現(xiàn)在最新科技成果

【專(zhuān)家解說(shuō)】：20世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)的世紀(jì)，人類(lèi)在本世紀(jì)所取得的科技成就和創(chuàng)造的物質(zhì)財(cái)富超過(guò)了以往任何一個(gè)時(shí)代。它們是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)持續(xù)發(fā)展的決定性因素，改變了并將繼續(xù)改變世界的面貌。它們中有一些為科技界公認(rèn)的重大成就，將在人類(lèi)歷史上永遠(yuǎn)閃耀著奪目的光輝。 20世紀(jì)初科學(xué)革命兩大成就 20世紀(jì)的科學(xué)是在19世紀(jì)的重大理論成果如熱力學(xué)與電磁學(xué)理論、化學(xué)原子論、生物進(jìn)化論與細(xì)胞學(xué)說(shuō)等基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。19世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)(X射線(xiàn)、放射性、電子)導(dǎo)致了20世紀(jì)前30年的物理學(xué)革命，誕生了相對(duì)論和量子力學(xué)，成為20世紀(jì)科學(xué)發(fā)展的先導(dǎo)和基礎(chǔ)。 1、相對(duì)論 1905年，20世紀(jì)最偉大的科學(xué)天才愛(ài)因斯坦在他26歲時(shí)創(chuàng)立了狹義相對(duì)論，提出了不同于經(jīng)典物理學(xué)的嶄新的時(shí)空觀和質(zhì)(m)能(E)相當(dāng)關(guān)系式E=mc2(此處光速C=3×108米/秒)，在理論上為原子能的應(yīng)用開(kāi)辟了道路。 關(guān)于E=mc2，即物體貯藏的能量等于該物體的質(zhì)量乘以光速的平方，這個(gè)數(shù)量大到令人難以想象的程度。我們不妨打個(gè)比方說(shuō)，1克物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化成的能量，相當(dāng)于常規(guī)狀態(tài)下燃燒36000噸煤所釋放的全部熱能;或者說(shuō)，1克質(zhì)量相當(dāng)于2500萬(wàn)度的電能。 1915年，愛(ài)因斯坦又創(chuàng)立了廣義相對(duì)論，深刻揭示了時(shí)間、空間和物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)之間的內(nèi)在聯(lián)系--空間和時(shí)間是隨著物質(zhì)分布和運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化的。它成為了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論之一。 從1923年開(kāi)始，愛(ài)因斯坦用他的后半生致力于統(tǒng)一場(chǎng)論的探索，企圖建立一個(gè)既包括引力場(chǎng)又包括電磁場(chǎng)的統(tǒng)一場(chǎng)理論，雖然他沒(méi)有取得成功，但是楊振寧和米爾斯于50年代創(chuàng)立了“楊-米爾斯場(chǎng)方程”，發(fā)展了所謂“規(guī)范場(chǎng)”的理論，使愛(ài)因斯坦夢(mèng)寐以求的統(tǒng)一場(chǎng)論可望在規(guī)范場(chǎng)的基礎(chǔ)上得以實(shí)現(xiàn)。 2、量子力學(xué) 1900年，普朗克創(chuàng)立了量子論，提出能量并非無(wú)限可分、能量的變化是不連續(xù)的新觀念。1905年，愛(ài)因斯坦提出了光量子論，揭示了光的“波粒二象性”。1913年，玻爾把量子化概念引進(jìn)原子結(jié)構(gòu)理論。1923年，德布羅意提出物質(zhì)波理論。1925年，海森伯和薛定諤分別建立矩陣力學(xué)和波動(dòng)力學(xué)。1928年，26歲的狄拉克提出電磁場(chǎng)中相對(duì)論性電子運(yùn)動(dòng)方程和最初形式的量子場(chǎng)論，使包括矩陣力和波動(dòng)力學(xué)在內(nèi)的量子力學(xué)取得了重大的進(jìn)展。 20代末量子力學(xué)的建立，是繼1905-1915年相對(duì)論建立之后對(duì)經(jīng)典物理學(xué)的又一次革命性的突破，它成功地揭示了微觀物質(zhì)世界的基本規(guī)律，加速了原子物理學(xué)和固態(tài)物理學(xué)的發(fā)展，為核物理學(xué)和粒子物理學(xué)準(zhǔn)備了理論基礎(chǔ)，同時(shí)也促進(jìn)了化學(xué)鍵理論和分子生物學(xué)等的產(chǎn)生。因此，量子力學(xué)可以說(shuō)是20世紀(jì)最多產(chǎn)的科學(xué)理論，迄今仍具有強(qiáng)大的生命力。 20世紀(jì)中后期5大科學(xué)成就 30年代以來(lái)，物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)、規(guī)范場(chǎng)、宇宙大爆炸、遺傳物質(zhì)分子雙螺旋結(jié)構(gòu)、大地構(gòu)造板塊學(xué)說(shuō)以及信息論、控制論、系統(tǒng)論等理論的創(chuàng)建，使人類(lèi)的視野進(jìn)一步拓展到更為宇觀、宏觀和微觀的領(lǐng)域，成為人類(lèi)文明進(jìn)步的巨大推動(dòng)力。