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美国马萨诸塞州的一个果园里,一个小男孩正给樱桃树修剪枯枝。
他爬上了一棵高大的樱桃树,眺望着远方的田野。突然,他头脑中冒出一个念头:人要是能飞到星星上多好啊!怎样才能制造出飞上火星的装置呢?
小男孩从樱桃树上爬下来,坐在树下沉思起来。他想象着有种机器在草地上飞快地旋转着,急速上升,飞向太空,飞向那遥远的未知的世界。
从果园回来后,小男孩似乎变成了另外一个人。父母发现他整天在学习数学和做科学小实验,即使卧病在床的时候,他也不放过星点儿时间。看着瘦弱的常患病的孩子,父母总是心疼地劝说他休息。
他就是美国物理学家和火箭技术的先驱者――罗伯特·戈达德。
童年在果园的美丽梦想成了戈达德所有生活的支柱。在随后的日子里,他不断地攻读数学,坚持做实验,到长大些的时候,他居然攻读起物理学家牛顿的着作来。
上大学时,戈达德考入伍斯特工学院。1911年,29岁的戈达德在克拉克大学获理学博士学位,并在这所大学开始了火箭研制工作。
刚开始时,戈达德做理论研究工作,探讨火箭作高空大气研究的价值和达到月球的可能性。1919年,他发表了题为《达到超高空的方法》全文只有69页,是他理论研究的结果。小册子发表了,但没有引起人们的丝毫注意。其实,10年前俄国物理学家齐奥尔可夫斯基也曾做过类似的研究,写过相似的论文,但也没有引起世人的注意。
戈达德在理论研究后,决定进行实践操作,想用成功的事实来证明他的理论的正确性和可行性。
1922年,戈达德开始了用汽油和液氧做燃料的火箭引擎试验。
1926年冬天,在马萨诸塞州的田野上,戈达德发射了自己制作的第一枚火箭。这枚火箭高约1.2米,直径约15厘米。火箭里的汽油和液氧混合燃料耗尽后,它仍在继续上升,上升高度是60米,时速100公里左右。
火箭技术的研究可以追溯到中国。发明火药的中国人在13世纪就发明了“飞火箭”,并运用于战争。还有印度人、阿拉伯人、波兰人等也曾研究过火箭技术。但戈达德是第一位设想用火箭或许能载人飞向天外的人。
1929年7月,又一枚火箭在戈达德的家乡飞向天空。它飞得更高,而且载有气压表、温度计,拍摄气压表和温度计的小型照相机。
试验刚刚结束,警察居然找到戈达德,命令他以后不许在马萨诸塞州做试验。
戈达德只好到新墨西哥州一块荒凉的土地上开始新的试验。经过许多努力,他得到一位慈善家馈赠的一笔钱,他的试验才得以维持。
在这里,戈达德制作更大型更成功的火箭。他的火箭有燃烧室,因用汽油和超高压的液氧作燃料,燃烧室的壁能保持冷却。戈达德还发明了控制火箭飞行方向的转向装置,使火箭沿正确方向飞行的陀罗仪等。
1930年到1935年的时间里,戈达德发射了数枚火箭,火箭的速度最高达到超音速,飞行高度达到2.5公里。
但遗憾的是戈达德的研究没有得到美国政府的关注和支持。只给过他一小笔预算,让他设计飞机在航空母舰起飞时用的一种小型火箭。
戈达德在默默无闻中,靠自己的毅力和勤奋发明创造了火箭,是美国第一枚火箭的宇宙时代的开创者。
戈达德虽在美国没有受到重视,在德国却有一批推崇者。他们用戈达德的原理制成了V2火箭,并在第二次世界大战中发挥了威力。
二战结束后,美国科学家向德国科学家请教火箭制造的技术,德国科学家目瞪口呆,你们不知道戈达德吗?我们是用他的原理研究和制造火箭。他是我们的老师。
美国科学家震惊后再去寻找戈达德时,一切都晚了。1945年8月10日,戈达德已经离开了人世。
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有时,一项发明在对它还没什么需求之前的许多年就发明出来了。传真机就是这种情况。
早在20世纪初,德国发明家亚瑟·科恩就已经有了传真机基本构思。但直到20世纪80年代,传真机才普及开来。
如今,几乎任何大小的办公室里都有一台传真机。它可以把文件或画面发送到世界各地。
