洛杉磯光化學(xué)煙霧的天氣條件
彼得堡午夜的鐘聲
一
羅蒙諾索夫冒著刺骨的寒風(fēng),拖著沉重的腳步回到家里。他在客廳內(nèi)掃掉身上雪塵,走進(jìn)自己的實(shí)驗(yàn)室 —— 這是他的老習(xí)慣了,每當(dāng)遇到不愉快的事情,他總是一個(gè)人待在實(shí)驗(yàn)室里,讓工作來(lái)消除苦惱和煩悶。
北風(fēng)呼嘯,實(shí)驗(yàn)室房頂上他自制的風(fēng)向標(biāo)嘩嘩地響著。室內(nèi)溫度很低,雖然升有火爐,墻角還是掛滿了很厚的霜。這是一個(gè)寒冷的冬天,長(zhǎng)夜鎖住了一切生機(jī)。羅蒙諾索夫坐在轉(zhuǎn)椅上,長(zhǎng)長(zhǎng)地吐了一口氣。他明顯地感到身體不適,心緒亂糟糟的。他很想多睡一會(huì)兒??墒且幌氲綖?zāi)害性天氣,想到人類無(wú)法叩問(wèn)的天空,想到俄羅斯僅有的幾個(gè)氣象站就要被撤銷,他的精神不由為之一振,疲憊和睡意頓釋。他站起身,給火爐加上了幾塊炭,爐火很快燒起來(lái)了,吐出長(zhǎng)長(zhǎng)的藍(lán)色火舌,像夏日里的閃電!
閃電的聯(lián)想讓他懷念起自己的知心朋友利赫曼。
那是1753年夏天,一個(gè)悶熱無(wú)比的中午,太陽(yáng)懸在空中,像釘在那兒一樣一動(dòng)不動(dòng)。地面沒(méi)有一絲風(fēng),花木垂下了嫩綠的枝葉,青磚路面像燒燙的鐵板,讓人無(wú)法落腳,整座彼得堡城仿佛是一座大火爐。
羅蒙諾索夫的好友,大氣物理學(xué)家利赫曼把頭探向窗外,對(duì)站在驗(yàn)電器旁的羅蒙諾索夫說(shuō):“嘿,伙計(jì),好時(shí)候來(lái)了。請(qǐng)你參觀我的天電實(shí)驗(yàn)吧。”說(shuō)著他轉(zhuǎn)身從工作臺(tái)上拿起一個(gè)帶著一團(tuán)導(dǎo)線的風(fēng)箏,“給你,米哈伊爾,我放線,你放風(fēng)箏。”
說(shuō)話間,外面起風(fēng)了,風(fēng)向標(biāo)嘩嘩作響。羅蒙諾索夫抬頭一看,只見(jiàn)西北天空黑云滾滾,弧光閃閃,烏云像脫韁的野馬一樣奔馳而來(lái)。“快放風(fēng)箏!”利赫曼沖出實(shí)驗(yàn)室高喊著。羅蒙諾索夫把手一揚(yáng),一架帶著導(dǎo)線的風(fēng)箏便飛上天空。那風(fēng)箏像出水的蛟龍搖頭擺尾,直沖云端 —— 一根上接云端下連實(shí)驗(yàn)室的空中線路架起來(lái)了!他們要接引雷電下九天!
狂風(fēng)放蕩不羈地掃過(guò)屋頂,把豆大的雨點(diǎn)摔向地面。利赫曼和羅蒙諾索夫跑進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,急忙擦著臉上的雨水。
墻上掛著的風(fēng)速表已打到最高檔,藍(lán)色的蛇形閃電抽擊著天空,風(fēng)箏的周圍跳蕩著綠色的火苗,這是一次最可怕的強(qiáng)電實(shí)驗(yàn),每次都有犧牲生命的危險(xiǎn)。然而,對(duì)于利赫曼和羅蒙諾索夫來(lái)說(shuō)已經(jīng)不是第一次了。
利赫曼站在大型電壓表前,像往常一樣扭動(dòng)了開(kāi)關(guān)。指針猛地跳起來(lái)!在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下,利赫曼的頭發(fā)一根根地直立起來(lái)。羅蒙諾索夫見(jiàn)狀高喊一聲: “快躲開(kāi),危險(xiǎn)!”
