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算盘是人人都很熟悉的计算工具,算盘的发明者是谁?准确的发明年代又是哪一年呢?从东汉时期徐岳的着作《数术记遗》中,我们最早看到“珠算”这个字眼。不过,注释中说它只能做加减法。今天看来,这顶多说是算盘的一个雏形吧。从现有可靠资料分析,珠算发明于宋元时期。人们查阅过大量的历史文献,都查找不到算盘发明人的名字。这固然表明封建统治者对科技发明不够重视,另一方面也说明它们的发明是一个渐进的过程,是逐步改进、完善的,很难说是哪一个人的功劳。
由于社会的发展,对计算的速度和准确性要求越来越高,所以人们对最早使用的筹算法进行了改革,创造出各种各样的歌诀,例如14+7的歌诀是“七除三进一”。所有的加法、减法、乘法和除法都有一套歌诀。实际上,在珠算出现以前,除了个别的除法歌诀外,几乎全部的珠算歌诀都已齐备。歌诀出现以后,计算速度提高了。这样一来,珠算代替筹算成了必然的发展趋势,不仅条件已经具备,而且成了十分急需的事情。正是在这种情况下,当时的工匠、计算人员和商业人员一起,共同研制出巧妙的算盘。
算盘是我国古代重大科学成就之一,它具有结构简单、运算简易、携带方便等优点,因而被广泛采用,历久不衰。珠算在中国大显身手之后,又漂洋过海,流传到朝鲜、日本、东南亚和阿拉伯,对世界文明做出了重要的贡献。
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1975年,美国费城的艾伦教授到日本访问,当他参观东京技术学院时,在一个实验室的角落里,看见一种奇异的薄膜,又像塑料但又闪着金属的银光。于是,艾伦教授停下来好奇地询问,陪同的白川教授不以为然地说:“那是一件废品!”白川教授并介绍,这是一个外国留学生做高分子聚合实验时,由于没有听清楚要求而产生出这种莫名其妙的废品。白川教授把它展示在实验室的角落里已经5年,作为不按照导师要求而发生“事故”的见证。
艾伦教授面对着这一件“废品”,思索片刻后毅然停止了参观,坚持要求面见出“事故”的学生,详细询问了实验的全过程。当他得知这有机银光薄膜还真有些导电性能时,一个灵感的火火花迸发了出来:能不能发明一种能导电的塑料呢?
这是一个有悖常理的大胆的设想。自从1868年发明第一种塑料以来,各种塑料都是绝缘体,这已成定论,不信请看教科书和《辞海》等,都已明确地记载:“塑料为绝缘体。”
艾伦教授却独具慧眼,当即邀请白川教授和另一位教授到美国支共同研究。他们用先进的设备进行了大量研究试验,并且利用精密电脑记录分析。在经过无数次的失败后,当有一次将微量的碘加入到一种聚乙炔时(这是非常困难的),奇迹发生了,银光塑料的导电性能一下子提高了千万倍,真正成为了金属般的导电塑料。这一成果公布后,在全世界引起了巨大的反响,三位科学家共同获得了诺贝尔化学奖。
评语:一个新发明的“契机”,在实验室的角落里放置了5 年,并且是作为一种不按照导师的要求而发生事故的“见证”,所有见过它的科学家都没有足够的敏感,对这样一个足以导致重大发明的“契机”视而不见。直到充满“好奇”的艾伦教授凭着他对科学问题的鉴赏力而发现了这样一个“契机”,提出了一个有悖常理的大胆的设想并且深入研究,最终获得了诺贝尔化学奖。东京技术学院的教授们对这样的“错失良机”一定是追悔莫及的。
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美籍华裔物理学家。祖籍中国山东省日照市,1936年1月27日生于美国密执安州安阿伯,中学时代是在台湾度过的。1956年丁肇中入美国密执安大学学习,1960年获硕士学位,1962年获博士学位。1963-1964年在欧洲核研究中心工作,1964-1967年在美国哥伦比亚大学工作。1967年起任美国麻省理工学院物理系教授,1977年当选为美国科学院院士。
丁肇中主要从事高能实验物理、基本粒子物理、量子电动力学、γ辐射与物质的相互作用等方面的研究。他最杰出的贡献是在1974年,与里希特各自独立地发现了J/ψ粒子。为此,他们共同获得了1976年诺贝尔物理学奖。
