上回说到天文学家詹森和洛克尔在日食光中发现一种新谱线,给物理学家出了一个难题,有好几年谁也无法解释。人们只好猜测太阳里可能有一种新元素,于是就把它定名为“氦”(希腊文“太阳”之意)。谁知一波未平,一波又起。1892年,洛克尔突然收到一封信,信中提出一个无法解释的疑团,洛克尔干脆把它发表在自己主办的《自然》杂志9月号上:
今有一事特向贵刊和贵刊的读者求教。我最近多次用两种方法制取氮气,但它们的密度总不一样。既是同一物为什么会有两种密度呢?
瑞利
1892年9月24日
不想到第十个年头上,瑞利这个办法再也不灵了。他测氮气密度,第一个办法是让空气通过烧得红热的装满铜屑的管子,氧与铜生成氧化铜,剩下的就是氮气,密度为每升1.2572克。第二个办法是让氧气通过浓氨水,生成水和氮气,这种氮气的密度为每升重1.2560克,比空气中的氮轻了0.0012克。瑞利百思不解,便向《自然》杂志写了上面那封信。
信发表后,瑞利一面盼着回音,一面不停地重复这个实验。谁知道这个0.0012就像鬼影一般,挥之不去,闭眼又来,直气得他真想把那个玻璃球一拳砸烂。小数点后面三位的小误差,这在一般人也就算了,但是细心的瑞利却绝不肯放它过去。
瑞利现在就正在卡文迪许实验室工作,那些旧笔记就锁在他手边的柜子里。他一听这话更是喜上加喜,连忙喊道:“我现在就收拾东西回剑桥去。”
再说瑞利连忙赶回剑桥,一进实验室就开箱启柜,抱出那一摞摞纸色发黄的笔记,终于在皇家学会1784年和1785年的年报中找见卡文迪许的一篇《关于空气的实验》,而在他的笔记中又读到了更详细的实验记录。原来这个怪人想出了这样一个怪办法,他将一个U形管的两头浸在两个装有水银的酒杯里,架起一个天桥,再用当时还原始的摩擦起电机从两头通电,U形管中的氧气和氮气在电火花一闪时便化合成红色的二氧化氮,接着滴进一种特殊溶液将其吸收,再通氧,再化合,如此反复多次。卡文迪许和他的助手轮流摇起电机,整整摇了三个星期,最后弯管中还剩下一个很小的气泡,任你怎样通电,它也再无丝毫的表示。卡文迪许当时就断定,看来空中的氮气(当时叫浊气)不是单一物质,一定还有一种不与氧化合的气体,而且他还算出了这种气体不会超过全部空气质量的一百二十分之一。
啊,原来如此。这真是:
踏破铁鞋无觅处,得来却在故纸中。
却说瑞利找见卡文迪许的笔记,喜得手直发痒,立即架起仪器,重做这个一百零九年前的气泡试验。不过,他现在已有了最新设备,这气泡立时就得。他又将此事通知拉姆赛,拉姆赛用其他方法也获得了同样的气泡。看来,这东西肯定是一种未发现的元素了,而且十有八九就是洛克尔和詹森在太阳上发现的那个氦,现在又用得上基尔霍夫发明的那个雪茄烟盒子照妖镜了。他们兴冲冲地取来分光镜,谁知不照犹可,一照忽如一盆凉水贴着半个身子从头到脚淋了下来。读者或许要问,怎么会是半边凉呢?原来瑞利满以为这回他一定捕到了那个二十六年没有归案的逃犯——氦,不想分光镜里的谱线却又是另外一种,所以身上顿时就凉了半边。可是他再仔细一看,这谱线是橙、绿两条,和其他已有元素也对不上号,不禁又激动起来。种瓜不收反得豆,他没有逮住“氦”,却发现了另一种新元素。瑞利给它起了个新名字叫“氩”,这在希腊文里是“不活动”的意思。同时,拉姆赛在伦敦也找到了氩。这是1894年8月的事。