偶然事件導致的發現和發明

余　波

許多重要的科學發現和技術發明，皆因偶發事件而致成功。當然，你也得有一個有準備的腦，才能抓住往往是

一瞬即逝的機會。

“不務正業”的發明——壓力鍋

在瓦特高效率蒸汽機問世之前，事實上也早有很多人在研究制造蒸汽機了。如公元前720年埃及哲學家西羅，1612年法國機械師德戈，1698年薩物雷，還有狄賽戈里耳、紐可門等不下數十人，其中派朋也是其中的一個，但他研究蒸汽發動機對人類的貢獻反而不及他因此發明的副產品———壓力鍋。

在17世紀末葉，年輕的法國人派朋在倫敦研究蒸汽發動機，他對蒸汽鍋爐的研究，引發了他對烹飪用壓力鍋的發明。他發明的蒸煮鍋是圓桶狀的，上面有一個能扣緊的蓋子和一個自動安全閥。這個安全閥也是派朋的發明。1679年，派朋為皇家學會做現場表演，用這種鍋烹制了一些食品，大建筑師C?雷恩覺得這食物美味可口，建議派朋寫一本小冊子介紹這鍋的用法和特點。派朋寫道：“這種鍋能使又老又硬的牛、羊肉變得又嫩又軟，并能保護菜和肉的香味和營養?！钡钡蕉未髴鹌陂g，這種鍋才在需要考慮節約問題的家庭主婦中普及起來。

現在，壓力鍋早已出現在千千萬萬個家庭的廚房中，但誰也不曾想到它卻是一位年輕法國人于300多年前的一項“不務正業”的發明。

愛情的產物——打字機

他的名字叫G．L．邵爾斯，在美國一家煙廠里工作，跟打字機沒有一點關系，但由于一連串的奇遇和巧合，使他成了這項專利的持有人。

首先，他有一位在一家公司當秘書的妻子。由于妻子工作忙，經常將做不完的工作帶回家，連夜趕寫材料，非常辛苦。邵爾斯怕把愛妻累壞了，只好幫助她抄寫，有時寫到深夜，兩人往往都寫得手酸臂疼。于是，邵爾斯開始有了發明寫字機器的想法。

最初，邵爾斯打聽到一位老技工叫白吉納，他曾與自己的一位朋友研究過寫字機器，于是邵爾斯去找白吉納。

白吉納很喜歡邵爾斯的認真勁，將他同那位已去世的朋友斷斷續續研究了十幾年沒有成功的寫字機體模型送給了邵爾斯，并告誡邵爾斯，研究成寫字機器是異常困難的事情。邵爾斯決心已定，他把這些寫字機雛形的機件寶貝似的搬回家，開始了艱苦的研究工作。

打字機的字臂，照現在的結構而言，似乎是理所當然的形式，可是當時在設計時，卻使邵爾斯傷透腦筋。因為一開始他被那種蓋印章既簡單而實用的傳統概念方式禁錮住了：他認為字鍵與字印之間不宜距離太遠，最好是字鍵在上，字印在下，一按就可以有字出來，就像一般人蓋印一樣，既簡單又能縮小機器的體形?？墒?，研究到最后，他覺得這一構想根本無法實現。

因為字鍵在上、字印在下的設計結構字臂不能太長，否則，就像樹根一樣盤在下面，既復雜又不實用?？墒亲直厶?，又不能運用自如，因此，使他的創造陷入停滯階段。

有一天深夜，邵爾斯工作得累了，到院子里去散步，回到屋里再想重新工作時，一抬頭，看到他太太彎著背寫字的側影。就在這一瞥之下，邵爾斯內心深處激起一陣輕微的顫動：燈下那個美麗的影子，是多么感人的一幅畫面！他覺得坐在那里的不再是他太太，而是他苦思冥想的打字機形狀。如果把他太太的頭當做字鍵，彎曲的臂當做字臂，這種結構不是很理想的設計嗎？邵爾斯不禁跳了起來，喊道：“姬蒂，我成功了！”

