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楼主: 木虫子

科学家介绍——我们要永远记住的人

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:13 | 显示全部楼层

卡文迪许

卡文迪什(Henry Cavendish)(1731-1810)英国物理学家和化学家。1731年10月10日生于法国尼斯。1749年考人剑桥大学,1753年尚未毕业就去巴黎留学。后回伦敦定居,在他父亲的实验室中做了许多电学和化学方面的研究工作。1760年被选为英国皇家学会会员。1803年当选为法国科学院外国院土。卡文迪什毕生致力于科学研究,从事实验研究达50年之久,性格孤僻,很少与外界来往。卡文迪什的主要贡献有:1781年首先制得氢气,并研究了其性质,用实验证明它燃烧后生成水。但他曾把发现的氢气误认为燃素,不能不说是一大憾事。1785年卡文迪什在空气中引入电火花的实验使他发现了一种不活泼的气体的存在。他在化学、热学、电学、万有引力等方面进行地行多成功的实验研究,但很少发表,过了一个世纪后,麦克斯韦整理了他的实验论文,并于1879年出版了名为《尊敬的亨利·卡文迪什的电学研究》一书,此后人们才知道卡文迪什做了许多电学实验。麦克斯韦说:“这些论文证明卡文迪什几乎预料到电学上所有的伟大事实,这些伟大的事实后来通过库仑和法国哲学家们的著作而闻名于科学界。”
    早在库仑之前,卡文迪什已经研究了电荷在导体上的分布问题。1777年,他向皇家学会提出报告说:“电的吸引力和排斥力很可能反比于电荷间距离的平方,如果是这样的话,那么物体中多余的电几乎全部堆积在紧靠物体表面的地方,而且这些电紧紧地压在一起,物体的其余部分处于中性状态。”他还通过实验证明电荷之间的作用力。他还早于法拉第用实验证明电容器的电容取决于两极板之间的物质。他最早建立电势概念,指出导体两端的电势与通过它的电流成正比(欧姆定律在1827年才确立)。当时还无法测量电流强度,据说他勇敢地用自己的身体当作测量仪器,以从手指到手臂何处感到电振动来估计电流的强弱。
    卡文迪什的重大贡献之一是1798年完成了测量万有引力的扭秤实验,后世称为卡文迪什实验。他改进了英国机械师米歇尔(John Michell,1724~1793)设计的扭秤,在其悬线系统上附加小平面镜,利用望远镜在室外远距离操纵和测量,防止了空气的扰动(当时还没有真空设备)。他用一根39英寸的镀银铜丝吊一6英尺木杆,杆的两端各固定一个直径2英寸的小铅球,另用两颗直径12英寸的固定着的大铅球吸引它们,测出铅球间引力引起的摆动周期,由此计算出两个铅球的引力,由计算得到的引力再推算出地球的质量和密度。他算出的地球密度为水密度的5.481倍(地球密度的现代数值为5.517g/cm3),由此可推算出万有引力常量G的数值为 6.754×10-11 Nm2/kg2(现代值前四位数为6.672)。这一实验的构思、设计与操作十分精巧,英国物理学家J.H.坡印廷曾对这个实验下过这样的评语:“开创了弱力测量的新时代”。
    卡文迪什在1766年发表了《论人工空气》的论文并获皇家学会科普利奖章。他制出纯氧,并确定了空气中氧、氮的含量,证明水不是元素而是化合物。他被称为“化学中的牛顿”。
    卡文迪什一生在自己的实验室中工作,被称为“最富有的学者,最有学问的富翁”。卡文迪什于1810年2月24日去世。
    后来,他的后代亲属德文郡八世公爵S.C.卡文迪什将自己的一笔财产捐赠剑桥大学于1871年建成实验室,它最初是以 H.卡文迪什命名的物理系教学实验室,后来实验室扩大为包括整个物理系在内的科研与教育中心,并以整个卡文迪什家族命名。该中心注重独立的、系统的、集团性的开拓性实验和理论探索,其中关键性设备都提倡自制。近百年来卡文迪什实验室培养出的诺贝尔奖金获得者已达26人。麦克斯韦、瑞利、J.J.汤姆孙、卢瑟福等先后主持过该实验室。
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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:13 | 显示全部楼层

魏格纳

魏格纳(1880-1930)是德国气象学家、地球物理学家,1880年11月1日生于柏林,1930年11月在格陵兰考察冰原时遇难。
19世纪以前,人们尚未开始系统地研究地球整体的地质构造,对海洋与大陆是否变动,并没有形成固定的认识。1910年德国的地球物理学家阿尔弗雷德·魏格纳在偶然翻阅世界地图时,发现一个奇特现象:大西洋的两岸——欧洲和非洲的西海岸遥对北南美洲的东海岸,轮廓非常相似,这边大陆的凸出部分正好能和另一边大陆的凹进部分凑合起来;如果从地图上把这两块大陆剪下来,再拼在一起,就能拼凑成一个大致上吻合的整体。把南美洲跟非洲的轮廓比较一下,更可以清楚地看出这一点:远远深入大西洋南部的巴西的凸出部分,正好可以嵌入非洲西海岸几内亚湾的凹进部分。
魏格纳结合他的考察经历,认为这绝非偶然的巧合,并形成了一个大胆的假设:推断在距今3亿年前,地球上所有的大陆和岛屿都连结在一块,构成一个庞大的原始大陆,叫做泛大陆。泛大陆被一个更加辽阔的原始大洋所包围。后来从大约距今两亿年时,泛大陆先后在多处出现裂缝。每一裂缝的两侧,向相反的方向移动。裂缝扩大,海水侵入,就产生了新的海洋。相反地,原始大洋则逐渐缩小。分裂开的陆块各自漂移到现在的位置,形成了今天人们熟悉的陆地分布状态。
魏格纳少年时便向往到北极去探险,由于父亲的阻止,他没能在高中毕业后就加入探险队,而是进入大学学习气象学。1905年,他以优异成绩获得气象学博士学位后,致力于高空气象学的研究。1906年,他和弟弟两人驾驶高空气球在空中连续飞行了52小时,打破了当时的世界纪录。后来他又参加了去格陵兰岛的探险队,岛上巨大冰山的缓慢运动留给他的极其深刻的印象可能催化了后来他面对世界地图迸发的联想和兴趣。他开始利用业余时间搜集地学资料,查找海陆漂移的证据。
1912年1月6日,魏格纳在法兰克福地质学会上做了题为“大陆与海洋的起源”的演讲,提出了大陆漂移的假说。此后,由于研究冰川学和古气候学第二次去了格陵兰。在随后的第一次世界大战中,他的研究工作中断了,在战场上身负重伤,养病期间他于1915年出版了《海陆的起源》一书,系统地阐述了大陆漂移说。他在《大陆和海洋的形成》这部不朽的著作中努力恢复地球物理、地理学、气象学及地质学之间的联系——这种联系因各学科的专门化发展被割断——用综合的方法来论证大陆漂移。魏格纳的研究表明科学是一项精美的人类活动,并不是机械地收集客观信息。在人们习惯用流行的理论解释事实时,只有少数杰出的人有勇气打破旧框架提出新理论。但由于当时科学发展水平的限制,大陆漂移由于缺乏合理的动力学机制遭到正统学者的非议。魏格纳的学说成了超越时代的理念。
大陆漂移说一提出,就在地质学界引起轩然大波。年轻一代为此理论欢呼,认为开创了地质学的新时代,但老一代均不承认这一新学说。魏格纳在反对声中继续为他的理论搜集证据,为此他又两次去格陵兰考察,发现格陵兰岛相对于欧洲大陆依然有漂移运动,他测出的漂移速度是每年约1米。1930年11月2日,魏格纳在第4次考察格陵兰时遭到暴风雪的袭击,倒在茫茫雪原上,那是他50岁生日的第二天。直到次年4月,搜索队才找到他的遗体。
1968年,法国地质学家勒比雄在前人研究的基础上提出6大板块的主张,它们是——欧亚板块、非洲板块、美洲板块、印度板块、南极板块和太平洋板块。板块学说很好地解决了魏格纳生前一直没有解决的漂移动力问题,使地质学在一个新的高度上获得了全面的综合。随着板块运动被确立为地球地质运动的基本形式,地学也进入了一个新的发展阶段。大陆分久必合、合久必分,海洋时而扩张、时而封闭,已成为人们接受的地壳构造图景。到了20世纪80年代,人们确实相信,从大陆漂移说的提出到板块学说的确立,构成了一次名副其实的现代地学领域的伟大的革命。
魏格纳去世30年后,板块构造学说席卷全球,人们终于承认了大陆漂移学说的正确性。由此可见:一种正确的理论在其初期阶段常常被当作错误抛弃或是被当作与宗教对立的观点被否定,后期阶段则被当作信条来接受。但无论如何,人们至今还纪念魏格纳的,不是他生前冷遇与死后热闹,而是他毕生寻求真理、正视事实、勇于探索和不惜献身的科学精神。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:14 | 显示全部楼层

欧姆

乔治·西蒙·欧姆(1789-1854)生于德国埃尔兰根城,父亲是锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识,并教给少年时期的欧姆,唤起了欧姆对科学的兴趣。16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学,由于经济困难,中途缀学,到1813年才完成博士学业。欧姆是一个很有天才和科学抱负的人,他长期担任中学教师,由于缺少资料和仪器,给他的研究工作带来不少困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器。
    欧姆对导线中的电流进行了研究。他从傅立叶发现的热传导规律受到启发,导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差。因而欧姆认为,电流现象与此相似,猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力,即现在所称的电动势。欧姆花了很大的精力在这方面进行研究。开始他用伏打电堆作电源,但是因为电流不稳定,效果不好。后来他接受别人的建议改用温差电池作电源,从而保证了电流的稳定性。但是如何测量电流的大小,这在当时还是一个没有解决的难题。开始,欧姆利用电流的热效应,用热胀冷缩的方法来测量电流,但这种方法难以得到精确的结果。后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤结合起来,巧妙地设计了一个电流扭秤,用一根扭丝悬挂一磁针,让通电导线和磁针都沿子午线方向平行放置;再用铋和铜温差电池,一端浸在沸水中,另一端浸在碎冰中,并用两个水银槽作电极,与铜线相连。当导线中通过电流时,磁针的偏转角与导线中的电流成正比。他将实验结果于1826年发表。1827年欧姆又在《电路的数学研究》一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=γE。式中S表示电流;E表示电动力,即导线两端的电势差,γ为导线对电流的传导率,其倒数即为电阻。
    欧姆定律发现初期,许多物理学家不能正确理解和评价这一发现,并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视,经济极其困难,使欧姆精神抑郁。直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌,才引起德国科学界的重视。
    欧姆在自己的许多著作里还证明了:电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积和传导性成反比;在稳定电流的情况下,电荷不仅在导体的表面上,而且在导体的整个截面上运动。
    人们为纪念他,将测量电阻的物理量单位以欧姆的姓氏命名。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:15 | 显示全部楼层

