20世紀(jì)的科技成就

【專家解說(shuō)】：原子1900年，德國(guó)科學(xué)家普朗克發(fā)現(xiàn)，原子在裂變時(shí)，會(huì)釋放出 巨大的能量，他把這種能量稱為“夸特”，這一發(fā)現(xiàn)被譽(yù)為世紀(jì)性發(fā) 現(xiàn)。 不銹鋼1903年前，鋼不僅易銹，而且易被腐蝕。1903年到1912年 間，不銹鋼一出現(xiàn)便成了杰出的工業(yè)金屬。而今，不銹鋼已不僅僅用 于工業(yè)，還廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療與人體。 空調(diào)以前，中國(guó)皇帝夏日納涼要取高山之冰，1911年，美國(guó)人W· 卡里爾發(fā)明了空調(diào)，人開始勝天。 阿司匹林1897年，德國(guó)人費(fèi)利克斯·霍夫曼合成乙酰水楊酸，兩 年后登記的商品名為阿司匹林，一個(gè)世紀(jì)后成為最大眾化的藥品。 汽車1913年，美國(guó)汽車制造商亨利·福特正式啟用他的汽車組裝 流水線，降低了成本，提高了效率，使汽車進(jìn)入尋常百姓家，成了這 個(gè)世紀(jì)擁有決定性影響的一件大事。 飛機(jī)1901年8月14日，第一架動(dòng)力飛機(jī)開始飛行。1933年，世界上 第一條正規(guī)航線開通，大大拓展了人類的活動(dòng)空間。 電燈1913年.鎢絲取得專利后，電燈開始大放光明。 傳真1902年，傳真第一次傳送，傳真用于商業(yè)始于1926年。 電影電影成為一種娛樂(lè)始于1895年12月28日，最早流行的有聲電 影《爵士歌唱家》l927年10月在紐約上映，第一部彩色電影《虛榮城 市》1935年在英美同時(shí)上映，第一部寬銀幕電影1953年問(wèn)世。 復(fù)印機(jī)1907年，世界上最早的照相復(fù)印機(jī)在美國(guó)紐約出現(xiàn)， 1959年，施樂(lè)914型靜電復(fù)印機(jī)面市后復(fù)印機(jī)開始被廣為應(yīng)用。 彩色相片上個(gè)世紀(jì)就有了彩色照相的原理，但直到本世紀(jì)40年代 才有了第一批彩色膠卷，彩色相片走過(guò)了漫長(zhǎng)的跨世紀(jì)之路。 電視當(dāng)今世界上人均擁有量極高的電視(平均每10人擁有一部) 始于1927年，始于美國(guó)人之手。 因特網(wǎng)本世紀(jì)發(fā)明的全球最大的由眾多網(wǎng)絡(luò)互相連接而成的計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)，與電視機(jī)一起，讓每天發(fā)生的世界性新聞及時(shí)傳播到地球的 每一個(gè)角落，拉開了信息時(shí)代的大幕。 激光1960年第一臺(tái)激光器誕生。 隱形眼鏡發(fā)明于中世紀(jì)的眼鏡，直到1945年隱形眼鏡的出現(xiàn)才有 了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，1964年，軟質(zhì)隱形眼鏡發(fā)明。 心動(dòng)記錄器1958年，瑞典人奧克·森寧發(fā)明了心動(dòng)記錄器，60年 代開始應(yīng)用，至今，被它挽救的生命不計(jì)其數(shù)。 電子計(jì)算機(jī)第二次世界大戰(zhàn)時(shí)開始研制，1943年制造出第一臺(tái)類 似于現(xiàn)今電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)。 盤尼西林1929年，英國(guó)的弗萊明首次研制，1941年用于第二次世 界大戰(zhàn)中受傷的士兵，被譽(yù)為僅次于原子彈的發(fā)明。 避孕藥1959年避孕藥被研制出，人類開始控制自身的出生率。 塑料在本世紀(jì)前不存在的塑料已成了我們這個(gè)世紀(jì)不可少的東西， 它始于1909年美國(guó)人L·貝克蘭發(fā)明的酚醛塑料的制作方法。 雷達(dá)從1935年起，人們開始利用極短的無(wú)線電波測(cè)定遠(yuǎn)距離的或 看不見的目標(biāo)。 無(wú)線電1901年意大利人馬克尼成功地進(jìn)行了第一次無(wú)線電通訊， 1948年半導(dǎo)體收音機(jī)被發(fā)明。 