为科学,结婚戒指投熔炉

作者: 蒋海怀

在巴黎南部的塞纳河畔,有个叫塞不勒的小镇。这里依山傍水,景色优雅迷人,国际度量衡局就设在这里。1872年的一天,一位妇女带着她八岁的儿子来到这里参观,那位少年出神地听着讲解员讲述标准米尺和千克原器是如何诞生的,以及他们是如何精确和稳定。突然这位少年问道:“在任何情况下,这米尺总是那么长吗?千百年来这标准米尺连一丁点儿变化也没有吗? ”讲解员被问得面红耳赤,无言以对。而那位少年便是后来成为著名物理学家的查尔斯·纪尧姆。

纪尧姆生于瑞士,青年时就读于纽查塔大学。26岁时获得博士学位并于当年结婚。婚后,他很希望去巴黎大学研究物理,但其岳父担心女儿、女婿经不住巴黎花花绿绿的诱惑,毁了远大前程,便花了一大笔钱为纪尧姆在自家花园中建立了一个实验室。从此,纪尧姆一头扎进这间小小的实验室,开始他实验物理学的生涯。

自然界存在的许多材料,随着温度的改变,其长度都要发生变化。正是由于这种原因,标准米尺和千克原器的保存就是一个极为关键的问题,否则它就不能起到标准的作用。纪尧姆决心制造出一种长度不随温度变化的材料来解决这一难题。为了找到这种材料,他试验了上百种物质。最后,他实在是找不到更好的材料了,竟把爱妻赠给的白金戒指投进了熊熊燃烧的熔炉中,事后,妻子伤心得又哭又闹,岳父也是大声斥责。但是,这颗象征爱情的白金戒指并没有付之东流,纪尧姆用它炼出一种随温度变化极小的白金合金。在此基础上,经过进一步的探索,终于研制出了两种可作标准原器材料的合金。一种是不胀钢,这种钢中含镍36%,它在常温下几乎不受温度变化的影响。另一种是埃林瓦尔合金钢,由铁、镍、铬等多种金属冶炼而成,它在-50℃～ 100℃之间,几乎不受温度的影响。

这两种宝贵的合金,为国际度量衡局解决了长期无法解决的困难,使标准原器更加名副其实,也给其它精密仪器的制造带来了光明的前景。纪尧姆也因此获得了 1920年的诺贝尔物理学奖。