安培

安培(André Marie Ampè 1775~1836年),法国物理学家,对数学和化学也有贡献。1775年1月22日生于里昂一个富商家庭。年少时就显出数学才能。他的父亲信奉J.J.卢梭的教育思想,供给他大量图书,令其走自学的道路,于是他博览群书,吸取营养;卢梭关于植物学的著作燃起了他对科学的热情。
    科学成就
    1.安培最主要的成就是1820~1827年对电磁作用的研究。
    ①发现了安培定则
    奥斯特发现电流磁效应的实验,引起了安培注意,使他长期信奉库仑关于电、磁没有关系的信条受到极大震动,他全部精力集中研究,两周后就提出了磁针转动方向和电流方向的关系及从右手定则的报告,以后这个定则被命名为安培定则。
    ②发现电流的相互作用规律
    接着他又提出了电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引,电流方向相反的两条平行载流导线互相排斥。对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨论。
    ③发明了电流计
    安培还发现,电流在线圈中流动的时候表现出来的磁性和磁铁相似,创制出第一个螺线管,在这个基础上发明了探测和量度电流的电流计。
    ④提出分子电流假说
    他根据磁是由运动的电荷产生的这一观点来说明地磁的成因和物质的磁性。提出了著名的分子电流假说。安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。由于分子电流的存在,每个磁分子成为小磁体,两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的,它们产生的磁场互相抵消,对外不显磁性。当外界磁场作用后,分子电流的取向大致相同,分子间相邻的电流作用抵消,而表面部分未抵消,它们的效果显示出宏观磁性。安培的分子电流假说在当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实,它带有相当大的臆测成分;在今天已经了解到物质由分子组成,而分子由原子组成,原子中有绕核运动的电子,安培的分子电流假说有了实在的内容,已成为认识物质磁性的重要依据。
    ⑤总结了电流元之间的作用规律——安培定律
    安培做了关于电流相互作用的四个精巧的实验,并运用高度的数学技巧总结出电流元之间作用力的定律,描述两电流元之间的相互作用同两电流元的大小、间距以及相对取向之间的关系。后来人们把这定律称为安培定律。安培第一个把研究动电的理论称为“电动力学”,1827年安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中。这是电磁学史上一部重要的经典论著。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献,电流的单位“安培”以他的姓氏命名。
    他在数学和化学方面也有不少贡献。他曾研究过概率论和积分偏微方程;他几乎与H戴维同时认识元素氯和碘,导出过阿伏伽德罗定律,论证过恒温下体积和压强之间的关系,还试图寻找各种元素的分类和排列顺序关系。
    3.“电学中的牛顿”
    安培将他的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中,成为电磁学史上一部重要的经典论著。麦克斯韦称赞安培的工作是“科学上最光辉的成就之一,还把安培誉为“电学中的牛顿”。
    安培还是发展测电技术的第一人,他用自动转动的磁针制成测量电流的仪器,以后经过改进称电流计。
    安培在他的一生中,只有很短的时期从事物理工作,可是他却能以独特的、透彻的分析,论述带电导线的磁效应,因此我们称他是电动力学的先创者,他是当之无愧的。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:16 | 显示全部楼层

高斯

高斯(1777-1855)是德国数学家 ,也是科学家,他和牛顿、阿基米德,被誉为有史以来的三大数学家。高斯是近代数学奠基者之一,在历史上影响之大, 可以和阿基米德、牛顿、欧拉并列,有“数学王子”之称。
    他幼年时就表现出超人的数学天才。1795年进入格丁根大学学习。第二年他就发现正十七边形的尺规作图法。并给出可用尺规作出的正多边形的条件,解决了欧几里得以来悬而未决的问题。
    高斯的数学研究几乎遍及所有领域,在数论、代数学、非欧几何、复变函数和微分几何等方面都做出了开创性的贡献。他还把数学应用于天文学、大地测量学和磁学的研究,发明了最小二乘法原理。高理的数论研究 总结 在《算术研究》(1801)中,这本书奠定了近代数论的基础,它不仅是数论方面的划时代之作,也是数学史上不可多得的经典着作之一。高斯对代数学的重要贡献是证明了代数基本定理,他的存在性证明开创了数学研究的新途径。高斯在1816年左右就得到非欧几何的原理。他还深入研究复变函数,建立了一些基本概念发现了着名的柯西积分定理。他还发现椭圆函数的双周期性,但这些工作在他生前都没发表出来。1828年高斯出版了《关于曲面的一般研究》,全面系统地阐述了空间曲面的微分几何学,并提出内蕴曲面理论。高斯的曲面理论后来由黎曼发展。 高斯一生共发表155篇论文,他对待学问十分严谨,只是把他自己认为是十分成熟的作品发表出来。其著作还有《地磁概念》和《论与距离平方成反比的引力和斥力的普遍定律》等。
    高斯最出名的故事就是他十岁时,小学老师出了一道算术难题:“计算1+2+3…+100=?”。 这可难为初学算术的学生,但是高斯却在几秒后将答案解了出来,他利用算术级数(等差级数)的对称性,然后就像求得一般算术级数和的过程一样,把数目一对对的凑在一起:1+100,2+ 99,3+98,……49+52,50+51 而这样的组合有50组,所以答案很快的就可以求出是: 101×50=5050。
    1801年高斯有机会戏剧性地施展他的优势的计算技巧。那年的元旦,有一个后来被证认为小行星并被命名为谷神星的天体被发现当时它好像在向太阳靠近,天文学家虽然有40天的时间可以观察它,但还不能计算出它的轨道。高斯只作了3次观测就提出了一种计算轨道参数的方法,而且达到的精确度使得天文学家在1801年末和1802年初能够毫无困难地再确定谷神星的位置。高斯在这一计算方法中用到了他大约在1794年创造的最小二乘法(一种可从特定计算得到最小的方差和中求出最佳估值的方法在天文学中这一成就立即得到公认。他在《天体运动理论》中叙述的方法今天仍在使用,只要稍作修改就能适应现代计算机的要求。高斯在小行星”智神星”方面也获得类似的成功。
    由于高斯在数学、天文学、大地测量学和物理学中的杰出研究成果,他被选为许多科学院和学术团体的成员。“数学之王”的称号是对他一生恰如其分的赞颂。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:17 | 显示全部楼层

哈勃

美国天文学家爱德温·哈勃(1889-1953)是研究现代宇宙理论最著名的人物之一,是河外天文学的奠基人。他发现了银河系外星系存在及宇宙不断膨胀,是银河外天文学的奠基人和提供宇宙膨胀实例证据的第一人。
    哈勃在芝加哥大学学习时,受天文学家海尔启发开始对天文学发生兴趣。他在该校时即已获数学和天文学的校内学位;但毕业后却前往英国牛津大学学习法律,1913年在美国肯塔基州开业当律师。后来,他终于集中精力研究天文学,并返回芝加哥大学,在该校设于威斯康星州的叶凯士天文台工作。在获得天文学哲学博士学位和从军参战以后,他便开始在威尔逊天文台(现属海尔天文台)专心研究河外星系并作出新发现。20世纪20年代,天文界围绕星系是不是银河系的一部分这个问题展开了一场大讨论。他在1922~1924年期间发现,星云并非都在银河系内。哈勃在分析一批造父变星的亮度以后断定,这些造父变星和它们所在的星云距离我们远达几十万光年,因而一定位于银河系外。这项于1924年公布的发现使天文学家不得不改变对宇宙的看法。
    1925年当他根据河外星系的形状对它们进行分类时,哈勃又得出第二个重要的结论:星系看起来都在远离我们而去,且距离越远,远离的速度越高。这一结论意义深远,以为一直以来,天文学家都认为宇宙是静止的,而现在发现宇宙是在膨胀的,并且更重要的是,哈勃于1929年还发现宇宙膨胀的速率是一常数。这个被称为哈勃常数的速率就是星系的速度同距离的比值。后来经过其他天文学家的理论研究之后,宇宙已按常数率膨胀了100~200亿年。
    20世纪初,大部分天文学家都认为宇宙不会膨胀出银河系。但20世纪20年代初,哈勃用当时最大的望远镜观察神秘的仙女座时,发现仙女座中的星云不是银河系的气体,而是一个完全独立的星系。在银河系之外存在许多其它的星系,宇宙比人类想象的要大许多。
    哈勃根据星系结构来区分星系,至今天文学上仍在延用哈勃的星系分类法。
    由于他对天文学的贡献,哈勃获得许多荣誉称号和奖章。在他的著作中,有《星云光谱的红移》和《哈勃星系图集》。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:17 | 显示全部楼层

笛卡儿

笛卡儿(Descartes,René)(1596-1660),法国数学家、科学家和哲学家。他是西方近代资产阶级哲学奠基人之一。他的哲学与数学思想对历史的影响是深远的。人们在他的墓碑上刻下了这样一句话:“笛卡儿,欧洲文艺复兴以来,第一个为人类争取并保证理性权利的人。”
    笛卡儿出生于法国,父亲是法国一个地方法院的评议员,相当于现在的律师和法官。一岁时母亲去世,给笛卡儿留下了一笔遗产,为日后他从事自己喜爱的工作提供了可靠的经济保障。8岁时他进入一所耶稣会学校,在校学习8年,接受了传统的文化教育,读了古典文学、历史、神学、哲学、法学、医学、数学及其他自然科学。但他对所学的东西颇感失望。因为在他看来教科书中那些微妙的论证,其实不过是模棱两可甚至前后矛盾的理论,只能使他顿生怀疑而无从得到确凿的知识,惟一给他安慰的是数学。在结束学业时他暗下决心:不再死钻书本学问,而要向“世界这本大书”讨教,于是他决定避开战争,远离社交活动频繁的都市,寻找一处适于研究的环境。1628年,他从巴黎移居荷兰,开始了长达20年的潜心研究和写作生涯,先后发表了许多在数学和哲学上有重大影响的论著。在荷兰长达20年的时间里,他集中精力做了大量的研究工作,在1634年写了《论世界》,书中总结了他在哲学、数学和许多自然科学问题上的看法。1641年出版了《行而上学的沉思》,1644年又出版了《哲学原理》等。他的著作在生前就遭到教会指责,死后又被梵蒂冈教皇列为**,但这并没有阻止他的思想的传播。
    笛卡儿不仅在哲学领域里开辟了一条新的道路,同时笛卡儿又是一勇于探索的科学家,在物理学、生理学等领域都有值得称道的创见,特别是在数学上他创立了解析几何,从而打开了近代数学的大门,在科学史上具有划时代的意义。
    笛卡儿的主要数学成果集中在他的“几何学”中。当时,代数还是一门比较新的科学,几何学的思维还在数学家的头脑中占有统治地位。在笛卡儿之前,几何与代数是数学中两个不同的研究领域。笛卡儿站在方法论的自然哲学的高度,认为希腊人的几何学过于依赖于图形,束缚了人的想象力。对于当时流行的代数学,他觉得它完全从属于法则和公式,不能成为一门改进智力的科学。因此他提出必须把几何与代数的优点结合起来,建立一种“真正的数学”。笛卡儿的思想核心是:把几何学的问题归结成代数形式的问题,用代数学的方法进行计算、证明,从而达到最终解决几何问题的目的。依照这种思想他创立了我们现在称之为的“解析几何学”。1637年,笛卡儿发表了《几何学》,创立了直角坐标系。他用平面上的一点到两条固定直线的距离来确定点的距离,用坐标来描述空间上的点。他进而又创立了解析几何学,表明了几何问题不仅可以归结成为代数形式,而且可以通过代数变换来实现发现几何性质,证明几何性质。解析几何的出现,改变了自古希腊以来代数和几何分离的趋向,把相互对立着的“数”与“形”统一了起来,使几何曲线与代数方程相结合。笛卡儿的这一天才创见,更为微积分的创立奠定了基础,从而开拓了变量数学的广阔领域。最为可贵的是,笛卡儿用运动的观点,把曲线看成点的运动的轨迹,不仅建立了点与实数的对应关系,而且把形(包括点、线、面)和“数”两个对立的对象统一起来,建立了曲线和方程的对应关系。这种对应关系的建立,不仅标志着函数概念的萌芽,而且标明变数进入了数学,使数学在思想方法上发生了伟大的转折--由常量数学进入变量数学的时期。正如恩格斯所说:“数学中的转折点是笛卡儿的变数。有了变数,运动进入了数学,有了变数,辨证法进入了数学,有了变数,微分和积分也就立刻成为必要了。笛卡儿的这些成就,为后来牛顿、莱布尼兹发现微积分,为一大批数学家的新发现开辟了道路。
    笛卡儿在其他科学领域的成就同样累累硕果。笛卡儿靠着天才的直觉和严密的数学推理,在物理学方面做出了有益的贡献。从1619年读了开普勒的光学著作后,笛卡儿就一直关注着透镜理论;并从理论和实践两方面参与了对光的本质、反射与折射率以及磨制透镜的研究。他把光的理论视为整个知识体系中最重要的部分。笛卡儿坚信光是“即时”传播的,他在著作《论人》和《哲学原理》中,完整的阐发了关于光的本性的概念。他还从理论上推导了折射定律,与荷兰的斯涅耳共同分享发现光的折射定律的荣誉。他还对人眼进行光学分析,解释了视力失常的原因是晶状体变形,设计了矫正视力的透镜。在力学方面,他提出了宇宙间运动量总和是常数的观点,创造了运动量守恒定律,为能量守恒定律奠定了基础。他还指出,一个物体若不受外力作用,将沿直线匀速运动。
    笛卡儿在其他的科学领域还有不少值得称道的创见。他发展了宇宙演化论,创立了漩涡说。他认为太阳的周围有巨大的漩涡,带动着行星不断运转。物质的质点处于统一的漩涡之中,在运动中分化出土、空气和火三种元素,土形成行星,火则形成太阳和恒星。笛卡儿的这一太阳起源的旋涡说,比康德的星云说早一个世纪,是17世纪中最有权威的宇宙论。他还提出了刺激反应说,为生理学做出了一定的贡献。
    笛卡儿近代科学的始祖。笛卡儿是欧洲近代哲学的奠基人之一,黑格尔称他为“现代哲学之父”。他自成体系,熔唯物主义与唯心主义于一炉,在哲学史上产生了深远的影响。同时,他又是一位勇于探索的科学家,他所建立的解析几何在数学史上具有划时代的意义。笛卡儿堪称17世纪的欧洲哲学界和科学界最有影响的巨匠之一,被誉为“近代科学的始祖”。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:18 | 显示全部楼层

