造福人类的冰箱故障

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  在天气大旱的时节,人们常用人工降雨的方法来战胜这种自然灾害。现代实用的人工降雨方法是美国化学家和物理学家欧文·兰茂尔发明的。
  兰茂尔是一位成就卓著的科学家,他一生在许多方面做出了杰出的贡献。他首先发现氢气吸收大量热量后离解为原子的现象,这一发现导致了原子氢焊接法的诞生。1932年,他因在表面化学研究上的突出成就而获得了诺贝尔化学奖。
  获得诺贝尔奖后,兰茂尔并没有陶醉于自己的成就而停止科学研究,而是联系了化学家文森特·约瑟夫·谢弗等人,共同进行人工降雨研究。为了研究方便,他在自己研究室的电冰箱里设计了一个装置,其内充满了水蒸气,通过调节冰箱内的温度,使这些水蒸气成为模拟真实天气的“人工云”。兰茂尔认为,要使天空中的水蒸气能凝结成水滴落下来,除了其他条件外,还要有大量能使水蒸气在其周围凝结的核。于是,他在控制冰箱温度的同时,还向人工云中加入各种尘埃微粒进行试验,但效果一直不理想。
  1946年7月的一天,天气异常炎热,兰茂尔的试验研究正在进行中,由于电冰箱出了故障,装有人工云的实验装置里的温度一直降不下来,眼看着温度不断上升,刚做好的人工云就要废掉,情急之中,兰茂尔就向装置中放入干冰来临时降温。所谓干冰,其实就是固态二氧化碳,它在常温下就能升华变成气态,同时吸收大量热量,故常用它来快速降温。谁知当他刚把一块干冰放进冰箱,装置里就出现了一种他从未见过的奇观:构成人工云的水蒸气立时变成了无数的小冰晶,分布于冰箱的各个角落,然后聚成片片雪花纷纷落下。兰茂尔目睹了这一奇特现象,难以抑制心中的激动,他看到了成功的希望。这也使他明白了,降雨对尘埃微粒的要求并非绝对必要条件,只要能将温度迅速降到-40℃以下,水蒸气就会凝华成大量的小冰晶,这些小冰晶自然就成了余下水蒸气的凝结核,使它们凝聚在一起,变成一个较大的水珠而落下来,从而形成了雨。
  想到此,兰茂尔马上兴高采烈地找来了谢弗等人,一起研讨如何用这样的方法进行实际的人工降雨,经过他们的进一步努力,人工降雨这一设想终于被付诸实施。1946年的一天,兰茂尔和谢弗乘上装有他们设计的撒播干冰设备的飞机飞上了天空,在云海中找到他们认为合适的云层后,兰茂尔和谢弗开动设备,将干冰撒播了出去。30分钟后,地面上出现了激动人心的一幕:一场大雨从天而降,人类历史上第一次真正的人工降雨获得了成功。后来,美国的另一位科学家本加特对兰茂尔的人工降雨方法进行了改良,他用碘化银微粒取代了难以保存的干冰,使人工降雨更加简便易行。这种新方法使人工降雨得到了迅速普及。到1957年兰茂尔去世时,人工降雨已发展成为一项对国计民生非常重要的成熟事业。
  人工降雨这一气象科学的重大发明,有时也会令人遗憾地用于危害人类的战争中。如美国在侵越战争中,为了截断北越通向南越的“胡志明小道”运输线,出动了大量飞机对其进行人工降雨,结果造成洪水泛滥,对人民生命财产的破坏超过了常规轰炸,这是兰茂尔始料不及也不愿看到的。
  摘自《有准备的头脑——灵感导致的发明和发现》
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