科恩发明了一 种称为“传真摄影术”的工序。这使得任何一种图像—无论是纸上写的还是一幅实景图画,都能分解为一种信号。这种信号可以通过电线发送并在另一端“重新绘制”出来。
20世纪20年代,一个名叫埃多瓦德·贝的法国人吸取了科恩的思想。在贝林的系统中,图像是用光束扫描的。光束强度的改变可通过光电管来测知,并且转换为可经电线输送的电信号。位于另一端的机器则将信号转换回图像。
在随后几十年间,美国无线电公司,夏普公司,兰克·施乐公司等都发展了贝林系统。
传真机使人们能将文件的精确复制本发送给别人。传真机的名字来自“facsimile”一词,该词源自于拉丁文中的“fac simile”,意思是“使某物像它”。
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卢瑟福是英国物理学家。1871年8月30日出生在新西兰一个英国移民的后裔的家庭。父母亲省吃俭用送他上小学。由于学习成绩优秀,总是名列前茅,因此他一直能得到奖学金。通过自己的刻苦努力,这个穷孩子才能完成他的学业。他于1892年从新西兰大学毕业。
这段艰苦求学的经历培养了卢瑟福一种认准了目标就百折不回勇往直前的精神。后来学生为他起了一个外号——鳄鱼,并把鳄鱼徽章装饰在他的实验室门口。因为鳄鱼从不回头,它张开吞食一切的大口,不断前进。
1895年秋天,卢瑟福来到英国,在汤姆孙教授门下当一名研究生。1919年,汤姆孙因身兼两职而辞去了卡文迪许实验室主任职务,卢瑟福从此接任了这个现代物理研究中心的主任职务。1925年到1930年间,他担任了英国皇家学会会长。1931年,英国政府为了表彰他的功勋,授予他男爵封位。
1899年,卢瑟福将铀放出的射线通过磁场,得到三种偏折程度不同的射线分别命名为α射线、β射线和γ射线。后来他进一步指出带正电的α射线就是电离的氦原子核,带负电的β射线就是汤姆孙发现的电子。他还发现了新的放射性元素钍。
1902年卢瑟福与英国化学家索迪合作发现一些放射性元素在放出射线之后,会逐渐减弱其放射性强度,最后变成另一种元素。在此基础上,它们提出了原子的自发蜕变理论并因此获得了1908年的诺贝尔化学奖。他对自己不是获得物理学奖而是获得化学奖感到有些意外,在得奖演说中他风趣的说道:“我竟摇身一变,成为了一位化学家”。
在1909年卢瑟福指导助手盖革和马斯顿进行了着名的α粒子散射试验,在试验的基础上,卢瑟福于1911年提出了原子的核式模型,否定了汤姆孙的葡萄干蛋糕模型。卢瑟福因为开创了原子核物理学这一新领域,被人们尊称为原子核物理学之父。
此外,卢瑟福第一次实现了元素的人工嬗变,他预言过中子的存在,而后果然被他的学生查徳威克所发现。他把氢原子核取名为“质子”,并从试验上证明,质子是其他元素原子核的组成部分。
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汽车出现不久,有人就想把它开到田里去,为农业服务。可是这种车是铁制的,一开到田里就陷进疏松的土壤里,不能动弹。怎样才能让汽车在田野里行驶呢?这时有人想到,如果将汽车的车轮改成滑雪板一样的东西,汽车不也就可以在田野行驶吗?1832年,一位英国工种师设计出了一种在田野里使用的车子,车轮的外边套上了一条又扁又宽的履带,履带是用木头和能扭动的橡胶制成的。不过,这台机器没有能开到田里去。
但是它的设计构思给许多发明家以极大启示。1881年至 1888年,发明家们经过多次试验,终于造出一种履带式的能在松软的田野上行走自如、牵引力又很大的车子。它还能拖带犁铧等多种农机具在田里耕地、播种。这就是最早的履带拖拉机。1907年,这种履带式拖拉机才正式投入生产。随着充气轮胎的出现,拖拉机设计得对它产生了浓厚的兴趣,他们也开始给拖拉机装上充气轮胎。充气轮胎在松软的土地上行走也并不理想,比铁轮子好不了多少。有一次,装有轮胎的拖拉机在田里泄气了,这时机手发现拖拉机在田里反而走得很轻巧。这是因为泄气的轮胎同土壤接触面大,车迹变浅了。从此,有人有意将拖拉机轮胎中的气减压,后来称这种拖拉机为减压拖拉机。这种拖拉机大约诞生在20世纪30年代。拖拉机的诞生,大大加快了农业机械化的步伐。
