20世紀的科學怪傑鮑林

第33部分 (第3/4頁)

會二處召集的戰爭需求討論會。鮑林終於覺得自己可以為打擊納粹作些有益的工作了，他全神貫注地聽一群軍官向科研人員描述他們希望得到的一些突破，包括新的藥品、威力更大的炸藥以及更精確的監視和探測儀器。鮑林特別注意到了一名海軍軍官介紹的在潛艇中存在的一個致命的問題。那位軍官說，沒有簡易的方法來測量那些錫罐中的氧氣含量，因而很難在長時間的潛水航行中監測氧氣是否處於安全和有效的水平。氧氣過少的話，水兵會感到無力和睏倦；而氧氣過多，則會增加爆炸的危險。

在回程的火車上，鮑林思考著該如何來設計一個氧氣測量儀。氧氣具有與眾不同的磁特性——它會被磁鐵吸引，而大多數別的一般氣體會稍稍受到排斥——在對血紅蛋白的研究中，鮑林曾成功地利用了氧氣的這一特性。也許透過這一點可以製作一個氧氣測量儀。空氣樣本中的氧氣含量越高，受磁鐵的吸引就越大。但是你如何來測量呢？氧氣含量的細微變化所引發的磁場變化非常小，特別是和轉動刻度盤上的指標所需的機械力相比而言。

他忽然想到了阿基米德。兩千年前，這位希臘哲學家透過在液體中懸掛一個固體測出了液體的密度：周圍液體的密度越大，其中的物體受到的浮力就越大。透過測量物體受到浮力和不受浮力之間的差異，就可以計算出液體的密度。鮑林推理道，將液體換成空氣，並在其中懸掛一個可以反映磁場變化的試驗體，那麼空氣中氧氣含量的變化將會使試驗體發生變化。他開始描繪草圖。試驗體必須很小，並保持精巧的平衡，以測量細微的變化。鮑林設想出一個小的玻璃啞鈴，兩頭充滿空氣，粘在一根極細的石英纖維上保持平衡。磁場可以從一塊普通的馬蹄形磁鐵獲得。將石英纖維穿過磁鐵的兩極。這樣試驗體周圍空氣磁性的任何變化都會使它在磁場中重新定位，發生旋轉直到纖維的扭轉使它處於新的平衡狀態。旋轉的程度可能非常小，也許可以透過將一束光射向試驗體並反射到刻度盤上來放大這一變化。

他覺得這不是一個壞主意，特別對他這樣一個沒有製造實驗儀器經驗的理論家而言。回到帕薩迪納之後，他將草圖交給魯本·伍德，一個更具機械才能的同事來完成這項工作。難點在於製作小的玻璃啞鈴，並在纖維上將它平衡；在完成了這一工作之後，伍德在啞鈴上粘了一小塊玻璃以反射光束，將小啞鈴穿過磁鐵，整個裝置被裝入一個鐘形玻璃罩內，用一個手電筒提供光源，在瓶壁上貼了一小張紙片作為刻度。他只花了幾天時間就製作完成了樣品。

幾星期後，鮑林重新踏上去華盛頓的火車，隨身攜帶著第一臺鮑林氧氣測量儀。他既驕傲，又有些不安。離開帕薩迪納的第一個晚上，他突然驚醒，預感到自己的設計有可能失效。他擰亮頂燈，小心地取出測量儀，開啟了手電筒。紙片上顯示出的氧氣水平顯然太低了；在上車的擁擠中，儀器肯定給碰壞了。它過於精細，難以實用。“我最好還是下車回帕薩迪納去，”鮑林想道。他絕望地向窗外望去。突然他長吁一口氣。目力所及到處是山峰。列車正在翻越大陸分水嶺。測量儀是精確的——它正確地反映了高海拔的低氧氣水平。他把測量儀裝了回去，如釋重負地重新陷入了夢鄉。

軍官們看到這臺儀器奏效之後，即刻向鮑林訂購了幾百臺鮑林氧氣測量儀。他申請了專利，然後讓斯特迪文特在實驗室裡組織起一個小工廠。工人們將融化的玻璃吹成啞鈴的小球，並將其平衡在幾乎看不見的纖維上。這項工作難度極大。首先需要鼓足所有的氣才能讓融化的玻璃膨脹；而一旦玻璃開始膨脹，得馬上停止吹氣，不然玻璃球就太大了。他們只找到一個研究生高手，他能夠咬住吹管，協調橫隔膜、肺和口腔的動作，吹出一個像樣的球體——大約每兩百次中能夠成功一個。

鮑林意識到這樣做無濟於事。他說服具有創新精神的理工學院化學系教授和儀器製造專家阿諾德·貝克曼——貝克曼pH計量器的發明人和貝克曼儀器裝置公司的奠基人——來掌管生產。貝克曼僱傭了鮑林的工人，親自設計了世界上最小的玻璃吹制機，並找到了一種能夠拉出肉眼看不到的矽絲的方法——工人們只有透過將一張摺疊的紙放到矽絲所在的位置才能找到它。他製造出的測量儀十分精確。儘管美國海軍一直到戰爭結束還在就技術規格爭論不休，從未成為大買主，但是英國海軍定購了幾百套。這一儀器還被用到航空醫藥、工業廠房和早產兒保育箱內。加州理工學院、鮑林、斯特迪文特和伍德分享銷售的專利使用費——這項收入在許多年中成為加州理工學院專利使用費的主要來源。不過真正靠這項發明