1972年夏,丁肇中实验小组利用美国布鲁克海文国家实验室的质子加速器寻找质量在1.5×109eV~5.5×109eV之间的长寿命中性粒子。1974年,他们发现了一个质量约为质子质量3倍(能量为3.1×109eV)的长寿命中性粒子。在公开发表这个发现时,丁肇中把这个新粒子取名为J粒子,"J"和汉字"丁"字形相近,寓意是中国人发现的粒子。与此同时,美国人里希特也发现了这种粒子,并取名为ψ粒子。后来人们就把这种粒子称为J/ψ粒子。J/ψ粒子具有奇特的性质,其寿命值比预料值大5000倍。这表明它有新的内部结构,不能用当时已知的3种味夸克来解释,而需要引进第四种夸克即粲夸克来解释。J/ψ粒子的发现大大推动了粒子物理学的发展。
此外,通过高能正负电子对撞的物理实验,丁肇中在1979年夏发现了三喷注现象,为胶子的存在和量子色动力学提供了实验依据。他进行的高能下电磁作用与弱作用干涉效应的实验,为弱电统一理论提供了实验依据。1981年起,他组织和领导了一个国际小组──包括中国在内的约13个国家近400名物理学家参加的L3组。在欧洲核子中心高能正负电子对撞机LEP上进行高能物理实验,寻找新的基本粒子及其粒子物理的新现象。
丁肇中热心培养中国高能物理学人才,经常选拔中国青年科学工作者去他所领导的小组工作。他是中国科学技术大学等校的名誉教授,中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。
2005年世界物理年活动日前在欧洲启动。他正领导着来自美、法、德、中等14个国家43所一流大学和科研院所的581名物理学家,在日内瓦建造的世界上能量的正负电子对撞机上,探索宇宙中的新物质、反物质。
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1865年春天的某日,法国园艺师约瑟夫·莫厄埃站在自己花坛前直发愣。他那用水泥修造的花坛,不知又被哪个冒失鬼给碰碎了!那时水泥制作的东西绝不像现在的那么坚固。只是纯粹的水泥和水搅拌混上泥沙而筑,很容易断裂碰碎,约瑟夫是种花的能手,花园里百花争研,故引来无数观赏者。
人一多,就难免碰碰撞撞。他已记不清,花坛究竟被撞坏多少回了,每次他都得花很大的功夫去修补重筑。为此,他伤透脑筋。
约瑟夫瞧着眼前破败的花坛,伤心地摇摇头,俯身端起一盆花,准备移植到另一只花坛里去。岂知不小心脚一滑,摔了个大跟头,花盆落地摔碎了。
忽然他愣住了。花盆碎成了片,可花盆的泥土仍保持着原状。他把泥土捧起,只见花的根纵横交错,左右上下穿插,交织成网状结构,竟把松软的泥士箍得异常坚固。
晚上,约瑟夫的眼前浮现的全是纵横交错的花根。忽然,他猛地想起一个主意:仿照花的根系用铁丝织成网状结构,再用水泥、沙石浇铸在一起, 砌成花坛,也许能坚固点吧。
第二天清晨,约瑟夫在花园门外挂了块牌子:因花园内部整修,暂时谢绝参观。约瑟夫把自己关在花园里,摘来铁丝,按照晚上想的办法编织了一长条网,再拦上水泥、沙石,先重砌了一个小巧玲球的花坛做试验,第二天,水泥干了。他用手摸摸敲敲,觉得很坚固,使用脚上去踩踩踢踢,居然丝毫无损,他又拿起小榔头敲了几下,只见水泥上仅出现了几个小白点。整个花坛坚不可摧。
约瑟夫兴奋极了,这下再也不怕花坛被碰坏啦!他立即将花园里的旧花坛全部拆除,依照他的新办法重砌。
整修后的花园又对观赏者开放了,约瑟夫从此便不再为花坛而担忧。约瑟夫发明了钢筋混凝土,使它造福于人类
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斯蒂芬·威廉·霍金,英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授,当代最重要的广义相对论和宇宙论家,是当今享有国际盛誉的伟人之一,被称为在世的最伟大的科学家,还被称为“宇宙”。70年代他与彭罗斯一起证明了的奇性定理,为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最的科学思想家和最杰出的理论物理学家。他还证明了黑洞的面积定理,即随着时间的增加黑洞的面积不减。这很自然使人将黑洞的面积和热力学的熵联系在一起。
史蒂芬·霍金,出生于1942年1月8日,这个时候他的家乡伦敦正笼罩在-的狂轰滥炸中。 这迫使霍金一家搬离海格特的家园,迁到牛津避难。他们在霍金诞生后又回到了伦敦。童年时的霍金,学业成绩并不突出,但喜欢设计极为复杂的玩具,据说他曾做出一台简单的电脑。
霍金和他的妹妹在伦敦附近的几个小镇度过了自己的童年。多年以后,他们的邻居回忆说,当霍金躺在摇篮车中时非常引人注目,他的头显得很大,异于常人———这多半是因为霍金现在的名声与成就远远异于常人,邻居不由自主地要在记忆里重新刻画一下天才儿童的形象。