拉瓦锡

安托万-洛朗·拉瓦锡(1743-1794)生于巴黎。拉瓦锡与他人合作制定出化学物种命名原则,创立了化学物种分类新体系。拉瓦锡根据化学实验的经验,用清晰的语言阐明了质量守恒定律和它在化学中的运用。这些工作,特别是他所提出的新观念、新理论、新思想,为近代化学的发展奠定了重要的基础,因而后人称拉瓦锡为近代化学之父。
    在学校是一个天才男孩。20岁时因出色地撰写了巴黎街道照明的设计文章而获得法国科学院的嘉奖。几年之后,即1768年,他被评选为法国科学院的“名誉院士”。
    他为后人留下的杰作是《化学概要》,这篇论文标志着现代化学的诞生。在这篇论文中,拉瓦锡除了正确地描述燃烧和吸收这两种现象之外,在历史上还第一次开列出化学元素的准确名称。名称的确立建立在物质是由化学元素组成的这个基础之上。而在此之前,这些元素有着不同的称谓。在书中,拉瓦锡将化学方面所有处于混乱状态的发明创造整理得有条有理。
    化学家拉瓦锡原来是学法律的。1763年,年仅20岁的拉瓦锡就取得了法律学士学位,并且获律师从业证书。拉瓦锡的父亲是一位颇有名气的律师,家境富有。所以拉瓦锡没有马上去律师,那时他对植物学发生了兴趣,经常上山采集标本使他又对气象学产生了兴趣。在地质学家葛太德的建议下,拉瓦锡师从巴黎著名的化学鲁教授伊勒教授。从此,拉瓦锡就和化学结下不解之缘。
    拉瓦锡的对化学的第一个贡献便是从试验的角度验证并总结了质量守恒定律。早在拉瓦锡出生之时,多才多艺的俄罗斯科学家罗蒙诺索夫就提出了质量守恒定律,他当时称之为“物质不灭定律”,其中含有更多的哲学意蕴。但由于“物质不灭定律”缺乏丰富的实验根据,特别是当时俄罗斯的科学还很落后,西欧对沙俄的科学成果不重视,“物质不灭定律”没有得到广泛的传播。
    拉瓦锡用硫酸和石灰合成了石膏,当他加热石膏时放出了水蒸气。拉瓦锡用天平仔细称量了不同温度下石膏失去水蒸气的质量。他的导师鲁伊勒把失去水蒸气称为“结晶水”,从此就多了一个化学名词……结晶水。这次意外的成功使拉瓦锡养成了经常使用天平的习惯。由此,他总结出质量守恒定律,并成为他进行实验、思维和计算的基础。为了表明守恒的思想,用等号而不用箭头表示变化过程。如糖转变为酒精的发酵过程表示为下面的等式:
    葡萄糖 == 碳酸(CO2)+ 酒精
    这正是现代化学方程式的雏形。为了进一步阐明这种表达方式的深刻含义,拉瓦锡又撰文写到:
    “可以设想,参加发酵的物质和发酵后的生成物列成一个代数式,再假定方程式中的某一项是未知数,然后通过实验,算出它们的值。这样,就可以用计算来检验实验,再用实验来验证计算。我就经常用这种方法修正实验初步结果,使我能通过正确的途径改进实验,直到获得成功。”
    拉瓦锡最重要的发现:燃烧原理,是他对化学研究的第二大贡献。伟大的科学家描述了最重要的气体:氧、氮和氢的作用。拉瓦锡最重要的发现是关于燃烧的原理。之所以能够有此发现,是因为他第一次准确地识别出了氧气的作用。事实上,科学家确认燃烧是氧化的化学反应,即燃烧是物质同某种气体的一种结合。拉瓦锡为这种气体确立了名称,即氧气,事实上就是“成酸的元素”的意思。
    拉瓦锡最终排除了当时流行极广的关于“燃素”的错误看法。按照那种理论,在燃烧期间,任何被燃烧的物质同一种被称为“燃素”的物质相分离。“燃素”被认为是整个燃烧过程的主导者。
    拉瓦锡还识别出了氮气。这种气体早在1772年就被发现了,但却被命名了一个错误的名称——“废气”(意思是“用过的气”,也就是没有燃素的气,因此不会再被用作燃烧的气)。拉瓦锡则发现这种“气体”实际上是由一种被称为氮的气体构成的,因为它“无活力”(来源于希腊语azofe)。后来,他又识别出了氢气,这个名称的意思是“成水的元素”。拉瓦锡还研究过生命的过程。他认为,从化学的观点看,物质燃烧和动物的呼吸同属于空气中氧所参与的氧化作用。
    1772年秋天,拉瓦锡照习惯称量了定量的白磷,使之燃烧、冷却后又称量灰烬(P2O5)的质量,发现质量竟然增加了!他又燃烧硫磺,同样发现灰烬的质量大于硫磺的质量。他想这一定是什么气体被白磷和硫磺吸收了。于是他又改进实验的方法:将白磷放入一个钟罩,钟罩里留有一部分空气,钟罩里的空气用管子连接一个水银柱(注:测定空气的压力)。加热到40℃时白磷就迅速燃烧,水银柱上升。拉瓦锡还发现“1盎司的白磷大约可得到2.7盎司的白色灰烬(P2O5)。增加的重量和所消耗的1/5容积的空气重量基本接近”。
    拉瓦锡的发现和当时的燃素学说是相悖的。燃素学说认为燃烧是分解过程,燃烧产物应该比可燃物质量轻。他把实验结果写成论文交给法国科学院。从此他做了很多实验来证明燃素说的错误。在1773年2月,他在实验记录本上写到:“我所做的实验使物理和化学发生了根本的变化。”他将新化学命名为“反燃素化学”。
    1775年,拉瓦锡对氧气进行研究。他发现燃烧时增加的质量恰好是氧气减少的质量。以前认为可燃物燃烧时吸收了一部分空气,实际上是吸收了氧气,与氧气化合,这就是彻底推翻了燃素说的燃烧学说。
    1777年,拉瓦锡批判燃素学说:“化学家从燃素说只能得出模糊的要素,它十分不确定,因此可以用来任意地解释各种事物。有时这一要素是有重量的,有时又没有重量;有时它是自由之火,有时又说它与土素相化合成火;有时说它能通过容器壁的微孔,有时又说它不能透过;它能同时用来解释碱性和非碱性、透明性和非透明性、有颜色和无色。它真是只变色虫,每时每刻都在改变它的面貌。”
    1777年9月5日,拉瓦锡向法国科学院提交了划时代的《燃烧概论》,系统地阐述了燃烧的氧化学说,将燃素说倒立的化学正立过来。这本书后来被翻译成多国语言,逐渐扫清了燃素说的影响。化学自此切断与古代炼丹术的联系,揭掉神秘和臆测的面纱,取而代之的是科学实验和定量研究。化学由此也进入定量化学(即近代化学)时期。因此称拉瓦锡是近代化学的奠基者,他当之无愧。
    拉瓦锡对化学的第三大贡献是否定了古希腊哲学家的四元素说和三要素说,建立在科学实验基础上的化学元素的概念:“如果元素表示构成物质的最简单组分,那么目前我们可能难以判断什么是元素;如果相反,我们把元素与目前化学分析最后达到的极限概念联系起来,那么,我们现在用任何方法都不能再加以分解的一切物质,对我们来说,就算是元素了。”
    在1789年出版的历时四年写就的《化学概要》里,拉瓦锡列出了第一张元素一览表,元素被分为四大类:
    1.简单物质,光、热、氧、氮、氢等物质元素。
    2.简单的非金属物质,硫、磷、碳、盐酸素、氟酸素、硼酸素等,其氧化物为酸。
    3.简单的金属物质,锑、银、铋、钴、铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌等,被氧化后生成可以中和酸的盐基。
    4.简单物质,石灰、镁土、钡土、铝土、硅土等。
    1789年法国大革命爆发,拉瓦锡由于曾经担任过包税官而自首入狱。被诬陷与法国的敌人有来往,犯有叛国罪,于1794年5月8日处以绞刑。著名的法籍意大利数学家拉格朗日痛心地说:“他们可以一瞬间把他的头割下,而他那样的头脑一百年也许长不出一个来。”

