第一篇:科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)故事
科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)故事 門(mén) 捷 列 夫 元素周期律的發(fā)現(xiàn)
1867年,俄國(guó)彼德圣堡大學(xué)里來(lái)了一個(gè)年輕的化學(xué)教授,他就是門(mén)捷列夫。身為化學(xué)教授的門(mén)捷列夫大部分時(shí)間不是在實(shí)驗(yàn)室度過(guò),而是將自己關(guān)在書(shū)房里。手里總捏著一副紙牌,顛來(lái)倒去,整好又打亂,亂了又重排。不邀牌友,也不去上別人家的牌桌。兩年后的一天,俄羅斯化學(xué)會(huì)專(zhuān)門(mén)邀請(qǐng)專(zhuān)家進(jìn)行一次學(xué)術(shù)討論。學(xué)者們有的帶著論文,有的帶著樣品,只有門(mén)捷列夫兩手空空,學(xué)術(shù)討論進(jìn)行了三天,三天來(lái)討論會(huì)場(chǎng)大家各抒己見(jiàn),好不熱鬧,只有門(mén)捷列夫一個(gè)人一直一言不發(fā),只是瞪著一雙大眼睛看,豎起耳朵聽(tīng),有時(shí)皺皺眉頭想想。
眼看討論就要結(jié)束了,主持人躬身說(shuō)道:“門(mén)捷列夫先生,不知可有什么高見(jiàn)?”門(mén)捷列夫也不說(shuō)話(huà),起身走到桌子的中央,右手從口袋里取出,隨即一副紙牌甩在桌子上,在場(chǎng)的人都大吃一驚,門(mén)捷列夫愛(ài)玩紙牌,化學(xué)界的朋友已早有所聞,但總不至于鬧到這種地步,到這么嚴(yán)肅的場(chǎng)合來(lái)開(kāi)玩笑吧?只見(jiàn)門(mén)捷列夫?qū)⒛且话褋y紛紛的牌捏在手里,三下兩下便整理好,并一一亮給大家看。大家這時(shí)才發(fā)現(xiàn)這并不是一副普通的撲克,每張牌上寫(xiě)的是一種元素的名稱(chēng)、性質(zhì)、原子量等,共63張,代表著當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的63種元素。更怪的是,這副牌中有紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。門(mén)捷列夫真不愧為玩紙牌的老手,一會(huì)兒功夫就在桌子上列成一個(gè)牌陣:豎看就是紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫分別各一列,橫看那七種顏色的紙牌就像畫(huà)出的光譜段,有規(guī)律地每隔七張就重復(fù)一次。然后門(mén)捷列夫口中念念有詞地講著每一個(gè)元素的性質(zhì),滾瓜爛熟,如數(shù)家寶。周?chē)娜硕忌笛哿?。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里鉆了十年、幾十年,想不到一個(gè)年輕人玩玩紙牌就能得出這番道理,要說(shuō)不服氣吧,好象有理,要說(shuō)真是這樣,又有些不甘心。這時(shí)一直坐在旁邊觀看的門(mén)捷列夫的老師胡子氣得撅起來(lái)了,一拍桌子站起來(lái),以師長(zhǎng)的嚴(yán)厲聲調(diào)說(shuō)道:“快收起你這套魔術(shù)吧,身為教授、科學(xué)家,不在實(shí)驗(yàn)室里老老實(shí)實(shí)地做實(shí)驗(yàn),卻異想天開(kāi),擺擺紙牌就要發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律,這些元素難道就由你這樣隨便擺布嗎?……”老人越說(shuō)越激動(dòng),一邊還收拾東西準(zhǔn)備離去,其他人見(jiàn)狀也紛紛站起,這場(chǎng)討論就這樣不了了之。門(mén)捷列夫堅(jiān)信自己是對(duì)的,回家后繼續(xù)推著這副紙牌,遇到什么地方接連不上時(shí),他就斷定還有新元素沒(méi)被發(fā)現(xiàn),他就暫時(shí)補(bǔ)一張空牌,這樣他一口氣預(yù)言了11種未知元素,那副牌已是74張。這就是最早的元素周期表。在隨后的幾年中,門(mén)捷列夫預(yù)言的11種元素陸續(xù)被發(fā)現(xiàn),乖乖地住進(jìn)他的元素周期表,特別是后來(lái)發(fā)現(xiàn)的氦、氖、氬、氪、氙和氡又給元素周期表增加了新的一族。元素世界一目了然,它就像一幅大地圖,以后化學(xué)的研究就全靠這幅指南圖了。牛 頓
少年時(shí)代的牛頓不像高斯、維納那樣,從小就顯露出引人注目的科學(xué)天才;也不像莫扎特那樣表現(xiàn)了令人驚嘆的藝術(shù)稟賦。他跟普通 人一樣,輕松愉快地度過(guò)了中學(xué)時(shí)代。
如果說(shuō)他和別的孩子有什么不同的話(huà),那就是他的動(dòng)手能力相當(dāng)強(qiáng)。他做過(guò)會(huì)活動(dòng)的水車(chē);做過(guò)能測(cè)出準(zhǔn)確時(shí)間的水鐘;還做過(guò)一種水車(chē)風(fēng)車(chē)聯(lián)動(dòng)裝置,它使風(fēng)車(chē)可以在無(wú)風(fēng)時(shí)借助水力驅(qū)動(dòng)。15歲那年,一場(chǎng)罕見(jiàn)的暴風(fēng)雨侵襲英格蘭。狂風(fēng)怒吼,牛頓家的房子直晃悠,就像要倒了似的。牛頓為大自然的威力迷住了,不禁想測(cè)驗(yàn)颶風(fēng)的力量。他冒著狂風(fēng)暴雨來(lái)到后院,一會(huì)兒逆風(fēng)跑,一會(huì)兒順風(fēng)跳。為了接受更多的風(fēng)力,他索性敞開(kāi)斗篷向上跳躍,認(rèn)準(zhǔn)起落點(diǎn),仔細(xì)量距離,看狂風(fēng)把他吹出多遠(yuǎn)。
1661年牛頓考上了劍橋大學(xué),盡管在中學(xué)里是個(gè)優(yōu)等生,可是劍橋大學(xué)集中了各地的尖子學(xué)生,他的學(xué)習(xí)成績(jī)趕不上別人,特別是數(shù)學(xué)的差距更大。但是他并不氣餒,就像他少年時(shí)代喜歡思考問(wèn)題一樣,踏踏實(shí)實(shí)地學(xué)習(xí),直到透徹地理解為止。
在大學(xué)的頭兩年里,他除學(xué)習(xí)算術(shù)、代數(shù)、三角外,還認(rèn)真學(xué)習(xí)了歐幾里得《幾何原本》,彌補(bǔ)了過(guò)去的不足。他又鉆研笛卡兒的《幾何學(xué)》,熟練地掌握了坐標(biāo)法。這些數(shù)學(xué)知識(shí),為牛頓后來(lái)的科學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
四年后,他從劍橋大學(xué)畢業(yè)了。1666年的一天,牛頓請(qǐng)母親和弟妹到自己房間里來(lái)。房間里黑洞洞的,只從窗子的一個(gè)小孔中透過(guò)一線(xiàn)陽(yáng)光,在墻上照出一個(gè)白色的光點(diǎn)。牛頓讓他們注意看墻上的光點(diǎn)。他手里拿著自制的三棱鏡,放在光線(xiàn)入口處,使光折射到對(duì)面墻上,光點(diǎn)附近突然映出一條瑰麗的彩帶。這條彩帶同雨后晴空中出現(xiàn) 的彩虹一樣,由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等七種顏色組成。牛頓和自己的親人共同觀賞了人工復(fù)現(xiàn)的自然景象。后來(lái),牛頓又用第二個(gè)三棱鏡把七種單色光合成白光。他用白光分解實(shí)驗(yàn)宣告了光譜學(xué)的誕生。
牛頓在探索光色之謎的同時(shí),還在探索引力之謎。他從蘋(píng)果從樹(shù)上掉了下來(lái)的事實(shí)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律,而且從數(shù)學(xué)上論證了萬(wàn)有引力定律,并且把力學(xué)確立為完整、嚴(yán)密、系統(tǒng)的學(xué)科。他在概括和總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,通過(guò)自己的觀察和實(shí)驗(yàn),提出了“運(yùn)動(dòng)三定律”。這三條定律和萬(wàn)有引力定律共同構(gòu)成了宏偉壯麗的力學(xué)大廈的主要支柱。這座力學(xué)大廈是近代天文學(xué)和力學(xué)發(fā)展的基地,是機(jī)械、建筑等工程技術(shù)發(fā)展的基地,也是機(jī)械唯物論統(tǒng)治自然科學(xué)領(lǐng)域的基地。構(gòu)造了宏偉壯麗的力學(xué)大廈。瓦 特
瓦特出生于英國(guó)的格林諾克,由于家境貧窮沒(méi)機(jī)會(huì)上學(xué),先是到一家鐘表店當(dāng)學(xué)徒,后又到格拉斯哥大學(xué)去當(dāng)儀器修理工,瓦特聰明好學(xué),他常抽空旁聽(tīng)教授們講課,再加上他整日親手?jǐn)[弄那些儀器,學(xué)識(shí)也就積累的不淺了。
1764年,格拉斯哥大學(xué)收到一臺(tái)要求修理的紐可門(mén)蒸汽機(jī),任務(wù)交給了瓦特。瓦特將它修好后,看看他工作那么吃力,就象一個(gè)老人在喘氣,顛顛顫顫地負(fù)重行走,覺(jué)得實(shí)在應(yīng)該將它改進(jìn)一下。他注意到毛病主要是缸體隨著蒸汽每次熱了又冷,冷了又熱,白白浪費(fèi)了許多熱量。能不能讓它一直保持不冷而活塞又照常工作呢?于是 他自己出錢(qián)租了一個(gè)地窖,收集了幾臺(tái)報(bào)廢的蒸汽機(jī),決心要造出一臺(tái)新式機(jī)器來(lái)。
從此,瓦特整日擺弄這些機(jī)器,兩年后,總算弄出個(gè)新機(jī)樣子??墒屈c(diǎn)火一試,那汽缸到處漏氣,瓦特想盡辦法,用氈子包,用油布裹,幾個(gè)月過(guò)去了,還是治不了這個(gè)毛病。
一天他又趴到汽缸前觀察漏氣的原因,不小心一股熱氣沖出,他急忙躲閃,右肩上已是紅腫一片,就像被一把熱刀削過(guò)一樣,辣辣地疼起來(lái),弄得他心煩意亂。他真有些灰心了,這時(shí),是他的妻子給了他勇氣,妻子用激將法又激起了繼續(xù)研究下去的雄心。他又回到地下實(shí)驗(yàn)室,將過(guò)去的資料重新翻閱一番,打起精神又干了起來(lái),干累了就守著爐子燒一壺水喝茶。一天,他一邊喝茶,一邊看著那一動(dòng)一動(dòng)的壺蓋。他看看爐子上的壺又看看手中的杯子,突然靈感來(lái)了:茶水要涼,倒在杯里;蒸汽要冷,何不也把它從汽缸里也“倒”出來(lái)呢?
