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【牛顿的故事】
牛顿是世界闻名的科学家。牛顿小时候很喜欢动物。有一次,他的朋友送给他一只狗和一只猫,牛顿收到礼物非常高兴,无微不至地照顾着他的新朋友,为了便于狗和猫出入房间,牛顿在门边挖了两个洞,一个大一个小,有人问他,你为什么要挖一大一小两个洞呢,牛顿回答说:“狗从猫洞里能过去吗?”
牛顿的童年是不幸的,出世前三个月爸爸就去世了。两岁时,妈妈又改嫁到邻村。牛顿只好与外婆相依为命。他从不乱花钱,的爱好就是搞一些小工艺,把零用钱聚起来,买了锯子、钉锤等一类工具,一放学就躲在房子里敲敲打打。
牛顿学习时精神很专注。有一次煮鸡蛋,心里想着数学公式,竟误把手表当作鸡蛋丢进了锅里。还有一次,从早晨起就计算一个问题,中饭都忘了吃。当他感到肚子饿时,已暮色苍茫。他步出书房,一阵清风,感到异常的清新。突然想到:我不是去吃饭吗?怎么走到庭院中来了!于是他立即回头,又走进了书房。当他看到桌上摊开的算稿时,又把吃饭的事忘得一干二净,立即又伏案紧张地计算起来。
【丁肇中的故事】
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。
20xx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。
李四光(1889~1971年),我国杰出的地质学家,地质力学的创造者和新中国地质事业的开拓者与奠基人。他以独到的学术见解创立的地质力学,不仅圆满地解决了各种地质构造型式的形成机制,而且成功地指导了找矿工作。根据他的理论,我国相继发现了大庆油田、胜利油田、大港油田等重要油田,为祖国的社会主义建设做出了卓越贡献。在国际上他也享有很高的声誉。
在我国湖北省武汉市的东南方,紧靠长江北岸有一个叫黄冈(今黄州市的地方,这里山川秀丽,人杰地灵,是历代州府所在地,史称黄州。1889年10月26日,我国着名的科学家李四光,就出生在黄冈县城北大约25公里的一个叫下张家湾的小村庄。李四光本名李仲揆(kuí),李四光这个名字,是后来李仲揆去上学的时候,需要填写报名单,李仲揆误将姓名栏当成年龄栏,随手就写了个“十四”这是他当时的真实年龄。可是,他马上便发觉填错了栏目,这下可怎么办呢?聪明的李四光就在“十”字上加了几笔改成“李”字,可“李四”这个名字实在不好听,正在为难的时候,李四光抬头看见堂中上方挂着一块大匾,上写“光被四表”,他灵机一动,在“李四”后面又加上了一个“光”字。从此,李仲揆又有了一个响亮的名字,就叫“李四光”。
李四光童年的时候,家庭生活是非常艰辛的。一家数口仅靠父亲办私塾收缴(jiǎo)学生的一点学费来勉强维持,如果遇上灾荒年,私塾的学生少了,就有断粮断炊的危险,不得已时也只好从当地的地主家里租借。所以,李四光的母亲也经常纺线织布,换些零用钱。特别是李四光的父亲为人耿(gěng)直,爱打抱不平,曾经因与黄冈的革命党人有来往被迫逃离家乡,去南京躲了一年多,家庭生活就更加艰难。这一切,对童年的李四光影响很大。当他50多岁的时候,还不时想起幼年的苦难,深为自己的父母所忍受的种.种苦楚而痛心。正是在这个家庭的影响下,李四光从小就养成了勤劳的习惯。他常常帮着妈妈打柴,舂(chōng)米、推磨、扫地、提水、放羊、割草等,几乎样样事情都能干。
5岁的时候,李四光开始跟一位姓陈的老先生启蒙,6岁转到父亲的私塾里,随父亲念书。李四光学习的时候,刻苦认真,勤奋用功。每天从早到晚,朗读、背诵、练字、作文忙个不停。他不贪玩,老师不在的时候,依然能独自学习,而不像别的孩子一样,爬桌子,踩凳子,闹翻了天。李四光从小就喜欢动脑筋,问问题。有一次,他和小朋友一起捉迷藏的时候,看到村头的一块特别大的石头,他就曾产生过这样的疑问:这石头是怎么来的呢?为什么周围没有这种石头呢?也许是个偶然的巧合。他后来果真成为着名的地质学家,还曾科学地回答过他孩童时的疑问呢。
李四光小时候喜欢自己动手制作小玩具,什么小船啦,小汽车啦,各种色彩的灯笼啦什么的。他心灵手巧,同龄的孩子都喜欢他、佩服他。特别是,他富有同情心,对左右邻里的穷苦人有很深的感情。有一次,天气很冷,一个小偷摸进私塾里把同学盖在被子上的棉衣偷走了,被同学捉住后,你一拳我一脚地狠揍了一顿,最后还被吊了起来。但是只有李四光没有动手,他只是悄声不响地拿来一条板凳,垫在小偷脚下,劝诫说以后不要再做坏事了,不然挨这么多打,可怎么受得了呢?