霍金热衷于搞清楚一切事情的来龙去脉,因此当他看到一件新奇的东西时总喜欢把它拆开,把每个零件的结构都弄个明白——不过他往往很难再把它装回原样,因为他的手脚远不如头脑那样灵活,甚至写出来的字在班上也是有名的潦草。
霍金在17岁时进入牛津大学学习物理。他仍旧不是一个用功的学生,而这种态度与当时其他同学是一致的,这是战后出现的青年人迷惘时期——他们对一切厌倦,觉得没有任何值得努力追求的东西。霍金在学校里与同学们一同游荡、喝酒、参加赛船俱乐部,如果事情这样发展下去,那么他很可能成为一个庸庸碌碌的职员或教师。然而,病魔出现了。
病魔出现了
从童年时代起,运动从来就不是霍金的长项,几乎所有的球类活动他都不行。
到牛津的第三年,霍金注意到自己变得更笨拙了,有一两回没有任何原因地跌倒。一次,他不知何故从楼梯上突然跌下来,当即昏迷,差一点死去。
直到1962年霍金在剑桥读研究生后,他的母亲才注意到儿子的异常状况。刚过完21岁生日的霍金在医院里住了两个星期,经过各种各样的检查,他被确诊患上了“卢伽雷氏症”,即运动神经细胞萎缩症。
大夫对他说,他的身体会越来越不听使唤,只有心脏、肺和大脑还能运转,到最后,心和肺也会失效。霍金被“宣判”只剩两年的生命。那是在1963年。
起初,这种病恶化得相当迅速。这对霍金的打击是可想而知的,他几乎放弃了一切学习和研究,因为他认为自己不可能活到完成硕士论文的那一天。然而,一个女子出现了。
轮椅出现了
霍金的病情渐渐加重。1970年,在学术上声誉日隆的霍金已无法自己走动,他开始使用轮椅。直到今天,他再也没离开它。
永远坐进轮椅的霍金,极其顽强地工作和生活着。
1991年3月,霍金在一次坐轮椅回柏林公寓,过马路时被小汽车撞倒,左臂骨折,头被划破,缝了13针,但48小时后,他又回到办公室投入工作。
又有一次,他和友人去乡间别墅,上坡时拐弯过急,轮椅向后倾倒,不料这位引力大师却被地球引力翻倒在灌木丛中。
虽然身体的残疾日益严重,霍金却力图像普通人一样生活,完成自己所能做的任何事情。他甚至是活泼好动的——这听来有点好笑,在他已经完全无法移动之后,他仍然坚持用惟一可以活动的手指驱动着轮椅在前往办公室的路上“横冲直撞”;在莫斯科的饭店中,他建议大家来跳舞,他在大厅里转动轮椅的身影真是一大奇景;当他与查尔斯王子会晤时,旋转自己的轮椅来炫耀,结果轧到了查尔斯王子的脚趾头。
当然,霍金也尝到过“自由”行动的恶果,这位量子引力的大师级人物,多次在微弱的地球引力左右下,跌下轮椅,幸运的是,每一次他都顽强地重新“站”起来。
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蔡伦在朝里做郎中,官大权大势也大,同僚们都有几分怕他,连皇上娘娘也不敢轻视他。为啥哩?因为他正直、公道,敢于硬碰硬,不怕得罪人。要说对待百姓,他可是一个大好人,从不依官仗势欺侮人,还经常微服私访,救贫济困做善事哩。
那时,纸还没有发明,公文案件都写在竹简上,他每天办公要翻阅几百斤重的竹,简直累得不行。由自己的苦累,他想到了很多人的苦累,由很多人的苦累,他想到了国家的利益,于是,他给自己提出了一项任务,要造出一种轻便、便宜、易于保存的写字材料。
说起来容易,做起来比上天还难哩。根本没影影的事,从哪儿下手呢?他苦思苦想,仍没一点儿思路。有一天,他看见一个老头儿剥桦树皮,里边那一层一层的薄树皮,光滑轻便,拾了几片,反复观看,越看越觉得是写字的好材料。于是他把桦树皮带回家中,研墨提笔,写了几行大字。过了几天,桦树皮干了,表层皱巴巴的,就像七八十岁老人额头上的纹路,有的字也跟着变了形样,他生气地把桦树皮扔到柴堆里去了。
但是,他没有失望,仍在继续寻找写字的材料。他为这事儿到底费了多少心,跑了多少路,谁也弄不清,只有他的好朋友张纸发现了一些异样情况,他的衣带渐渐宽了,他的语言更加少了,他很少谝闲,总是在凝神考虑什么。张纸问他,他笑一笑没说什么。