話音未落,一團(tuán)藍(lán)色火球從利赫曼手下飛出,直沖他的前胸,他躲閃不及,被火球擊中面部,只聽(tīng)一聲驚天動(dòng)地的巨響,羅蒙諾索夫和他一同栽倒在地。
當(dāng)羅蒙諾索夫醒來(lái)的時(shí)候,利赫曼已經(jīng)停止了呼吸。這位探索天電之謎的偉大先行者,為了探索天空的奧秘獻(xiàn)出了寶貴的生命。
利赫曼離開(kāi)我已整整十年了,他在大氣物理學(xué)的道路上剛剛起步就滿懷著熱望倒下去了。我活著如不能沿著他憧憬的方向走下去,真是愧對(duì)他的英魂哪!羅蒙諾索夫想著,自言自語(yǔ)著,在實(shí)驗(yàn)室里緩緩地踱步。爐火映照著他那高大的身軀,深凹的眼窩內(nèi),藍(lán)色的大眼睛流露出焦慮的愁苦。他的心劇烈地翻騰著,不停地想著對(duì)策。
二
一場(chǎng)大雪剛過(guò),緊接著就刮起狂暴的北風(fēng)。天空和地面滾動(dòng)著沙粒般大小的雪塵,天冷得出奇,仿佛盤踞在北冰洋上空的冷空氣全涌進(jìn)了彼得堡,把這里的一切都凝固、凍僵、凍死!
然而,不屈的生命之火在燃燒,它以熾熱的火焰抵御著嚴(yán)寒的襲擊。
羅蒙諾索夫坐在彼得堡科學(xué)院學(xué)術(shù)廳里,參加一場(chǎng)學(xué)術(shù)辯論會(huì)。他與以陶貝特為領(lǐng)袖的反對(duì)設(shè)立氣象站的科學(xué)家展開(kāi)了最后一場(chǎng)論爭(zhēng),論爭(zhēng)的焦點(diǎn)仍然是取消還是保留設(shè)在烏拉爾和西伯利亞地區(qū)的氣象觀測(cè)站。
外面風(fēng)雪彌漫,大廳里氣氛緊張。身材魁偉的羅蒙諾索夫坐在轉(zhuǎn)椅上,緊緊地抓著海象皮扶手,耐著性子聽(tīng)完了陶貝特的令人氣憤的不實(shí)之詞,然后站起身,聲情并茂地說(shuō):
“各位先生:天氣和人們生活的聯(lián)系是如此緊密,以至于我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不和它打交道。揭開(kāi)天氣之謎,找出大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律以造福于人類,這是科學(xué)研究的根本宗旨,您怎么能說(shuō)氣象觀測(cè)是多余的呢?我認(rèn)為,取消氣象站是科學(xué)的不幸,而試圖使用氣象站的經(jīng)費(fèi)來(lái)謀取個(gè)人私利更是卑鄙!氣象站絕不能撤銷!”
眾院士們把目光投向陶貝特。
陶貝特四十多歲,俄國(guó)著名化學(xué)家,長(zhǎng)臉,藍(lán)眼睛,挺直的高鼻梁上架著金邊眼鏡。他是出生在德國(guó)的科學(xué)家,彼得堡科學(xué)院的顧問(wèn)、院長(zhǎng)舒馬赫的朋友。他認(rèn)為俄國(guó)的氣象學(xué)十分幼稚,而羅蒙諾索更不值一談。他很有分寸地反駁了羅蒙諾索夫:
“自從1733年,你們俄國(guó)人稱之為偉大的北方探險(xiǎn)隊(duì)在嘉桑建立氣象站開(kāi)始,直到今天已有三十多年歷史了,三十年努力結(jié)果如何呢?”陶貝特摘下眼鏡,不屑地?fù)u了搖頭,“結(jié)果是你們的氣象資料在國(guó)內(nèi)沒(méi)有用場(chǎng),而是由外國(guó)院士運(yùn)到國(guó)外,在外國(guó)發(fā)表。你們俄羅斯的氣象科學(xué)還沒(méi)有進(jìn)步到那種程度,還不能獨(dú)立地分析氣象資料。在這種情況下,保留氣象站有什么意義呢?”