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:19 | 显示全部楼层

居里夫人

最高原则   

  一八七七年的波兰,还是一个千疮百孔、支离破碎的国家。它被沙皇俄国、奥地利和普鲁士侵占着。

  在压迫中降生,在铁蹄下长大的小玛丽,对世间发生的这一切疑惑不解:为什么波兰的孩子不准学波兰话?为什么波兰的孩子不准看波兰书?为什么波兰的孩子要在沙俄监察员的监视下学习?放学回家的路上,玛丽问她的小伙伴:“沙皇要我们波兰干什么?他难道还不够富有吗?他的国土是那么大。”老师最了解孩子们的心里。当沙俄监察员不在的时候,秘密地讲授着波兰民族反抗侵略者的历史;秘密地传授着波兰的文化和语言;秘密地培养孩子们热爱祖国的感情。小玛丽回到家里,父亲和哥哥秘密地给她讲:“压迫会产生反抗”、“知识就是力量”,唤起她追求知识和提高学习成绩的强烈愿望。从此,小玛丽的心窝里,就埋下了对祖国热爱、对侵略者憎恨的感情。虽然她还只有十岁,不懂得怎样去反抗侵略者,但是那种决不屈服的性格却在她幼小的心灵里燃烧着;为祖国解放而学习的念头,在她的脑海里翻腾着。   

  玛丽由于学习刻苦,成绩优异,顺利地从小学升入中学,又以获得金质奖章的成绩在中学毕了业。她多么想继续升学和深造啊!可是,带着殖民枷锁和封建镣铐的波兰,大学是不收女生的。她梦想去巴黎学习物理和化学。可是,清贫的斯克洛道夫斯基一家,连生活都难以维持,又那里拿得出到外国求学的费用呢?何况她姐姐中学毕业已经三年了,幻想到巴黎学医的计划,一次次都变成了泡影。强烈的求知欲望没有使姊妹俩心灰意冷,而是更加倔强地向既定目标挺进。玛丽和姐姐分别去担任家庭教师,一点一滴地积蓄着去巴黎求学的费用。   

  一个春天的早晨,玛丽惊喜地告诉姐姐,她想出了一个到巴黎求学的好办法:“是这样,你把我们俩个节省下来的这一点钱都带上,先到巴黎去,我仍然留在这儿当家庭教师,把我挣来的钱都寄给你,等你当了医生,再设法接我到巴黎去学物理和化学。”多大的牺牲,多好的办法啊!玛丽的这一番话,使她姐姐感激地流下了热泪。打这以后,玛丽更加节衣缩食,按月把自己挣来的钱寄给在巴黎的姐姐,宁肯自己穷得身边连零花钱也没有,连写信的邮票都买不起。贫苦的生活影响不了玛丽刻苦学习的积极性。她为了多学一些,养成了每天早晨六点钟以前就起床学习的习惯,而晚上常常自修到深夜。她不仅刻苦自学,而且不辞辛苦地到波兰农村给孩子们讲授科学知识,到工厂女工中传播波兰文化,而这样做是随时都有可能被密探们发现,被沙俄监察员抓走的。可是玛丽的心目中只有一个念头:为被压迫的祖国服务,为祖国的解放而学。正象她给自己一位童年时代的朋友的信中所说:“我用尽了力量来应付这一切,再接再励……我有一个最高原则:不管是对人或者对事,都决不屈服!……”

    志在顶峰   

  有志者事竟成。度过五年艰苦岁月,玛丽用她倔强的两手开拓了达到理想境界的道路,姐姐获得了博士学位,妹妹踏上了新的征程。   

  玛丽来到巴黎索尔本学院求学,穿着褪了色、挂了丝的衣服;住着难以形容的简陋小屋;钱用光了,常常是整个星期用面包和茶水充饥。大学的图书馆象块有魔力的磁石,紧紧地吸引着玛丽。玛丽象块贪婪的海绵,拚命地吸吮着知识的乳汁。有一次,她正在图书馆里伏案攻读,突然晕倒在地,有的同学找来医 生给她做了检查。原来是因为玛丽忘记了吃饭。忘记吃饭,对于玛丽来说已经成为司空见惯的事了。她的姐夫、姐姐常常为这件事操心,玛丽也常常为这件忘却了的事情发笑。每当晚上十点钟,图书馆闭馆了,玛丽才带着婉惜的心情离去,回到自己的小屋里,在煤油灯下继续用功,一直到后半夜两点钟。当她躺在床上休息的时候,又被冻得不得不爬起来,把自己所有的衣服一件一件地全部穿上,再重新躺下。早晨起床的时候,洗脸盆里的水冻成冰块,就连水壶里的水也结成了冰。艰苦的生活,刻苦的学习,弄得这位年轻的姑娘面色苍白、容颜憔悴。然而,在向科学之巅攀登的玛丽,却象那冰山上的雪莲,开得那样火红,放射出绚丽的异彩。在索尔本学院的学位考试中,玛丽以她优异的成绩获得了物理学硕士第一名。从此,玛丽的研究内容扩充到许多方面。在研究金属磁性的试验中,在物理学会的会议席上,玛丽结识了优秀的物理学家皮埃尔·居里。在崎岖的小路上相识,在向科学顶峰的攀登中结成伴侣。从此玛丽、居里成了不可分开的名字。

  物理学家亨利·柏克勒尔发现:铀的盐类会发出一种看不见的射线。当时,这种神秘射线的来源对科学家们来说,还是一个算不出答案的难题。居里夫妇正是从解决这个难题入手,开始了他们共同的生活和战斗。他们经过反复的研究和试验,终于从沥青状铀矿里先后发现了放射性元素——“钋”和“镭”。亨利·柏克勒尔的难题攻下以后,居里夫妇并没有停止他们的脚步,而是继续向光辉的顶点前进!当时,几平所有的化学家、物理学家对于镭的发现都持观望态度。因此,居里夫妇又给自己提出了一个新的攻坚任务:下决心,从沥青状铀矿中取出“相当”分量的镭,拿出“真凭实据”来,证明这种“神密”射线的存在。

  没有钱买沥青状铀矿作试验,他们就用沥青状铀矿的残渣供试验用;没有实验室,他们就借用所在学校的一间简陋的木板房搞实验。两位科学家向大自然的开战就这样开始了。要把大量的矿渣加热,要在盛矿渣的大桶里每次搅拌好几个小时,是一项艰巨的体力劳动。小屋里散发出来的刺激性很强的蒸汽使人窒息。居里夫妇正是在这种恶劣的条件下,进行着提取“镭”的不懈的搏斗,为了使实验不间断,他们往往就在这里,边做实验,边做顿简单的饭来充饥。日复一日,年复一年,四年时间过去了,尽管居里夫妇历尽了千辛万苦,可是把镭分析出来的试验还是没有成功。

  不卫生的工作环境又使皮埃尔·居里患上了四肢疼痛的病症。玛丽身上的担子就更重了。她需要把大量的矿渣加热、搅拌,把大桶里的流汁倒出来,如蒸馏、结晶等等。化学处理的繁重劳动,累得玛丽瘫痪了一样。每到晚上,她照料完孩子,又要开始他们的论文写作,有时整年的时间在实验室里度过。这对年轻的夫妇没到过一次戏院、没有去听过一次音乐会,甚至没有访问过一次朋友。可是,仅用一年的时间,居里夫妇竟写出过三篇震撼世界的科学论文。正象玛丽·居里后来回顾这段艰苦历程时所说:“…在这 间简陋的木板房子里度过的几年,是我们一生中最有价值的、最幸福的、完全献身于工作的时期。”

  一九0二年深冬的一个雪夜,居里夫妇肩并着肩、手挽着手,迎着万家灯火,踏着厚厚的积雪,习惯地向他们的实验室走去。当皮埃尔·居里划火柴开门的时候,被玛丽·居里拦住说:“不要点亮。”他们摸黑走进小屋,顿时惊呆了。这间简陋的木板房简直成了一个魔宫:从瓶子里、罐子里、桶里放出一片晶莹的蓝光,特别是那支盛试验产物的玻璃管里,放射出来的光更加强烈。看不见的射线,看见了!神秘的射线揭穿了!他们日思夜想的镭诞生了!可是,谁曾想到这世界上第一克镭竟是居里夫妇从八吨沥青状铀矿的残渣碎屑中,经过整整四年的辛勤劳动才提炼出来的。它象镶嵌在科学之巅的一颗明亮的珍珠,被不畏劳苦的居里夫妇亲手摘下来了!这一克镭的诞生包含着居里夫妇多少次失败的教训,多少次胜利的喜悦呵!至于究竟盛着他们多少劳动的汗水和脑汁,那却是无法计算了,但是从居里夫人还在学生时代给她哥哥的信中,我们可以看到这个伟大事业的成功所在:

  “人必须有耐心,特别是要有信心”,“我应该相信,自己对于某种事业有特殊的才干,并且应该不惜任何代价来完成这个事业。”

    鄙视功利   

  居里夫妇发现镭的伟大功绩和获得诺贝尔奖金的荣誉,象一声春雷轰动了整个世界。外国科学界的诚挚邀请电,各地发来的热情贺信,象雪片一样飞来;怀着崇高敬意的来访者络绎不绝;毫不相识的人,请求他们亲笔签名留念;摄影师赶来拍照;新闻记者前来采访……当玛丽·居里还是一个默默无闻的穷学生时,饥饿、寒冷、清贫和冷眼包围着她、侵扰着她,她对这一切曾做出响铮铮地回答:决不屈服!刻苦学习!今天,当百万法郎、灿灿的金质奖章向她微笑的时候;当成功、荣誉、祝贺象潮水般涌来的时候,居里夫妇用坚定的行动,表现了他们具有高贵的品质;毫不夸耀,谦虚忘我!

  一次,有一位报社记者前来采访这位科学家,想把她的事迹报道出去。她坚定地回答:“在科学上重要的是研究出来的‘东西’,不是研究者的‘个人’。”   

  对于研究出来的东西——镭,有几位朋友劝他们申请生产镭的专利权。玛丽·居里代表她的丈夫作出了这样的决定:“不应该这样做。这是违背科学精神的。科学家的研究成果应该公开发表,不受任何限制。——如果我们的发现可以获利,这只是一件偶然的事情,在这上面我们不应该有什么优先权。何况镭是对于病人有好处的……依我看,我们不应当借此来谋利。”他们把这个伟大的发现交给工业界和医学界广泛利用,并不谋求个人的任何私利。   

  巨额的诺贝尔奖金,对于一向清贫的居里夫人来说,并不希罕它,而是把大量的奖金赠送给波兰的大学生、贫困的女友、实验室的助手、没有钱的女学生、教过她的老师、资助过她的亲属。

  瑞士的日内瓦大学公开提议,给他们提供优厚的待遇,聘请他们到大学讲学。做为普通中学教师的居里夫妇认为,这样做尽管对自己有利,但会影响甚至会中断他们的研究工作,因而谢绝了,仍旧在他们那间破旧的木板房里作实验。   

  皮埃尔·居里逝世以后,居里夫人把他们共同研究的成果,价值一百万法郎的镭,无偿地赠送给了一个研究治癌的实验室。她说:“只要能治好病,甚至只要能够使病人减轻一些痛苦,那么我们的工作就不算是徒劳的了。”许多朋友责怪她,没有把这笔财产留给自己的孩子。居里夫人却有自己的见解,她说:“贫困固然不大好受”,“但是富裕却也没有必要,甚至是很讨厌的。”她要求自己的孩子,用勤劳的双手去开拓自己的生活道路。而她给孩子们留下的却是那独立不羁的精神和鄙视功利的高尚品德。   