這樣想著,瓦特立即設(shè)計(jì)了一個(gè)和汽缸分開(kāi)的冷凝器,這下熱效率提高了三倍,用的煤只有原來(lái)的四分之一。這關(guān)鍵的地方一突破,瓦特頓然覺(jué)得前程光明。他又到大學(xué)里向布萊克教授請(qǐng)教了一些理論問(wèn)題,教授又介紹他認(rèn)識(shí)了發(fā)明鏜床的威爾金技師,這位技師立即用鏜炮筒的方法制了汽缸和活塞,解決了那個(gè)最頭疼的漏氣問(wèn)題。1784年,瓦特的蒸汽機(jī)已裝上曲軸、飛輪,活塞可以靠從兩邊進(jìn)來(lái)的蒸汽連續(xù)推動(dòng),再不用人力去調(diào)節(jié)活門(mén),世界上第一臺(tái)真正的蒸汽機(jī)誕生了。楊 振 寧
楊振寧生于安徽合肥,讀小學(xué)時(shí),數(shù)學(xué)和語(yǔ)文成績(jī)都很好。中學(xué)還沒(méi)有畢業(yè),就考入了西南聯(lián)大,那是他才16歲。20歲那年大學(xué)畢業(yè)后,旋即進(jìn)入西南聯(lián)大的研究院。兩年后,以?xún)?yōu)異成績(jī)獲得了碩士學(xué)位,并考上了公費(fèi)留美生,于1945年赴美進(jìn)芝加哥大學(xué),1948年獲博士學(xué)位。1949年,楊振寧進(jìn)入普林斯頓高等研究院做博士后,開(kāi)始同李政道合作進(jìn)行粒子物理的研究工作。
楊振寧是理論物理學(xué)家,他對(duì)理論物理學(xué)的貢獻(xiàn)范圍很廣,包括基本粒子、統(tǒng)計(jì)力學(xué)和凝聚態(tài)物理學(xué)等領(lǐng)域,其中在粒子物理學(xué)方面貢獻(xiàn)最大。
在粒子物理學(xué)方面,他最杰出的貢獻(xiàn)是1954年與密耳斯共同提出的楊--密耳斯場(chǎng)理論,開(kāi)辟了非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)的新研究領(lǐng)域,為包括電弱統(tǒng)一理論、量子色動(dòng)力學(xué)理論、大統(tǒng)一理論、引力場(chǎng)的規(guī)范理論等現(xiàn)代規(guī)范場(chǎng)理論打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
另一項(xiàng)杰出貢獻(xiàn)是1956年和李政道合作,深入研究了當(dāng)時(shí)令人困惑的θ-τ之謎,即后來(lái)所謂的K 介子有兩種不同的衰變方式,一種衰變成偶宇稱(chēng)態(tài),一種衰變成奇宇稱(chēng)態(tài);如果弱衰變過(guò)程宇稱(chēng)守恒,則他們必定是兩種宇稱(chēng)狀態(tài)不同的 K介子。但從質(zhì)量和壽命來(lái)看,它們又應(yīng)是同一種介子。
楊振寧和李政道通過(guò)分析認(rèn)識(shí)到,很可能在弱相互作用中宇稱(chēng)不守恒。他們仔細(xì)檢查了過(guò)去的所有實(shí)驗(yàn),確認(rèn)這些實(shí)驗(yàn)并未證明弱相互作用中宇稱(chēng)守恒。在此基礎(chǔ)上他們進(jìn)一步提出了幾種檢驗(yàn)弱相互作 用中宇稱(chēng)不守恒的實(shí)驗(yàn)途徑。次年, 這一理論預(yù)見(jiàn)得到吳健雄小組的實(shí)驗(yàn)證實(shí),他們也因次獲得了1957年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
在粒子物理學(xué)方面,楊振寧的貢獻(xiàn)還有費(fèi)密--楊模型,與李政道合作的二分量中微子理論,與李政道和R.奧赫梅合作的關(guān)于電荷共軛變換和時(shí)間反演變換不守恒的分析,與李政道合作的高能中微子實(shí)驗(yàn)分析和關(guān)于W 粒子的研究。與吳大峻合作的宇稱(chēng)不守恒分析,規(guī)范場(chǎng)的積分形式理論,與吳大峻合作的規(guī)范場(chǎng)與纖維叢的關(guān)系。與鄒祖德合作的高能碰撞理論等等。
楊振寧謹(jǐn)記父親楊武之的遺訓(xùn):有生應(yīng)記國(guó)恩隆。他在1971年夏,是美國(guó)科學(xué)家中率先訪(fǎng)華的。他說(shuō):“作為一名中國(guó)血統(tǒng)的美國(guó)科學(xué)家,我有責(zé)任幫助這兩個(gè)與我休戚相關(guān)的國(guó)家建立一座了解和友誼的橋梁。在中國(guó)科技發(fā)展的道途中,我應(yīng)該貢獻(xiàn)一些力量”。楊振寧是這樣說(shuō),也是這樣做的。20多年來(lái),他頻繁穿梭往來(lái)于中美之間,做了許多卓有成效的學(xué)術(shù)聯(lián)系工作。
第二篇:科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的故事
門(mén) 捷 列 夫
元素周期律的發(fā)現(xiàn)
1867年,俄國(guó)彼德圣堡大學(xué)里來(lái)了一個(gè)年輕的化學(xué)教授,他就是門(mén)捷列夫。身為化學(xué)教授的門(mén)捷列夫大部分時(shí)間不是在實(shí)驗(yàn)室度過(guò),而是將自己關(guān)在書(shū)房里。手里總捏著一副紙牌,顛來(lái)倒去,整好又打亂,亂了又重排。不邀牌友,也不去上別人家的牌桌。
兩年后的一天,俄羅斯化學(xué)會(huì)專(zhuān)門(mén)邀請(qǐng)專(zhuān)家進(jìn)行一次學(xué)術(shù)討論。學(xué)者們有的帶著論文,有的帶著樣品,只有門(mén)捷列夫兩手空空,學(xué)術(shù)討論進(jìn)行了三天,三天來(lái)討論會(huì)場(chǎng)大家各抒己見(jiàn),好不熱鬧,只有門(mén)捷列夫一個(gè)人一直一言不發(fā),只是瞪著一雙大眼睛看,豎起耳朵聽(tīng),有時(shí)皺皺眉頭想想。
眼看討論就要結(jié)束了,主持人躬身說(shuō)道:“門(mén)捷列夫先生,不知可有什么高見(jiàn)?”門(mén)捷列夫也不說(shuō)話(huà),起身走到桌子的中央,右手從口袋里取出,隨即一副紙牌甩在桌子上,在場(chǎng)的人都大吃一驚,門(mén)捷列夫愛(ài)玩紙牌,化學(xué)界的朋友已早有所聞,但總不至于鬧到這種地步,到這么嚴(yán)肅的場(chǎng)合來(lái)開(kāi)玩笑吧?