陶貝特驕橫的言行激怒了羅蒙諾索夫,他十分不客氣地說(shuō):
“與其說(shuō)取消氣象站,不如說(shuō)取消俄羅斯氣象科學(xué)。我們國(guó)家幅員廣闊,氣象科學(xué)的發(fā)展直接影響國(guó)計(jì)民生。只有那些害怕俄國(guó)富強(qiáng)起來(lái)的人才會(huì)阻撓這門科學(xué)的發(fā)展,甚至千方百計(jì)地扼殺它!”
陶貝特冷笑兩聲說(shuō):“不要扯上兩個(gè)國(guó)家,但有一點(diǎn)你要知道,沒(méi)有德國(guó)科學(xué)家,你這個(gè)穿光板皮袍的窮小子,還懂得什么叫科學(xué)嗎?”
科學(xué)院總長(zhǎng)柯?tīng)柗蚰芯粢?jiàn)兩人爭(zhēng)吵得厲害,便連連擺手說(shuō):“你倆的看法都不錯(cuò),不必爭(zhēng)了。寒冷的西伯利亞渺無(wú)人跡,可以取消那里的氣象站;由于烏拉爾山脈是彼得堡的天然屏障,所以它就不必取消了。”說(shuō)著他取下金絲眼鏡,和藹地望著羅蒙諾索夫。羅蒙諾索夫考慮再三,覺(jué)得在這關(guān)鍵時(shí)刻不能讓步,他用和緩的語(yǔ)氣說(shuō):“柯?tīng)柗蚰芯?,恕我直言,取消任何一個(gè)氣象站都是不明智的!大氣運(yùn)動(dòng)帶有全球性質(zhì),要想揭開(kāi)天氣之謎,必須在整個(gè)地球上設(shè)置氣象站,組成一個(gè)龐大的天氣觀測(cè)網(wǎng)?!彪S著羅蒙諾索夫的話語(yǔ),柯?tīng)柗蚰芯舻哪樧兊糜鷣?lái)愈像一張白紙,他簡(jiǎn)直不能容忍羅蒙諾索夫說(shuō)下去。
然而,固執(zhí)的羅蒙諾索夫?qū)Υ撕翢o(wú)察覺(jué),仍然激動(dòng)地說(shuō)著:“目前全世界只有39個(gè)氣象觀測(cè)站,這些觀測(cè)站即使全設(shè)在俄國(guó)境內(nèi)也不算多!”
柯?tīng)柗蛄⒖檀驍嗔肆_蒙諾索夫的話,他霸氣十足地說(shuō):“必須撤銷氣象站!”
三
桀驁不馴的羅蒙諾索夫并沒(méi)有認(rèn)輸,他懷著一腔悲憤上書(shū)俄國(guó)女皇葉卡捷琳娜二世,直陳原委,請(qǐng)求召見(jiàn)。就在科學(xué)院專家會(huì)審會(huì)結(jié)束的第三天,女皇在她的行宮接見(jiàn)了這位德高望重的科學(xué)家。
葉卡捷琳娜面色紅潤(rùn),體態(tài)優(yōu)美,淺棕色的眼睛閃著藍(lán)色光澤,挺直的鼻梁仿佛是她剛毅堅(jiān)定的象征。羅蒙諾索夫的來(lái)訪使她非常高興,她像聊家常一樣隨意地與羅蒙諾索夫談著:
“米哈伊爾?羅蒙諾索夫院士,聽(tīng)說(shuō)您是沃爾夫的學(xué)生,真的嗎?”
“是的,陛下!”
“那真榮幸,沃爾夫是歐洲最著名的學(xué)者,我從小就知道他。”女皇微微地?fù)P起頭,用柔和的語(yǔ)調(diào)說(shuō)著,“過(guò)去我讀過(guò)您寫的《談?wù)勔螂娏σ鸬拇髿猬F(xiàn)象》,很有趣。我不懂科學(xué),但我喜歡科學(xué),尤其喜歡科學(xué)家?!?/p>
羅蒙諾索夫笑了笑。葉卡捷琳娜繼續(xù)說(shuō):“我真為您高興,聽(tīng)說(shuō)您推翻了偉大的波義耳的結(jié)論,發(fā)現(xiàn)了‘物質(zhì)不滅定律’,真了不起,給我介紹一下它的內(nèi)容吧!”
“陛下,您過(guò)譽(yù)了!偉大的波義耳像高加索冰山一樣巍巍聳立,我哪能超過(guò)他呀!”