  有名的学者爱因斯坦曾经这样评价居里夫人:“在我所认识的所有著名人物里面,居里夫人是唯一不为盛名所颠倒的人。”

    英勇献身   

  一九一四年第一次世界大战爆发了。   

  当德国侵略军逼近巴黎的时候,居里夫人毅然走上了反侵略战争的战场。她用她所掌握的科学知识,努力为伤员们服务。为了很快检查出受伤者身上的枪弹和弹皮的所在位置,及时为伤员实施手术,解除他们的痛苦和死亡,居里夫人研究用汽车上的发动机发电,在汽车上安上一套爱克斯光射线设备。这种活动的爱克斯射线车,士兵们亲切地叫它“小居里”。一天早晨,居里夫人乘坐的那辆“小居里”突然发生了事故,跌进了路旁的战壕里,居里夫人被擦伤、摔昏了,这可把年轻的司机吓坏了,表示再也不敢开汽车。居里夫人在战争期间开始刻苦学习驾驶技术。几个星期后,她又成了一名合格的司机。从此,居里夫人亲自驾着汽车,不知疲倦地从一个诊疗站跑到另一个诊疗站,一下车,就投入了透视、照像的紧张战斗……   

  如果说居里夫人在这炮火连天的战场上,英勇的献身精神是可歌可泣的,那么,她在那无声无响的实验室里,英勇的献身精神。更使人肃然起敬。居里夫人继镭的发现之后,又成为爱克斯光射线学方面的权威,并着手提炼放射性元素“锕”。几十年来,居里夫人由于长期从事放射性物质的研究工作,加上恶劣的实验环境和对身体保护的不够严格,时常受到放射性元素的侵袭,使她的血液渐渐受到了破坏。她患有肺病、眼病、胆病、肾病,甚至患过神经错乱症。但是,在居里夫人看来,科学研究要比她本身的健康更重要。她曾为了能参加世界物理学大会,请求医生延期施行肾脏手术;她曾带病回国参加镭研究所的开幕典礼。她曾忍受着眼睛失明的恐惧,顽强地进行科学研究。直到她生命的最后一息,由于恶性贫血、高烧不退,躺在床上的时候,仍然要求她的女儿向她报告实验室里的工作情况,替她校对她写的《放射性》著作。居里夫人把她的一生完全献给了伟大的科学事业。

   一九三四年七月四日,原子时代的先驱、镭的“母亲”——居里夫人与世长辞了。但是,她那决不屈服的最高原则、志在顶峰的雄心壮志、鄙视功利的高尚品德、英勇献身的实际精神,将永远铭刻在人们的心中,激励人们向新的目标前进!

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:20 | 显示全部楼层

麦哲伦

麦哲伦(约1480-1521)(Magellan,Ferdinand),葡萄牙著名航海家和探险家,先后为葡萄牙(1505~1512)和西班牙(1519~1521)作航海探险。从西班牙出发,绕过南美洲,发现麦哲伦海峡,然后横渡太平洋。虽在菲律宾被杀,他的船只继续西航回到西班牙,完成第一次环球航行。被认为是第个环球航行的人。
    麦哲伦出身于贵族家庭,1505年参加葡萄牙海军去印度作战。虽然葡萄牙在非洲东海岸及印度西海岸作战胜利,从而打破了印度洋上的穆斯林势力,也从阿拉伯人手中夺取了海上贸易控制点,但没能控制马六甲,其成就还欠完美。为此,1511年参加攻占马六甲之役。东方的财富经过马六甲流入西方世界的港埠,葡萄牙因控制了马六甲海峡,掌握了通往马来西亚海域与港口的钥匙。但还需要向香料群岛、产生财富的摩鹿加群岛探险。因此于1511年12月作一次侦察航行,到达班达岛后,带了一批香料于1512年回里斯本,次年随军攻打摩洛哥要塞阿萨莫尔,因受伤成终身跛脚。1514年回国后两次上奏国王要求晋级和增加年金,均被拒绝。
    1517年麦哲伦偕同宇宙学者法菜罗去西班牙,放弃葡萄牙国籍,转为西班牙国王查理一世服务。1518年出任远征船队队长,前往为西班牙开辟新的通往摩鹿加的路线。麦哲伦自信能发现一条从大西洋通往南面的海的海峡。1519年9月20日船队启航,270名水手来自9个国家。9月26日到达特内里费岛,10月3日继续向巴西远航;曾在几内亚岸外停泊。11月29日航行到圣奥古斯丁角西南方27里格处(1里格约为5千米)。绕过卡布弗里乌之后,12月13日,船队到达里约热内卢湾。次年3月到达圣朱利安港。
    在镇压了西班牙船长们发起的叛乱后,1520年8月24日离开圣利安港,船队继续南下,10月21日绕过维尔京角时,在南纬52度50分处进入他们要找的海峡(后以麦哲伦的名字命名)。到达淘峡西端,船队只剩下3条船。10月28日进入“南面的海”。回海域风平浪静,被称为“太平洋”。船员们忍受着饥饿的折磨,借助于秘鲁洋流的推动,在麦哲伦无情的决定下,进行横渡太平洋的伟大航行。
    12月18日船队从智利海岸向西北航行,1521年1月24日才看见陆地,可能是土阿莫图群岛的普卡普卡。2月13日在西经158度处穿过赤道,3月6日在马里亚纳群岛中的关岛首次登陆,获得99天以来第一次弄到的新鲜食品。3月9日起航,向西南方向进发。后在今菲律宾群岛的马萨瓦登陆,为西班牙在太平洋找到第一个同盟者。在宿务岛,使地方统治者及其官员们皈依天主教。不到两个月之后,4月27日麦哲伦在麦克坦岛上与当地人作战时被杀。麦哲伦死后,只有两条船到达摩鹿加,而只有“维多利亚”号于1522年9月由埃尔卡诺指挥回到西班牙。生还者还有另外17名欧洲人和4名印第安人。埃尔卡诺从太平洋绕好望角回到大西洋,证明地球是圆的。
    麦哲伦的突出贡献不在于环球航行本身,而在其大胆的信念和对这一事业的出色指挥。他是第一个从东向西跨太平洋航行的人。他以3个多月的航行,改变了当时流行的观念:从新大陆乘船向西只消几天便可到达东印度。麦哲伦船队的环球航行,用实践证明了地球是一个圆体,不管是从西往东,还是从东往西,毫无疑问,都可以环绕我们这个星球一周回到原地。这在人类历史上,永远是不可磨灭的伟大功勋。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:21 | 显示全部楼层

开普勒

开普勒(1571-1630)是德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家。他以数学的和谐性探索宇宙,在天文学方面做出了巨大的贡献。开普勒是继哥白尼之后第一个站出来捍卫太阳中心说、并在天文学方面有突破性成就的人物,被后世的科学史家称为“天上的立法者”。
    开普勒出生在德国威尔的一个贫民家庭,开普勒是一个早产儿,体质很差。他在童年时代遭遇了很大的不幸,四岁时患上了天花和猩红热,虽侥幸死里逃生,身体却受到了严重的摧残,视力衰弱,一只手半残。但开普勒身上有一种顽强的进取精神,但一直坚持努力学习,成绩一直名列前茅。
    1587年进入蒂宾根大学,在校中遇到秘密宣传哥白尼学说的天文学教授麦斯特林。在他的影响下,很快成为哥白尼学说的忠实维护者。大学毕业后,开普勒获得了天文学硕士的学位,被聘请到格拉茨新教神学院担任教师。后来,由于学校被天主教会控制,开普勒离开神学院前往布拉格,与卓越的天文观察家第谷一起专心地从事天文观测工作。正是第谷发现了开普勒的才能。在第谷的帮助和指导下,开普勒的学业有了巨大的进步。第谷死后,开普勒接替了他的职位,被聘为皇帝的数学家。然而皇帝对他十分悭吝,给他的薪俸仅仅是第谷的一半,还时常拖欠不给。他的这一点点收入不足以养活年迈的母亲和妻儿,因此生活非常困苦。但开普勒却从未中断过自己的科学研究,并且在这种艰苦的环境下取得了天文学上的累累成果。
    早期的开普勒深受柏拉图和毕达哥拉斯神秘主义宇宙结构论的影响,以数学的和谐性去探索宇宙。他用古希腊人已经发现的五个正多面体,跟当时巳知的六颗行星的轨道套迭,从而解释了太阳系中包括地球在内恰好有六颗行星以及它们的轨道大小的原因。他把这些结论整理成书发表,定名为《宇宙的秘密》。这个设想虽带有神秘主义色彩,但却也是一个大胆的探索。
    第谷最大的天文学成就就是发现了开普勒。第谷在临终前将自己多年积累的天文观测资料全部交给了开普勒,再三叮嘱开普勒要继续他的工作,并将观察结果出版出来。开普勒接过了第谷尚未完成的研究工作。
    后来,开普勒在伽利略的影响下,通过对行星运动进行深入的研究,抛弃了柏拉图和毕达哥拉斯的学说,逐步走上真理和科学的轨道。
    对火星轨道的研究是开普勒重新研究天体运动的起点。因为在第谷遗留下来的数据资料中,火星的资料是最丰富的,而哥白尼的理论在火星轨道上的偏离最大。开始,开普勒用正圆编制火星的运行表,发现火星老是出轨。他便将正圆改为偏心圆。在进行了无数次的试验后,他找到了与事实较为符合的方案。可是,依照这个方法来预测卫星的位置,却跟第谷的数据不符,产生了8分的误差。这8分的误差相当于秒针0.02秒瞬间转过的角度。开普勒知道第谷的实验数据是可信的,那错误出在什么地方呢?
    正是这个不容忽略的8分使开普勒走上了天文学改革的道路。他敏感的意识到火星的轨道并不是一个圆周。随后,在进行了多次实验后,开普勒将火星轨道确定为椭圆,并用三角定点法测出地球的轨道也是椭圆,断定它运动的线速度跟它与太阳的距离有关。
    这样就得出了关于行星运动的第二条定律:“行星的向径在相等的时间内扫过相等的面积。”这两条定律,刊登于1609年出版的《新天文学》一书。书中他还指出,这两条定律同样适用于其他行星和月球的运动。1612年,开普勒的保护人鲁道夫二世被迫退位,因此他也离开布拉格,去奥地利的林茨。当地专门为他设立了一个数学家的职务。
    经过长期繁复的计算和无数次失败,他终于发现了行星运动的第三条定律:“行星公转周期的平方等于轨道半长轴的立方。”这一结果发表在1619年出版的《宇宙和谐论》中。行星运动三定律的发现为经典天文学奠定了基石,并导致数十年后万有引力定律的发现。
    1604年9月30日在蛇夫座附近出现一颗新星,最亮时比木星还亮。开普勒对这颗新星进行了17个月的观测并发表了观测结果。历史上称它为开普勒新星(这是一颗银河系内的超新星)。1607年,他观测了一颗大彗星,就是后来的哈雷彗星。
    不仅在天文学上,开普勒在在光学领域的贡献也是非常卓越的。他是近代光学的奠基者。他研究了小孔成像,并从几何光学的角度加以解释说明。他指出光的强度和光源的距离的平方成反比。开普勒研究过光的折射问题,认为折射的大小不能单单从物质密度的大小来考虑。例如油的密度比水的密度小,而它的折射却比水的折射大。1611年,开普勒发表了《折光学》一书,阐述了光的折射原理,为折射望远镜的发明奠定了基础。他最早提出了光线和光束的表示法,还成功地改进了望远镜。开普勒还对人的视觉进行了研究,纠正了以前人们所认为的视觉是由眼睛的发射出光的错误观点。他认为人看见物体是因为物体所发出的光通过眼睛的水晶体投射在视网膜上,并且解释了产生近视眼和远视眼的原因。1604年发表《对威蒂略的补充--天文光学说明》。1611年出版《光学》一书,这是一本阐述近代望远镜理论的著作。他把伽里略望远镜的凹透镜目镜改成小凸透镜,这种望远镜被称为开普勒望远镜。
    开普勒还发现大气折射的近似定律,用很简单的方法计算大气折射,并且说明在天顶大气折射为零。他最先认为大气有重量,并且正确地说明月全食时月亮呈红色是由于一部分太阳光被地球大气折射后投射到月亮上而造成的。
    他出版的《哥白尼天文学概要》叙述他对宇宙结构和大小的观点;在《彗星论》中,他指出彗尾总是背着太阳,是因为太阳光排斥彗头的物质所造成;1627年出版的《鲁道夫星表》是根据他的行星运动定律和第谷的观测资料编制的。根据此表可以知道行星的位置,其精度比以前的任何星表都高,直到十八世纪中叶,它一直被视为天文学上的标准星表。
    他于1629年出版的《稀奇的1631年天象》中预言1631年11月7日水星凌日现象,12月6日金星也将凌日,果然如期观测到了水星凌日,而金星凌日西欧看不到。1630年,他几个月领不到薪水,经济困难,不得不亲自前往雷根斯堡索取。在那里突然高烧,几天后在贫病交困中去世。
    晚年的开普勒坚持不懈地同唯心主义的宇宙论作斗争。1625年,他写了题为《为第谷.布拉赫申辩》的著作,驳诉了乌尔苏斯对第谷的攻击,因而受到了天主教会的迫害。天主教会将开普勒的着作列为**。1626年,一群天主教徒保围了开普勒的住所,扬言要处决他。后来,开普勒因为曾担任皇帝的数学家而幸免遇难。
    1630年11月,因数月未得到薪金,生活难以维持,年迈的开普勒不得不亲自到雷根斯堡索取。不幸的是,他刚刚到那里就抱病不起。1630年11月15日,开普勒在一家客栈里悄悄地离开了世界。他死时,除一些书籍和手稿之外,身上仅剩下了7分尼(1马克等于100分尼)。
    开普勒被葬于拉提斯本圣彼得堡教堂,战争过后,他的坟墓已当然无存。但他突破性的天文学理论,以及他不懈探索宇宙的精神却成为了后人铭记他的最好的丰碑。
    开普勒所处的年代正值欧洲从封建主义社会向资本主义社会转变的时期。在科学与神权的斗争中,开普勒坚定地站在了科学的一边,用自己孱弱的身体、艰苦的劳动和伟大的发现来挑战封建传统观念,推动了唯物主义世界观的发展,使人类科学向前跨进了一大步。马克思高度评价了开普勒的品格,称他是自己所喜爱的英雄。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:22 | 显示全部楼层