正在聚精會神抄寫東西的邵爾斯太太聽到這一聲喊，嚇了一大跳，睜著充滿驚恐的大眼睛，以為丈夫為搞發明神經錯亂了。

邵爾斯根據新產生的靈感，又改進了寫字機的構造。經過4年的努力，終于在 1867年冬天發明出世界上第一臺打字機。

在慶祝儀式上，邵爾斯太太淚光閃閃地對親友說：“今天，我的高興遠勝過任何人。因為我不但擁有了打字機，也重新獲得了我的丈夫?！彼詈笠痪湓挼囊饬x，只有邵爾斯理解得最深：本來打字機的發明是為了想減輕愛妻的勞苦，結果艱苦的發明工作不僅使自己對妻子照顧不夠，反過來卻要妻子關照自己，這就增添了愛妻的擔憂和勞苦。所以，邵爾斯用低沉而帶沙啞的聲音說：“如果時光能倒流，讓我重新研究打字機，我決不會做的。這就

是我的感想?！?/p>

由打賭誕生的電影

1872年的一天，在美國加利福尼亞州一個酒店里，斯坦福與科恩發生了激烈的爭執：馬奔跑時蹄子是否都著地？斯坦福認為奔跑的馬在躍起的瞬間四蹄是騰空的；科恩卻認為，馬奔跑時始終有一蹄著地。爭執的結果誰也說服不了誰，于是就采取了美國人慣用的方式打賭來解決。他們請來一位馴馬好手來做裁決，然而，這位裁判員也難以斷定誰是誰非。這很正常，因為單憑人的眼睛確實難以看清快速奔跑的馬蹄是如何運動的。

裁判的好友———英國攝影師麥布里奇知道了這件事后，表示可由他來試一試。他在跑道的一邊安置了24架照相機，排成一行，相機鏡頭都對準跑道；在跑道的另一邊，他打了24個木樁，每根木樁上都系上一根細繩，這些細繩橫穿跑道，分別系到對面每架照相機的快門上。

一切準備就緒后，麥布里奇牽來了一匹漂亮的駿馬，讓它從跑道一端飛奔到另一端。當跑馬經過這一區域時，依次把24根引線絆斷，24架照相機的快門也就依次被拉動而拍下了24張照片。麥布里奇把這些照片按先后順序剪接起來。每相鄰的兩張照片動作差別很小，它們組成了一條連貫的照片帶。裁判根據這組照片，終于看出馬在奔跑時總有一蹄著地，不會四蹄騰空，從而判定科恩贏了。

按理說，故事到此就應結束了，但這場打賭及其判定的奇特方法卻引起了人們很大的興趣。麥布里奇一次又一次地向人們出示那條錄有奔馬形象的照片帶。一次，有人無意識地快速牽動那條照片帶，結果眼前出現了一幕奇異的景象：各張照片中那些靜止的馬疊成一匹運動的馬，它竟然“活”起來了！

生物學家馬萊從這里得到啟迪。他試圖用照片來研究動物的動作形態。當然，首先得解決連續攝影的方法問題，因為麥布里奇的那種攝影方式太麻煩了，不夠實用。馬萊是個聰明人，經過幾年的不懈努力后，終于在1888年制造出一種輕便的 “固定底片連續攝影機”，這就是現代攝影機的鼻祖了。從此之后，許多發明家將眼光投向了電影攝影機的研制上。1895年12月28日，法國人盧米埃爾兄弟在巴黎的 “大咖啡館”第一次用自己發明的放映攝影兼用機放映了《火車到站》影片，標志電影的正式誕生。

當然，19世紀末電影的誕生從根本上說是科學技術與藝術相結合的綜合產物，在電影誕生之前，許多發明家已經為電影的誕生做過艱苦的工作和基礎性的貢獻。除上面所提到的科學發明家外，還有許多，如美國的大發明家愛迪生等。而斯坦福與科恩的打賭事件如同使這些科學技術糅合在一起發生巨變的催化劑，迅速導致了電影綜合技術的出現和產生，使電影這門偉大的藝術叩響了20世紀的大門。

