小小颜色的大威力
时间:2022-06-14 18:28:02 浏览次数:次
姹紫嫣红、粉白黛绿,这些色彩往往出现在画家的调色板上。但你可能不知道,色彩还帮助科学家揭开许多大自然的秘密哩,威力不容小觑!
让细菌“穿”上“花衣服”
人类的许多疾病都是细菌造成的,这是众所周知的事情。但是,为了识破细菌的“庐山真面目”,却曾经使科学家们伤透了脑筋。
细菌太细小,肉眼根本看不见,而且它们无色透明,即使在显微镜下,也是自茫茫、模糊糊的,像雾里看花一样。
十九世纪,一位叫柯赫的德国医生,想出了用染料染色,让细菌“穿”上一件“花衣服”的办法去识别细菌。办法虽妙,但做起来并不容易。瞧,柯赫把一滴染料溶液滴在光洁的细菌涂片上,眼看溶液的颜色迅速化开,并把涂片覆盖住了。
但当他小心翼翼地用水冲洗时,细菌身上的那件花衣服,也同时被流水吞没了。经过多次失败后,柯赫终于找到了一种苯胺染料,细菌“穿”上了这牢不褪色的“蓝装”以后,第一次在显微镜下向人类展现了它纤细而清晰的身体。
柯赫乘勝追击,不久就把严重危害人体健康的结核病菌“抓获归案”。现在,已经公认,柯赫发明的“细菌素色法”,是人类医学史上一块光辉的里程碑。
科学家还发现,各种细菌对色彩的爱好并不相同。例如有一类细菌爱“穿”紫——能被结晶紫染料和碘染成紫色,这在医学上叫做“固紫阳性菌”,需用青霉素对付;而另一类“固紫阴性菌”却爱“穿”红——能被盐基桃红染料染成红色,氯霉素是它们的“克星”。化验员就是用这种方法,侦查究竟是哪一类细菌在你身体里为非作歹,然后请医生“对菌下药”,使你很快药到病除。
从雷诺实验到当代“风洞”
80年代初,物理学家雷诺在一根长长的装满流动水的玻璃管里,注入染色液体,奇迹便发生了,他看到一条直线与水管的轴平行,而且水流加快,加快到一定程度时,水流竟然激烈涌动起来。原来液体、气体流体的运动特性和速度有密切关系,人们称之为“流体力学”。
我们看到飞机在空中飞行,相当于空气在以同等速度流向飞机。这样,当一架飞机设计成功之后,在实验的过程中,不需要像过去那样进行冒险试飞了。那么怎么试验呢?制造者们只要把做好的飞机模型放在一个很大鼓风机口就完全可以了。因为这种人造风速与飞机设计的速度几乎是相等的,当鼓风机吹出的风力迎向飞机模型后,飞机制造者可以精确地测算出飞机各个部分所承受的压力。
当然,这种“人造风”人们只是感受到,而眼睛是看不到的。谁能看到风有颜色呢?设计师们根据雷诺实验得出启示,将煤油不断地均匀喷射进“鼓风机”里,这样就会产生有色烟雾,这样人们就会看到蓝色的烟雾飞向飞机,形象地感受到风的威力。
把染料撒进大西洋里
加拿大的冬季是严酷的,气温在-20℃以下。但和加拿大纬度相仿的挪威,却暖和得多。为什么会有这么大的差别呢?据说,这是大西洋里存在着一股强大的暖流。但暖流究竟来自何方,去向何方?由于海洋中水天一色,渺无边际,因而长期以来,就构成了地理学上一个有名难题:墨西哥湾暖流之谜。
难题后来是怎么解决的呢?这里有一个有趣的插曲。十九世纪,德国有一位叫斐雪的化学家,在一次洗澡时挨了同浴者们的埋怨,说他把澡池搞“脏”了——池子里的清水忽然变成了黄色,同时还闪闪发光哩!原来,斐雪教授当时正在集中精力研究一种荧光染料。荧光染料有个特点,能在阳光中紫外线的“激发”下发出各色光辉,并具有很强的着色能力。斐雪教授由于头发上沾附了一点儿染料粒子,使浴池变成了“大染缸”。
于是,地理学家们决定也来制造一只“大染缸”——他们设法在大西洋里撒下了几吨荧光染料,使暖流印上黄绿色荧光“标记”,果然把暖流之谜揭开了。原来它发源于中美洲墨西哥湾,经过英国和斯堪的纳维亚半岛,穿过北海,进入巴伦支海,最后消失在北冰洋里。据测算,如果把暖流全部变成热能,在欧洲西北部,每一米海岸线,等于有6万吨煤在燃烧。有了这么一根特大的“天然暖气管”。难怪挪威的气温要比加拿大高多了。
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