这一年春天,张纸回家给父亲过七十大寿,蔡伦也去了。张纸家住白水淮沟河,交通不便,山路难行。蔡伦为朋友肝胆相照,不辞劳苦,深受张家父子欢迎。祝寿已毕,蔡伦从下榻处出来,独自一人到村外去游玩,游到一个水池旁边,看见一群小娃从池里掏出稠稠的浆质,摊放在破席片上去晒,晒干了就揭下来玩。他问小娃们玩的是啥东西,说是棉花皮 。这名子真怪,蔡伦听也没听过。于是他从小娃手里要来棉花皮,左看右看,反看正看,看个没完,口里还独自念叨着什么。看了好久,他又向小娃要了几片,这才急匆匆向回走,回到下榻处,急忙研墨润笔,唰唰唰在棉花皮上写起大字,写着写着,他忽然大笑起来:“我找到了?我找到了?”护卫的人吃了一惊,以为蔡大人犯了什么邪症,急忙围过来问长问短,问的结果,才知蔡大人为找到写字的好材料而高兴呢。众位刚放宽心,只见蔡大人向外跑去,到了小娃玩的池子畔,蔡伦稳住脚步,仔细察看了池子里的浆质,看了很久,仍不得要领,他便向村民打问。村民说这池子是一个死水潭,原先是饮牛的池子,后来,有人把弹花后剩下的烂棉花扔进池子,人们嫌脏,不再去饮牛,结果,大家都把烂鞋、臭袜子、绳头、烂皮片往里扔,扔的时间长了,水变成了浆糊状。小孩掏着晒干玩,大人也不知那叫什么。蔡伦听罢,心中暗暗打定注意,他叫护卫把池子里的浆质都弄来,晒成最薄的片片,然后他把这些片片裁成方形,摞成一摞,带回府中去了。
第二天,他奏明皇上,最好的写字材料找到了,并把带回的片片送给皇上试验。皇上试过后,把他夸奖了一番,并鼓励他试制。
他照村民的说法,把棉织物撂进自己挖好的池子,然后用水浸泡。这些棉织物不知咋搞的,好几个月也变不成浆质,他急得用棍子搅,用椽子捣,搅了几个月、捣了几个月,终于使棉织物变成了浆糊状。他像前边那样晾晒,终于又得到好几沓薄棉花皮片子。为了纪念在张纸家乡的这一发现,蔡伦把这些棉花皮片片起名为纸,并把每一片叫做一张。从此,世上才有了纸这一名称。
但是,初次试制出来的纸,粗糙得很,又不十分柔软光滑,这又成了蔡伦心中的疙瘩,于是他向皇上上了表章要求辞职,去专心试验造纸。皇上不准。蔡伦再上表章,陈说自己当官只能利于一代君王臣民,造纸可利百代子孙,坚决请求皇上答应他的请求。皇上舍不得这样忠心耿耿的好官,还是不准。蔡伦又上第三道表章,言说造纸成功后,他还要返回朝廷,继续为君王效命。皇上看蔡伦意志坚决,含泪批准了他的请求。
蔡伦辞职后,即刻来到白水淮沟河,他请了几个帮手,昼夜忙着造纸,造出的纸果然越来越好了。蔡伦名字也越来越响亮了。买纸的人络绎不绝,尽管蔡伦一帮人日夜苦干,也满足不了人们的需要,他看到这种情景,就把帮手打发出来,让各自都去设造纸厂培养学徒,让更多的人掌握这一技术。
后来,皇上要蔡伦回朝复职,蔡伦又上表章推辞。皇上没办法,只好让他常住民间造纸。后来蔡伦享尽了天年,就死在淮沟河里。村人给他举行了十分隆重的葬礼,还给他修了庙宇,立了碑子。这碑子后来不知咋搬到马家寨的大路边,至解放后还在那儿。至今还不知道被谁搬走了。至于他造纸的池子,如今仍在淮沟河。
有人还说,蔡伦是被玉皇大帝召到天宫去了,在天宫里,他开了一个很大的造纸厂,声名大得不得了。玉皇大帝怕他的名声压倒了自己,几百年后,就把他降到西方凡间,让他在那儿去造纸。因此,西方的造纸术比中国晚了几百年。
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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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1842年,英国的贝思提出一个设想,即通过电路传送图像、文字等。贝思也做了各种实验,可由于各种条件的限制,他的实验并没有取得成果,他的设想也成了空中楼阁。
此后的40年里,传真通信技术并没有得到什么重大发展。直到1883年,在大学就读的保尔·尼泼科夫受到一种游戏的启发,才在这方面取得突破性的进展。
尼泼科夫格外喜欢通讯技术。在学好学校课程的前提下,他几乎把所有时间都花在阅读有关的电学知识上。他崇拜莫尔斯、贝尔等发明家。在他看来,电报、电话筒直太神奇了。他想:电报能传送人的意图,电话可传送人的声音,可不可以发明一种传送图像的装置呢?
可如何使有关图像的信号发出去,并在远方留下来呢?尼泼科夫苦苦地思索着。
一天,课余时间,尼泼科夫在教室里尝试设计一种传真装置。忽然,他看见左右邻桌的两位同学正在做一种游戏:他们桌上各放着一张大小相同的纸,纸上画满大小相同的小方格;在尼泼科夫右侧的同学在纸上写了一个字,然后按照一定的顺序告诉对方哪一个小格是黑的,哪一个小格是白的;对方按照右侧同学发出的指令,或用笔将小方格涂黑,或让它空着。这样,待对方同学将全部小方格都按指令处理后,纸上使出现了与右侧同学写的相同的字。
尼泼科夫看着看着,不禁喊道:“真是一个好办法!”
“任何图像都是由许许多多的黑点子组成的。如果把要传送的图像分解成许多细小的点子,借助一定的科学方式把这些点子变成电信号,并传送出来,那么接收的地方只要把电信号再转化为点子,并把点子留在纸上,不就实现了图像的传真了吗?”