只見(jiàn)門(mén)捷列夫?qū)⒛且话褋y紛紛的牌捏在手里,三下兩下便整理好,并一一亮給大家看。大家這時(shí)才發(fā)現(xiàn)這并不是一副普通的撲克,每張牌上寫(xiě)的是一種元素的名稱(chēng)、性質(zhì)、原子量等,共63張,代表著當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的63種元素。更怪的是,這副牌中有紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。
門(mén)捷列夫真不愧為玩紙牌的老手,一會(huì)兒功夫就在桌子上列成一個(gè)牌陣:豎看就是紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫分別各一列,橫看那七種顏色的紙牌就像畫(huà)出的光譜段,有規(guī)律地每隔七張就重復(fù)一次。然后門(mén)捷列夫口中念念有詞地講著每一個(gè)元素的性質(zhì),滾瓜爛熟,如數(shù)家寶。周?chē)娜硕忌笛哿?。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里鉆了十年、幾十年,想不到一個(gè)年輕人玩玩紙牌就能得出這番道理,要說(shuō)不服氣吧,好象有理,要說(shuō)真是這樣,又有些不甘心。
這時(shí)一直坐在旁邊觀看的門(mén)捷列夫的老師胡子氣得撅起來(lái)了,一拍桌子站起來(lái),以師長(zhǎng)的嚴(yán)厲聲調(diào)說(shuō)道:“快收起你這套魔術(shù)吧,身為教授、科學(xué)家,不在實(shí)驗(yàn)室里老老實(shí)實(shí)地做實(shí)驗(yàn),卻異想天開(kāi),擺擺紙牌就要發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律,這些元素難道就由你這樣隨便擺布嗎???”老人越說(shuō)越激動(dòng),一邊還收拾東西準(zhǔn)備離去,其他人見(jiàn)狀也紛紛站起,這場(chǎng)討論就這樣不了了之。
門(mén)捷列夫堅(jiān)信自己是對(duì)的,回家后繼續(xù)推著這副紙牌,遇到什么地方接連不上時(shí),他就斷定還有新元素沒(méi)被發(fā)現(xiàn),他就暫時(shí)補(bǔ)一張空牌,這樣他一口氣預(yù)言了11種未知元素,那副牌已是74張。這就是最早的元素周期表。
在隨后的幾年中,門(mén)捷列夫預(yù)言的11種元素陸續(xù)被發(fā)現(xiàn),乖乖地住進(jìn)他的元素周期表,特別是后來(lái)發(fā)現(xiàn)的氦、氖、氬、氪、氙和氡又給元素周期表增加了新的一族。元素世界一目了然,它就像一幅大地圖,以后化學(xué)的研究就全靠這幅指南圖了。
牛 頓
少年時(shí)代的牛頓不像高斯、維納那樣,從小就顯露出引人注目的科學(xué)天才;也不像莫扎特那樣表現(xiàn)了令人驚嘆的藝術(shù)稟賦。他跟普通人一樣,輕松愉快地度過(guò)了中學(xué)時(shí)代。
如果說(shuō)他和別的孩子有什么不同的話(huà),那就是他的動(dòng)手能力相當(dāng)強(qiáng)。他做過(guò)會(huì)活動(dòng)的水車(chē);做過(guò)能測(cè)出準(zhǔn)確時(shí)間的水鐘;還做過(guò)一種水車(chē)風(fēng)車(chē)聯(lián)動(dòng)裝臵,它使風(fēng)車(chē)可以在無(wú)風(fēng)時(shí)借助水力驅(qū)動(dòng)。
15歲那年,一場(chǎng)罕見(jiàn)的暴風(fēng)雨侵襲英格蘭??耧L(fēng)怒吼,牛頓家的房子直晃悠,就像要倒了似的。牛頓為大自然的威力迷住了,不禁想測(cè)驗(yàn)颶風(fēng)的力量。他冒著狂風(fēng)暴雨來(lái)到后院,一會(huì)兒逆風(fēng)跑,一會(huì)兒順風(fēng)跳。為了接受更多的風(fēng)力,他索性敞開(kāi)斗篷向上跳躍,認(rèn)準(zhǔn)起落點(diǎn),仔細(xì)量距離,看狂風(fēng)把他吹出多遠(yuǎn)。
1661年牛頓考上了劍橋大學(xué),盡管在中學(xué)里是個(gè)優(yōu)等生,可是劍橋大學(xué)集中了各地的尖子學(xué)生,他的學(xué)習(xí)成績(jī)趕不上別人,特別是數(shù)學(xué)的差距更大。但是他并不氣餒,就像他少年時(shí)代喜歡思考問(wèn)題一樣,踏踏實(shí)實(shí)地學(xué)習(xí),直到透徹地理解為止。
在大學(xué)的頭兩年里,他除學(xué)習(xí)算術(shù)、代數(shù)、三角外,還認(rèn)真學(xué)習(xí)了歐幾里得《幾何原本》,彌補(bǔ)了過(guò)去的不足。他又鉆研笛卡兒的《幾何學(xué)》,熟練地掌握了坐標(biāo)法。這些數(shù)學(xué)知識(shí),為牛頓后來(lái)的科學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
四年后,他從劍橋大學(xué)畢業(yè)了。1666年的一天,牛頓請(qǐng)母親和弟妹到自己房間里來(lái)。房間里黑洞洞的,只從窗子的一個(gè)小孔中透過(guò)一線(xiàn)陽(yáng)光,在墻上照出一個(gè)白色的光點(diǎn)。牛頓讓他們注意看墻上的光點(diǎn)。他手里拿著自制的三棱鏡,放在光線(xiàn)入口處,使光折射到對(duì)面墻上,光點(diǎn)附近突然映出一條瑰麗的彩帶。這條彩帶同雨后晴空中出現(xiàn)的彩虹一樣,由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等七種顏色組成。牛頓和自己的親人共同觀賞了人工復(fù)現(xiàn)的自然景象。后來(lái),牛頓又用第二個(gè)三棱鏡把七種單色光合成白光。他用白光分解實(shí)驗(yàn)宣告了光譜學(xué)的誕生。
牛頓在探索光色之謎的同時(shí),還在探索引力之謎。他從蘋(píng)果從樹(shù)上掉了下來(lái)的事實(shí)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律,而且從數(shù)學(xué)上論證了萬(wàn)有引力定律,并且把力學(xué)確立為完整、嚴(yán)密、系統(tǒng)的學(xué)科。他在概括和總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,通過(guò)自己的觀察和實(shí)驗(yàn),提出了“運(yùn)動(dòng)三定律”。這三條定律和萬(wàn)有引力定律共同構(gòu)成了宏偉壯麗的力學(xué)大廈的主要支柱。這座力學(xué)大廈是近代天文學(xué)和力學(xué)發(fā)展的基地,是機(jī)械、建筑等工程技術(shù)發(fā)展的基地,也是機(jī)械唯物論統(tǒng)治自然科學(xué)領(lǐng)域的基地。構(gòu)造了宏偉壯麗的力學(xué)大廈。
瓦 特
瓦特出生于英國(guó)的格林諾克,由于家境貧窮沒(méi)機(jī)會(huì)上學(xué),先是到一家鐘表店當(dāng)學(xué)徒,后又到格拉斯哥大學(xué)去當(dāng)儀器修理工,瓦特聰明好學(xué),他常抽空旁聽(tīng)教授們講課,再加上他整日親手?jǐn)[弄那些儀器,學(xué)識(shí)也就積累的不淺了。1764年,格拉斯哥大學(xué)收到一臺(tái)要求修理的紐可門(mén)蒸汽機(jī),任務(wù)交給了瓦特。瓦特將它修好后,看看他工作那么吃力,就象一個(gè)老人在喘氣,顛顛顫顫地負(fù)重行走,覺(jué)得實(shí)在應(yīng)該將它改進(jìn)一下。
他注意到毛病主要是缸體隨著蒸汽每次熱了又冷,冷了又熱,白白浪費(fèi)了許多熱量。能不能讓它一直保持不冷而活塞又照常工作呢?于是他自己出錢(qián)租了一個(gè)地窖,收集了幾臺(tái)報(bào)廢的蒸汽機(jī),決心要造出一臺(tái)新式機(jī)器來(lái)。
從此,瓦特整日擺弄這些機(jī)器,兩年后,總算弄出個(gè)新機(jī)樣子。可是點(diǎn)火一試,那汽缸到處漏氣,瓦特想盡辦法,用氈子包,用油布裹,幾個(gè)月過(guò)去了,還是治不了這個(gè)毛病。
一天他又趴到汽缸前觀察漏氣的原因,不小心一股熱氣沖出,他急忙躲閃,右肩上已是紅腫一片,就像被一把熱刀削過(guò)一樣,辣辣地疼起來(lái),弄得他心煩意亂。他真有些灰心了,這時(shí),是他的妻子給了他勇氣,妻子用激將法又激起了繼續(xù)研究下去的雄心。
他又回到地下實(shí)驗(yàn)室,將過(guò)去的資料重新翻閱一番,打起精神又干了起來(lái),干累了就守著爐子燒一壺水喝茶。一天,他一邊喝茶,一邊看著那一動(dòng)一動(dòng)的壺蓋。他看看爐子上的壺又看看手中的杯子,突然靈感來(lái)了:茶水要涼,倒在杯里;蒸汽要冷,何不也把它從汽缸里也“倒”出來(lái)呢?