195月,湖北省开始兴建大、中、小各种学堂,少年有志者,都愿意来武昌上学。消息传到黄冈后,李四光也向父母提出了上学的要求。父亲很支持他,从乡亲手里借来路费;母亲也支持他,特地将自己出嫁时的嫁衣给李四光改制了一件棉袍子。李四光告别父母,第一次远离家乡,前往省城武汉求学。1902年冬,李四光进入武昌第二高等小学堂读书,由于该学校是寄宿制,全部食宿均由学堂供给。李四光全家都很高兴。在这里,李四光学习非常用功,他如饥似渴地吸取各种知识,学习成绩一直名列前茅。但由于没有人帮助疏通关系,直到197月,他才被破格选派去日本官费留学。李四光回黄冈向父亲辞行,随即乘船去日本。但官费有限,他只好买了统舱票,以便节约开支留作它用。第一次去这么远的地方学习,李四光心情无比激动,特别是当船驶出上海吴淞口,眺望大海,波涛汹涌,茫茫无际;小小少年,心旷神怡,站在甲板上,久久不愿回舱。他的思绪随着海风海浪飘得很远,很远?
经过漫长的旅行,轮船终于抵达日本的横滨港,后又乘汽车来到东京,但不巧的是,临行前,亲友饯(jiàn)行,李四光多吃了些甲鱼之类的荤腥,在海上又着了点凉,所以一到东京便腹泻不止,医院诊治为痢疾,并对他隔离治疗,只得借钱治病。这次病对他影响很大。当大夫劝他平时多吃素少吃荤时,他永远记住了这个劝告,几乎一生饮食清淡,至多吃点鱼呀蛋呀什么的。所以,有的朋友和他开玩笑说,李四光只是吃一些不会叫的东西。
在日本,李四光首先进入东京弘文学院学习,主要学习日本国的语言和初等数理比。197月毕业之后,李四光又考入大阪高等工业学校。据说,这个学校每年仅能吸收中国留学生10名左右,而报考者竟达千余人,李四光能够考中,是极其不容易的。
在学校,李四光学习刻苦,生活依旧清贫。每月收到的官费用于必须的开支后,已所剩无几。为了省钱,他常常把生米放进暖水瓶中,加上开水,浸泡一夜,第二天,凑着咸菜一起吃下去。除了学习、生活,李四光更关心祖国的命运。他常步入留学生会馆,听演讲,听报告,结识了许多民主革命家。他剪掉自己的辫子表示站在革命一边,拥护革命。197月,李四光终于在东京见到了他敬仰的伟大的民主革命先行者孙中山先生,并参加了孙中山领导的革命组织——“中国同盟会”的成立大会和宣誓仪式。孙中山曾亲切地摸着李四光的头说,你小小年纪就参加革命,很好,一定要“努力向学,蔚(Wèi)为国用”。当时,李四光年仅16岁。
197月,李四光从日本大阪高等工业学校毕业,结束了7年留学日本的生活,和同学们一起返回祖国。不久,他被派到武昌县花林湖北中等工业学堂任教。从学生到教师,李四光感受到一种新鲜和责任,他对学生的要求是非常严格的。
1910月10日晚,武昌起义爆发。当时,李四光正在北京参加留学毕业生的全国统一考试。他听到消息后,异常兴奋,立即收拾行装南下。回到武昌不久,李四光便被委托为湖北军政府理财部参议。后来,又改任湖北军政府实业部部长等职。然而,革命的发展并不是像他想象的一样。不久,袁世凯上台,打击和排挤革命党人。李四光发展实业、造福人民、建设新湖北的宏伟计划已成幻想,他内心郁闷,陷入彷徨之中?于是,李四光产生了再去读几年书,走科学救国的道路的想法。197月,李四光由官派出国,赴英国伯明翰大学继续深造,年轻的李四光如愿以偿。当时,和李四光一起留学的有4个人,政府发放的路费全是金条。李四光告诉同伴:“你们慢慢收拾行李,我去银行兑换钱币。”当李四光来到银行的时候,一身破旧的衣服引起了银行职员的怀疑,非但没有换回钱币,还被怀疑偷别人的金条而被抓了起来,任他如何解释也没有结果,连饿带冻,第二天才被同伴救回。尽管如此,青年李四光还心系父亲兄长,将自己旅费的一部分省下来交给他们,以供弟妹们上学之用。这是何等令人感动的情怀呵!李四光试图用所有的爱恋来报答乡村生活中父老乡亲所给予他的关怀与厚爱,就像他后来将自己的一生献给祖国一样,鞠躬尽瘁而又无怨无悔!