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提到达·芬奇和他的发明时,你最好问这样的问题:“什么东西不是他发明的?”因为他发明的东西实在太多了。达·芬奇的工作日志里绘有许多东西的设计图,但其中最值得一提的就是计算器的设计。试想如果缺少简单的复杂的数学运算,那科学将会是什么样子。
达·芬奇堪称文艺复兴开山鼻祖,他能画(比如杰作《蒙娜丽莎》),能雕塑,也能发明。他那至今令全世界着迷的日记,描绘勾勒了从人体到直升机和坦克的很多事物。
达·芬奇日记长达13000多页,至今仍在影响科学研究。2005年,一名英国外科医生还利用达·芬奇设计的方法做心脏修复手术,这件事情本身就让人吃惊,你若知道达·芬奇当时连人体循环系统工作机理的一点概念都没有时,那简直就是惊诧了。
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中国是世界上最早重视保持口腔清洁、预防牙齿疾病的国家。据河南安阳殷墟出土的甲骨文记载,远在公元前13世纪的殷商奴隶制社会,古人就对口腔疾病有了比较详尽的记录。但限于当时人们的认识水平,把牙齿患病的原因统统归于鬼神所起的作用,自然也就不会想到用刷牙来防治牙齿疾病了。
进入封建社会,一些医生明确指出:受了风和吃了东西后不漱口,是引起龋牙的原因。于是,从公元2000多年前起,中国人就有了漱口的习惯。如《礼记》中就有:“鸡初鸣,碱畲漱”的记载。不过,单凭漱口是不能将牙齿上的污垢、食物残渣等完全去掉的。因此,古人又想出了用手指或柳枝揩齿来清洁牙齿。
在敦煌壁画中有一幅《芳度叉头圣图》的画,上面画着一个和尚,为了清洁牙齿,正蹲在地上,左手拿着漱口的水瓶,用右手中指在揩他的前齿。这说明,至少在唐代,我国人民就有了揩齿这种卫生习惯。柳枝揩齿是用牙刷刷牙的先驱。在唐代,人们将柳枝的一端用牙咬成刷子状,然后蘸药水来揩齿。到了宋代,有人主张每天至少要揩齿两次,早晚各一次。考古发现,在辽代应历九年即公元959年的古墓中,有2排8孔的植毛牙刷,说明我国当时在口腔卫生方面的已经很先进。我国最早发现的这一牙刷,比欧洲的牙刷至少早 600百年。
1490年,中国制造的牙刷其清洁面垂直于刷柄,用从西伯利亚野猪肩胛部位割下的毛,植入竹柄上制成。当时的欧洲还处于用手指或亚麻布浮石粉擦牙的阶段。可见中国制造牙刷的工艺当时在世界上是非常发达的。直到清代,一名法国传教士来到中国,看到中国的牙刷大为惊奇,并将样本和制作工艺带回欧洲。
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1774年,普利斯特里把汞烟灰(氧(hua)汞)放在玻璃皿中用聚光镜加热,发现它很快就分解出气体来。他原以为放出的是空气,于是利用集气法收集产生的气体,并进行研究,发现该气体使蜡烛燃烧更旺,呼吸它感到十分轻松舒畅。他制得了氧气,还用实验证明了氧气有助燃和助呼吸的性质。但由于他是个顽固的燃素说信徒,仍认为空气是单一的气体,所以他还把这种气体叫"脱燃素空气",其性质与前面发现的"被燃素饱和的空气"(氮气)差别只在于燃素的含量不同,因而助燃能力不同。同年他到欧洲参观旅行,在巴黎与拉瓦锡交换好多化学方面的看法,并把用聚光镜使汞银灰分解的试验告诉拉瓦锡,使拉瓦锡得益匪浅。拉瓦锡正是重复了普利斯特里有关氧的试验,并与大量精确的实验材料联系起来,进行科学的分析判断,揭示了燃烧和空气的真实联系。
可是直到1783年,拉瓦锡的燃烧与氧化学说已普遍被人们认为是正确的时候,普利斯特里仍不接受拉瓦锡的解释,还坚持错误的燃素说,并且写了许多文章反对拉瓦锡的见解。这是化学很有趣的事实。一位发现氧气的人,反而成为反对氧化学说的人。然而普利斯特里所发现的氧气,是后来化学蓬勃发展的一个重要因素。因此各国化学家至今都还很尊敬普利斯特里。