攝影技術

1838年，法國物理學家達蓋爾正在研究令影像保留在膠片上的方法，但研究多時，仍不得要領。有一天，他突然發現有一個影像留在了膠片上。他于是將附近的化學物品逐一挪開，看看究竟是什么東西造成了這個現象，最后，他發現，原來是一支溫度計打破后遺下的水銀。攝影技術便從此誕生了，真可謂"踏破鐵鞋無覓處，得來全不費功夫。

硬鋁

1906年德國科學家威爾姆打算觀察熱處理對一種含銅3.5％，鎂0.5％的鋁合金的影響。但處理后的合金并不如所希望的那樣硬化。他把合金隨手扔在了一邊。但幾天后他懷疑自己的試驗，于是決定重做一遍。結果他吃驚地發現幾天前處理過的合金的強度和硬度已經大大增強。他因此而發現時效硬化現象，并制得硬鋁。

無煙炸藥

1896年的一天，瑞士化學家熊旁做試驗時不小心把盛滿硝酸和硫酸的混合液瓶碰倒了。溶液流在桌上，一時未找到抹布，他趕緊出去拿來了妻子的一條棉布圍裙來抹桌子。圍裙浸了溶液，濕淋淋的，熊旁怕妻子看見后責怪，就到廚房去把圍裙烘干。沒料到靠近火爐時，只聽得"撲"的一聲，圍裙被燒得干干凈凈，沒有一點煙，也沒有一點灰，他大吃一驚。事后，他仔細回憶了經過，頓時萬分高興。他意識到自己已經合成了可以用來做炸藥的新的化合物。為此，他多次重復了實驗，肯定了結果無誤，遂將其命名為"火棉"，后人稱之為硝化纖維素。就這樣，一條圍裙引出了世界上第一種無煙炸藥的問世。

富勒烯

1985年，科學家克羅托、斯麥利等人在研究太空深處的碳元素時，發現有一種碳分子由60個碳原子組成。它的對稱性極高，而且它比其他碳分子更強也更穩定。其分子模型與那個已在綠茵場滾動了多年，由12塊黑色五邊形與20塊白色六邊形拼合而成的足球竟然毫無二致。因此當斯麥利等人打電話給美國數學會主席告知這一信息時，這位主席竟驚訝地說：“你們發現的是一個足球??！”克羅托在英國《自然》雜志發表第一篇關于C60論文時，索性就用一張安放在得克薩斯草坪上的足球照片作為C60的分子模型。

這種碳分子被稱為布基球，又叫富勒烯，是繼石墨、金剛石之后發現的純碳的第三種獨立形態。按理說，人們早就該發現C60了。它在蠟燭煙黑中，在煙囪灰里就有；鑒定其結構所用的質譜儀、核磁共振譜儀幾乎任何一所大學或綜合性研究所都有?？梢哉f，幾乎每一所大學或研究所的化學家都具備發現C60的條件，然而幾十年來，成千上萬的化學家都與它失之交臂?？肆_托、斯麥利等因這一發現榮獲諾貝爾化學獎。

Ｘ射線

德國物理學家倫琴1895年在研究通過低壓氣體放電而產生陰極射線的效應時偶然發現：置于放電管外面的涂有氰亞鉑酸鋇的屏幕表面會發熒光，而當時已經把氣體放電的可見光和紫外線都屏蔽掉了。于是他推斷有一種不可見的輻射從管中穿出并在屏幕上產生熒光。他將這種新奇的強射線命名為Ｘ射線，即表示是性質未知的射線。

經過研究，倫琴確定了Ｘ射線的許多性質，其中最重要的是Ｘ射線能夠不同程度地射透各種完全不透光的物質。正是這種性質，使得Ｘ射線成為醫療診斷上一種新的強有力的工具。倫琴為此榮獲諾貝爾物理學獎。