“不!米哈伊爾?羅蒙諾索夫院士,這不是俄羅斯性格。俄羅斯性格是一往無(wú)前,超過(guò)一切人!您工作卓有成效,俄羅斯需要您這樣富于創(chuàng)造力的科學(xué)家,您有什么要求嗎?”
羅蒙諾索夫嚴(yán)肅地答道:“陛下,有一件重要的事希望得到您的支持。最近,科學(xué)院粗暴地決定撤銷國(guó)內(nèi)僅有的幾個(gè)氣象站,這是非常錯(cuò)誤的!目前,歐洲各國(guó)紛紛建立氣象站,而我們卻要撤銷,這是一種倒退!希望陛下您能制止這種愚蠢行動(dòng)?!?/p>
“哦,是嗎?這好辦。不過(guò),我不明白為什么要建許多氣象站,彼得堡有一所不就行了嗎?”
“不,女皇陛下,天氣運(yùn)動(dòng)是大范圍的。要想了解天氣內(nèi)幕,必須設(shè)立很多很多的氣象站。不僅俄羅斯設(shè)立,全世界都要設(shè)立;還要在同一個(gè)時(shí)間觀測(cè),這樣就能在整個(gè)地球上組成一張研究天氣的網(wǎng),就能看清天氣的面目了。”
“哦,是這樣。羅蒙諾索夫院士,您放心吧,我會(huì)幫助您的……”
半個(gè)月過(guò)去了。
羅蒙諾索夫焦急地等待著葉卡捷琳娜的消息。
一天夜晚,他正在實(shí)驗(yàn)室里工作,突然進(jìn)來(lái)一個(gè)穿著羊皮大衣的年輕大漢。他背著一大包東西,帶著一股冷氣站在羅蒙諾索夫面前。
“普喬夫斯基!”羅蒙諾索夫驚詫地叫著年輕人的名字,兩人緊緊握手。
普喬夫斯基是莫斯科大學(xué)地學(xué)系的高才生,烏拉爾氣象站的創(chuàng)建人。他本是林場(chǎng)主的兒子,勤奮好學(xué),但由于沒(méi)有高貴的門第和雄厚的家資,讀不起大學(xué),在莫斯科一家鞋店當(dāng)修腳工。1755年,羅蒙諾索夫創(chuàng)辦了莫斯科大學(xué),在俄國(guó)首次向工農(nóng)子弟敞開(kāi)了門扉。普喬夫斯基成了這所大學(xué)的首批旁聽(tīng)生,一個(gè)偶然的機(jī)會(huì),羅蒙諾索夫發(fā)現(xiàn)了他,并把他留在身邊,供他讀書(shū)。經(jīng)過(guò)五年努力,他以優(yōu)異的成績(jī)畢業(yè)了,在羅蒙諾索夫的建議下,他創(chuàng)建了有名的烏拉爾氣象站。
此刻,羅蒙諾索夫像慈父一樣為年輕人掃掉身上的雪塵,問(wèn)道:“你怎么在這個(gè)時(shí)候回來(lái)呀?”
普喬夫斯基很驚訝,反問(wèn)道:
“你不知道嗎?親愛(ài)的老師,氣象站給撤銷了!”
“???撤銷了?”
“是呀,儀器全讓我給背回來(lái)了。撤銷文件是科學(xué)院辦公廳簽發(fā)的,我想您是知道的呀!”
