错误的喜剧

你读过莎士比亚的《错误的喜剧》吗?剧中两个孪生兄弟，连他们的妻子都分不清楚哪个是自己的丈夫，结果闹出了不少的笑话。我们的生活中经常会出现这样“错误的喜剧”，在科学研究中，也经常上演一些“错误的喜剧”，有的时候科学家竟然会因根据一种错误的意见而得到伟大的发明，有的科学家甚至还因为那伟大的发明而意外地收获了诺贝尔化学奖。美国的科学家尤里就是那么一位因为“错误的喜剧”而获得了诺贝尔化学奖的化学家。

一、人穷志不穷

1893年，尤里出生在美国印第安纳州沃克顿一名牧师家里，在尤里6岁的时候，他的父亲不幸去世，他随着母亲改嫁，后来他就随继父移居到加拿大蒙大拿州的一个农场里。那是一个十分偏僻的地方，受过高等教育的人都不愿意去那里，所以老师很少。直到尤里上了中学，还没有一个老师愿意安下心来在那里教学。

尤里18岁的时候读完了高中，正值青春年华，对未来充满了憧憬。他很想去上大学，因为尤里特别聪明，他老师也都十分赞成他去上大学，但是由于家庭的贫困，生活日益拮据，他不得不打消这个念头。恰好那个时候蒙大拿公立学校缺乏教师，由于他的学习成绩优异，他的老师就推荐他去那里任教。尤里觉得这是一个千载难逢的好机会，既可以挣一些钱又能进一步去大学深造，也可以利用这个机会好好学习一些新知识。

他在那里任教了3年，由于他踏实工作、勤勤恳恳，教学的效果得到校长的认可。3年后，他准备辞职去大学深造，校长极力挽留他，他的父母也非常希望他能在学校继续任教以解决家中的困难。但是，他没有动摇过去大学深造的梦想。1914年的秋天，尤里终于以优异的成绩考上了蒙大拿州立大学，学习动物学和化学。为了不花父母的钱，他尽可能节省日常的开销，在课余时间，他就打一些零工，由于没有钱租公寓，他就在一处空地搭一个帐篷。他发奋学习，3年里学完了大学4年的全部课程，1917年他拿到了大学学士学位。

可是他并不满足学士学位，还想进研究院攻读更高的学位，可是在那个时候进研究院并不是一件容易的事情，只有极少数的人才可以进研究院深造。那个时候，第一次世界大战爆发了，很需要化学工作者，于是尤里就到了美国的费城，在一家生产军用物资的巴雷特化学公司当化学研究员。在第一次世界大战结束后，他再次回到了蒙大拿，在蒙大拿州立大学教了两年化学。但是，令他一直牵挂的还是更高的研究，在他28岁的时候，又考取了美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究生，在著名化学家刘易斯的指导下攻读博士学位。1923年，30岁的尤里终于拿到他梦寐以求的博士学位。毕业后，他就被推荐去丹麦玻尔那里，研究了一年关于核物理方面的问题，等尤里再返回到美国时，他已经是一个知识非常全面的化学家了。

二、一个十分诱人的谜

在尤里正准备进一步向科学的前沿进攻时，化学界出现了一个非常诱人的未解之谜，等待着出色化学家们来完成。尤里也被那个诱惑人的问题吸引住了，也想通过自己的努力揭开谜底。

这是一个关于同位素的问题。同位素是指一些原子，它们的原子核外有相同数量的电子绕核旋转，但这些原子的质量却不相同，核外的电子数决定了这个原子的化学性质。虽然几种同位素的质量不同，但是它们的化学性质十分相近，它们在化学元素周期表上占有同一位置。因此，把它们叫作同位素。

比如:氖有两个同位素，一个质量为20(20Ne)，一个质量为22(22Ne)，但是20Ne和22Ne都只有10个电子在核外旋转，因此，它们的化学性质是完全相同的，可质量却不相同。氖是在1919年被发现的，那么质量最轻的原子氢气有没有同位素呢?这在当时引起了很大的争议。