1791年,他由于同情法国-,作了好几次为-的宣传讲演,而受到一些人的迫害,家被抄,图书及实验设备都被付之一炬。他只身逃出,躲避在伦敦,但伦敦也难于久居。1794年他六十一岁时不得不移居美国。在美国继续从事科学研究。1804年病故。英、美两国人民都十分尊敬他,在英国有他的全身塑像。在美国,他住过的房子已建成纪念馆,以他的名字命名的普利斯特里奖章已成为美国化学界的荣誉。
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一、李四光艰苦读书的故事
李四光出生在湖北黄冈,家里很穷,是家里的第二个儿子,家里供不起他上学。村里有个老秀才叫陈二爹,李四光经常去他家玩,跟着他读书识字,算是启蒙。 李四光聪明好学,受到陈二爹的夸奖,就免除李四光的学费,免费授课。李四光更是珍惜这来之不易的读书机会。
那个时候农村里已经有煤油灯了,不过不是带灯罩的,只有一根灯论儿,插在一根铁皮管盖上,就着瓶里的煤油燃烧着。这种灯,冒出来的火焰红红的,还带着一股又黑又难闻的煤烟;它的火花,是一闪一闪的,飘忽不定。时间稍微长一点儿,就会熏得人的鼻孔里和牙齿上都留下一层黑,脑袋也疼,眼睛也累。父亲怕把儿子熏坏了,所以特地关照要给孩子点清油灯。
清油灯的优点比煤油枪子灯要强多了,它灯光清亮,轻烟不起,也没有怪味。
晚上,李四光坐在一张桌子跟前,他不忙打开自己的书包,却先看了看油盏里的灯芯。妈妈在里面放了两根灯芯,李四光用拨灯轻轻拨去一根,只剩下一根。
“就点两根灯芯吧,孩子。”妈妈疼爱地说,“这是你爸爸关照过的。”
“不是这个意思,妈妈。点一根灯芯,我可以多学一倍的时间。” 李四光说。
妈妈也就不再勉强。李四光就这样默默地读呀,写呀,谁也不打扰谁,一直坚持到灯盏里的油点完。
妈妈坐在他们的桌子旁边,就着这一根灯芯所发出来的亮光,摇着她的纺车。晚上纺点纱线,还能换得几个零钱,好买点火柴、油盐,也给孩子们买点读书用的笔墨纸张。
李四光就在这样艰苦的.环境中,创造出精彩的人生,而他留下的这段学习经历依然激励着我们。
二、从小爱动脑的李四光
李四光小的时候,家里很穷,兄弟姐妹7人,爷爷又卧床不起。父亲是教书先生,收入微薄,妈妈一人种田,日子很艰难。李四光排行老二,年岁很小,但十分懂事。他平时看到妈妈一人干活,心里难过,就千方百计帮助妈妈干活。天刚亮,他就起床,把水缸装得满满的;上山砍柴,总要挑得满满的才回家。
李四光从小爱动脑。他帮妈妈舂米,用脚踩踏板,人小踩不动,他动脑筋用绳子绑在石杵那一头的踏板上,当脚往下踩时,同时用手使劲拉绳子,这样石杵就动起来了。他和小朋友去荷塘采藕,小伙伴大多嘻嘻哈哈,打闹取乐,半天只能采几节断藕带回家。而李四光精明能干,他先顺叶踩到藕,再用脚小心地探出藕的方向,然后依着它生长的方向一点点把泥踩去,收获一根根完整的鲜藕。
后来,李四光独自一人来到武昌,报考官办小学堂。考试发榜,李四光名列第一,在小学堂,他勤奋攻读,刻苦钻研,成为小学堂一位优等生。14岁那年,他被学校保送到日本深造。在日本上大学期间,他对地质学发生了兴趣,立志探索地质构造的奥秘。
几十年来,他在地质构造上悉心研究,提出了地质力学的构造理论,并用这个理论去寻找石油天然气资源、矿产,预测地震,开发地热,在中国地质史上,写下了光辉的一页。
三、会说话的石头
李四光热爱地质科学,那可以说是到了走火入魔的境界,他一忙起来一连好多天都不沾家,时间长了,难免夫人徐淑彬有微词。
又是一个寒夜,夜已很深了。李四光才从办公桌上站起身来伸了伸懒腰,扬起双臂摔打了几下,长长地舒了一口气。然后蹑手蹑脚地走进了家门,他怕惊醒熟睡的妻子,轻手轻脚的上前去替妻子把脱在床下被子向上拉了拉,这一掖被子,是他吃了一惊。原来被子下堆了几块石头,妻子也不知到哪儿去了。李四光心知肚明,那是妻子对他的抗议,虽然没有明说,也跟明说一样:“四光啊,你爱石头,那你就和石头过日子去吧!”