惠更斯

惠更斯(1629-1695)荷兰物理学家、天文学家、数学家。是与牛顿同一时代的科学家,是历史上最著名的物理学家之一,他对力学的发展和光学的研究都有杰出的贡献,在数学和天文学方面也有卓越的成就,是近代自然科学的一位重要开拓者。他建立向心力定律,提出动量守恒原理,改进了计时器。
    1629年4月14 日出生于海牙。父亲是大臣和诗人,与R.笛卡儿等学界名流交往甚密。惠更斯自幼聪慧,13岁时曾自制一台车床,表现出很强的动手能力。1645~1647年在莱顿大学 学习法律与数学,1647~1649年转入布雷达学院深造。 在阿基米德等人著作及笛卡儿等人直接影响下,致力于 力学、光学、天文学及数学的研究。他善于把科学实践和理论研究结合起来,透彻地解决问题,因此在摆钟的 发明、天文仪器的设计、弹性体碰撞和光的波动理论等 方面都有突出成就。1663年他被聘为英国皇家学会第一 个外国会员,1666年刚成立的法国皇家科学院选他为院士。惠更斯体弱多病,一心致力于科学事业,终生未婚。 1695年7月8日在海牙逝世。
    惠更斯曾首先集中精力研究数学问题,惠更斯在数学上有出众的天才,早在22岁时就发表过关于计算圆周长、椭圆弧及双曲线的著作。他对各种平面曲线,如悬链线、曳物线、对数螺线等都进行过研究,还在概率论和微积分方面有所成就。
    1657年发表的《论赌博中的计算》,就是一篇关于概率论的科学论文,显示了他在数学上的造诣。从1651年起,对于圆、二次曲线、复杂曲线、悬链线、概率问题等发表了一些论著,他还研究了浮体和求各种形状物体的重心等问题。
    摆的研究和运用
    对摆的研究是惠更斯所完成的最出色的物理学工作。多少世纪以来,时间测量始终是摆在人类面前的一个难题。当时的计时装置诸如日规、沙漏等均不能在原理上保持精确。直到伽利略发现了摆的等时性,惠更斯将摆运用于计时器,人类才进入一个新的计时时代。
    当时,惠更斯的兴趣集中在对天体的观察上,在实验中,他深刻体会到了精确计时的重要性,因而便致力于精确计时器的研究。当年伽利略曾经证明了单摆运动与物体在光滑斜面上的下滑运动相似,运动的状态与位置有关。惠更斯进一步确证了单摆振动的等时性并把它用于计时器上,制成了世界上第一架计时摆钟。这架摆钟由大小、形状不同的一些齿轮组成,利用重锤作单摆的摆锤,由于摆锤可以调节,计时就比较准确。在他随后出版的《摆钟论》一书中,惠更斯详细地介绍了制作有摆自鸣钟的工艺,还分析了钟摆的摆动过程及特性,首次引进了“摆动中心”的概念。他指出,任一形状的物体在重力作用下绕一水平轴摆动时,可以将它的质量看成集中在悬挂点到重心之连线上的某一点,以将复杂形体的摆动简化为较简单的单摆运动来研究。
    惠更斯在他的《摆钟论》中还给出了他关于所谓的“离心力”的基本命题。他提出:一个作圆周运动的物体具有飞离中心的倾向,它向中心施加的离心力与速度的平方成正比,与运动半径成反比。这也是他对有关的伽利略摆动学说的扩充。
    在研制摆钟时,惠更斯还进一步研究了单摆运动,他制作了一个秒摆(周期为2秒的单摆),导出了单摆的运动公式。在精确地取摆长为3.0565英尺时,他算出了重力加速度为9.8米/秒2。这一数值与现在我们使用的数值是完全一致的。
    后来,惠更斯和胡克还各自发现了螺旋式弹簧丝的振荡等时性,这为近代游丝怀表和手表的发明创造了条件。
    光的波动说
    在古代和中世纪的漫长岁月里,光是哲学家和自然科学家十分关心的问题。
    到了十七世纪,科学家们对光学现象进行了研究,他们通过出色的实验工作,奠定了近代物理学的基础。这个时期,曾经发生了一场关于光的本性问题的讨论。
    惠更斯在巴黎工作期间曾致力于光学的研究。1678年,他在法国科学院的一次演讲中公开反对了牛顿的光的微粒说。他说,如果光是微粒性的,那么光在交叉时就会因发生碰撞而改变方向。可当时人们并没有发现这现象,而且利用微粒说解释折射现象,将得到与实际相矛盾的结果。因此,惠更斯在1690年出版的《光论》一书中正式提出了光的波动说,建立了著名的惠更斯原理。在此原理基础上,他推倒出了光的反射和折射定律,圆满的解释了光速在光密介质中减小的原因,同时还解释了光进入冰洲石所产生的双折射现象,认为这是由于冰洲石分子微粒为椭圆形所致。
    惠更斯原理是近代光学的一个重要基本理论。但它虽然可以预料光的衍射现象的存在,却不能对这些现象作出解释 ,也就是它可以确定光波的传播方向,而不能确定沿不同方向传播的振动的振幅。因此,惠更斯原理是人类对光学现象的一个近似的认识。直到后来,菲涅耳对惠更斯的光学理论作了发展和补充,创立了“惠更斯--菲涅耳原理”,才较好地解释了衍射现象,完成了光的波动说的全部理论。
    惠更斯在天文学方面有着很大的贡献。他把大量的精力放在了研制和改进光学仪器上。当惠更斯还在荷兰的时候,就曾和他的哥哥一起以前所未有的精度成功地设计和磨制出了望远镜的透镜,进而改良了开普勒的望远镜。惠更斯利用自己研制的望远镜进行了大量的天文观测。因此,他得到的报酬是解开了一个由来已久的天文学之谜。伽利略曾通过望远镜观察过土星,他发现了“土星有耳朵”,后来又发现了土星的“耳朵”消失了。伽利略以后的科学家对此问题也进行过研究,但都未得要领。“土星怪现象”成为了天文学上的一个谜。当惠更斯将自己改良的望远镜对准这颗行星时,他发现了在土星的旁边有一个薄而平的圆环,而且它很倾向地球公转的轨道平面。伽利略发现的“土星耳朵”消失,是由于土星的环有时候看上去呈现线状。以后惠更斯又发现了土星的卫星--土卫六,并且还观测到了猎户座星云、火星极冠等。
    在力学方面的研究,惠更斯是以伽利略所创建的基础为出发点的。在《论摆钟》一书中还论述了关于碰撞的问题。大约在1669年,惠更斯就已经提出解决了碰撞问题的一个法则——“活力”守恒原理,它成为能量守恒的先驱。惠更斯继承了伽利略的单摆振动理论,并在此基础上进一步研究。他把几何学带进了力学领域,用令人钦佩的方法处理力学问题,得到了人们的充分肯定