這樣想著,瓦特立即設(shè)計(jì)了一個(gè)和汽缸分開(kāi)的冷凝器,這下熱效率提高了三倍,用的煤只有原來(lái)的四分之一。這關(guān)鍵的地方一突破,瓦特頓然覺(jué)得前程光明。他又到大學(xué)里向布萊克教授請(qǐng)教了一些理論問(wèn)題,教授又介紹他認(rèn)識(shí)了發(fā)明鏜床的威爾金技師,這位技師立即用鏜炮筒的方法制了汽缸和活塞,解決了那個(gè)最頭疼的漏氣問(wèn)題。1784年,瓦特的蒸汽機(jī)已裝上曲軸、飛輪,活塞可以靠從兩邊進(jìn)來(lái)的蒸汽連續(xù)推動(dòng),再不用人力去調(diào)節(jié)活門(mén),世界上第一臺(tái)真正的蒸汽機(jī)誕生了。
錢(qián)三強(qiáng)
在法國(guó)留學(xué)期間,錢(qián)三強(qiáng)在巴黎大學(xué)鐳學(xué)研究所居里實(shí)驗(yàn)室和法蘭西學(xué)院原子核化學(xué)實(shí)驗(yàn)室從事原子核物理的研究工作。這期間,錢(qián)三強(qiáng)在原子核物理學(xué)領(lǐng)域中做出了很多成就。
首先,他與約里奧·居里合作,用中子打擊鈾和釷得到放射性的鑭同位素,從它們的β射線(xiàn)能譜證明它們是同一種同位素。這對(duì)解釋當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)不久的核裂變現(xiàn)象是有力的支持。
他還首次從理論和實(shí)驗(yàn)上確定了 50000電子伏特以下的中低能電子的射程與能量的關(guān)系。并且與布依西愛(ài)和巴什萊合作,首次測(cè)出了鏷的α射線(xiàn)的精細(xì)結(jié)構(gòu),并與電子內(nèi)轉(zhuǎn)換的γ譜線(xiàn)符合得很好。他最大的成就是與妻子何澤慧、兩個(gè)法國(guó)研究生沙士戴勒和微聶隆合作,發(fā)現(xiàn)了鈾的三分裂和四分裂現(xiàn)象。這個(gè)發(fā)現(xiàn)使他們異常興奮,但他們并沒(méi)有立即發(fā)表,因?yàn)楫?dāng)時(shí)科學(xué)家們一致認(rèn)為原子核分裂只有二分裂的可能。錢(qián)三強(qiáng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)繼續(xù)分析研究,最終得出了能量與角分布等的關(guān)系,對(duì)三分裂現(xiàn)象從實(shí)驗(yàn)與理論兩方面作出了全面的論述。
經(jīng)過(guò)十幾年的考驗(yàn),這一發(fā)現(xiàn)已得到公認(rèn),尤其是到50年代獲得新的實(shí)驗(yàn)手段后,從第二裂片的同位素質(zhì)量譜、射程、發(fā)射角度等都說(shuō)明他的解釋與實(shí)驗(yàn)證據(jù)以及電子計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果相符合。這一發(fā)現(xiàn)被人們認(rèn)為是第二次世界大戰(zhàn)后居里實(shí)驗(yàn)室和法蘭西學(xué)院原子核化學(xué)實(shí)驗(yàn)室第一個(gè)重要成果。
在錢(qián)三強(qiáng)要返回祖國(guó)時(shí),約里奧·居里夫婦送給他一份鑒定書(shū),上面寫(xiě)著:十年期間,在那些到我們實(shí)驗(yàn)室來(lái)由我們指導(dǎo)工作的同代人中,錢(qián)三強(qiáng)最優(yōu)秀,我們這樣說(shuō),并不言過(guò)其實(shí)。
錢(qián)三強(qiáng)回國(guó)后培養(yǎng)了一批從事研究原子核科學(xué)的人才,并且建立起中國(guó)研究原子核科學(xué)的基地。從1955年起,他參加了原子能事業(yè)的建立和組織工作,將近代物理研究所改良為原子能研究所,領(lǐng)導(dǎo)并促進(jìn)了這一事業(yè)的發(fā)展以及有關(guān)科技工作的開(kāi)展,對(duì)中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)原子能事業(yè)的建設(shè)、計(jì)劃和學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)都作出了貢獻(xiàn)。
諾貝爾
諾貝爾的父親是一位頗有才干的發(fā)明家,傾心于化學(xué)研究,尤其喜歡研究炸藥。受父親的影響,諾貝爾從小就表現(xiàn)出頑強(qiáng)勇敢的性格,他經(jīng)常和父親一起去實(shí)驗(yàn)炸藥。多年隨父親研究炸藥的經(jīng)歷,也使他的興趣很快轉(zhuǎn)到應(yīng)用化學(xué)方面。
1862年夏天,他開(kāi)始了對(duì)硝化甘油的研究。這是一個(gè)充滿(mǎn)危險(xiǎn)和犧牲的艱苦歷程。死亡時(shí)刻都在陪伴著他。在一次進(jìn)行炸藥實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)生了爆炸事件,實(shí)驗(yàn)室被炸的無(wú)影無(wú)蹤,5個(gè)助手全部犧牲,連他最小的弟弟也未能幸免。這次驚人的爆炸事故,使諾貝爾的父親受到了十分沉重的打擊,沒(méi)有多久就去世了。他的鄰居們出于恐懼,也紛紛向政府控告諾貝爾,此后,政府不準(zhǔn)諾貝爾在市內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
但是諾貝爾百折不撓,他把實(shí)驗(yàn)室搬到市郊湖中的一艘船上繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究,他終于發(fā)現(xiàn)了一種非常容易引起爆炸的物質(zhì)--雷酸汞,他用雷酸汞做成炸藥的引爆物,成功地解決了炸藥的引爆問(wèn)題,這就是雷管的發(fā)明。它是諾貝爾科學(xué)道路上的一次重大突破。
礦山開(kāi)發(fā)、河道挖掘、鐵路修建及隧道的開(kāi)鑿,都需要大量的烈性炸藥,所以硝化甘油炸藥的問(wèn)世受到了普遍的歡迎。諾貝爾在瑞典建成了世界上第一座硝化甘油工廠(chǎng),隨后又在國(guó)外建立了生產(chǎn)炸藥的合資公司。但是,這種炸藥本身有許多不完善之處。存放時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)分解,強(qiáng)烈的振動(dòng)也會(huì)引起爆炸。在運(yùn)輸和貯藏的過(guò)程中曾經(jīng)發(fā)生了許多事故,針對(duì)這些情況,瑞典和其他國(guó)家的政府發(fā)布了許多禁令,禁止任何人運(yùn)輸諾貝爾發(fā)明的炸藥,并明確提出要追究諾貝爾的法律責(zé)任。
面對(duì)這些考驗(yàn),諾貝爾沒(méi)有被嚇倒,他又在反復(fù)研究的基礎(chǔ)上,發(fā)明了以硅藻土為吸收劑的安全炸藥,這種被稱(chēng)為黃色炸藥的安全炸藥,在火燒和錘擊下都表現(xiàn)出極大的安全性。這使人們對(duì)諾貝爾的炸藥完全解除了疑慮,諾貝爾再度獲得了信譽(yù),炸藥工業(yè)也很快地獲得了發(fā)展。
在安全炸藥研制成功的基礎(chǔ)上,諾貝爾又開(kāi)始了對(duì)舊炸藥的改良和新炸藥的生產(chǎn)研究。兩年以后,一種以火藥棉和硝化甘油混合的新型膠質(zhì)炸藥研制成功。這種新型炸藥不僅有高度的爆炸力,而且更加安全,既可以在熱輥?zhàn)娱g碾壓,也可以在熱氣下壓制成條繩狀。膠質(zhì)炸藥的發(fā)明在科學(xué)技術(shù)界受到了普遍的重視。諾貝爾在已經(jīng)取得的成績(jī)面前沒(méi)有停步,當(dāng)他獲知無(wú)煙火藥的優(yōu)越性后,又投入了混合無(wú)煙火藥的研制,并在不長(zhǎng)的時(shí)間里研制出了新型的無(wú)煙火藥。
諾貝爾一生的發(fā)明極多,獲得的專(zhuān)利就有255種,其中僅炸藥就達(dá)129種,就在他生命的垂危之際,他仍念念不忘對(duì)新型炸藥的研究。
瓦 特
瓦特出生于英國(guó)的格林諾克,由于家境貧窮沒(méi)機(jī)會(huì)上學(xué),先是到一家鐘表店當(dāng)學(xué)徒,后又到格拉斯哥大學(xué)去當(dāng)儀器修理工,瓦特聰明好學(xué),他常抽空旁聽(tīng)教授們講課,再加上他整日親手?jǐn)[弄那些儀器,學(xué)識(shí)也就積累的不淺了。