第二天,李四光早早起床,火速的赶到了徐淑彬的娘家,给夫人做了慰藉,亲自把爱人接回了家。这件事对李四光的触动很大,从此以后,他更体恤妻子,热爱事业,家里充满了和谐温馨的气氛。
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19岁时进入剑桥大学,成为三一学院的减费生,靠为学院做杂务的收入支付学费。在这里,牛顿开始接触到大量自然科学著作,经常参加学院举办的各类讲座,包括地理、物理、天文和数学。牛顿的第一任教授伊萨克·巴罗是个博学多才的学者。这位学者独具慧眼,看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数学知识,包括计算曲线图形面积的方法,全部传授给牛顿,并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。
后来,牛顿在回忆时说道:“巴罗博士当时讲授关于运动学的课程,也许正是这些课程促使我去研究这方面的问题。”
当时,牛顿在数学上很大程度是依靠自学。他学习了欧几里德的《几何原本》、笛卡儿的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》、巴罗的《数学讲义》及韦达等许多数学家的著作。其中,对牛顿具有决定性影响的要数笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》,它们将牛顿迅速引导到当时数学最前沿——解析几何与微积分。1664年,牛顿被选为巴罗的助手,第二年,剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。
正当牛顿准备留校继续深造时,严重的鼠疫席卷了英国,剑桥大学因此而关闭,牛顿离校返乡。家乡安静的环境使得他的思想展翅飞翔,以整个宇宙作为其藩篱。这短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月,他的三大成就:微积分、万有引力、光学分析的思想就是在这时孕育成形的。可以说此时的牛顿已经开始着手描绘他一生大多数科学创造的蓝图。
随着科学声誉的提高,牛顿的政治地位也得到了提升。1689年,他被当选为国会中的大学代表。作为国会议员,牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就的科学。他不时表示出对以他为代表的领域的厌恶。同时,他的大量的时间花费在了和同时代的科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上。
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不锈钢是德国人蒙纳尔茨在1911年发明的,他用12%的铬,混合7%的镍、3%的硅和钨制造了这种新钢材。然而遗憾的是,当时蒙纳尔茨并不十分清楚它的用途。1912年,英国人布里尔利出于战争的需要,致力于耐磨损的新枪膛的研制。他将国内外生产的各种型号和性能的新钢材广为收集,而且对其中的每一种都进行一番试验。当布里尔利发现蒙纳尔茨发明的合金钢后,将其放在酸、碱、盐等各种溶液里逐一浸蚀观察。结果发现这是上述溶液都奈何不得的不锈之物,一种当时未曾用过的新钢种。然而在作耐磨试验时,却发现它不耐磨,因此无法作枪膛用。布里尔利并未就此停止,放弃希望,而是从别的方面来考虑不锈钢的用途,进行新的探索。
他想难道这种新钢材不可以充分利用它的耐蚀性和不生锈的特性,制造出其他的产品吗?一天,布里尔利正在用一把低碳钢水果刀为客人削苹果。削着削着,他突然眼睛一亮,能否试制用不锈钢做水果刀呢?不久,世界上第一把不锈钢水果刀问世了。今天,这把小刀仍在英国皇家博物馆的橱窗里展出。布里尔利虽然没有在枪膛里派上不锈钢功用场,但丰富的想象力使它在别的方面大显身手。不锈钢“家族”日趋壮大,现在已成体系,占世界钢材产量的11%。不锈钢制品的附加值是普通钢材的5至30倍。
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首先说一下指南针的发明。相传在4000多年前的黄帝就已发明了指南车。这里所说的指南针,最早可追溯到战国时期发明的简便指南工具——司南。司南的发明表明我国首先发现了磁石的吸铁性和指极性,这在《山海经》、《管子》、《淮南子》等古代典籍中均有记载。后又进一步发现钢铁在磁石上摩过或按一定方向放在地磁场中,也会产生磁性,而且还比较稳固,于是有人造磁铁的产生,并以此为原料发明了新的测向仪器——指南鱼。指南鱼在利用地磁学的发展史上,的确是件了不起的创造。指南针就在这一基础上,把薄磁钢片改成细小的磁钢针而制成的。这在11世纪北宋年间就出现了,从沈括的《梦溪笔谈》中可以找到详细的记载,指南针的重大作用是用于航海,这在11世纪我国宋代就出现了。公元1119年宋人朱或的《萍洲可谈》里,就有在海船上应用指南针的记载,这是世界航海史上使用指南针的最早记录。宋元时代,由于对外贸易的海上交通的发达,指南针及其应用技术也随之外传。先是传到波斯及阿拉伯各国,后又传到欧洲,到13世纪初,欧洲的书籍上第一次提到指南针在航海上的应用,要比我国的有关记载晚100多年。