长途跋涉,远渡重洋,李四光第二次离开祖国,终于抵达伦敦。这里是资本主义文明的故乡,是近代产业革命的发源地。如今早已车水马龙,五光十色,大厦林立。但在李四光的眼里,这一切无异于过眼云烟,他心里更渴求的是知识和科学。经过慎重的选择,李四光决定进入在采矿方面较为着名的伯明翰大学。他匆忙离开了伦敦,来到了英国西部重镇伯明翰城,在学校附近的一所公寓住了下来。李四光的确是一位不知疲倦的学生,即使休息时间,也下放松学习。偶尔在假日走进公园,看看名胜古迹,身边也总是少不了一叠报纸杂志,或是一卷厚厚的书籍。在林阴里,在流水旁,他一坐下来就抄抄写写,或是思考一连串的问题。但平静的学习生活没有持续多久,1914年8月4日,第一次世界大战爆发了。以英、法、俄为一方的协约国和以德、意、奥为一方的同盟国,为重新瓜分世界,争夺殖民地,展开了生死大战。一时间,生活物资日益短缺,物价开始上涨,生活极度困难,许多留学生已无法忍受,纷纷离开英国。但李四光硬是凭着顽强的毅力和从小养成的坚忍精神,节衣缩食,克服了种.种困难,把学习坚持了下来。他常常利用假期,跑到矿山做临时工,赚钱维持生活,继续完成学业。在这样艰难的时候,他乐观旷达,劳逸结合,利用业余时间学会了拉小提琴,并成了终生的爱好。
功夫不负有心人,195月,李四光用英文写成了一篇长达387页的论文——《中国之地质》,并提交伯明翰大学地质系。6月,他通过了论文答辩。由于这篇论文的提出,李四光被伯明翰大学授予自然科学硕士学位。不久,李四光接到了北京大学校长蔡元培先生发来的聘书,请他回国担任北京大学地质系教授。6年多的英国留学生活就要结束了,尽管国内依然是军阀混战,你争我夺,李四光还是接受了邀请,带着为真理奋斗的治学精神,带着报效祖国的满腔热血,195月,李四光结束了漫长的求学之路,回到北京。此时,他已经31岁,在这年轻的生命成长中,除了幼儿时期和暂短的工作以外,他几乎都在不停的学习中忙碌着,东奔西走,上下求索。如今,对李四光来说,该是他向祖国贡献知识和学问的时候了!新的生活就要开始了!
牛顿从事科学研究时非常专心,时常忘却生活中的小事。有一次,给牛顿做饭的老太太有事要出去,就把鸡蛋放在桌子上说:“先生!我出去买东西,请您自己煮个鸡蛋吃吧,水已经在烧了!”
正在聚精会神地计算的牛顿,头也不抬地“嗯”了一声。老保姆回来以后问牛顿煮了鸡蛋没有,牛顿头也没抬地说:“煮了!”老太太掀开锅盖一看,惊呆了:锅里居然煮了一块怀表,鸡蛋却还在原地放着。原来牛顿忙于计算,胡乱把怀表扔到了锅里。
牛顿一人在家中的果园中,由于边走路边思考问题,无意间撞到园中的苹果树,这时一个苹果正好砸在牛顿的头上。牛顿突然从问题中醒悟过来,捡起了苹果,这时他又陷入一个问题:为什么苹果会落到地上,而不是飘上天空。最终牛顿提出一个最简单的现象产生的举世定律:万有引力。
富兰克林7岁时,有一次过节,大人们给了他许多钱。富兰克林打算用这笔“巨款”去商店买一些玩具。半路上,他看到一个男孩很神气地吹哨子,他当时完全被这个哨子迷住了,就用自己所有的钱换了那个男孩的哨子。回到家里,富兰克林十分得意地吹着哨子满屋子转,却打扰了全家人。他的家人知道他这笔交易后告诉他,为了这个哨子,他付出了比它原价高4倍的钱,并让他明白,这些多付的钱,是可以买到更多更好的东西的。
波义耳1627年1月25日出生于爱尔兰的一个贵族家庭。父亲是个伯爵,家庭富有。在十四个兄弟中他最小。童年时波义耳并不特别聪明,说话还有点口吃,不大喜欢热闹的游戏,但却十分好学,喜欢静静地读书思考。他从小受到良好的教育,1639至1644年,曾游学欧洲。在这期间,他阅读了许多自然科学书籍,包括天文学家和物理学家伽利略的名著《关于两大世界体系的对话》。这本书给他留下深刻的印象。他后来的名著《怀疑派化学家》就是模仿这本书写的。
19世纪末20世纪初,科学家们在科学的各个领域都有大的发现。在这些发现中,最杰出的两项成果是相对论和最子力学。量子力学的创立者是玻尔。
玻尔是丹麦人,父亲是大学的心理学教授,家庭条件非常优越。玻尔的父亲有三个很好的朋友:一个是物理学家,一个是哲学家,另个是语言学家。他们四个人常常在周五的晚上聚在一起,谈论物理、哲学、文学等很多领域的问题。每当他们谈论的时候,小玻尔都会坐在边上,静静地倾听。时间长了,他逐渐能够理解父亲和朋友们谈话的内容,偶尔玻尔也会插上几句,使得那个物理学家很惊讶。他发现小玻尔对于物理学有着非常浓厚的兴趣,而且在对物理学现象及原理的理解上很有天分。大约就是在这个时候,小玻尔开始萌生了要成为物理学家的理想。
刚上小学时,一次父亲带他和弟弟去教堂里玩,他们登上教堂的塔顶,父亲发现玻尔一直盯着上面的大钟看,于是问玻尔:“你对钟感兴趣吗?”