1764年,格拉斯哥大學(xué)收到一臺(tái)要求修理的紐可門(mén)蒸汽機(jī),任務(wù)交給了瓦特。瓦特將它修好后,看看他工作那么吃力,就象一個(gè)老人在喘氣,顛顛顫顫地負(fù)重行走,覺(jué)得實(shí)在應(yīng)該將它改進(jìn)一下。他注意到毛病主要是缸體隨著蒸汽每次熱了又冷,冷了又熱,白白浪費(fèi)了許多熱量。能不能讓它一直保持不冷而活塞又照常工作呢?于是他自己出錢(qián)租了一個(gè)地窖,收集了幾臺(tái)報(bào)廢的蒸汽機(jī),決心要造出一臺(tái)新式機(jī)器來(lái)。從此,瓦特整日擺弄這些機(jī)器,兩年后,總算弄出個(gè)新機(jī)樣子??墒屈c(diǎn)火一試,那汽缸到處漏氣,瓦特想盡辦法,用氈子包,用油布裹,幾個(gè)月過(guò)去了,還是治不了這個(gè)毛病。一天他又趴到汽缸前觀察漏氣的原因,不小心一股熱氣沖出,他急忙躲閃,右肩上已是紅腫一片,就像被一把熱刀削過(guò)一樣,辣辣地疼起來(lái),弄得他心煩意亂。他真有些灰心了,這時(shí),是他的妻子給了他勇氣,妻子用激將法又激起了繼續(xù)研究下去的雄心。他又回到地下實(shí)驗(yàn)室,將過(guò)去的資料重新翻閱一番,打起精神又干了起來(lái),干累了就守著爐子燒一壺水喝茶。一天,他一邊喝茶,一邊看著那一動(dòng)一動(dòng)的壺蓋。他看看爐子上的壺又看看手中的杯子,突然靈感來(lái)了:茶水要涼,倒在杯里;蒸汽要冷,何不也把它從汽缸里也“倒”出來(lái)呢? 這樣想著,瓦特立即設(shè)計(jì)了一個(gè)和汽缸分開(kāi)的冷凝器,這下熱效率提高了三倍,用的煤只有原來(lái)的四分之一。這關(guān)鍵的地方一突破,瓦特頓然覺(jué)得前程光明。他又到大學(xué)里向布萊克教授請(qǐng)教了一些理論問(wèn)題,教授又介紹他認(rèn)識(shí)了發(fā)明鏜床的威爾金技師,這位技師立即用鏜炮筒的方法制了汽缸和活塞,解決了那個(gè)最頭疼的漏氣問(wèn)題。1784年,瓦特的蒸汽機(jī)已裝上曲軸、飛輪,活塞可以靠從兩邊進(jìn)來(lái)的蒸汽連續(xù)推動(dòng),再不用人力去調(diào)節(jié)活門(mén),世界上第一臺(tái)真正的蒸汽機(jī)誕生了
楊 振 寧
楊振寧生于安徽合肥,讀小學(xué)時(shí),數(shù)學(xué)和語(yǔ)文成績(jī)都很好。中學(xué)還沒(méi)有畢業(yè),就考入了西南聯(lián)大,那是他才16歲。20歲那年大學(xué)畢業(yè)后,旋即進(jìn)入西南聯(lián)大的研究院。兩年后,以?xún)?yōu)異成績(jī)獲得了碩士學(xué)位,并考上了公費(fèi)留美生,于1945年赴美進(jìn)芝加哥大學(xué),1948年獲博士學(xué)位。1949年,楊振寧進(jìn)入普林斯頓高等研究院做博士后,開(kāi)始同李政道合作進(jìn)行粒子物理的研究工作。楊振寧是理論物理學(xué)家,他對(duì)理論物理學(xué)的貢獻(xiàn)范圍很廣,包括基本粒子、統(tǒng)計(jì)力學(xué)和凝聚態(tài)物理學(xué)等領(lǐng)域,其中在粒子物理學(xué)方面貢獻(xiàn)最大。在粒子物理學(xué)方面,他最杰出的貢獻(xiàn)是1954年與密耳斯共同提出的楊--密耳斯場(chǎng)理論,開(kāi)辟了非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)的新研究領(lǐng)域,為包括電弱統(tǒng)一理論、量子色動(dòng)力學(xué)理論、大統(tǒng)一理論、引力場(chǎng)的規(guī)范理論等現(xiàn)代規(guī)范場(chǎng)理論打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。另一項(xiàng)杰出貢獻(xiàn)是1956年和李政道合作,深入研究了當(dāng)時(shí)令人困惑的θ-τ之謎,即后來(lái)所謂的K 介子有兩種不同的衰變方式,一種衰變成偶宇稱(chēng)態(tài),一種衰變成奇宇稱(chēng)態(tài);如果弱衰變過(guò)程宇稱(chēng)守恒,則他們必定是兩種宇稱(chēng)狀態(tài)不同的 K介子。但從質(zhì)量和壽命來(lái)看,它們又應(yīng)是同一種介子。楊振寧和李政道通過(guò)分析認(rèn)識(shí)到,很可能在弱相互作用中宇稱(chēng)不守恒。他們仔細(xì)檢查了過(guò)去的所有實(shí)驗(yàn),確認(rèn)這些實(shí)驗(yàn)并未證明弱相互作用中宇稱(chēng)守恒。在此基礎(chǔ)上他們進(jìn)一步提出了幾種檢驗(yàn)弱相互作用中宇稱(chēng)不守恒的實(shí)驗(yàn)途徑。次年, 這一理論預(yù)見(jiàn)得到吳健雄小組的實(shí)驗(yàn)證實(shí),他們也因次獲得了1957年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。在粒子物理學(xué)方面,楊振寧的貢獻(xiàn)還有費(fèi)密--楊模型,與李政道合作的二分量中微子理論,與李政道和R.奧赫梅合作的關(guān)于電荷共軛變換和時(shí)間反演變換不守恒的分析,與李政道合作的高能中微子實(shí)驗(yàn)分析和關(guān)于W 粒子的研究。與吳大峻合作的宇稱(chēng)不守恒分析,規(guī)范場(chǎng)的積分形式理論,與吳大峻合作的規(guī)范場(chǎng)與纖維叢的關(guān)系。與鄒祖德合作的高能碰撞理論等等。楊振寧謹(jǐn)記父親楊武之的遺訓(xùn):有生應(yīng)記國(guó)恩隆。他在1971年夏,是美國(guó)科學(xué)家中率先訪(fǎng)華的。他說(shuō):“作為一名中國(guó)血統(tǒng)的美國(guó)科學(xué)家,我有責(zé)任幫助這兩個(gè)與我休戚相關(guān)的國(guó)家建立一座了解和友誼的橋梁。在中國(guó)科技發(fā)展的道途中,我應(yīng)該貢獻(xiàn)一些力量”。楊振寧是這樣說(shuō),也是這樣做的。20多年來(lái),他頻繁穿梭往來(lái)于中美之間,做了許多卓有成效的學(xué)術(shù)聯(lián)系工作。
戴 維
戴維小時(shí)候是一個(gè)出名的浪子,雖聰明,但就是不愿學(xué)習(xí)。他上學(xué)時(shí)總是一個(gè)口袋里裝魚(yú)鉤魚(yú)線(xiàn),另一個(gè)口袋里裝彈弓,上學(xué)前總要到河邊打幾只鳥(niǎo),釣幾條魚(yú)。父親死后,母親拖著五個(gè)孩子實(shí)在無(wú)法活下去,母親只好把戴維送進(jìn)一家藥店當(dāng)學(xué)徒。到月底時(shí),別人領(lǐng)了工資,卻沒(méi)有戴維的份。戴維就伸手向老板要,老板卻當(dāng)著眾人狠狠地打了戴維一下,還說(shuō):“讓你抓藥不識(shí)藥方,讓你送藥認(rèn)不得門(mén)牌,你還好意思伸手來(lái)要錢(qián)?”店里的師徒哄堂大笑。戴維哪里受過(guò)這種羞辱,從此他下定決心要浪子回頭、發(fā)奮讀書(shū),他利用藥房的條件研究起化學(xué)。這時(shí)恰好有個(gè)貝多斯教授成立了一個(gè)氣體療養(yǎng)院,戴維被邀請(qǐng)一塊兒工作,在這里,戴維發(fā)現(xiàn)了一種“笑氣”,從此戴維的名聲大振。1803年,戴維當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的會(huì)員。他知道機(jī)會(huì)難得,于是更加刻苦研究。在許多研究題目中,戴維對(duì)伏打電池的電解作用尤感興趣。他想電能將水分解成氫、氧,那么一定也能將其他物質(zhì)分解出新元素。而化學(xué)中常用的就是苛性堿,不妨拿它試一試。于是他將一塊苛性堿配成水溶液,然后通上電,溶液立即沸騰發(fā)熱,兩根導(dǎo)線(xiàn)附近都出現(xiàn)了氣泡。開(kāi)始戴維以為苛性堿分解了,可是后來(lái)發(fā)現(xiàn)跑出去的氣體是氫氣和氧氣,也就是說(shuō)分解的只是水,苛性堿根本沒(méi)動(dòng)。戴維的倔勁上來(lái)了,水攻不行,那就用火攻。這回他將苛性堿熔化后,然后通上電,嘿!在導(dǎo)線(xiàn)同苛性堿接觸的地方出現(xiàn)了小小的火舌,淡淡的紫色。這可使戴維高興壞了,但他很快又犯愁了,怎么收集這種物質(zhì)呢?熔融物溫度太高,這東西又易燃,一分解出來(lái)就著火了??磥?lái)火攻也不是個(gè)好辦法。11月19日是皇家學(xué)會(huì)一年一度貝開(kāi)爾報(bào)告會(huì)的日子,戴維滿(mǎn)心希望這次能拿一樣新發(fā)現(xiàn)的元素??墒茄劭磮?bào)告日期就要到了,電解苛性堿還是沒(méi)有眉目。他苦苦思索了十幾天,這天他突然想出了一個(gè)好法子:把苛性堿稍稍打濕,讓它剛能導(dǎo)電又不含剩余水分。要將苛性堿打濕很簡(jiǎn)單,只要把它放在空氣中片刻,它就會(huì)自動(dòng)吸潮,表面形成濕糊糊的一層。這次戴維真的成功了,他電解出了金屬鉀。李 政 道