一提起造纸,人们立即会联想到蔡伦,实际上东汉的蔡伦,并不是我国纸张的发明者,他只是后来改革制纸原料的能供大众使用的新型纸——“蔡侯纸”的发明者。我国最早的纸。也是迄今为止所知道的世界上最早的纸,当推2000多年前西汉的“灞桥纸”,这种纸是1957年在西安附近灞桥古墓中发现的,故以此命名。公元6世纪后,我国的造纸术便陆续外传,东面传到日本,西面经中亚、西亚、东非而传到欧洲。公元8世纪时,阿拉伯人学到了中国的造纸技术,于是此法又经由阿拉伯人传到非洲和欧洲。直到公元1150年,西班牙才有了第一家造纸工场,比中国晚了1200多年。至于欧美的其他国家掌握我国造纸技术并建立造纸工场的时间就更晚了,俄国是1567年,美国则是1690年的事了。
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钱三强于1913年10月16日出生于浙江绍兴。他是我国原子能事业的主要奠基人,被誉为“中国原子能科学之父”、“中国两弹一星之父”。
钱三强的父亲钱玄同是中国近代著名的语言文字学家。钱三强少年时代随父亲生活在北京,曾就读于我国近代一流教育家蔡元培先生任校长的孔德中学,他的文化基础知识非常扎实,有广泛的自然科学常识。青年时期就出国留学,于1940年获得了法国国家博士学位,他毫不停步地继续深造,给第二代居里夫妇当助手。不久与同一学科,志同道合的才女何泽慧结婚,共同拜读在约里奥门下。夫妻二人携手共进,在研究铀核三裂变中取得了突破性的成果,被导师骄傲地向世界科学界推荐。不少国家的学术期刊刊登了这一振奋人心的喜讯,并称赞“中国的居里夫妇发现了原子核新分裂法”。同年法国科学院就向钱三强夫妻颁发了物理学奖。
在1948年的夏天,夫妻两人酬志满怀地回到了生他养他的祖国,决心为祖国建设出力献身。1949年北京刚刚和平解放,在极其困难的条件下拨给了他5万美元,要钱三强借出席法国保卫世界和平大会之际,订购有关原子能方面的仪器和相关资料,为以后的开发利用原子能做准备。钱三强激动得热泪盈眶,深深地感到了自己有用武之地,中国科技事业的春天即将到来。
从新中国诞生之日起,钱三强便全身心地投入了原子能事业的开创。他在中国科学院近代物理研究所担任了副所长、所长,他为发展我国核力量出谋划策,精心设计制订了核事业的发展规划。他亲自参加了前苏联援助的原子反应堆的建设,提出了很多符合我国国情的合理化建议。他积极吸纳了一大批有真才实学的核科学家,包括了他的夫人何泽慧、邓稼先等优秀人才,让这些人到核武器研制的各个环节,充当领军人物,掌握科研的主动权。
1960年我国决定靠自力更生发展自己的原子弹,这时钱三强已兼任第二机械工业部副部长。由他担任我国研发原子弹的技术总负责人、总设计师,他精心设计,严把质量关,不放弃任何一点疏漏和细小环节,并像当年第二代居里夫妇培养他和何泽慧那样,倾注全部心血培养新一代科学带头人,他的这些远见卓识的战略作法在“两弹一星”的研发过程中发挥了重要作用,保证了研制质量,加快了研制速度。为我国挤身于世界核力量的行列,培养了人才,打下了牢固基础。
钱三强晚年身体多病,精力不济,就这样仍担任了中国科学技术协会副主席、中国物理学会理事长、中国核学会名誉理事长职务。
他在病塌上还念念不忘祖国核事业的发展,一再强调要尽快尽好的使核技术应用到民用事业上来,要确保核能应用的安全可靠,保证人民的生命财产安全。
1992年6月28日,钱三强因病逝世,享年79岁。这年国庆前夕,中共中央、国务院、中央军委向钱三强追授了由515克纯金铸成的“两弹一星功勋奖章”,表彰这位科学泰斗的巨大贡献。
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1752年6月的一天,美国费城郊区,乌云密布,电闪雷鸣,在一块宽阔的草地上,有一老一少两个人正兴致勃勃地在那里放风筝。突然,一道闪电劈开云层,在天空划了一个“之”字,接着一声雷响,雨点就倾泻下来了。
只见老者大声喊道:“威廉,站到那边的草房里去,拉紧风筝线。”这时,闪电一道亮过一道,雷鸣一声高过一声。突然威廉大叫:“爸爸,快看!”老者顺着儿子指的方向一看,只见那拉紧的麻绳,本来是光溜溜的,突然怒发冲冠,那些细纤维一根一根都直竖起来了。他高兴地喊道:“天电引来了!”他一边嘱咐儿子小心,一边用手慢慢接近接在麻绳上的那把铜钥匙。突然他象被谁推了一把似地,跌到在地上,浑身发麻。他顾不得疼痛,一骨碌从地上爬起来,将带来的莱顿瓶接在铜钥匙上。这莱顿瓶里果然有了电,而且还放出了电火花,原来天电和地电是一个样子!他和儿子如获至宝似地将莱顿瓶抱回了家。
