他点亮了霓虹灯 鲁先圣 人们对于城市街道上五颜六色、璀璨夺目的霓虹灯早已经司空见惯，但是，很多人也许并不知道，如果没有英国人拉塞姆的科学发现，没有他发现了氖气，城市里美丽的夜色只能是天方夜谭。 拉姆塞是英国化学家，因发现氦、氖、氩、氙、氡等气态惰性元素，并确定了它们在元素周期表中的位置，而获得1904年诺贝尔化学奖。拉姆塞1852年生于苏格兰的格拉斯哥市，父亲是个土木工程师，家庭生活还算比较宽裕。父亲40多岁才结婚，拉姆塞又是独生子，父母对他非常喜爱。他的祖父曾开了一家祖传的洗染店，拉姆塞从祖父那里了解到许多化学的知识。拉姆塞兴趣广泛，因为是独生子，父母把精力都花在他一个人身上，受到了很好的家庭教育。3岁时母亲就开始教他认字和读圣经，每天还定时教他拉小提琴。上学前他已经学会了许多字，小提琴也拉得很不错了。看到聪明伶俐的拉塞姆，亲朋好友对他的发展前途有种种推测。人们看见他小提琴拉得好，就认为当一个小提琴手最合适；得知他通晓好几国语言时，就认为当一个外交家一定非常出色。但是少年拉姆塞最喜欢做的事是当一个足球明星。足球是勇敢者的运动，激烈的对抗最能表现出人的勇气和风度。 但是一次意外小事改变了拉姆塞的爱好。在一次足球比赛中，勇猛的拉姆塞摔倒了，他被抬出场外送进了医院。拉姆塞伤了腿，需要静养，躺在床上无事可做，心中怪闷得慌。恰巧身边有一本英国化学教授格雷厄姆写的化学常识书。开始拉姆塞不过是随便翻翻解闷消遣。谁知一读起来就被书中的内容所吸引，爱不释手。特别是书中有关焰火的制作方法更是引起了拉姆塞的兴趣。伤愈出院之后，拉姆塞不能再踢足球了，他也不再做足球明星的梦了，因为他有了新的方向，要做一个化学家。 化学是一门实验性很强的学科。拉姆塞不懂得化学理论，但一些简单的实验却很吸引人。他根据书上的要求，开始做起实验来了。制取氧气、氢气的实验过程比较简单，所用的设备也不复杂。拉姆塞购买了各种所需的化学药品和烧瓶、试管等，把自己的房间搞成了一个“小小化学实验室”。做化学实验需要非常认真的态度，一不小心就会出现差错，还好拉姆塞是个认真的孩子，虽然他的“小小化学实验室”里有时也会传出炸裂的声音，但是从未发生过什么大事故。拉姆塞虽然迷恋化学实验，但对其他功课也没有放松，用了8年的时间学完了别人要12年才能学完的中小学全部课程，并且成绩非常好，14岁那年，他被格拉斯哥大学破格录取了。1872年他以《甲苯和硝基苯甲酸》的论文获得博士学位，那一年他只有20岁。 1892年，英国物理学家瑞利在测量不同来源的氮气的重量时，发现了一件怪事。从空气中得到的氮气每升重量1.2572克，而从氨气分解得到氮气每升重量为1.2508克。比空气中的氮气密度轻了0.0064克，也就是6.4毫克，相当于一个跳蚤的重量。瑞利想不出为什么会有这样的结果，他找来了自己的朋友拉姆塞一起研究。 拉姆塞猜想，问题可能出在从空气中弄来的氮不是纯氮，里面混入了比氮重的杂质气体。怎样才能把这种杂质气体找出来呢？拉姆塞在上课的时候作过一个演示实验，让镁在空气中燃烧，结果镁不仅能与空气中的氧化合，还能和氮化合生成氮化镁。现在用这个方法可以除去空气中的氮了。他把已经除去水气、二氧化碳和氧气的空气通过装有赤热镁屑的瓷管，使空气中的氮因生成氮化镁而分离出来，这样反复多次，管子里还留下的就是那种杂质气体了。经过测定，它比氮重，几乎是氮的一倍半。这样，空气中得到的氮和氨分解得到的氮之间在重量上的差异就解决了。 1894年8月13日，瑞利和拉姆塞在英国的科学城牛津向正在那里开会的自然科学家们宣布了他们的新发现：一个前所未知的新元素就在我们周围，和氧气、氮气一样是空气的组成；每立方米空气中大约有15克这种气体，在开会的大厅中就有几十公斤这种气体。 