李政道出生于上海,他自幼酷愛(ài)讀書(shū),整天手不釋卷,連上衛(wèi)生間都帶著書(shū)看,有時(shí)手紙沒(méi)帶,書(shū)卻從未忘帶??箲?zhàn)爭(zhēng)時(shí)期,他輾轉(zhuǎn)到大西南求學(xué),一路上把衣服丟得精光,但書(shū)卻一本未丟,反而一次比一次多。1946年,20歲的李政道到美國(guó)留學(xué),當(dāng)時(shí)他只有大二的學(xué)歷,但經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的考試,竟然被芝加哥大學(xué)研究生院錄取。3 年后便以“有特殊見(jiàn)解和成就”通過(guò)了博士論文答辨,被譽(yù)為“神童博士”,當(dāng)時(shí)他才23歲。李政道對(duì)近代物理學(xué)的杰出貢獻(xiàn)是:1956 年和楊振寧合作,深入研究了當(dāng)時(shí)令人困惑的θ-τ之謎,并且提出了“李一楊假說(shuō)”,即在基本粒子的弱相互作用中宇稱(chēng)可能是不守恒的,后來(lái)這一假說(shuō)被華裔女物理學(xué)家吳健雄用實(shí)驗(yàn)所證實(shí),從而推翻了過(guò)去在物理學(xué)界被奉為金科玉律的宇稱(chēng)守恒定律,為人類(lèi)在探索微觀世界的道路上打開(kāi)了一扇新的大門(mén)。他因此也獲得了1957諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。一項(xiàng)科學(xué)工作在發(fā)表的第二年就獲得諾貝爾獎(jiǎng),這還是第一次。李政道又是到那時(shí)為止歷史上第二個(gè)最年輕的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。李政道在其他方面的重要工作還有:1949年與M.羅森布拉斯和楊振寧合作提出普適費(fèi)密弱作用和中間玻色子的存在。1951年提出水力學(xué)中二維空間沒(méi)有湍流。1952年與D.派尼斯合作研究固體物理中極化子的構(gòu)造。同年與楊振寧合作,提出統(tǒng)計(jì)物理中關(guān)于相變的楊振寧-李政道定理和李-楊單圓定理。
第三篇:古今中外科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的故事
1.1791年,法拉第出生在倫敦市郊一個(gè)貧困鐵匠的家里。他父親收入菲薄,常生病,子女又多,所以法拉第小時(shí)候連飯都吃不飽,有時(shí)他一個(gè)星期只能吃到一個(gè)面包,當(dāng)然更談不上去上學(xué)了。
他特別喜歡電學(xué)和力學(xué)方面的書(shū)。法拉第沒(méi)錢(qián)買(mǎi)書(shū)、買(mǎi)簿子,就利用印刷廠(chǎng)的廢紙訂成筆記本,摘錄各種資料,有時(shí)還自己配上插圖。2.一個(gè)偶然的機(jī)會(huì),英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員丹斯來(lái)到印刷廠(chǎng)校對(duì)他的著作,無(wú)意中發(fā)現(xiàn)法拉第的“手抄本”。當(dāng)他知道這是一位裝訂學(xué)徒記的筆記時(shí),大吃一驚,于是丹斯送給法拉第皇家學(xué)院的聽(tīng)講券。法拉第以極為興奮的心情,來(lái)到皇家學(xué)院旁聽(tīng)。作報(bào)告的正是當(dāng)時(shí)赫赫有名的英國(guó)著名化學(xué)家戴維。法拉第瞪大眼睛,非常用心地聽(tīng)戴維講課?;丶液螅崖?tīng)講筆記整理成冊(cè),作為自學(xué)用的《化學(xué)課本》。3.后來(lái),法拉第把自己精心裝訂的《化學(xué)課本》寄給戴維教授,并附了一封信,表示:“極愿逃出商界而入于科學(xué)界,因?yàn)閾?jù)我的想象,科學(xué)能使人高尚而可親”。
4.收到信后,戴維深為感動(dòng)。他非常欣賞法拉第的才干,決定把他招為助手。法拉第非常勤奮,很快掌握了實(shí)驗(yàn)技術(shù),成為戴維的得力助手。
5.半年以后,戴維要到歐洲大陸作一次科學(xué)研究旅行,訪(fǎng)問(wèn)歐洲各國(guó)的著名科學(xué)家,參觀各國(guó)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。戴維決定帶法拉第出國(guó)。就這樣,法拉第跟著戴維在歐洲旅行了一年半,會(huì)見(jiàn)了安培等著名科學(xué)家,長(zhǎng)了不少見(jiàn)識(shí),還學(xué)會(huì)了法語(yǔ)。
6.回國(guó)以后,法拉第開(kāi)始獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)研究。不久,他發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。1834年,他發(fā)現(xiàn)了電解定律,震動(dòng)了科學(xué)界。這一定律,被命名為“法拉第電解定律”。
7.法拉第依靠刻苦自學(xué),從一個(gè)連小學(xué)都沒(méi)念過(guò)的裝訂圖書(shū)學(xué)徒工,跨入了世界第一流科學(xué)家的行列。恩格斯曾稱(chēng)贊法拉第是“到現(xiàn)在為止最大的電學(xué)家”。
8.1867年8月25日,法拉第坐在他的書(shū)房里看書(shū)時(shí)逝世,終年76歲。由于他對(duì)電化學(xué)的巨大貢獻(xiàn),人們用他的姓——“法拉第”,作為電量的單位;用他的姓的縮寫(xiě)——“法拉”作為電容的單位。1***牛頓,是英國(guó)偉大的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家和自然哲學(xué)家。1642年12月25日生于英格蘭林肯郡格蘭瑟姆附近的沃爾索普村,1727年3月20日在倫敦病逝。
2.牛頓1661年入英國(guó)劍橋大學(xué)三一學(xué)院,1665年獲文學(xué)士學(xué)位。隨后兩年在家鄉(xiāng)躲避瘟疫。這兩年里,他制定了一生大多數(shù)重要科學(xué)創(chuàng)造的藍(lán)圖。1667年回劍橋后當(dāng)選為三一學(xué)院院委,次年獲碩士學(xué)位。1669年任盧卡斯教授直到1701年。1696年任皇家造幣廠(chǎng)監(jiān)督,并移居倫敦。1703年任英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。1706年受女王安娜封爵。他晚年潛心于自然哲學(xué)與神學(xué)。3.牛頓在科學(xué)上最卓越的貢獻(xiàn)是微積分和經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)建。愛(ài)因斯坦是現(xiàn)代物理學(xué)的開(kāi)創(chuàng)者和奠基人。1879年3月14日生于德國(guó)的烏爾姆,1955年4月18日卒于美國(guó)的普林斯頓。