这捕获天电的人就是富兰克林和他的儿子威廉。富兰克林不仅是一位伟大的科学家,还是一位杰出的政治家和外交家,他是《独立宣言》的发起人之一,是美国第一任驻外大使。
风筝实验之后,富兰克林写了一篇《论闪电和电气的相同》的论文,阐述了雷电的本质,还提出了制造避雷针的设想,使建筑物免遭雷击。富兰克林发明的避雷针,一下子风靡一时,传到英国、法国、德国、传遍欧洲和美洲。
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爱因斯坦是二十世纪最伟大的物理学家,他从小就喜欢动手动脑。有一次上手工课,他想做一只小木凳。下课铃响了,同学们争先恐后拿出自己的作品,交给了漂亮又严厉的女教师。爱因斯坦没有拿出自己的作品,急得满头大汗。女教师宽厚地望着这个男孩,相信他能交上一件好作品。
第二天,爱因斯坦交给女教师的是一个制作得很粗糙的小板凳,一条凳腿还钉偏了。满怀期望的女教师十分不满地对全班同学说:“你们有谁见过这么糟糕的凳子”同学们窃笑着纷纷摇头。老师又看了爱因斯坦一眼,生气地说:“我想,世界上不会再有比这更坏的凳子了。”教室里一阵哄笑。
爱因斯坦脸上红红的,他走到老师面前,肯定地对老师说:“有,老师,还有比这更坏的凳子。”教室里一下子静下来,大家都迷惑不解地望着爱因斯坦。他走回自己的座位,从书桌下拿出两个更为粗糙的木板凳,说:“这是我第一次和第二次制作的,刚才交给老师的是第三个木板凳。虽然它并不使人满意,但是比起前两个总要强一些。”
这回大家都不笑了,女教师向爱因斯坦亲切又深思地点着头,同学们也向他投去敬佩和赞许的目光。
这个小故事让我们看到爱因斯坦的韧性,在他不满意自己的'小板凳的时候,他又再次投入制作。他一共制作了三个小板凳,最后的一个比前两个要好一些。在制作小板凳的过程中,爱因斯坦表现了他对自己的态度,那就是无论做任何事,他都要力求做好,完全释放自己的能量,不满足已有的成绩,让自己的潜能充分发挥。
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一个夏日的早晨,天气晴朗,画眉在树上唱着悦耳的歌。在英国格拉斯哥大学的校园里,有一个人正在散步。他迈着缓缓的步伐,在绿茵茵的草坪上踱来踱去。他时而望着广阔的天空,时而瞧瞧乎坦的操场,时而皱起双眉……突然,他脸上流露出笑容,心情豁然开朗,他想出来了,想出了解决蒸汽机的有效办法。他高兴地跑起来,脚步腾空。霎时间,他的身影便出现在陪伴他多年的操作台上。他就是蒸汽机的发明家瓦特。曾有人说:"瓦特发明蒸汽机,是因为他有超人的天才和智慧。"其实不然。为了说明这个问题,还是讲讲关于瓦特勤奋学习,刻苦钻研;发明创造的故事吧。
水蒸汽的启示
随着智育的发展,瓦特对客观存在的一些事物都发生了浓厚的兴趣,产生了好奇和钻研之心。这为他以后发明蒸汽机打下了良好的基础。
在瓦特的故乡--格林诺克的小镇于上,家家户户都是生火烧水做饭。对这种司空见惯的事,有谁留过心呢?瓦特就留了心。他在厨房里看祖母做饭。灶上坐着一壶开水。开水在沸腾。壶盖啪啪啪地作响,不停地往上跳动。瓦特观察好半天,感到很奇怪,猜不透这是什么缘故,就问祖母说?什么玩艺使壶盖跳动呢"
祖母回答说:"水开了,就这样。"
瓦特没有满足,又追问:"为什么水开了壶盖就跳动?是什么东西推动它吗?"
可能是祖母太忙了,没有功夫答对他,便不耐烦地说:"不知道,小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢。"
瓦特在他祖母那里不但没有找到答案,反而受到了冤枉的批评,心里很不舒服,可他并不灰心。
连续几天,每当做饭时,他就蹲在火炉旁边细心地观察着。起初,壶盖很安稳,隔了一会儿,水要开了,发出哗哗的响声。摹地,壶里的水蒸汽冒出来,推动壶盖跳动了。蒸汽不住地往上冒,壶盖也不停地跳动着,好象里边藏着个魔术师,在变戏法似的。瓦特高兴了,几乎叫出声来,他把壶盖揭开盖上,盖上又揭开,反复验证。他还把杯子、调羹遮在水蒸汽喷出的地方。瓦特终于弄清楚了,是水蒸汽推动壶盖跳动,这水蒸汽的力量还真不小呢。
就在瓦特兴高采烈,欢喜若狂的时候,祖母又开腔了:"你这孩子,不知好歹,水壶有什么好玩的,快给我走开!"她漫不经心地说。
他的祖母过于急躁和主观了,这随随便便不放在心上的话,险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的积极性。年迈的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知?水蒸汽"对瓦特有多么大的启示!水蒸汽推动壶盖跳动的物理现象,不正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗?