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:23 | 显示全部楼层

开尔文

开尔文(1824-1907)是英国著名物理学家、发明家,原名W.汤姆孙。他是本世纪的最伟大的人物之一,是一个伟大的数学物理学家兼电学家。他被看作英帝国的第一位物理学家,同时受到世界其他国家的赞赏。他的一生获得了一切可能给予的荣誉。而他也无愧于这一切,这是他在漫长的一生中所作的实际努力而获得的。这些努力使他不仅有了名望和财富,而且赢得了广泛的声誉。
    1824年6月26日开尔文生于爱尔兰的贝尔法斯特。他从小聪慧好学,10岁时就进格拉斯哥大学预科学习。17岁时,曾立志:“科学领路到哪里,就在哪里攀登不息”。1845年毕业于剑桥大学,在大学学习期间曾获兰格勒奖金第二名,史密斯奖金第一名。毕业后他赴巴黎跟随物理学家和化学家V.勒尼奥从事实验工作一年,1846年受聘为格拉斯哥大学自然哲学(物理学当时的别名)教授,任职达53年之久。由于装设第一条大西洋海底电缆有功,英政府于1866年封他为爵士,并于1892年晋升为开尔文勋爵,开尔文这个名字就是从此开始的。1890~1895年任伦敦皇家学会会长。1877年被选为法国科学院院士。1904年任格拉斯哥大学校长,直到1907年12月17日在苏格兰的内瑟霍尔逝世为止。
      开尔文研究范围广泛,在热学、电磁学、流体力学、光学、地球物理、数学、工程应用等方面都做出了贡献。他一生发表论文多达600余篇,取得70种发明专利,他在当时科学界享有极高的名望,受到英国本国和欧美各国科学家、科学团体的推崇。他在热学、电磁学及它们的工程应用方面的研究最为出色。
      开尔文是热力学的主要奠基人之一,在热力学的发展中作出了一系列的重大贡献。他根据盖-吕萨克、卡诺和克拉珀龙的理论于1848年创立了热力学温标。他指出:“这个温标的特点是它完全不依赖于任何特殊物质的物理性质。”这是现代科学上的标准温标。他是热力学第二定律的两个主要奠基人之一(另一个是克劳修斯),1851年他提出热力学第二定律:“不可能从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其他影响。”这是公认的热力学第二定律的标准说法。并且指出,如果此定律不成立,就必须承认可以有一种永动机,它借助于使海水或土壤冷却而无限制地得到机械功,即所谓的第二种永动机。他从热力学第二定律断言,能量耗散是普遍的趋势。1852年他与焦耳合作进一步研究气体的内能,对焦耳气体自由膨胀实验作了改进,进行气体膨胀的多孔塞实验,发现了焦耳-汤姆孙效应,即气体经多孔塞绝热膨胀后所引起的温度的变化现象。这一发现成为获得低温的主要方法之一,广泛地应用到低温技术中。1856年他从理论研究上预言了一种新的温差电效应,即当电流在温度不均匀的导体中流过时,导体除产生不可逆的焦耳热之外,还要吸收或放出一定的热量(称为汤姆孙热)。这一现象后叫汤姆孙效应。
    在电学方面,汤姆孙以极高明的技巧研究过各种不同类型的问题,从静电学到瞬变电流。他揭示了傅里叶热传导理论和势理论之间的相似性,讨论了法拉第关于电作用传播的概念,分析了振荡电路及由此产生的交变电流。他的文章影响了麦克斯韦,后者向他请教,希望能和他研究同一课题,并给了他极高的赞誉。
      开尔文在电磁学理论和工程应用上研究成果卓著。1848年他发明了电像法,这是计算一定形状导体电荷分布所产生的静电场问题的有效方法。他深人研究了莱顿瓶的放电振荡特性,于1853年发表了《莱顿瓶的振荡放电》的论文,推算了振荡的频率,为电磁振荡理论研究作出了开拓性的贡献。他曾用数学方法对电磁场的性质作了有益的探讨,试图用数学公式把电力和磁力统一起来。1846年便成功地完成了电力、磁力和电流的“力的活动影像法”,这已经是电磁场理论的雏形了(如果再前进一步,就会深人到电磁波问题)。他曾在日记中写道:“假使我能把物体对于电磁和电流有关的状态重新作一番更特殊的考察,我肯定会超出我现在所知道的范围,不过那当然是以后的事了。”他的伟大之处,在于能把自己的全部研究成果,毫无保留地介绍给了麦克斯韦,并鼓励麦克斯韦建立电磁现象的统一理论,为麦克斯韦最后完成电磁场理论奠定了基础。
      他十分重视理论联系实际。1875年预言了城市将采用电力照明,1879年又提出了远距离输电的可能性。他的这些设想以后都得以实现。1881年他对电动机进行了改造,大大提高了电动机的实用价值。在电工仪器方面,他的主要贡献是建立电磁量的精确单位标准和设计各种精密的测量仪器。他发明了镜式电流计(大大提高了测量灵敏度)、双臂电桥、虹吸记录器(可自动记录电报信号)等等,大大促进了电测量仪器的发展。根据他的建议,1861年英国科学协会设立了一个电学标准委员会,为近代电学量的单位标准奠定了基础。在工程技术中,1855年他研究了电缆中信号传播情况,解决了长距离海底电缆通讯的一系列理论和技术问题。经过三次失败,历经两年的多方研究与试验,终于在1858年协助装设了第一条大西洋海底电缆,这是开尔文相当出名的一项工作。他善于把教学、科研、工业应用结合在一起,在教学上注意培养学生的实际工作能力。在格拉斯哥大学他组建了英国第一个为学生用的课外实验室。
    汤姆孙还将物理学用到完全不同的领域。他研究过太阳热能的起源和地球的热平衡。他的方法可靠而有趣,但只由于他不知道太阳和地球上的能量来自核能,因而不可能得到正确的结论。他试图用落到太阳上的陨石或用引力收缩来解释太阳热能的起源。约在1854年,他估算太阳的"年龄"小于5×108年,而这只是我们现在知道的值的十分之一。
      从地球表面附近的温度梯度,汤姆孙试图推算出地球热的历史和年龄。他的估算仍然太低,仅为4×108年,而实际值约为5×109年。地质学家以地质现象的演变为理论根据,很快就发现他的估算是错误的。他们不能驳倒汤姆孙的数学,但他们肯定他的假定是错误的。同样,生物学家也发现汤姆孙给出的时间进程与最新的进化论的观念相悖。这一争论持续了多年,汤姆孙完全不理解别人的反对意见是正确的。最后,直到放射性和核反应的发现,才证明了汤姆孙假设的前提是完全错误的。
      流体力学特别是其中的涡旋理论成为汤姆孙最喜爱的学科之一,他受亥姆霍兹工作的启示,发现了一些有价值的定理。他航行的收获之一是在1876年发明了适用于铁船的特殊罗盘,这一发明后来为英国海军所采用,而且一直用到被现代回转罗盘代替为止。汤姆孙的企业生产了许多磁罗盘和水深探测仪,从中大为获利。
      基于他的实践经验和理论知识,汤姆孙感到迫切需要统一电学单位,公制的引入使法国革命向前跨了一大步,但是电学测量却产生了全新的问题。高斯和韦伯奠定了绝对单位制的理论基础,"绝对"意味着它们与特定的物质或标准无关,仅取决于普适的物理定律。在绝对单位制中如何确定刻度,如何选择合适的倍数因子使它能方便地应用于工业,如何劝说科技界共同接受这一单位制,所有这一切都是重要并且困难的任务。1861年英国科学协会任命一个委员会开始这项工作,汤姆孙是其中的一员。他们努力工作了许多年,一直到1881年,由汤姆孙和亥姆霍兹起主导作用的在巴黎召开的一次国际代表大会,和1893年,在芝加哥召开的另一次代表大会,才正式接受这一新的单位制,并采用伏特、安培、法拉和欧姆等作为电学单位,从此它们被普遍使用。然而,单位制的问题并未就此解决,后来的一些会议又改变了其中某些标准量的定义,它们的实际值也相应变动了,虽然这种变动是非常小的。
      开尔文一生谦虚勤奋,意志坚强,不怕失败,百折不挠。在对待困难问题上他讲:“我们都感到,对困难必须正视,不能回避;应当把它放在心里,希望能够解决它。无论如何,每个困难一定有解决的办法,虽然我们可能一生没有能找到。”他这种终生不懈地为科学事业奋斗的精神,永远为后人敬仰。1896年在格拉斯哥大学庆祝他50周年教授生涯大会上,他说:“有两个字最能代表我50年内在科学研究上的奋斗,就是‘失败’两字。”这足以说明他的谦虚品德。为了纪念他在科学上的功绩,国际计量大会把热力学温标(即绝对温标)称为开尔文(开氏)温标,热力学温度以开尔文为单位,是现在国际单位制中七个基本单位之一。
    开尔文的一生是非常成功的,他可以算作世界上最伟大的科学家中的一位。他于1907年12月17日去世时,得到了几乎整个英国和全世界科学家的哀悼。他的遗体被安葬在威斯敏斯特教堂牛顿墓的旁边。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:24 | 显示全部楼层

赫兹

赫兹(1857-1894),德国物理学家,生于汉堡。早在少年时代就被光学和力学实验所吸引。十九岁入德累斯顿工学院学工程,由于对自然科学的爱好,次年转入柏林大学,在物理学教授亥姆霍兹指导下学习。1885年任卡尔鲁厄大学物理学教授。1889年,接替克劳修斯担任波恩大学物理学教授,直到逝世。
    赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在。
    赫兹在柏林大学随赫尔姆霍兹学物理时,受赫尔姆霍兹之鼓励研究麦克斯韦电磁理论,当时德国物理界深信韦伯的电力与磁力可瞬时传送的理论。因此赫兹就决定以实验来证实韦伯与麦克斯韦理论谁的正确。依照麦克斯韦理论,电扰动能辐射电磁波。赫兹根据电容器经由电火花隙会产生振荡原理,设计了一套电磁波发生器,赫兹将一感应线圈的两端接于产生器二铜棒上。当感应线圈的电流突然中断时,其感应高电压使电火花隙之间产生火花。瞬间后,电荷便经由电火花隙在锌板间振荡,频率高达数百万周。由麦克斯韦理论,此火花应产生电磁波,于是赫兹设计了一简单的检波器来探测此电磁波。他将一小段导线弯成圆形,线的两端点间留有小电火花隙。因电磁波应在此小线圈上产生感应电压,而使电火花隙产生火花。所以他坐在一暗室内,检波器距振荡器10米远,结果他发现检波器的电火花隙间确有小火花产生。赫兹在暗室远端的墙壁上覆有可反射电波的锌板,入射波与反射波重迭应产生驻波,他也以检波器在距振荡器不同距离处侦测加以证实。赫兹先求出振荡器的频率,又以检波器量得驻波的波长,二者乘积即电磁波的传播速度。正如麦克斯韦预测的一样。电磁波传播的速度等于光速。1888年,赫兹的实验成功了,而麦克斯韦理论也因此获得了无上的光彩。赫兹在实验时曾指出,电磁波可以被反射、折射和如同可见光、热波一样的被偏振。由他的振荡器所发出的电磁波是平面偏振波,其电场平行于振荡器的导线,而磁场垂直于电场,且两者均垂直传播方向。1889年在一次著名的演说中,赫兹明确的指出,光是一种电磁现象。第一次以电磁波传递讯息是1896年意大利的马可尼开始的。1901年,马可尼又成功的将讯号送到大西洋彼岸的美国。20世纪无线电通讯更有了异常惊人的发展。赫兹实验不仅证实麦克斯韦的电磁理论,更为无线电、电视和雷达的发展找到了途径。
    1887年11月5日,赫兹在寄给亥姆霍兹一篇题为《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》的论文中,总结了这个重要发现。接着,赫兹还通过实验确认了电磁波是横波,具有与光类似的特性,如反射、折射、衍射等,并且实验了两列电磁波的干涉,同时证实了在直线传播时,电磁波的传播速度与光速相同,从而全面验证了麦克斯韦的电磁理论的正确性。并且进一步完善了麦克斯韦方程组,使它更加优美、对称,得出了麦克斯韦方程组的现代形式。此外,赫兹又做了一系列实验。他研究了紫外光对火花放电的影响,发现了光电效应,即在光的照射下物体会释放出电子的现象。这一发现,后来成了爱因斯坦建立光量子理论的基础。
    1888年1月,赫兹将这些成果总结在《论动电效应的传播速度》一文中。赫兹实验公布后,轰动了全世界的科学界。由法拉第开创,麦克斯韦总结的电磁理论,至此才取得决定性的胜利。
    1888年,成了近代科学史上的一座里程碑。赫兹的发现具有划时代的意义,它不仅证实了麦克斯韦发现的真理,更重要的是开创了无线电电子技术的新纪元。
    赫兹对人类文明作出了很大贡献,正当人们对他寄以更大期望时,他却于1894年元旦因血中毒逝世,年仅36岁。为了纪念他的功绩,人们用他的名字来命名各种波动频率的单位,简称“赫”。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:25 | 显示全部楼层

