还记得这个追日全食发现新元素的故事吗?今天是它主人公皮埃尔·让森的生日。没错,2号元素氦的发现者,生日是2月22日[doge]
- 转发 @EasyNight : 150年前的今天,也就是1868年8月18日,一场日全食在地球上演,穿过非洲、南亚,到大洋洲北部结束。这场日全食,在天文学上可谓平淡无奇,但却有一个重要的科学发现,让它永远载入史册——人类第一次通过观测太阳的光谱,发现了一种新的元素:氦。
19世纪中叶,正好是原子光谱观测技术蓬勃发展的年代。那时候,人们已经发现,太阳光通过分光镜过后,不仅会变成“七色光”,而且其中还会出现一些“暗线”,也就是说,有一些颜色的光不见了。这些不见的光去哪儿了呢?答案是,被太阳上的物质给吸收了。构成物质的原子,都会吸收或者发出一些特定颜色(也就是波长)的光;各种不同元素的原子吸收或者发出的光,都对应着独特的一系列波长;这就是它们的 #光谱 。如果我们让原子自己发光,就会看到光谱中出现这几种颜色的“亮线”;如果让原子从白光中吸收了这些颜色,就会看到光谱中在相同位置出现了“暗线”。通过这些亮线或者暗线在光谱中的位置,我们就能辨别出这里面是哪种元素。
“光谱观测”这把利剑,让人类拥有了隔空对话的本领。人们不再需要跑去太阳上挖一块肉回来分析,就可以知道太阳有哪些物质组成。到19世纪60年代前后,人们已经在太阳光谱中发现了好几种地球上已知的元素。
随着研究的深入,科学家们已经不再满足于观测普通的太阳光了。他们把目光投向了地球上最壮丽的天象——日全食,希望能寻找到更加独特的观测结果。
1868年8月,法国天文学家让森(Pierre Janssen)远渡重洋,来到了印度的东海岸,在一座叫贡土尔(Guntur)的城市里,成功地观测了这次日全食。在这次日全食的光谱记录中,他发现了一条波长为 587.5 nm 的黄色亮线——这是一条前所未有的黄线,找遍那时地球上已知的所有元素,也找不到这条黄线。
无独有偶,两个月后,英国天文学家洛克耶(Norman Lockyer)也在对太阳的观测中发现了这一条亮线。因而他们确定,这一定是一种地球上没有见过的,全新的元素。于是,为了向太阳(Helios)致敬,他将这种元素命名为“Helium”,意思是“太阳的元素”。
没想到,“太阳的元素”很快就名不副实了。到了1895年,人们在地球上也发现了这种元素,并且知道了这是一种轻飘飘的、惰性的气体。……(再后来,发生的事情,大家大概就知道了[偷笑]你看菌菌手里拿的气球,就是用氦气充的,又安全又好玩呢~)当然啦,氦气可不仅仅是充个气球玩的,在科研和工业生产上都有重要的用途呢。
过去,神学家曾经说过,“天”和“地”是两种截然不同的东西,组成太阳的物质比组成地球的物质要更加“高贵”。对这样的说法,人们曾经深信不疑。过去还有人预言,人类永远也无法登上太阳去(是的,永远不能,即使晚上去也不行),因而分析它的物质组成也是不可实现的任务。光谱学的诞生,对这些说法毫不留情啪啪地打了脸。
从此,人们对天地万物的研究得到了前所未有地开拓。小到原子分子,人类通过光谱探索了它们的精细结构,又反过来越来越接近完美地解释了光谱本身的来源;大到宇宙万物,人类通过光谱了解了各种天体的物质组成、运动方式、演化途径,推演出了宇宙的前世今生。甚至,我们还知道了,地球上的每一个人,其实都是“来自星星的你”。
可以说,光谱的发现为宇宙中最宏观和最微观的物质之间搭起了一座桥梁,让人类真切地拥有了见微知著的本领。科学的思想带领人类冲破了神学的束缚,从此“天”“地”的组成物质不再有贵贱之分,物质运动的规律成为了名副其实的“天人合一”。
如果说光谱学的诞生引领了科学史上的一次重要的跨越,那么氦元素的首次发现,则是其中一个标志性的里程碑。所以,当你玩着氦气球时,想想看手里的东西是在150年前的今天通过一场日全食发现的,会不会有一种奇妙的感觉?
讲了这么多,菌菌玩气球去啦~