1919年时，德国有一名化学家斯特恩认为氢是没有同位素的，但是尤里的导师坚信氢是有同位素的，这个想法影响了尤里，他也相信氢是有同位素的。1930年时，同位素的研究依旧在进展，同时，原子核物理也迅速发展起来。但是那个时候，氢有没有同位素仍然是个未解之谜。不过尤里一直坚信着氢是有同位素的。

尤里之所以坚持，虽然有受到导师刘易斯的影响，但是绝对不是盲目地相信，他有他的道理。在尤里的实验室墙上，挂有一个图表。在这个图上:实心黑圆圈是当时已经知道的原子核，而空心圆圈是当时还不知道的原子核。尤里按照连接实心黑圆圈的折线样式，照葫芦画瓢地再往下画，整个线就连通了，而且看起来也挺连贯。

正是根据这条折线，尤里预言，空心圆圈处代表还有氢的同位素2H和3H，氦原子也还有同位素5Ne。

肯定有人会说:“如此在纸上胡乱地描几下就能够预言科学吗?”实际上，许多重大的研究发明就是在无意间发现的，不一定非得需要什么规则。当然，这需要有超强的洞察能力，知识面太窄，肯定也很难有重大发现的。

三、终于找到了你——氘

氘是氢原子的同位素之一，它的核外电子像氢1H一样，不过只有一个。但是氘的质量是2，比氢的质量要大一倍，尤里虽然相信有氘，但是却一直下不了决心去寻找氘。1931年，一次意外的发现，使他下定决心去找氘。

物理学家伯奇和天体物理学家门泽尔在1931年时就用过两种方法测出了氢的相对原子质量，后来他们发现，测出的两个相对原子质量的值不相同。于是，他们就认为，这证明了氢有同位素氘，而且氘的质量只占到了氢的四千五百分之一。

第二天，尤里就知道了这件事，他设计了一个光学实验，希望能够从实验中找到氘。尤里是一位非常谨慎的科学家，他认为虽然这个光学实验可以充分证明氘的存在，但是再精密的实验也可能会出错。于是，他就通过分馏找氘。后来，他用分馏也顺利地找到了氘。1931年，尤里公布了这个重大的发现。

尤里的发现引起了人们的注意，人们对他的实验展开了激烈的讨论。他的这一重大发现，揭开了氘神秘的面纱。

四、权威反对

我们都知道，在科学的道路上充满了荆棘，无论什么样的发现，都是要经过重重的考验的。尤里公布了自己的实验结果后，受到了英国化学家索迪的反对。他认为尤里发现的氘根本就不是氢的同位素。

索迪在1921年的时候就因为发现了氘而获得了诺贝尔化学奖，我们可以说他是研究同位素的“鼻祖”。在索迪发现同位素的时候，他就给同位素下了一个定义:同一原子的同位素，用化学方法是分不开它们的，这就是“化学上的不可分离性”。而尤里的发现是将氢“分馏”之后得到了，违背了索迪的定义，所以，索迪认为尤里发现的根本就不是氘。

索迪在当时的化学界是一个非常有权威的人物，但是尤里从来不盲目地崇拜任何一个科学家，他对于自己的发现非常有信心，认为自己是经过非常缜密的研究才得出这个结果，出错的是索迪，于是，他希望通过科学会议来向众人表明自己的发现。

尤里家庭很贫困，虽然工作了那么长的时间，但是他的大部分金钱都拿去做科学研究了，他是一个很穷的科学家。尤里想去参加美国的物理学会议，他认为他必须去参加这个会议，以表明自己的观点，否则人们对氘的认识永远只是一个误区。但他却缺少路费于是，他决定向他人求助。正好这个时候有两个官员慷慨解囊，使尤里顺利地出席了会议。他针对人们对氘提出的反对意见，一一做了解答。

人们这才渐渐认可了尤里的发现。3年后，尤里被授予诺贝尔化学奖。尤里寻找氘的道路是艰难而又曲折的，谁也不能全部掌握真理，但也不会完完全全地错过真理，只要人们肯认真钻研，勤于观察和思考，就会有所作为!