尼泼科夫决定实施这一方案。
首先,必须将图像分解成许多的点子。尼泼科夫想起儿时玩耍过的风车。受此启发,他研制出了一个扫描装置:在图像前,紧挨着放置一个可转动的螺旋穿孔圆盘,在圆盘前面安装有一个电灯。这样,当光穿过不断运动的孔时,受图像明暗的影响,光有时候亮,有时候暗。
接着,要把变化的光信号变成变化的电信号。这个“任务”由光电管承担是再合适不过的了。因为光电管能根据光的亮度产生相应的电流。
发送装置就这样大功告成了。接收装置只要像电报机电码的复原一样,采用与发送相反的方式就行了。
经过一段时间的制作,尼泼科夫做成了圆盘式传输装置。他申请到了专利。
当然,受当时电子科学技术发展水平的限制,这台圆盘式传输装置的传真效果还不理想,但它为后来的研究者指明了研究方向。
此后,美国的格雷、英国的考珀也在传真装置的研制上取得卓越的成绩。
在汲取许多科学家研制经验的基础上,美国无线电公司于1925年研制出了世界上第一部实用的传真机。
这部传真机由发送机和接收机组成。发送机上安装有一个滚筒,滚筒的前方有一个强光源的灯,灯的前面有一个透镜。此外,在发送机上还有光电管等电子部件。接收机上也安装着滚筒,以及放大电信号、还原光信号的装置等。使用时,将发送的图像卷在滚筒上,灯发出的光被透镜聚集成一点,照射在图像上。受图像上画面明暗的影响,反射出强弱不同的光。这种光再射到光电管上,形成强弱不同的电流,然后将电流传送出去。接收机收到电信号后,经过放大、还原、记录等处置,就把远方来的“客人”留下来了。
这部传真机已经有一定的实用价值了!
后来,随着电子技术的进一步发展,出现了摄影管、电子束管等先进电器,再后来激光技术也得到应用。这些新电器、新技术在传真机上的应用,使传真机的传送图像清晰度、传真的速度等技术性能日臻完善。
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也许我们都听说过或见到过“本茨”牌小轿车。“本茨”牌小轿车就是以汽车的发明者卡尔。本茨的名字命名的。
1885年,卡尔。本茨造出了世界上第一辆装有四冲程汽油发动机的轻型三轮车,这要算是世界上最古老的汽车了。这辆汽车的试制成功,奠定了今天汽车工业的基础。
卡尔。本茨1848年生在德国,他的父亲在铁路上工作。年轻时,他曾在工业学校学习数学和机械。后来他又在工厂的工作中积累了许多实际操作的经验。1871年,本茨在曼德投资建立了工厂,并开始了对内燃机的研究。他是怎样开始对内燃机产生兴趣的呢?
原来,当时已经发明自行车。不过,那时的自行车和我们现在的自行车不同。那时的自行车的脚蹬是装在非常大的前轮上的,蹬起来非常费力。
本茨想:如果能把发动机装在自行车上,行动起来,就会既快又省力了。
那个时候,欧洲已有一些国家利用蒸汽机来驱动船舶和火车。但由于蒸
汽机非常笨重而且是燃料在汽缸外燃烧的外燃机,所以,无法装在自行车和其他的轻型车辆上。
经过详细调查,本茨发现发动机中了除了蒸汽机之外,还有燃汽机。燃汽机是一种将汽缸中的易燃气体点火引爆,然后利用气体爆炸膨胀所产生的力量来推动汽缸中的活塞的内燃机。当活塞的运动通过连杆带动汽车的传动轴时,传动轴就会驱动车轮旋转起来。当时所用的易燃气体是煤气。
1878年,本茨制成了使用煤气的燃气机。紧接着,他又开始研究把发动机装在小型四轮和三轮车上。
由于燃气机需要制造装气体的装置,这个装置很大,所以无法装在轻装的车辆上。为了解决这个问题,本茨绞尽了脑汁。
一天,本茨听到了这样一件事,有人用汽油清除衣服上的污垢时,使得屋子里充满了汽油,当火苗接触到这些弥漫在屋子里的汽油时汽油发生了爆炸。本茨想,汽油既然有这么大的威力,可不可以将汽油用来代替煤气呢?