X光從1895年就存在的X射線到本世紀(jì)的頭10年才應(yīng)用于醫(yī)療，才 發(fā)揮出了它巨大的能量。 核能1939年實(shí)現(xiàn)，1956年始用于發(fā)電。 手表人類歷史上改變次數(shù)較多的發(fā)明之一，能戴起來(lái)的較舒適的 手表出現(xiàn)于1904年。 人工腎維倫·科夫1945年設(shè)計(jì)了第一個(gè)人工腎，這種血液透析裝 置延長(zhǎng)了無(wú)數(shù)腎功能衰竭者的生命。 機(jī)器人1983年，聯(lián)邦德國(guó)沃爾夫斯堡大眾汽車股份公司制造生產(chǎn) 了第一個(gè)機(jī)器人。 人造衛(wèi)星1957年10月4日，前蘇聯(lián)發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星開辟了人 類的航天時(shí)代。 信用卡金錢史上，信用卡的出現(xiàn)是自貨幣出現(xiàn)后的最大革命。首 張信用卡是20年代印發(fā)的，普遍使用的信用卡是1950年印發(fā)的。 輸血1900年卡爾·蘭德發(fā)現(xiàn)人的血型后使輸血成了可能。 克隆技術(shù)1997年，英國(guó)科學(xué)家成功地培育出克隆綿羊“多利”。 在此之前，人類充滿想象力的所有創(chuàng)造中，唯一的缺憾是“人不能造 人”，所以人類長(zhǎng)期以來(lái)把這項(xiàng)最神奇的制造歸功于看不見、摸不著 的神秘力量。克隆技術(shù)的誕生，使20世紀(jì)的最后神話開始走向破滅。 除了上述的一些重要發(fā)明外，本世紀(jì)人類的另外兩個(gè)巨大成就也 將名垂史冊(cè): 聯(lián)合國(guó)這個(gè)世紀(jì)最偉大的另一個(gè)成就就是，人類找到了通向和平 的道路，由于兩次世界大戰(zhàn)血的教訓(xùn)，聯(lián)合國(guó)應(yīng)運(yùn)而生。我們已在波 黑戰(zhàn)爭(zhēng)、柬埔寨內(nèi)戰(zhàn)、中東和談中看到了這一作用。 世界貿(mào)易過(guò)去的許多國(guó)際爭(zhēng)端大都是為了爭(zhēng)奪資源，戰(zhàn)爭(zhēng)的代價(jià) 常常昂貴到得不償失。國(guó)際貿(mào)易使全球資源得以在和平的狀態(tài)下自由 交換，資源的流動(dòng)、分配可以通過(guò)關(guān)稅與非關(guān)稅談判取得，戰(zhàn)爭(zhēng)的必 要性被降低到最小程度。在經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，資源短缺的情況下，50年 沒(méi)有發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)是個(gè)偉大的成就。 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、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年開始，愛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，成為人類文明進(jìn)步的巨大推動(dòng)力。 1、物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu) 從遠(yuǎn)古時(shí)代開始，人們就在探討物質(zhì)是由什么組成的，有沒(méi)有公共的基本單元。直到19世紀(jì)末，人們都認(rèn)為這種共同的基元就是原子。1911年，盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)部有一個(gè)核;1913年，玻爾指出放射性變化發(fā)生在原子核內(nèi)部，于是研究原子核的組成、變化規(guī)律以及內(nèi)部結(jié)合力的核物理學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。 1932年，查德威克發(fā)現(xiàn)了中子。從此，人們認(rèn)識(shí)到各種原子都是由電子、質(zhì)子和中子