“嗯,爸爸,我想去看看钟的结构,可以吗?”玻尔问。
“去吧,小心点!”父亲叮嘱道。然而,急于四处游玩的弟弟有些不高兴了:“钟有什么看头,一点儿学问都没有。”
“所有的东西都有学问,你要相信这一点。”父亲及时纠正了儿产的偏见。一会儿后,玻尔回来了,他确实获得了知识:他发现钟上的指针转动是因为后面的齿轮相互啮合转动造成的。玻尔很兴奋地告诉父亲他的发现,玻尔不仅努力认识不知道的事物,更亲自动手来获得知识。他很喜欢自己修理东西,家里需要修理的东西,他都会拿去自己试试。
有一次,玻尔自行车的飞轮坏了,他自己动手修理:他把轮子卸下来,换掉坏的飞轮,然而在安装新的飞轮时,却总安不合适,轮胎不知怎么回事总是歪的。
玻尔拆下、装上试了好几次,还是不成功,但玻尔没有气馁,还是继续摸索,继续尝试。然而,从旁边经过的母亲见了,已经有些心疼儿子,想叫修理工来解决问题,却被父亲阻止了,父亲说:“让孩子自己干吧,相信他会修好的, 而当他自己动手做好一件事情的时候,那种喜悦是令他难忘的。”
果然,经过仔细的观察、分析,小玻尔在数次尝试之后,终于将车子修好了。他很高兴,而且对自己处理问题的能力有了很大的自信。
就是这样,玻尔越来越显示出他特有的智慧。1920xx年,他以优异的成绩进入哥本哈根大学,攻读理论物理。不久留学英国,师从著名的物理学家卢瑟福。在那里,他终于创立了自己的原子结构理论,并且大胆提出电子跃迁的能级假设。玻尔的研究—经公布,就轰动了整个科学界,1920xx年,他被授予诺贝尔物理学奖。玻尔终于实现了小时候就定下的理想。
张衡,字平子,章帝建初三年(公元78年),诞生于南阳郡西鄂县石桥镇(今河南省南阳市城北五十里)一个破落的官僚家庭。
东汉时期,也就是距今约一千八百多年前(公元1),一台利用水力推动自动运转的大型天文仪器――“水运浑象”(连接到科学里程碑漏水转浑天仪)在东汉的京都洛阳制造成功了。仅仅相隔了二十年(公元138年),安置在京都洛阳的又一台仪器――“候风地动仪”准确地报告了西方千里之外发生的地震。这标志着人类开始了用仪器记录研究地震的新纪元。这两台着名仪器的发明者就是张衡--我国东汉时期伟大的科学家、文学家。张衡对中国古代的天文学、地震学和机械力学作出了杰出的贡献。传说他还制造过指南车、记里鼓车等,因其机械制造水平很高,被尊称为“木圣”。
张衡小传
张衡,字平子,章帝建初三年(公元78年),诞生于南阳郡西鄂县石桥镇(今河南省南阳市城北五十里)一个破落的官僚家庭。祖父张堪是地方官吏,曾任蜀郡太守和渔阳(今河北省蓟县一带)太守。张衡幼年时候,家境已经衰落,有时还要靠亲友的接济。“自古英才多贫贱,从来纨绔少伟男” ,正是这种贫困的生活对他的成长起到了很好的作用。当时的南阳是经济和文化都很发达的地区,有“南都”之称。张衡在这样的环境熏陶下,加上他自幼刻苦好学,在青少年时代就已经为后来从事文学和科学事业打下了良好的基础。
由于家中的经卷典籍慢慢地不能满足张衡的求知欲望了,于是从十六岁开始,他便离乡游学,广结学者名流。他曾到汉朝故都长安一带,游览了当地的名胜古迹,考察了周围的山川形势、物产风俗、世态人情。后来他又到了当时的首都洛阳,就读于最高学府―大学。并成为学识比较渊博的学者。当时,地方上曾经推举他做“孝廉”,公府也多次招聘他去做官,但都被他拒绝了。
张衡自幼就对文学有特殊的爱好和研究。他的文学作品很多,风格也各不相同。有的形式短小,重在抒情,如《归田赋》。有的气势磅礴,广写景物,如《二京赋》;有的特色突出,独树一格,如《四愁诗》、《同声歌》等。和帝永元十二年(公元1),二十三岁的张衡应邀回乡出任南阳太守鲍德的主簿,掌管文书工作。并在办理政务之余,潜心于文学创作。他以游学长安和洛阳的见闻作为素材,先后花了十年功夫,于安帝永初元年(公元1)写成着名的文学着作《东京赋》和《西京赋》,总称为《二京赋》。文中,张衡以很大的篇幅无情揭露讽刺了当时京师中帝王贵族“取乐今日,遑恤我后,既定且宁,焉知倾”的腐败寄生生活,受到人民的欢迎而传诵于世。
后来,鲍德调任,张衡便辞职回家。掌握朝政的皇亲邓骘为了笼络士人,几次派人邀请张衡作他的幕僚,以增强自己这一派的势力。但张衡一方面厌恶外戚专权,一方面想专心钻研学问,都坚决地拒绝了。
在张衡三十四岁的时候,他的研究兴趣逐渐转到哲学和自然科学方面。他很喜爱扬雄(公元前53—公元)的哲学着作《太玄经》。《太玄经》的内容涉及天文、历法、数学等方面,引起了他很大的兴趣。《太玄经》里的一些朴素的唯物主义观点也给了张衡以很大的启发。
安帝永初四年(公元1),张衡应征进京,先后任郎中、太史令、公车司马令等低、中级官职。其中担任太史令时间最长,前后达十四年之久。太史令是主持观测天象、编订历法、候望气象、调理钟律(计量和音律)等事务的官员。在他任职期间,对天文历算进行了精湛的研究,做出了重大的贡献。