与会的科学家们听了之后，都目瞪口呆，“竟会有这种怪事，空气中还有没有被发现的新气体?”这种新气体几乎不与任何元素起化学反应，瑞利和拉姆塞给它起了个名字，叫“氩”，是希腊文“懒惰”的意思。 1868年8月18日，英国天文学家罗克耶尔和法国天文学家詹森用光镜分析太阳突出物(日冕)时，根据光谱线确定了一种人们从未发现的物质，他们认为这可能是一种特殊的天体物质，地球上没有这种物质，只在太阳上才有。于是罗克耶尔决定把这种新物质叫做太阳——氦。“氦”在希腊文里就是太阳的意思。 拉姆塞正在继续研究氩气的各种性质的时候，1859年2月1日晨，他接到了化学家亨利·梅尔斯的一封信，信中告诉他：美国地质学家希莱布兰德曾经把钇铀矿放在硫酸中加热，结果冒出的气体既不能自燃，又不能助燃。当时认为这种气体是氮气，现在看来也有可能是氩气，说不定钇铀矿中含有铀和氩的化合物。 根据梅尔斯的提示，拉姆塞重复做了希莱布兰德的实验，收集到几立方厘米的气体。对气体进行光谱分析的时候，却出现了意想不到的事情：这种气体的光谱既不是氮，也不是氩。那它到底是一种什么物质呢?拉姆塞把他所知道的各种物质的光谱都重新回忆了一下，没有一种跟它相似。经过反复思索之后，他突然想起了詹森和罗克耶尔27年前发现的太阳上的氦，他核对一下光谱线大致一样，但是拉姆塞没有仪器来精密地确定谱线的光谱里的位置。再说，太阳元素就这么容易找到？他决定请英国当时最好的光谱专家克鲁克斯帮忙。他只告诉克鲁克斯说他发现了一种新气体，建议把它叫做“氪”，请克鲁克斯确定一下新气体的谱线的位置。 1895年3月23日早晨，拉姆塞收到了一份克鲁克斯发来的电报：“氪——就是氦，请来看。克鲁克斯” 这样，27年前在太阳上发现的氦也在地球上找到了。当天，拉姆塞就通知法国科学院院长贝特罗：氦在地球上发现了。拉姆塞是世界上第一个拿到太阳元素的化学家，他拿了许多物质与氦发生反应，结果证明，氦和氩一样不会跟任何物质化合，也是惰性气体。 能不能在空气中找到氦呢?拉姆塞采取了把空气冷却成液体再逐渐蒸发的办法。他认为氧和氮会先蒸发，而氦则会蒸发得慢一些，于是他把放在杜瓦瓶内的液态空气敞开口让它蒸发，等到液态空气只剩下很少一些时，将这一液态空气蒸发的气体收集起来，再除去氧气和氮气。通过光谱分析，拉姆塞满以为可以找到氦，但是没有氦的特有光谱线，这一次拉姆塞估计错了。实际上，氦比氧和氮蒸发得快，它早就逃走了。但是拉姆塞还是有收获的，他意外地发现了另一种新元素“氪”。 吸取失败的教训，拉姆塞改变了实验的方法。这一次他证明了空气中确实有氦存在，此时他又发现了一种新的气体“氖”。此后，拉姆塞又发现了氙和氡两种新气体。这样一来，惰性气体家庭氦、氖、氩、氙、氡、氪，除了氦是詹森和罗克耶尔通过分光镜从太阳上首先发现之外，其余的都是拉姆塞发现的。不过氡是1910年发现的。那是拉姆塞获得诺贝尔化学奖8年以后的事情了。 1912年年60岁的拉姆塞退休了，但他仍然在自建的小型化学实验室内工作，直到1916年去世为止。化学是这位伟大科学家的终生伴侣。他曾讲过，“多看、多学、多试。如果有成果绝不炫耀。一个人如果怕费时、费事，则将一事无成。” 氖是在氪的基础上发现的，用减压法继续分馏残余的气体，收集了从氩气中挥发出的部分，这部分气体具有极其壮丽的光谱，带着许多条红线，许多条淡绿线，还有几条紫线、黄线，非常明显。在高度的真空里，甚至还能闪着绚丽的磷光。这启发了人们将它作为灯光照明，霓虹灯于是诞生了。