这样装置,发动机的体积和重量就会得到很好的改善。
在这之前,一位法国人曾制造过汽油发动机,但发现它的力量不大。本茨通过研究发现,蒸发后的汽油直接用在发动机中,是效率不佳的主要原因。
本茨不断改变混杂在汽油中的空气比例,分析爆炸的强度。他发现,当压缩混合气体使其密度增加时,爆炸力就会随之增强。由此本茨成功地制造出了体积小、力量大的汽油发动机。
但是这种内燃机因为只有一个汽缸,所以把它装在汽车上,汽车行驶起来很不平稳。
英国科学家克拉克发明了一项改进措施,就是在一台内燃机中装上两个汽缸,当一个汽缸处在回复阶段时,让另一个汽缸爆燃做功,两个汽缸交替做功,使输出的动力均匀起来。本茨采用了这种方法,制成了四冲程的内燃机。
1885年,本茨首次成功地将内燃机与车轮结合在一起。他把他制造的汽油发动机装在了三轮车上。
到1885年的秋天,本茨所制造的汽车已能以每小时12公里的速度稳定地行驶了。由于它用汽油内燃机作动力,所以被人们叫做汽车。这就是世界上第一辆汽车。
,就不再需要装气体的装置,发动机的体积和重量就会得到很好的改善。
在这之前,一位法国人曾制造过汽油发动机,但发现它的力量不大。本茨通过研究发现,蒸发后的汽油直接用在发动机中,是效率不佳的主要原因。
本茨不断改变混杂在汽油中的空气比例,分析爆炸的强度。他发现,当压缩混合气体使其密度增加时,爆炸力就会随之增强。由此本茨成功地制造出了体积小、力量大的汽油发动机。
但是这种内燃机因为只有一个汽缸,所以把它装在汽车上,汽车行驶起来很不平稳。
英国科学家克拉克发明了一项改进措施,就是在一台内燃机中装上两个汽缸,当一个汽缸处在回复阶段时,让另一个汽缸爆燃做功,两个汽缸交替做功,使输出的动力均匀起来。本茨采用了这种方法,制成了四冲程的内燃机。
1885年,本茨首次成功地将内燃机与车轮结合在一起。他把他制造的汽油发动机装在了三轮车上。
到1885年的秋天,本茨所制造的汽车已能以每小时12公里的速度稳定地行驶了。由于它用汽油内燃机作动力,所以被人们叫做汽车。这就是世界上第一辆汽车。
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彭奈迪脱斯是法国著名的化学家,一次偶然的机会触发了他的灵感,使他研究制成了“安全玻璃”。
那是1907年的事,一天,彭奈迪脱斯正在实验室里整理仪器,不小心将一只玻璃瓶子打翻在地。这下可完了!实验室的地面是用石块铺的,玻璃瓶子摔下去还不破裂成碎片吗?然而,出乎意外的是,瓶子并没有裂成碎片,只是出现了一些裂痕,他随手又拿出一只洗净的瓶子,轻轻地向地上摔去。这次,玻璃瓶子却被摔得粉碎。两只瓶子的情况为何如此不同呢?彭奈迪脱斯一时难以找到答案。
时隔数天,报上注销了一起车祸,横飞的玻璃碎片击伤了乘客,使彭奈迪脱斯深感痛心。他不由得联想起那只破而不碎的瓶子,决心搞个水落石出。他重新找到那只瓶子,仔细观察,原来那是一只盛过某种药水的瓶子,药水蒸发后在瓶的内表面结下了一层坚韧透明的薄膜,看来,正是这层薄膜对瓶子起着保护作用。
“偶然”的发现促使他进一步研究玻璃涂膜,经过多次试验,他终于找到了一种附着力强、透明度好的合适涂料。后来,他又用涂料将两层玻璃粘合在一起,发现其防止破碎的性能更好。这样,“安全玻璃”终于诞生了。
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富尔顿(1765~1815),美国著名工程师.1807年,他利用英国机器制成了世界上第一个蒸汽机轮船“克莱蒙脱号”,是世界上轮船的首创者.他为世界人类航海事业的发展作出了卓越的贡献.
富尔顿出生于美国一个贫苦的农民家庭,从小读书很少,父母没有钱供他去学堂学习,他之后取得的成就,全凭个人的奋斗.小富尔顿从小就爱幻想,譬如,当他帮忙大人干完农活之后,常常一个人坐在农家阁楼上,在带有木格条的小窗户中,向田野望去,看蔚蓝色的天空,苦思冥想,一坐几个钟头.
有一天,天气晴朗,河水清澈.小富尔顿和邻居大叔一齐驾着小船到河的上游去找活干.他们开始悠闲地撑着篙,逆流而上.小富尔顿到离开自己村庄的外地去,情绪格外高兴,情不自禁地唱着美国乡村的民谣.河水的“哗哗”声和小富尔顿的悠扬、婉转的歌声交织在一齐,令人心醉.早晨的太阳愈升愈高了,阳光洒在水波中,像碎银洒在绿色的缎带上.突然,水流湍急,小船在河中打转,富尔顿和邻居大叔拼命地撑篙,汗水湿透了他们的衣服,但船仅能艰难地移动.小富尔顿心里想:撑篙太费力了,假如有一种东西能让船自动行走,该多么好啊!他想象的翅膀在河中飞翔,他好像看见在河中出现了一只自动行驶的船.他的神思又回到现实中来,对邻居大叔说:“大叔,撑篙又费劲,又缓慢,如果有一种东西能让船自动行走,该多么好啊!”
邻居大叔正用力撑着篙,听了小富尔顿的话,情不自禁地笑了.他用手背擦擦自己脸上的汗水,笑着说:“假如有一种东西能让船自动行走,那这样东西是什么呢”
“是啊,这东西是什么呢”小富尔顿的脸刹那间红了起来,他用劲地撑了一下篙,低下了头,又陷入了沉思.
自此以后,“怎样使船自动行走”就成了小富尔顿苦思冥想的中心问题.致使他长大以后,努力奋斗,最后成为制造人类第一只蒸汽机轮船——“克莱蒙脱号”的著名科学家.