汉朝时,关于天体运动和宇宙结构的学说已经出现了三种:盖天说、浑天说和宣夜说。盖天说创立最早,它认为天在上,地在下,天象一个半圆形的罩子,大地是平的,或者象一个倒扣着的盘子。浑天说主张天是浑圆的,日月星辰会转入地下。至于大地,早期的浑天说认为大地是平的,东汉三国时期的陆绩(公元187-2)等进一步提出了大地是球形的概念,使浑天学说臻于完备。宣夜说却认为天没有一定的形状,而是无边无际的充满气体的空间,日、月、五星(金、木、水、火、土五大行星)等都飘浮在气体中。
张衡根据自己对天体运行规律的认识和实际观察,认真研究了这三种学说,认为浑天说比较符合观测的实际。他继承和发展了前人的浑天理论,在西汉耿寿昌发明的浑天仪的基础上创制了一个能够精确在表演浑天思想的“浑天仪”。他精通天文、历算,具有很强的革新思想,先后写出了《灵宪》、《灵宪图》、《浑天仪图注》等天文学着作,成为东汉中期浑天学说的代表人物之一。
张衡之所以能够在科学上做出杰出成就,成为伟大的科学家,和他坚持唯物观点、反对唯心主义和迷信思想有密不可分的联系。张衡一生为我国的科学文化事业作出了卓越的贡献,是我国古代伟大的科学家之一。他谦虚谨慎、勤学不倦,在所从事的事业中表现出了一丝不苟、精益求精、不畏强权、勇于进取的研究风格。而他不慕名利的高尚品德更值得我们学习。
永和四年(公元139年),张衡请求告老还乡不准,又被调到朝中做尚书,但只任职一年就与世长辞了,终年六十一岁。
《灵宪》
张衡一生所着的天文学着作,以《灵宪》最为着名。这是一部阐述天地日月星辰生成和它们的运动的天文理论着作,代表了张衡研究天文的成果。它总结了当时的天文知识,虽然其中也有一些错误,但还是提出了不少先进的科学思想和独到见解。例如,在阐述浑天理论的时候,虽然仍旧保留着旧的地平概念,并且提出了“天球”的直径问题,但是张衡进一步明确提出在“天球”之外还是有空间的。他说:“过此而往者,未之或知也。未之或知者,宇宙之谓也。宇之表无极,宙之端无穷。”就是说,我们能够观测到的空间是有限的,观测不到的地方是无穷无尽,无始无终的宇宙。这段话明确地提出了宇宙在时间和空间上都是无穷无尽的思想,是十分可贵的。
张衡在《灵宪》中指出月亮本身并不发光,月光是反射的太阳光。他说:“夫日譬犹水,火则外光,水则含景。故月光生于日之所照,魄生于日之所蔽;当日则光盈,就日则光尽也。”(景就是影,魄指月亮亏缺的部分。)他生动形象地把太阳和月亮比做火和水,火能发光,水能反光,指出月光的产生是由于日光照射的缘故,有时看不到月光,是因为太阳光被遮住了。他这种见解在当时是十分新鲜的,也是正确的。同时,张衡还进一步解释了月食发生的原因。他说:“当日之冲,光常不合者,蔽于地也,是谓暗虚。在星则星微,遇月则食。”这段话的意思是:“望月”时,应该能看到满月,但是有时看不到,这是因为日光被地球遮住的缘故。他将地影的暗处叫做“暗虚”,月亮经过“暗虚”时就发生月食,精辟地阐述了月食的原理。至于“在星则星微”一句,说的是星星碰上“暗虚”就隐而不见了。现在看来这种说法是不正确的。由于星星距地球极为遥远,又大都是发光的恒星,不象月球一样属于行星,因此没有任何一个星星会进入地球的影子之中而失去了光芒。这是张衡的不足之处。这也可以看出在当时的水平下,古人的研究不可能作到尽善尽美。今人也一样,做任何事情的时候都不可能将事情作的绝对正确,但一定要最大程度的正确反映客观现实。
此外,张衡在《灵宪》中还算出了日、月的角直径,记录了在中原洛阳观察到的恒星二千五百颗,和近代天文学家观察的结果是相接近的。在他的另一部天文着作《浑天仪图注》里还测定出地球绕太阳一年所需的时间是“周天三百六十五度又四分度之一”,和近代天文学家所测量的时间三百六十五天五小时四十八分四十六秒的数字十分接近,说明张衡对天文学的研究已经达到了比较高的水平。
和迷信作战
东汉封建统治者为了加强他们的统治地位,把谶纬神学作为正统思想,强迫人们信奉。“谶纬”是以封建迷信来解释经书典籍,穿凿附会、用来预卜吉凶的一种学说。它的基本思想是宣扬“王权神授”、“天人感应”等唯心思想,因此很受统治者推崇,被尊为朝章国典。这些腐朽的唯心主义思想理所当然地受到了当时一些进步的思想家如扬雄、桓谭、王充等人的坚决反对。之后,张衡也积极投入到了反谶纬神学的斗争。安帝延光二年(公元123年),一场关于历法的大辩论掀起了:梁丰等人借口当时实行的四分历不合图谶,提出废除四分历,恢复太初历。四分历源于太初历,是对旧历在根据天体运行的实测资料修改后得来的,自章帝元和二年(公元85年)开始使用,是当时比较精密的历法。张衡和另一天文学家周兴坚决反对恢复古历。他们根据自己多年对天象的观测,对各种历法作了深入的研究、比较,认为四分历比较精密。在辩论中,他们所就观测到的现象以及这些现象产生的原因进行了深入的讲解,驳得梁丰等人张口结舌,“或不对,或言失误”,终于使四分历得以继续沿用。这是我国历法史上唯物主义对唯心主义斗争的一个胜利。