4.***愛(ài)因斯坦1900年畢業(yè)于瑞士蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué),畢業(yè)后即失業(yè)。在朋友的幫助下,才在瑞士聯(lián)邦專(zhuān)利局找到工作。1905年獲蘇黎世大學(xué)博士學(xué)位。1909年任蘇黎世大學(xué)理論物理學(xué)副教授,1911年任布拉格大學(xué)教授,兩年后任德國(guó)威廉皇家物理研究所所長(zhǎng)、柏林大學(xué)教授,當(dāng)選為普魯士科學(xué)院院士。1932年受希特勒迫害離開(kāi)德國(guó),1933年10月定居美國(guó)。愛(ài)因斯坦在物理學(xué)的許多領(lǐng)域都有貢獻(xiàn),比如研究毛細(xì)現(xiàn)象、闡明布朗運(yùn)動(dòng)、建立狹義相對(duì)論并推廣為廣義相對(duì)論、提出光的量子概念,并以量子理論完滿(mǎn)地解釋光電效應(yīng)、輻射過(guò)程、固體比熱,發(fā)展了量子統(tǒng)計(jì)。并于1921年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。阿基米德是古希臘偉大的數(shù)學(xué)家、力學(xué)家。約公元前287年出生于西西里島的敘古拉,公元前212年卒于同地。
5.****阿基米德早年在當(dāng)時(shí)的文化中心亞歷山大跟隨歐幾里得的學(xué)生學(xué)習(xí),關(guān)于他的生平?jīng)]有詳細(xì)的記載,但關(guān)于他的許多故事卻廣為流傳。他確立了杠桿定律,并稱(chēng)“給我一個(gè)支點(diǎn),我將移動(dòng)地球”;發(fā)現(xiàn)了流體靜力學(xué)的基本原理—阿基米德原理,并用來(lái)鑒別皇冠的真假;曾設(shè)計(jì)了許多戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)械,對(duì)抗敵人的進(jìn)攻?? 后人對(duì)阿基米德給予很高的評(píng)價(jià),常把他和牛頓、高斯并稱(chēng)為有史以來(lái)貢獻(xiàn)最大的數(shù)學(xué)家。瓦特
2、瓦特——發(fā)明蒸汽機(jī)
瓦特(1736~1819),英國(guó)著名的發(fā)明家,生于英國(guó)造船中心格拉斯哥附近的格林諾克小鎮(zhèn)。他的父親當(dāng)過(guò)造船工人,祖父叔父都是機(jī)械工人,由于家庭的影響,瓦特從小就熟悉了許多機(jī)械原理和制作技術(shù)。
瓦特是一個(gè)智慧非凡的孩子,他勤奮好學(xué),勇于探索,對(duì)發(fā)明創(chuàng)造最感興趣。有一天父親的朋友前來(lái)做客,正好看到小瓦特坐在爐子旁邊發(fā)呆,手里拿著筆和紙,地上有許多畫(huà)過(guò)的圖。他好心地說(shuō):“小瓦特應(yīng)該上學(xué)了,別光在家用玩耍來(lái)打發(fā)寶貴的時(shí)光了。”父親莞爾一笑,說(shuō):“謝謝你,我的朋友。不過(guò),你還是看看我的兒子在玩什么吧??”原來(lái),小瓦特在設(shè)計(jì)各種各樣的玩具,還畫(huà)了許多圖樣,這年小瓦特才剛好 6 歲整,客人吃驚地說(shuō):“這孩子真了不起!”
又有一次,家里人全出去了,只留下瓦特一個(gè)看門(mén)。他呆呆地看著爐子上燒水的茶壺。水快燒開(kāi)了,壺蓋被蒸汽頂起來(lái),一上一下地掀動(dòng)著??他想:這蒸汽的力量好大啊。如果能制造一個(gè)更大的爐子,再用大鍋爐燒開(kāi)水,那產(chǎn)生的水蒸汽肯定會(huì)比這個(gè)大幾十倍、幾百倍。用它來(lái)做各種機(jī)械的動(dòng)力,不是可以代替許多人力嗎?這就是后來(lái)人們傳說(shuō)中的“瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)”的故事。小瓦特是這樣設(shè)想過(guò),只不過(guò)真正試制蒸汽機(jī),卻是后來(lái)的事情。
小瓦特為搞發(fā)明創(chuàng)造,發(fā)憤學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)。他 13 歲開(kāi)始學(xué)習(xí)幾何學(xué);15歲讀完了《物理學(xué)原理》;17 歲開(kāi)始當(dāng)學(xué)徒工。此后,他才真正投入了蒸汽機(jī)的研制和發(fā)明,一發(fā)而不可收。
1757 年瓦特到格拉斯哥大學(xué)當(dāng)教學(xué)儀器修理工。那里既有完備的實(shí)驗(yàn)設(shè)施和各種儀器,又有許多著名學(xué)者和專(zhuān)家,這些都給瓦特提供了極其有利的條件。學(xué)校還專(zhuān)門(mén)為他創(chuàng)辦了實(shí)驗(yàn)車(chē)間。1769 年,瓦特在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)了無(wú)數(shù)次失敗,終于制成了一臺(tái)單動(dòng)式蒸汽機(jī),并且獲得了第一臺(tái)蒸汽機(jī)的專(zhuān)利權(quán)。1782 年瓦特又研制成功一種新式雙向蒸汽機(jī),并且可以廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)器上;1788 年,英國(guó)政府正式授予瓦特制造蒸汽機(jī)的專(zhuān)利證書(shū);從 1775 年到 1800 年,瓦特和波爾頓合辦的蘇霍工廠(chǎng),就制造出 183 臺(tái)蒸汽機(jī),全用于紡織業(yè)、冶金業(yè)和采礦業(yè),到了 19 世紀(jì) 30 年代,蒸汽機(jī)推向了全世界,從此人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入了“蒸汽時(shí)代”。造福于人類(lèi)的發(fā)明家——瓦特永遠(yuǎn)被后人敬仰。阿基米德
5、阿基米德——洗澡發(fā)現(xiàn)了定律
阿基米德(約前 287~約前 212),古希臘物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家。曾發(fā)現(xiàn)杠桿定律和阿基米德定律,終身從事物理和數(shù)學(xué)的研究。
阿基米德出生在古希臘的一個(gè)天文學(xué)家的家庭里,從小就受到全家人的寵愛(ài)。父親為了使他早日成才,在起名字上絞盡了腦汁,經(jīng)過(guò)反復(fù)選擇,在他出生的第 10 天,取名阿基米德。希望這名字給他帶來(lái)幸福,并能成為一個(gè)真正的希臘人。
阿基米德的童年,是在保姆和奴隸們的照料下度過(guò)的。全家人對(duì)他要求很?chē)?yán),行走坐立、穿衣吃飯都有規(guī)矩,不準(zhǔn)他淘氣,也不許他交壞朋友。他8 歲時(shí)進(jìn)了學(xué)堂,每天天不亮就起床,在奴隸的陪伴下走很長(zhǎng)的路到學(xué)校上課。阿基米德的家里很富有,但他從不騎馬或坐車(chē)。
阿基米德學(xué)習(xí)非??炭?,有時(shí)看書(shū),一看就是一天。隨著阿基米德年齡的增長(zhǎng),他的許多與眾不同的地方開(kāi)始顯露出來(lái)。他把大部分時(shí)間用在思考、探討、學(xué)習(xí)和寫(xiě)作上,極少想自己的事。為了研究一個(gè)問(wèn)題,常常忘記吃飯,忘記洗澡。連穿衣服、脫衣服這類(lèi)事情,都得由別人幫助來(lái)做,只要他一思
考問(wèn)題,就會(huì)忘掉自己的一切。
阿基米德對(duì)三角形、正方形、圓形的研究簡(jiǎn)直著了魔,與它們形影不離,一天總畫(huà)呀畫(huà)呀,那么聚精會(huì)神,專(zhuān)心致志,好像周?chē)囊磺卸疾淮嬖诹?。有一次,在他跨進(jìn)浴盆洗澡時(shí)感覺(jué)到身子入水越深,水越往外溢,身子就越輕,突然,他興奮地大叫一聲,從浴盆里跳出來(lái),一絲不掛地在大街上奔跑,一邊朝家跑嘴里一邊喊:“我想出來(lái)了,我想出來(lái)了!” 人們望著這個(gè)赤身裸體奔跑著的怪人,非常驚異,他們哪里會(huì)想到,阿基米德就在洗澡時(shí),發(fā)現(xiàn)了一條重要的流體靜力學(xué)規(guī)律——“阿基米德定律”,即浸在液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于被物體所排開(kāi)的液體的重量。金冠之謎