羅蒙諾索夫驚訝地瞪大了眼睛,半晌沒(méi)說(shuō)話。他的臉由于激憤而變得通紅,在心中踏實(shí)的希望落空了:葉卡捷琳娜沒(méi)有幫助他。
原來(lái),葉卡捷琳娜是想過(guò)問(wèn)此事。但當(dāng)她知道撤銷氣象站的命令是柯?tīng)柗蚰芯艉炇鸬臅r(shí),她便不愿提及了,因?yàn)樗幌氲米锟聽(tīng)柗蜻@樣的科學(xué)界巨頭,她的皇權(quán)需要他的支持。
羅蒙諾索夫透過(guò)窗子注目黃昏下的藍(lán)色蒼穹,高高地昂起那顆不肯屈服的頭顱,用極其悲壯的語(yǔ)調(diào)對(duì)普喬夫斯基說(shuō):
“揭開(kāi)天氣之謎是多少代人的愿望??!預(yù)告天氣變化并發(fā)出準(zhǔn)確的信號(hào),把風(fēng)暴來(lái)臨的消息告訴人們,這是多么神圣的事業(yè)呀!達(dá)官貴人可以不要天氣預(yù)報(bào),可農(nóng)民、漁民需要!我們不能半途而廢?!绷_蒙諾索夫兩眼滾動(dòng)著淚花,語(yǔ)調(diào)越發(fā)低沉,“普喬夫斯基,從今天開(kāi)始,你就把我的實(shí)驗(yàn)室改建成氣象站吧,讓它像一盞明燈一樣在黑暗的午夜照亮氣象學(xué)發(fā)展的方向,迎接氣勢(shì)雄偉的全球氣象觀測(cè)網(wǎng)誕生的黎明。那時(shí)候,人們不再畏懼天氣,生活會(huì)像春天一樣美好!”
羅蒙諾索夫滿懷期望,注目幽藍(lán)的夜空。遠(yuǎn)方,悠長(zhǎng)的鐘聲震響了。這是彼得堡午夜的鐘聲,這是預(yù)示著科學(xué)的黎明即將到來(lái)的鐘聲。
公元1765年4月4日,這位氣象學(xué)先驅(qū)、偉大的化學(xué)家在孤獨(dú)和期望中離開(kāi)了人世。
尾 聲
羅蒙諾索夫逝世84年之后:公元1849年4月1日,彼得堡科學(xué)院院士庫(kù)普菲爾揭開(kāi)了氣象學(xué)史的新篇章。在他的領(lǐng)導(dǎo)和組織下,在德國(guó)科學(xué)大師洪堡德的支持下,世界上第一個(gè)氣象學(xué)國(guó)立中央科學(xué)機(jī)構(gòu) —— 物理觀象總臺(tái)成立了。它的任務(wù)是組織領(lǐng)導(dǎo)氣象臺(tái)、站網(wǎng),收集全國(guó)的氣象資料。在它的指導(dǎo)下,一個(gè)龐大的氣象觀測(cè)網(wǎng)在俄國(guó)廣袤的土地上建立起來(lái)了!羅蒙諾索夫夢(mèng)寐以求的愿望終于實(shí)現(xiàn)了。
延伸閱讀
羅蒙諾索夫
米哈伊爾?瓦西里耶維奇?羅蒙諾索夫(Lomonosov,Mikhil Vasilievich,1711-1765)俄國(guó)著名科學(xué)家,出生于阿爾漢格爾斯卡亞省杰尼索夫卡村一個(gè)漁民家庭。
羅蒙諾索夫在自然科學(xué)方面的貢獻(xiàn)范圍非常廣泛,涉及化學(xué)、天文學(xué)、氣象學(xué)、物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)等。他第一個(gè)記錄了水銀的凝結(jié)現(xiàn)象。
羅蒙諾索夫用實(shí)驗(yàn)證明化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量相等,這一發(fā)現(xiàn)比拉瓦錫發(fā)現(xiàn)物質(zhì)不滅定律早18年。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)之后,1756年,羅蒙諾索夫得出這樣一個(gè)結(jié)論:“參加反應(yīng)的全部物質(zhì)的重量,等于全部反應(yīng)產(chǎn)物的重量。”這就是今天我們所熟知的,作為化學(xué)科學(xué)基石的質(zhì)量守恒定律。
在物理學(xué)方面,羅蒙諾索夫創(chuàng)立了熱的動(dòng)力學(xué)說(shuō),指出熱是物質(zhì)本身內(nèi)部的運(yùn)動(dòng),從本質(zhì)上解釋了熱的現(xiàn)象。
羅蒙諾索夫提出了氣體動(dòng)理論,認(rèn)為空氣微粒對(duì)容器器壁的撞擊是空氣產(chǎn)生壓力的結(jié)果。同時(shí),他對(duì)氣體壓強(qiáng)給以正確解釋,即是空氣質(zhì)點(diǎn)對(duì)器壁撞擊的結(jié)果。1741年,他創(chuàng)立了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的原子 —— 分子學(xué)說(shuō)。在歐洲率先提出并推動(dòng)天氣預(yù)報(bào)。
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