邓稼先(1924—1986)是我国著名的核物理学家,中国科学院院士。邓稼先是安徽人,后来在北京大学当物理老师,1948年10月,邓稼先去美国读研究生,1950年获物理学博士学位。在他取得学位后的第9天,便登上了回国的轮船。回国后,邓稼先在中国从事原子核理论研究工作。邓稼先是中国核武器研制与发展的主要组织者、领导者,被称为“两弹元勋”。在原子弹、氢弹研究中做出了巨大的贡献!1956年光荣地加入了中国共产党。
邓稼先曾荣获全国自然科学一等奖、国家级科学进步特等奖,并获全国劳动模范称号。
邓稼先和诺贝尔奖获得者杨振宁都是安徽人,在同一个中学上学,从小两人在一起弹玻璃球、打墙球、比赛爬树,二人结下了深厚的友谊。
邓稼先领导开展了爆轰物理、流体力学、状态方程、中子输运等基础理论研究,完成了原子弹的理论方案,并参与指导核试验的爆轰模拟试验。原子弹试验成功后,邓稼先又组织力量,探索氢弹设计原理,选定技术途径。领导并亲自参与了1967年中国第一颗氢弹的研制和实验工作。
【趣闻】
9月18日,在中华人民共和国成立五十周年之际,党中央、国务院、中央军委隆重表彰为我国“两弹一星”事业作出突出贡献的23位科技专家,并授予他们“两弹一星功勋奖章”,邓稼先就是为此付出了毕生的精力,也为此献出了生命。
“两弹一星”最初是指原子弹、导弹和人造卫星。“两弹”中的一弹是原子弹和氢弹的合称;另一弹是指导弹。“一星”则是人造地球卫星。
中国的“两弹一星”,是20世纪下半叶中华民族创建的辉煌伟业。1964年10月16日我国第一颗原子弹爆炸成功,1967年6月17日我国第一颗氢弹空爆试验成功,1970年4月24日我国第一颗人造卫星发射成功。
这是中国人民在攀登现代科学高峰征途中创造的“两弹一星”的人间奇迹。“两弹一星”的伟业,是新中国建设成就的重要象征,是中华民族的荣耀与骄傲,也是人类文明史上的一个勇攀科技高峰的空前壮举。
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核武器是利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量,产生爆炸作用,并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。邓稼先等科学家研究的原子弹和氢弹就是非常厉害的核武器。
核武器爆炸的五大危害:
光辐射,又称热辐射。核武器在爆炸时,可产生几亿摄氏度甚至几十亿摄氏度的高温,能快速融化一切。光辐射只要涉及到人的皮肤,皮肤就会立即变成焦黄或黑色,并致使人体死亡。
冲击波,是一种机械波,通过介质震动传播能量。核爆炸冲击波与普通炸药的震动波性质相同。一枚当量为100万吨TNT的核弹在爆炸时会即刻摧毁5.6公里范围内的全部建筑。冲击波直接作用于人体可造成各种直接冲击伤。
早期核辐射,又称贯穿辐射,是核爆炸最初十几秒内放出来的Y辐射和中子流。它是核武器特有的一种杀伤破坏因素。人体在早期受到核辐射影响时,易出现休克和中枢神经系统失调,造成器官损伤、内脏组织损伤和免疫系统功能退化等症状。
瞬间电磁波,核武器在爆炸时,可使空气发生电离,产生巨大的电磁场,电压为几百千伏。瞬间电磁波可破坏各种武器装备的电子设备,杀伤人员。
放射性沾染,这是核爆炸所产生的放射性物质对地面、空气、人员和武器装备等各种物体的污染,主要释放粒子的Y辐射。这些放射性裂变的小微粒悬浮在空气中,造成地面、人员和物体表面沾染,可引发人体引起造血障碍、眼睛白内障、白血病及其他恶性肿瘤、生育能力下降或胎儿畸变等症状。
既然核武器有这么多的危害,为什么我们国家还要研制它呢?以下是我国政府在爆炸第一颗原子弹时发表的声明:中国发展核武器,并不是由于相信核武器的万能,要使用核武器。恰恰相反,中国发展核武器,是被迫而为的,是为了防御,为了打破核大国的核垄断、核讹诈,为了防止核战争,消灭核武器。此后,中国政府又多次郑重宣布:在任何时候、任何情况下,中国都不会首先使用核武器,并就如何防止核战争问题一再提出了建议。中国的这些主张已逐渐得到越来越多的国家和人民的赞同和支持。
李林塔尔为德国工程师和滑翔飞行家,世界航空先驱者之一。他最早设计和制造出实用的滑翔机,人称“滑翔机之父”。
李林塔尔1848年5月23日出生于安克拉姆,188月10日死于柏林。他酷爱飞行,青少年时曾搞过“飞人”实验,成年之后,他以业余时间系统观察飞鸟。1889年,李林塔尔写成了著名的《鸟类飞行──航空的基础》一书,论述了鸟类飞行的特点。
