学—万有引力的发现
2000年到来之前,英国《星期日泰晤士报》编辑约请著名专家学者,对过去1000年来对人类做出卓越贡献的人物加以排名,科学家牛顿名排首位。
影响最大的科学家
牛顿1643年1月4日诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭。出生前八九个月父亲死于肺炎。牛顿自小瘦弱,出生时只有3磅重。3岁时他的母亲再嫁给一位牧师?熏把孩子留在他祖母身边抚养。8年之后,牧师病故,牛顿的母亲带着后夫所生的一子二女又回到乌尔斯索普。牛顿自幼沉默寡言?熏性格倔强?熏这种习性可能来自他的家庭处境。
到了6岁该上学的年纪,牛顿又厌倦学校,上课时心不在焉,成绩上不去,下课又不和人交朋友,也不会顽皮地讨人喜欢,于是老师和同学们把他看作“迟钝的呆子”。但幼小的牛顿很愿意动手干木工活,专注于自己喜爱的各种劳作,还爱沉思默想一些自然现象。8岁时牛顿用平时积攒的零钱买了锤、锯来做手工,他特别喜欢刻制日晷,利用圆盘上小棍的投影显示时刻。传说他家里墙角、窗台上到处都有他刻划的日晷,他还做了一个日晷放在村中央,被人称为“牛顿钟”,一直用到牛顿死后好几年。他还做过带踏板的自行车,用小木桶做过滴漏水钟,放过自做的带小灯笼的风筝(人们以为是彗星出现),用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型,等等。他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验:为了计算风力和风速,他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃,再量出两次跳跃的距离差。
牛顿12岁时,进入格兰瑟姆的皇家学校就读。在这里,牛顿开始奋发图强,和班里的同学交往谈话,学习越来越用功,成绩也越来越好。为了就近上学,牛顿曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店,这里更培养了他的科学实验习惯,因为当时的药店就是一所化学实验室。牛顿在自己的笔记中,将自然现象分类整理,包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等。这些灵活的学习方法,都为他后来的创造打下了良好基础。
牛顿的母亲原希望牛顿成为一个农民,因此他曾停学务农。在这段时间里,他利用一切时间自学。放羊、购物、农闲时,他都手不释卷,甚至羊吃了别人庄稼,他也不知道。他舅父是一个神父,有一次发现牛顿看的是数学,便支持他继续上学。1661年6月牛顿考入了剑桥大学三一学院。作为领取补助金的“减费生”,他必须担负侍候某些富家子弟的任务。在这里,牛顿遇到了博学多才的伊萨克·巴罗教授。巴罗教授不墨守成规,他不仅讲授自己的观点,还介绍各种假说的争论情况,以启发学生的智慧。他还是当时主持自然科学新讲座(卢卡斯讲座)的第一任教授,被称为“欧洲最优秀的学者”。
遇到巴罗教授,对于牛顿的一生来说,无疑是一件极幸运的事情。是巴罗教授把牛顿引向探索自然科学真理的征途,是巴罗教授最早发现了牛顿的才华。牛顿受到了巴罗教授的特别教诲,打开了思路。1664年牛顿经考试被选为巴罗的助手,1665年大学毕业。
在1665~1666年,伦敦流行鼠疫的两年间,牛顿回到家乡。这两年牛顿作出了多项发明。1667年牛顿重返剑桥大学,1668年7月获硕士学位。1669年巴罗推荐26岁的牛顿继任卢卡斯讲座教授。1672年牛顿成为皇家学会会员,1703年成为皇家学会终身会长。1696年就任造币局局长,1701年他辞去剑桥大学工作,因改革币制有功,1705年被封为爵士。1727年牛顿逝世于肯辛顿,遗体葬于威斯敏斯特教堂。
牛顿无疑是世界上最伟大的科学家,自21岁至27岁,牛顿就奠定了某些学科理论基础,导致以后世界上的一系列科学革命。他的第一个轰动科学世界的成果就是发现光的本质。经过一系列的严格试验,牛顿发现普通白光是由七色光组成的。经过一番光学研究,牛顿制造了第一架反射天文望远镜,这架天文望远镜一直在天文台使用到今天。
莱布尼茨曾说:“在从世界开始到牛顿生活的时代的全部数学中,牛顿的工作超过了一半。”的确,牛顿除了在天文及物理上取得伟大的成就,在数学方面,他从二项式定理到微积分,从代数和数论到古典几何和解析几何、有限差分、曲线分类、计算方法和逼近论,甚至在概率论等方面,都有创造性的成就和贡献。
但是他最为人所知的,就是万有引力的发现。
万有引力的发现
1665年到1666年,由于一场可怕的瘟疫,剑桥大学被迫停课,牛顿因此回到故乡乌尔斯索普村。
在回家躲避瘟疫的那两年里,牛顿非常注意观察太阳、月亮和星辰的运行,他经常在思考天体的运行能不能从动力学的角度来加以解释。1666年的一天,牛顿正坐在花园里的苹果树下看书,忽然一只苹果从树上掉下来,正好打中他的脑袋,然后滚落在草地上一个小坑里。牛顿还顾不得去揉一揉被打疼了的脑袋,就被这件十分平常的事情所吸引。他问自己,苹果为什么不掉向天空,却偏偏落向地面呢?这一连串的问题,逐步把牛顿的思路引导到引力的观念上去。他想,地球大概有某种力量,能把一切东西都吸向它吧?选物体所具有的重量,可能就是它受地球引力的表现。
牛顿没有让他的思路停止在这一步,他想到,地球的引力如果没有受到阻止,那么月亮是否也受到了地球的吸引力呢?月亮总是按照一定的轨道绕地球旋转而不会
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