一七六九年,瓦特把蒸汽机改成为发动力较大的单动式发动机。后来又经过多次研究,于一七八二年,完成了新的蒸汽机的试制工作。机器上有了联动装置,把单式改为旋转运动,完善的蒸汽机发明成功了。
由于蒸汽机的发明,加之英国当时煤铁工业发达,所以英国就成为世界上最早利用蒸汽推动铁制"海轮"的国家。十九世纪,开始海上运输改革,一些国家进入了所谓的"汽船时代"。从此,船只就行驶在茫茫无际的海洋上了。随之而来,煤矿、工厂、火车也全应用了蒸汽机。体力劳动解放了,经济发展了。这不能不说是蒸汽机发明的成果。当然也是蒸汽机的发明家瓦特的功劳。因此,瓦特在世界上享有盛名。
瓦特的一生充满着艰苦和斗争,他走过的道路是多么坎坷不平啊。他在艰苦和坎坷中为人类造了福,为人类前进,开辟了新的里程。瓦特十分重视学习和实践。学习,丰富了他的智慧;实践,结出了丰硕的成果。
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1909年4月4日,郭永怀出生在山东省荣成县西滩郭家村。1929年进入南开大学预科。1931年7月,升入南开大学物理系。1933年~1935年在北大物理系就读。抗战爆发后他辗转到昆明西南联合大学半工半读。国难当头,坚定了郭永怀科学救国的信念,他认为要使国家强盛起来,首先要发展军事科学技术,发展航空事业。为此,他放弃了专修光学的夙愿,改学航空工程。
1940年9月,郭永怀到加拿大多伦多大学,师从辛格(J.L.Synge)教授,只用了半年多的时间就完成了硕士学位论文。他出色的工作得到导师的赞赏。1941年5月,郭永怀来到美国加州理工学院航空系,在著名力学家冯卡门的指导下从事跨声速流动的不连续解研究,以优秀成绩获得博士学位。那段时间在加州理工学院航空系工作、学习的中国人还有钱学森、林家翘、钱伟长等。
1946年,郭永怀受聘于美国康奈尔大学。此后的10年是他科研的黄金时期,他对跨声速理论与粘性流动进行了深入的研究,为人类突破声障做出了重要贡献。与此同时,他发展了Poincare,Lighthill的变形参数与变形坐标法,为此,钱学森于1956年将这一方法命名为PLK方法。郭永怀因在跨声速与应用数学方面的两项重大成果而扬名世界。1955年7月,他被晋升为康奈尔大学终身教授。
郭永怀是怀着科学救国的愿望漂洋过海的。受聘于康奈尔大学时,他就向校方表示:“我来贵校是暂时的,将来在适当的时候就要离开”;在是否申请接触机密资料的表格栏中填了“不”;对于让他申请加入美国籍的来信,一概置之不理。他平时很少参加社交活动,但在新中国成立前夕,他参加了“留美中国科学工作者协会”康奈尔分会,经常和大家热烈地讨论祖国的未来。
1956年11月,郭永怀毅然放弃优越的物质条件,回到了阔别16年的祖国。
回国后,郭永怀把主要精力放在组织、领导国内的力学与国防科研上。他先后担任了中国科学院数学物理化学部学部委员、力学研究所副所长、力学研究所与清华大学合办的工程力学研究班班主任、二机部九院副院长、中国科学技术大学化学物理系主任等职。他参与制定了我国力学学科的发展规划,倡导开展新兴力学学科的研究。他对我国的国防工业做出了重大贡献,参加了许多重大的工程和项目。他还参与组织、领导中国科学院的人造卫星本体设计,参与地空导弹的研制。
对待学术,他一向严肃认真。1957年,经国务院批准,高等教育部和中国科学院合作在清华大学创办工程力学研究班,先后办了三届,学员300多人,他们成为我国首批力学科研和教学方面的骨干。郭永怀和钱伟长组织并领导力学研究班的工作。郭永怀在1958年、1959年还曾担任班主任,并亲自讲授《流体力学概论》。张涵信(清华大学工程力学研究班第一届学员,中国科学院院士)回忆:“彬彬有礼的郭永怀先生,对力学工作十分严肃认真。他甚至连Supersonic是翻译成超声速还是超音速,Euler的名字为什么翻译成欧拉等都讲究。他主张读经典著作,他说这Prandtl的时代是流体力学的丰收期。Prandtl本人是个大权威,有学识有经验,书写得全面深刻,因此应该学习他的‘流体力学概论’。”
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