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诸葛亮是个大发明家,发明了永动机——木牛、流马,还发明了速射武器——连弩。其实还有一大发明,最近才被人考证出来,是哪位高人考证出来的呢?那还有谁,当然是在下鄙人我啦。
话说三国时代,通讯落后,军情都要靠人传递书信,很多机密很容易被敌人截获,那可就要出大乱子。所以,如何写一封自己人看得懂敌人看不明白的军情就刻不容缓。
有一天,司马懿在正在与诸葛亮对阵,有士兵来报,抓获一名可疑人员,搜上一封信,怀疑是诸葛亮的情报。
司马懿拆开一看,上写:“噁亄両艸躖啳歨囸頙麕。”司马懿也算高级知识份子,看了半天,看得眼冒火星也没明白,被抓那人辩称,这是他小侄子乱写的,根本就不是什么情报。司马懿听了,觉得有理,就放了他。
过了几天,探子来报,诸葛亮大军早已悄悄撤退了。
原来,那封信是诸葛亮给刘禅的,意思是“我已粮草断绝不日退兵。”
诸葛亮听送信人回来讲述被司马懿捉住的经过后,哈哈大笑:“仲达(注:此乃司马懿的网名)岂能识亮之火星文乎?”
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在都市生活中,人们免不了跟抽水马桶打交道,虽然它们具有极具科技感的流线身型和高雅的瓷白外表,但其实却是一项“老物件”了。虽然它看上去地位很低微,但却是不折不扣的“名门之后”。
世界上第一个发明抽水马桶的人,是生活于16世纪的英国爵士约翰·哈灵顿(John Harington),他是当时的英国女王伊丽莎白一世的教子,曾经是宫廷里最炙手可热的大臣。他发明抽水马桶,背后还有一段曲折的故事呢。
1560年8月,约翰·哈灵顿出生于英国凯斯顿(Kelston)的一个贵族家庭,他的妈妈伊莎贝拉是女王伊丽莎白一世身边的事务官,因此,他有幸成为了这位著名的童贞女王的教子。不过,这份荣誉并不如大家想象的那么崇高:伊丽莎白一世一生总共收过102个教子,她可能连他们的名字都记不住。约翰·哈灵顿真正开始引起女王的注意,是在他从剑桥大学法律系毕业、进入皇家法院后的事情了。
哈灵顿虽然在严谨庄严的皇家法院工作,但他以一贯不羁的文风和诗歌出名。伊丽莎白一世很欣赏他的文笔,这让哈灵顿一时风头无两。不过,后来哈灵顿为了翻译意大利诗作《疯狂的罗兰(Orlando Furioso)》而经常旷工,生气的伊丽莎白一世向他下了通牒:要不就放弃翻译,要不就离开伦敦到乡下去,翻译完再回来上班。《疯狂的罗兰》的翻译是一项大工程,伊丽莎白一世的初衷是想让哈灵顿知难而退,不过倔犟的哈灵顿选择了后者,并最终在1591年翻译完了全书,这个版本广受欢迎,至今仍是英语国家读者喜爱的译本之一。
讲了那么久,跟抽水马桶有什么关系呢?别急,马上进入正题。
哈灵顿打包行李回到了老家凯斯顿,并在自己的庄园里整天倒腾装修事宜。凯斯顿的佣人不如伦敦的多,屋子里总是有异味,于是他开始设想一种能够将排泄物迅速弄走的方法。他将马桶和储水池相连,然后将马桶用管道与房子的下水管连接在一起,如厕过后便打开水阀,让储存在高位的水顺势而下,裹挟着排泄物冲走。他对这项发明非常自豪,还特地用《荷马史诗》中一位英雄埃阿斯(Ajax)的名字为它命名。
回到伦敦之后,他还送了伊丽莎白一世一个抽水马桶,不过女王嫌弃冲水的声音太大,所以闲置了。1596年,哈灵顿化名“米萨克莫斯(Misacmos)”出版了《旧论新说》,他将主角的名字也命名为埃阿斯,还在里面细致地描写了抽水马桶。这本政治寓言讽刺了权贵莱斯特伯爵,再一次惹怒了伊丽莎白一世;由于全英国只有一个人对抽水马桶了如指掌,所以这本书的作者是谁也昭然若揭了。因此,哈灵顿再一次被赶出了皇家法院,如果不是因为伊丽莎白一世还保有对他的喜爱,他早就被送上西敏寺的秘密法庭接受残酷的审判了。
由于各种原因,哈灵顿的抽水马桶并没有在英国传播开,反而“墙内开花墙外香”,在法国被广受追捧。工业革命后,随着制造技术的发展,抽水马桶开始朝现代形态进化。1775年,苏格兰的钟表匠亚历山大·卡明(Alexander Cumming)对抽水马桶做了重要的改进并获得了专利:他将抽水马桶下方的管道设计成“S”形,既可以将排泄物冲干净,又在马桶内保持了一定的水位。这些水相当于一个密封垫,可以封堵住下方管道传上来的臭味。
1848年,英国议会通过了一项公共卫生法令,明确规定只要是新建的楼房建筑,必须配备厕所、抽水马桶和设置存放垃圾的地方。这个法令成为了人们不断改进抽水马桶的动力,后面的几十年里,随着公共卫生事业的飞速发展,涌现出了各种不同的抽水马桶。其中最出色的设计来源于陶器厂主托马斯·特怀福德(Thomas Twyford),他为抽水马桶制作了储水箱和浮球,并在自家陶器厂大量生产销售,它们结构简单、便于安装、使用方便、价格实惠,从此,抽水马桶的结构形态基本就定下来了。