李林塔尔善于创制仪器,进行航空实验来验证观察的结果,他的测试片状物体的升力和阻力的仪器和试验扑翼机升力的仪器都是十九世纪末有代表性的航空研究仪器。
李林塔尔注意积累数据,总结经验,纠正了前人“多层叠置窄条翼”的片面做法,第一次提出了“曲面机翼比平面机翼升力大”的观点,为后来飞机的发明成功作出了决定性的贡献。
李林塔尔的最主要贡献还是成功的滑行飞行。1891年,他制成一架蝙蝠状的弓形翼滑翔机,成功地进行了滑翔飞行,从而肯定了曲面翼的合理性。在1893到1896年的三年内,李林塔尔进行了两千次以上的滑翔飞行试验,三次改进总体布局,滑翔中又拍了许多照片,积累了大量数据,并以此编制了《空气压力数据表》,给美、英、法等国的飞机制造者们提供了宝贵的资料。
1894年,李林塔尔从柏林附近的悬崖上起飞,成功地滑翔了350米(1150英尺)远,这在当时是一个惊人的成绩。他仔细地将自己的成就记录下来,使之成为航空史上最早的飞机性能记录之一。
但是李林塔尔过于重视升力,而忽视了对飞机的操纵。他认为改变身体重心的位置是保持飞机稳定的唯一办法,这一失误对他来说是致命的。1896年,李林塔尔在飞行中突然遇到迎面突风,在他还未来得及将重心前移以使滑翔机低头之前,便和飞机一同坠落到了地面。
李林塔尔于失事的当天去世。德国人为了纪念他的功绩,为李林塔尔树立了一座纪念碑,上面写着“最伟大的老师”。
牛顿
伊萨克·牛顿,是17世纪人类最伟大的科学家,他是人类历史上屈指可数的几个科学巨人之一。他在物理学、数学和天文学方面的贡献,都是划时代的。
1642年12月25日,牛顿出生在英国一个叫乌尔斯索普的小村子里,刚出生时极度衰弱,几乎夭折。牛顿自幼丧父,与母相依为命。1661年,他进入剑桥大学的三一学院学习。
1665至1667年间,牛顿已在思考引力的问题。一天傍晚,他坐在苹果树下乘凉,一个苹果从树上掉了下来。他忽然想到:为什么苹果只向地面落,而不向天上飞呢?他分析了哥白尼的日心说和开普勒的三定律,进而思考:行星为何绕着太阳而不脱离?行星速度为何距太阳近就快,远就慢?离太阳越远的行星,为何运行周期就越长?牛顿认为它们的根本原因是太阳具有巨大无比的吸引力。
经过一系列的实验、观测和演算,牛顿发现太阳的引力与它巨大的质量密切相关。牛顿进而揭示了宇宙的普遍规律:凡物体都有吸引力;质量越大,吸引力也越大;间距越大,吸引力就越小。这就是经典力学中著名的“万有引力定律”。
根据牛顿的发现,可测定太阳和行星的质量,确定计算慧星轨道的法则,说明月亮和太阳的引力造成地球上的海洋潮汐现象,并推导出克服地球引力、飞向太阳系和飞出太阳系所需的最低速度,它们分别为每秒7.9千米、11.2千米和16.6千米,并依次命名为第一、第二和第三宇宙速度。牛顿不但验证了前辈们的成果,而且为未来空间运载工具的最低推力或速度下限值,提供了精确而权威的科学依据。
牛顿将其一生的成就写在《自然哲学与数学原理》一书中。他发现了物体运动的三大定律,创立了微积分数学。他后来在谈到自己所取得的成就时说:“如果我比其他人看得远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。”
1727年3月20日凌晨,牛顿于久病不医中去世。据说在生命即将停止的时候,他的心情是坦荡而平静的。英国诗人波普为他写的碑铭说:“自然和自然的规律,都藏在黑暗的夜间;人帝说‘让牛顿降生’,使一切变得灿烂光明。”
童第周是我国著童第周是我国著名的生物学家。他出生在浙江鄞县一个○
偏僻的山村里。因为家里穷,他一面帮家里做农活,一面跟父亲念点儿书。
童第周17岁才进中学。他文化基础差,学习很吃力,第一学期期末考试,平均成绩才45分。校长要他退学,经他再三请求,才同意让他跟班试读一个学期。
第二学期,童第周更加发愤学习。每天天没亮,他就悄悄起床,在校园的路灯下面读外语。夜里同学们都睡了,他又到路灯下面去看书。值班老师发现了,关上路灯,叫他进屋睡觉。他趁老师不注意,又溜到厕所外边的路灯下面去学习。经过半年的努力,他终于赶上来了,各科成绩都不错,数学还考了100分。童第周看着成绩单,心想:“一定要争气。我并不比别人笨。别人能办到的事,我经过努力,一定也能办到。”
童第周28岁的时候,得到亲友的资助,到比利时去留学,跟一位在欧洲很有名的生物学教授学习。一起学习的还有别的国家的学生。中国贫穷落后,在世界上没有地位,中国学生在国外被同学瞧不起。童第周暗暗下了决心,一定要为中国人争气。
那位教授一直在做一项实验,需要把青蛙的卵的外膜剥掉。这种手术非常难做,要有熟练的技巧,还要耐心和细心。教授自己做了几年,没有成功;同学们谁都不敢尝试。童第周不声不响地刻苦钻研,他不怕失败,做了一遍又一遍,终于成功了。教授兴奋地说:“童第周真行!”
