色彩怎样帮助了科学家

李浩源

姹紫嫣红、粉白黛绿，这些色彩往往出现在画家的调色板上。你可知道，色彩还帮助科学家揭开了许多大自然的秘密呢！

让“细菌穿上花衣服”

人类的许多疾病都是细菌造成的，这已是众所周知了。但是，为了识破细菌的“庐山真面目”，科学家伤透了脑筋。这是由于细菌不但太小，肉眼根本看不见，而且它们大多无色透明，即使在显微镜下，也是白茫茫、模糊糊的，像雾里看花一样。19世纪，一位叫柯赫的德国医生，想出了用染料染色，让细菌“穿上花衣服”的办法去识别细菌。这种办法虽妙，做起来却并不容易。瞧，柯赫把一滴染料溶液滴在光洁的细菌涂片上，眼看溶液的颜色迅速化开，并把涂片覆盖住了，但当他小心翼翼地用水冲洗时，细菌身上的“花衣服”也同时被流水吞没了。经过多次失败后，柯赫终于找到了一种苯胺染料，细菌“穿”上了这牢不褪色的“蓝装”以后，第一次在显微镜下向人类展现了它纤细而清晰的身体。柯赫乘胜追击，不久就把严重危害人体健康的结核病菌“抓获归案”。现在，科学界已经公认柯赫发明的“细菌素色法”，是人类医学史上一块光辉的里程碑。

科学家还发现，各种细菌对色彩的爱好并不相同。例如有一类细菌爱“穿”紫——能被结晶紫染料和碘染成紫色，这在医学上叫作“固紫阳性菌”，需用青霉素对付；而另一类“固紫阴性菌”却爱“穿”红——能被盐基桃红染料染成红色，氯霉素是它们的“克星”。化验员就是用这种方法，侦查究竟是哪一类细菌在病人身体里为非作歹，然后请医生“对菌下药”，使病人很快药到病除。

从雷诺实验到当代风洞实验

19世纪80年代，物理学家雷诺在一根长长的装满流动水的玻璃管里，注入染色液体，奇迹发生了，他看到一条直线与水管的轴平行，而且水流加快，加快到一定程度时，水流竟然激烈涌动起来。原来，液体、气体的运动特性和速度有密切关系。

我们看到飞机在空中飞行，相当于空气在以同等速度流向飞机。这样，当一架飞机设计成功之后，在实验的过程中，不需要像过去那样进行冒险试飞了。那怎么实验呢？设计师们只要把做好的飞机模型放在一个很大的鼓风机口就可以了。因为这种人造风速与飞机设计的速度几乎是相等的，当鼓风机吹出的风力迎向飞机模型后，飞机设计师们可以精确地测算出飞机各个部分所承受的压力。

当然，这种人造风人们只是感受得到，而用眼睛是看不到的。谁能看到风有颜色呢？设计师从雷诺实验得到启示，将煤油不断地均匀喷射进鼓风机里，就会产生有色烟雾，这样人们就会看到蓝色的烟雾飞向飞机，形象地显现出风的威力。

揭开墨西哥湾流之谜

加拿大的冬季是严酷的，气温常在-20℃以下。但和加拿大纬度相同的挪威，却暖和得多。为什么会有这么大的差别呢？据说，这是因为大西洋里存在着一股强大的暖流。但不知道这股暖流究竟来自何处，去向何方？由于海洋中水天一色，渺无边际，因而长期以来，就构成了地理学上一个有名的难题：墨西哥湾暖流之谜。

难题后来是怎么解决的呢？这里有一个有趣的插曲。19世纪，德国有一位叫斐雪的化学家，在一次洗澡时被同浴者们埋怨，说他把澡池搞“脏”了——池子里的清水忽然变成了黄色，同时还闪闪发光！原来，斐雪教授当时正在集中精力研究一种荧光染料。荧光染料有个特点，能在阳光中紫外线的“激发”下发出各色光辉，并具有很强的着色能力。斐雪教授由于头发上沾附了一点儿染料粒子，使浴池变成了“大染缸”。

于是，地理学家们决定也来制造一只“大染缸”——他们设法在大西洋里撒下几吨荧光染料，使暖流印上黄绿色荧光“标记”，果然把墨西哥湾暖流之谜揭开了。原来它发源于中美洲墨西哥湾，经过英国和斯堪的纳维亚半岛，穿过北海，进入巴伦支海，最后消失在北冰洋里。据测算，如果把暖流全部变成热能，在欧洲西北部，每一米海岸线，等于有6万吨煤在燃烧。有了这么一根特大的“天然暖气管”，难怪挪威的气温要比加拿大高多了。

（编辑 孙世奇）