从那时候开始,抽水马桶就成为了世界公认的“卫生水平的量尺”,人口密集的城市很容易遭到粪便中细菌病毒的侵袭,而抽水马桶可以将人们妥善地保护起来。回头想想,其实抽水马桶不过是贵族青年哈灵顿在被“流放”期间无聊的发明而已,但纵观历史,它却成为了人类的大救星。在过去瘟疫盛行的年代,以抽水马桶为主导的水处理系统成为了人类切断传染病传播途径的有力帮手。可能哈灵顿也想不到,后人提起他时,首先想到的便是“抽水马桶的发明人”,他那部广受好评的伟大译作《疯狂的罗兰》倒是屈居第二了。
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1816年的一天,在法国巴黎一个豪华的住宅里,著名的医生雷内克正在给一个尊贵的小姐看病。雷内克医生在听完病人的病情介绍后,怀疑她患的是心脏病。雷内克心想,要是能听一下小姐的心脏跳动就好了。但是病人是以为年轻的贵族小姐,直接用耳朵听显然不合适。
雷内克医生苦苦的思索着,忽然在他的脑海里浮现出孩子们的游戏,一个孩子在树的一头敲打,另一个孩子在树的另外一头听。他从这件事得到启发,拿来一张纸,将纸紧紧的卷成一个圆筒装。他将纸圆筒的一头进贴在病人的胸部,另一头贴在自己的耳朵上。此时小姐的心跳可以清楚的听见了。比直接贴在胸部还清楚。
雷内克医生回家后,请人专门做了一个空心的木管,用作看病时的听诊用。这就是第一听诊器。这个听诊器的形状很象一个笛子,所以医生就叫它“医生之笛”。
是什么原因让雷内克医生听见的呢?原来声音的发出是缘于物体的震动,然后通过空气传入耳朵。声音在空气中传播时是向四面八方传播的,雷内克用“听诊器”将声音“聚集”到一起,听起来的效果就好多了。
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当我读《中外科学家的故事》这本书之后,我深有感触。本书中写了张衡、祖冲之、沈括、李四光、茅以升、童第周、钱学森、达尔文等十三位科学家的故事。
其中我最崇拜的人是张衡、伽利略、阿基米德。张衡他是东汉时期的天文学家。他创造了世界最先出现的天球仪,他发明了世界上的第一个地震仪,创造了世界上最早的候风仪……
张衡曾经说过:一个人不应该担心自己的地位不高,而应该担心自己的道德不高尚;不应当为收入菲薄而害羞,而应当为知识不广博而害臊。这句话说的多好呀!所以我们必须好好学习,没有了知识,你的地位再高也没有用。
伽利略是意大利的物理学家、天文学家。
伽利略从小勤学好动,领悟力强,才学惊人。伽利略是经典力学和实验物理学的先驱者。他在物理学方面的主要贡献是,通过亲自实验,确立了自由落体定律、合理定律,单摆振动的等时性、抛体运动,提出了运动的相对性原理,还对速度、加速度等运动学的基本概念作出了严格的定义,等等。单摆振动的等时性是伽利略作出的第一个重要发现。
伽利略对天文学也有重要的贡献。
伽利略一生道路坎坷,尤其是屡遭罗马教廷的残酷迫害。残酷的迫害使已经是风烛残年的伽利略得了多种疾病,双目失明。
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郭守敬是中国元朝时期的天文学家之一,也是中国古代最有成就的科学家。他生于1231年,卒于1316年。
公元1271年元王朝建立,准备颁行全国统一的历法。为了精确汇集天文数据,以备制定新的历法,郭守敬花了两年时间,精心设计制造了一整套天文仪器,共13件,其中最有创造性的有3件:高表及其辅助仪器,简仪和仰仪。
高表是古代圭表的发展。表是一根直立在地面上的标竿或石柱,圭是从表的底端水平地伸向正北方的一条石板。每天太阳“走”到正南方时,表影落在圭面上。量表影长度就能推算出节气和时刻。这是最古老的天文仪器之一。
郭守敬的简仪是中国传统浑仪的发展,这种结构,欧洲直到18世纪才采用。仰仪是个中空的半球面,形状像口锅,锅沿刻有方位,锅里刻有与观测地纬度相当的赤道座标网。锅口架一小板,板上有孔,孔的位置正在球面的中心。太阳光通过小孔形成一个倒落在锅里的像,由此读出太阳的座标和该地的真太阳时刻。仰仪还可以用来观测日食,读出日食的时刻、方位和食分等等。郭守敬还发明了许多其他观测器具。
郭守敬根据观测的结果,于公元1280年3月,制订了一部准确精密的新历法《授时历》。这部新历法设定一年为365.2425天,比地球绕太阳一周的实际运行时间只差26秒。欧洲的历法《格里历》也规定一年为365.2425天,但是《格里历》是公元1582年开始使用的,比郭守敬的《授时历》晚了整整300年。郭守敬在天文历法方面的著作有14种,共计105卷。郭守敬是中国古代成就突出的科学家,直到很晚,世界各国的科学界才逐渐了解他。
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