这件事震动了欧洲的生物学界。童第周激动地想:“一定要争气。中国人并不比外国人笨。外国人认为很难办的事,我们中国人经过努力,一定能办到。
无论怎样的苦难,都无法阻挡一个勤奋者前进的脚步;生命可以被摧毁,但是不可以被打倒!没有哪一位科学家的著作能像《时间简史》那样成为发行量上千万,全世界平均每500个人就拥有一册的畅销书。在西方,没有读过《时间简史》甚至会被认为是没有受过教育。它的作者,就是这位从21岁起身患卢伽雷氏症,除了思想,只能支配三根手指、必须依靠机器才能与人交流的科学巨人——史蒂芬﹒霍金。
霍金8岁的时候,他的父亲弗兰克把霍金送到教学质量相当出色的私立学校圣奥本斯读书。在圣奥本斯,霍金始终是一个勤奋用功的学生。尽管霍金看上去瘦弱而笨拙,性格有些怪癖,说起话来快而不清,结结巴巴,含含糊糊,但是他相当努力,最终以优异的成绩如愿地接到了牛津大学的录取通知书,并获得了奖学金。
1962年,20岁的史蒂芬﹒霍金来到剑桥大学攻读博士学位,然而这时他被诊断出患上了肌萎缩性侧索硬化症,不久就全身瘫痪了。1985年,霍金又因肺炎进行了穿气管手术,此后,他完全不能说话,依靠安装在轮椅上的一个小对话机和语言合成器与人进行交谈;看书必须依赖一种翻书页的机器,读文献时需要请人将每一页都摊在大桌子上,然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读……
然而,霍金从未放弃过努力,正因为身体上有残疾,行动不便,所以他付出了比别人多十倍的勤奋,最终取得了巨大的成就。
有一年放假,焦耳和哥哥一起到郊外旅游。聪明好学的焦耳就是在玩耍的时候,也没有忘记做他的物理实验。 他找了一匹瘸腿的马,由他哥哥牵着,自己悄悄躲在后面,用伏达电池将电流通到马身上,想试 一试动物在受到电流刺激后的反应。结果,他想看到的反应出现了,马收到电击后狂跳起来,差一点把哥哥踢伤。 尽管已经出现了危险,但这丝毫没有影响到爱做实验的小焦耳的情绪。他和咯咯又划着船来到群山环绕的湖上,焦耳想在这里试一试回声有多大。他们在火枪里塞满了火药,然后扣动扳机。谁知“砰”的一声,从枪口里喷出一条长长的火苗,烧光了焦耳的眉毛,还险些把哥哥吓得掉进湖里。 这时,天空浓云密布,电闪雷鸣,刚想上岸躲雨的焦耳发现,每次闪电过后好一会儿才能听见轰隆的雷声,这是怎么回事? 焦耳顾不得躲雨,拉着哥哥爬上一个山头,用怀表认真记录下去每次闪电到雷鸣之间相隔的时间。 开学后焦耳几乎是迫不及待地把自己做的实验都告诉了老师,并向老师请教。 老师望着勤学好问的焦耳笑了,耐心地为他讲解:“光和声的传播速度是不一样的,光速快而声速慢,所以人们总是想见闪电再听到雷声,而实际上闪电雷鸣是同时发生的。” 焦耳听了恍然大悟。
从此,他对学习科学知识更加入迷。通过不断地学习和认真地观察计算,他终于发现了热功当量和能量守恒定律,成为一名出色的科学家。
爱迪生是世界上有名的发明大王,他的发明有一千多项,像电灯、留声机、电影机等都是他发明的。
一天,爱迪生用铜线在树上架起了电线,直接接到他的好朋友家里,并把当天卖剩下的报纸和一台电报机留在朋友家。晚上会到家后,他爸爸要看报纸,爱迪生说今天的报纸卖完了。起先他的爸爸并没有非常可惜。爱迪生为了引起爸爸的兴趣,就开始说起今天报纸的内容如何新鲜有趣,没有看真是非常可惜。爱迪生的爸爸听到他讲得如此绘生绘色,真的非常想看。于是他问爱迪生还能不能想办法找一份来。爱迪生说,他的朋友佳丽还有一份,他可以用电报把报纸的内容传过来。这个时候爱迪生的爸爸想看报纸的瘾上来了,于是就痛快地答应了他。
爱迪生的爸爸看到儿子自制的土电报机还真能用,心里非常高兴。心想,这孩子也不简单!从此以后,他就再也不阻止爱迪生晚上道电报实验了。后来爱迪生经过艰苦地努力,终于成了世界上伟大的科学家。
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