赫農(nóng)王讓金匠替他做了一頂純金的王冠,做好后,國(guó)王疑心工匠在金冠中摻了銀子,但這頂金冠確與當(dāng)初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒(méi)有搗鬼呢?既想檢驗(yàn)真假,又不能破壞王冠,這個(gè)問(wèn)題不僅難倒了國(guó)王,也使諸大臣們面面相覷。后來(lái),國(guó)王將它交給了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法,但都失敗了。有一天,他去澡堂洗澡,他一邊坐進(jìn)澡盆里,一邊看到水往外溢,同時(shí)感到身體被輕輕拖起。他突然恍然大悟,跳出澡盆,連衣服都顧不得穿就直向王宮奔去,一路大聲喊著“尤里卡”,“尤里卡”(Fureka,我知道了)原來(lái)他想到,如果王冠放入水中后,排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量,那肯定是摻了別的金屬。這就是有名的浮力定律,既浸在液體中的物體受到向上的浮力,其大小等于物體所排出液體的重量。后來(lái),該定律就被命名為阿基米德定律。
第四篇:《科學(xué)發(fā)明的故事》讀后感
《科學(xué)發(fā)明的故事》讀后感
暑假里,我讀了一本書(shū),名字是《科學(xué)發(fā)明的故事》。通過(guò)這些故事的閱讀,我深受教育。要想搞出科學(xué)發(fā)明,需要很多優(yōu)秀的品質(zhì)。首先需要有堅(jiān)持不懈、持之以恒的精神。愛(ài)迪生在發(fā)明電燈時(shí),燈絲的材料是一大難題。他使用的燈絲材料使用不了多長(zhǎng)時(shí)間就會(huì)燒毀,沒(méi)有什么實(shí)際使用的價(jià)值。它就不斷的試用新材料,他使用過(guò)毛線(xiàn)、竹子、頭發(fā)……在經(jīng)歷了五萬(wàn)多次的痛苦的失敗后,終于找到了適合的材料來(lái)做燈絲。又如諾貝爾在發(fā)明炸藥的過(guò)程中,失敗已經(jīng)是家常便飯,更令人驚詫的是,諾貝爾在發(fā)明炸藥的過(guò)程中,他的父親和弟弟被炸死了。政府禁止他再做實(shí)驗(yàn),他就搬到了河上的一艘船上繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。沒(méi)有諾貝的持之以恒,就不會(huì)有今天享譽(yù)世界的諾貝爾獎(jiǎng)。
其次搞科學(xué)發(fā)明離不開(kāi)細(xì)心的觀察和實(shí)驗(yàn)。有一次,著名的化學(xué)家和物理學(xué)家波義耳拿著一束紫羅蘭走進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室。一不小心,一滴鹽酸落在了花上。波義耳發(fā)現(xiàn)紫羅蘭花變成了紅色。于是他找來(lái)了各種鮮花和各種植物的根,泡成各色溶液,一一進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),看看誰(shuí)遇到酸或堿后會(huì)變色。最終,他找到了一種石蕊苔蘚的溶液,對(duì)酸和堿的反應(yīng)都很敏感。就這樣,今天在化學(xué)中普遍使用的石蕊試劑就發(fā)明出來(lái)了。
第三,搞科學(xué)研究還需要有豐富的知識(shí)。發(fā)明石蕊試劑的波義耳是著名的物理學(xué)家和化學(xué)家,發(fā)明望遠(yuǎn)鏡的伽俐略是物理學(xué)家。所以我們要想搞發(fā)明創(chuàng)造,從現(xiàn)在起就要好好學(xué)習(xí)。
第五篇:發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的故事
飛機(jī)
1903年,兩位自行車(chē)制造商萊特兄弟進(jìn)行了第一次機(jī)動(dòng)飛行試驗(yàn)。1930年,英國(guó)工程師弗蘭克?惠特爾首次申請(qǐng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的專(zhuān)利。但是,德國(guó)是第一個(gè)研究成功噴氣式飛機(jī)的國(guó)家,德國(guó)研制的海因克爾?赫178型飛機(jī)于1939年飛上藍(lán)天。
電視機(jī)
提起電視機(jī)的發(fā)明,人們最常想到的是蘇格蘭工程師約翰?貝爾德。他在1923年首先為他制造的有8 條顯像線(xiàn)的裝置申請(qǐng)了專(zhuān)利。1930年第一臺(tái)電視機(jī)投放市場(chǎng),他將這個(gè)裝置命名為“電視接收器”。
青霉素
這種世紀(jì)神奇藥物是1928年由蘇格蘭人亞歷山大?弗萊明發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時(shí)他在培養(yǎng)皿中發(fā)現(xiàn)一種霉菌可以殺死細(xì)菌。但是直到10年以后,牛津大學(xué)的3位研究人員找到了提純這種霉菌并作為藥物使用的方法時(shí),他的發(fā)現(xiàn)才得到廣泛應(yīng)用。青霉素的大規(guī)模生產(chǎn)開(kāi)始于1943年,并在二戰(zhàn)中得到了大大推進(jìn)。青霉素拯救了無(wú)數(shù)生命。
電子計(jì)算機(jī)
第一臺(tái)實(shí)用型電子機(jī)械計(jì)算機(jī)是1943年由英國(guó)數(shù)學(xué)家艾倫?圖靈發(fā)明的。這臺(tái)名為“巨人”的計(jì)算機(jī)是用來(lái)破譯納粹密碼的。此后的不斷革新使得電子計(jì)算機(jī)的體積越來(lái)越小,能力卻提高了成千上萬(wàn)倍:晶體管(1947年)、集成電路(1959年)和微處理器(1970年)的發(fā)明逐步提高了數(shù)據(jù)運(yùn)行速度;硬盤(pán)(1956年)、調(diào)制解調(diào)器(1980年)和鼠標(biāo)(1983年)的發(fā)明又不斷提高了獲取數(shù)據(jù)的能力。未來(lái)還會(huì)出現(xiàn)一些“智能”型裝置,諸如手表型對(duì)話(huà)器,及時(shí)提醒你購(gòu)買(mǎi)牛奶的冰箱。
美國(guó)來(lái)客兄弟--飛機(jī)
中國(guó)袁隆平--雜交水稻
俄科學(xué)家發(fā)明隱身衣
據(jù)悉,奧萊格·加多姆斯基教授是俄羅斯烏里揚(yáng)諾夫斯克州立大學(xué)量子和光電子學(xué)系的一名知名教授,在過(guò)去許多年中,加多姆斯基教授一直在進(jìn)行著黃金納米粒子的實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)多年的研究,加多姆斯基教授發(fā)現(xiàn),一個(gè)物體只要覆蓋上一種由黃金膠體粒子制造的“特殊外衣”,就可以從肉眼前消失,也就是達(dá)到了隱形的效果。
加多姆斯基教授發(fā)明的“隱身衣”利用了光的特性和物體的光反射原理。加多姆斯基教授說(shuō):“現(xiàn)在,我們只能使靜止的物體隱形,因?yàn)槲矬w移動(dòng)時(shí),光的輻射頻率會(huì)發(fā)生改變,所以我們目前無(wú)法使移動(dòng)的物體保持隱形。然而,我相信科學(xué)家不久就會(huì)制造出類(lèi)似哈利·波特魔法斗篷之類(lèi)的移動(dòng)隱身衣?!?/p>
事實(shí)上,加多姆斯基教授不是第一個(gè)在“人造隱形”領(lǐng)域取得成功的科學(xué)家。2005年3月,賓夕法尼亞大學(xué)的兩位科學(xué)家阿魯和英奎特曾宣布他們發(fā)明了使物體“隱形”的理論方法。研究使用的是等離子體激光。
俄羅斯科學(xué)家的發(fā)明與美國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)有異曲同工之妙,都是基于銳減散射光的概念。人類(lèi)能看到物體是因?yàn)楣馍涞轿矬w上后,物體又反射了光。只要中斷這個(gè)過(guò)程,人就看不到物體。
加多姆斯基教授的“隱身衣”發(fā)明已經(jīng)申請(qǐng)了科學(xué)專(zhuān)利。研究人員相信,像飛機(jī)和太空船這樣的大型物體,只要涂上了這種特殊物質(zhì),將能夠從雷達(dá)屏幕前“消失