帕斯卡

帕斯卡(1623-1662)(Pascal,Blaise),法国数学家、物理学家、近代概率论的奠基者。他提出一个关于液体压力的定律,后人称为帕斯卡定律。他建立的直觉主义原则对于后来一些哲学家,如卢梭和伯格森等都有影响。
    帕斯卡生于法国奥弗涅的克莱蒙费朗,帕斯卡从小就智力高人一等,12岁时就爱上数学,他父亲是一位受人尊敬的数学家,在其精心地教育下,帕斯卡很小时就精通欧几里得几何,他自己独立地发现出欧几里得的前32条定理,而且顺序也完全正确。12岁独自发现了 “三角形的内角和等于180度”后,开始师从父亲学习数学。16岁就参加巴黎数学家和物理学家小组(法国科学院的前身),17岁时写成数学水平很高的《圆锥截线论》一文,这是他研究德扎尔格关于综合射影几何的经典工作的结果。笛卡儿坚决不相信16岁的孩子能够写出来这样的书,帕斯卡反过来也不承认笛卡儿的解析几何的价值。1642年,刚满19岁的他,设计制造了世界上第一架机械式计算装置——使用齿轮进行加减运算的计算机,原只是想帮助他父亲计算税收用,这是他为了减轻父亲计算中的负担,动脑筋想出来的,却因此而闻名于当时,它成为后来的计算机的雏型。在加法机研制成功之后,帕斯卡认为:人的某些思维过程与机械过程没有差别,因此可以设想用机械模拟人的思维活动。
    1646年前帕斯卡一家都信奉天主教。由于他父亲的一场病,使他同一种更加深奥的宗教信仰方式有所接触,对他以后的生活影响很大。帕斯卡和数学家费马通信,他们一起解决某一个上流社会的赌徒兼业余哲学家送来的一个问题,他弄不清楚他赌掷三个骰子出现某种组合时为什么老是输钱。在他们解决这个问题的过程中,奠定了近代概率论的基础。在他暂短的一生中作出了许多贡献,以在数学及物理学中的贡献最大。1646年他为了检验意大利物理学家伽利略和托里拆利的理论,制作了水银气压计,在能俯视巴黎的克莱蒙费朗的山顶上反复地进行了大气压的实验,为流体动力学和流体静力学的研究铺平了道路。实验中他为了改进托里拆利的气压汁,他在帕斯卡定律的基础上发明了注射器,并创造了水压机。他关于真空问题的研究和著作,更加提高了他的声望。他从小就体质虚弱,又因过度劳累而使疾病缠身。然而正是他在病休的1651~1654年间,紧张地进行科学工作,写成了关于液体平衡、空气的重量和密度及算术三角形等多篇论文,后一篇论文成为概率论的基础。在1655~1659年间还写了许多宗教著作。晚年,有人建议他把关于旋轮线的研究结果发表出来,于是他又沉浸于科学兴趣之中,但从1659年2月起,病情加重,使他不能正常工作,而安于虔诚的宗教生活。最后,在巨大的病痛中逝世。
    帕斯卡定律是流体(气体或液体)力学中,指封闭容器中的静止流体的某一部分发生的压强变化,将毫无损失地传递至流体的各个部分和容器壁。帕斯卡首先阐述了此定律。压强等于作用力除以作用面积。根据帕斯卡原理,在水力系统中的一个活塞上施加一定的压强,必将在另一个活塞上产生相同的压强增量。如果第二个活塞的面积是第一个活塞的面积的10倍,那么作用于第二个活塞上的力将增大为第一个活塞的10倍,而两个活塞上的压强仍然相等。水压机就是帕斯卡原理的实例。它具有多种用途,如液压制动等。帕斯卡还发现:静止流体中任一点的压强各向相等,即该点在通过它的所有平面上的压强都相等。这一事实也称作帕斯卡原理(定律)。
    帕斯卡在数学方面的贡献也很杰出。1639年,他在一篇出色的数学论文《论圆锥曲线》,提出了一条定理,后人把它叫做帕斯卡定理。他还提出了有名的帕斯卡三角形,阐明了代数中二项式展开的系数规律。数学家德札尔格非常欣赏帕斯卡的才华,把这个曲线命名为 “帕斯卡神秘六线形”,并亲自担任了帕斯卡的教师。
    在他撰写的哲学名著《思想录》 里,帕斯卡留给世人一句名言:“人只不过是一根芦苇, 是自然界最脆弱的东西,但他是一根有思想的芦苇。” 科学界铭记着帕斯卡的功绩,国际单位制规定“压强”单位为“帕斯卡”,是因为他率先提出了描述液体压强性质的“帕斯卡定律”。计算机领域更不会忘记帕斯卡的贡献,1971年面世的PASCAL语言,也是为了纪念这位先驱,使帕斯卡的英名长留在电脑时代里。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:26 | 显示全部楼层

玻意耳

玻意耳(1627-1691)(Robert Boyle)英国化学家和自然哲学家。伦敦皇家学会创始人之一,由于研究气体性质而闻名,是近代化学元素理论的先驱。
    玻意耳出生于爱尔兰的利斯莫尔。幼年就聪慧过人,有超人的记忆力和非凡的语言才能。当时他还经常参加一些著名科学家的聚会,去听他们就一些科学问题的讨论,但他主张“实验决定一切”。
    1661年6月18日玻意耳公布了他的实验结果--“空气是可以压缩的”。而且这种可压缩性与加在气体上的压强成简单的反比关系。这就是人们所熟知的玻意耳定律,这个定律因为在14年后又为法国科学家马略特独立的发现,故用他们两个人的名字命名,称为玻意耳-马略特定律。
    1657年当他听到葛利克所做的实验后,便着手设计他自己的抽气泵。在精明强干的助手R.胡克的帮助下,他成功地制造了抽气泵,得以进行了许多开拓性实验。由这种空气泵获得的真空一度被叫做玻意耳真空。1668年后他移居伦敦,埋头从事化学实验和研究,取得了一系列成就。他是第一位收集气体的化学家。此外,他在1662年发现:空气不但可以压缩,而且这种可压缩性按一简单的反比关系随压强而变化。如果将一定量的气体置于两倍压强之下,则气体的体积减少一半;如果压强增大到3倍,气体的体积就减少到三分之一。反之,如压力减小,气体则膨胀。这个反比关系被称为玻意耳定律。
    他改进了盖利克发明的真空泵,利用它进行了一系列气体性质的开拓性实验。例如,他曾将真空泵放在屋顶,水管放在地面的大水罐内,发现当水银气压计指示29英寸时,水不可能被提升到33英尺以上。1660年他将实验结果汇编成册,出版了他的第一部著作《涉及空气弹性及其效果的新物理——力学实验》。他用实验论证了空气是有重量和弹性(当时玻意耳称之为弹力)的物质。论证了空气对于燃烧、呼吸和传声是必不可少的。论证了压强对水的沸点的影响,指出当使周围的空气稀薄时热水就能沸腾起来。论证了细管中液体的上升(即毛细现象)是和大气压力无关的,这与当时的观点截然相反。论证了真空中虹吸失效。还研究了空气的比重、折射率等等。这本书引起了耶稣教徒的诘难,认为其中有诈。玻意耳在助手R.汤利的协助下做了实验,通过实验不但证实了“空气的弹性有能力作出远远超过我们需要归之于它的事实”。
    他最重要的化学著作是1661年发表的《怀疑的化学家》,此书标志着近代化学从炼金术中脱胎出来。从玻惫耳开始化学被看做是一门理论科学,它不再是经验记忆。因此,恩格斯说:“是玻意耳把化学确立为科学”。对旧的元素概念的清除,是玻意耳对近代化学的第二个贡献。他认为无论是亚里士多德的“土、气、火、水四元素”理论和帕拉采尔苏斯的医学化学家们的“盐、硫、汞三要素”学说,都不能看做是化学元素,只有那些由复合物分解后,得到的最终产物才能被看成为元素。他还差一点成为化学元素磷的发现者,1680年,他从尿中提取了磷。但是在此之前大约5~10年问,布兰德(Brand,H.1630~?,德国化学家〕先于玻意耳作出此项发现。究竟谁先发现了磷,发生了激烈争论,这主要是因为研究者对其发现保密所致。玻意耳坚决主张一切实验成果应该清楚而迅速地予以报道,以便让其他人重做、证实和受益。从那以后,这一主张就成为一条公认的科学原则。玻意耳运用实验主义的哲学来研究物质以及使其所能发生的变化,从这个意义上讲,玻意耳堪称化学之父。然而,这项改革并不彻底,直到一个世纪后的拉瓦锡才彻底完成。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:27 | 显示全部楼层

哈维

大凡在科学史上有所发现、有所发明、有所创造的人,都是敢于向权威挑战的人。哥白尼敢于怀疑亚里士多德的理论,怀疑“地心说”,才创立了全新的“日心说”。到了17世纪初,又出现了一位敢于向权威提出怀疑的学者——哈维。
    哈维(1578-1657)(Harvey,William),出生于英国的一个富裕农民的家里。他19岁毕业于英国的剑桥大学,之后到意大利留学,5年后他成为医学博士。在意大利学医时,他还常常去听伽利略讲授的力学和天文,深受这位教授的影响,使他的求知欲已跨越了学科的界线。伽利略注重实验的做法,对哈维影响极大,这为他日后研究医学,发现人的血液循环奠定了基础。
    说到认识人的血液循环时,对于今天的青少年来讲,似乎无人怀疑过。然而,在古代,要认识它可不容易,而且多少科学家、学者付出了昂贵的代价——鲜血和生命。
    在古代,著名学者、哲学家亚里士多德的言论,被誉为仅次于神的权威,不容置疑。他对于人的血液循环毫无认识,因而十分错误地提出人体内(血管内)充满着空气。这种错误的说法延续了几百年,直到1800年前,被一位古罗马的神医盖仑否定,他指出人血管里流的是血。显然,比亚里士多德前进了一大步。
    盖仑的理论认为,血液在人体内像潮水一样流动之后,便消失在人体四周。由于他是一位名望极高的神医,于是人们1千年内都把他这种血液理论奉为真理,不许怀疑。
    然而,科学是不断发展的。到了16世纪,欧洲文艺复兴,促进了科学的发展。当时比利时的医生维萨里认为盖仑的理论是错误的。不久,西班牙的医生、宗教的改革者塞尔维特便提出了血液在心肺之间进行小循环的看法,这两位巴黎大学里的同学,相继向权威盖仑进行挑战。但是他们都付出了惊人的代价,维萨里受到宗教裁判所的迫害,被判处死刑。塞尔维特由于出版了《基督教的复兴》触犯了西班牙教会,有人扬言要处死他,他便逃往日内瓦。可惜仍没有逃过劫难,他被人出卖,1553年10月,在日内瓦被当作“异教徒”,活活烧死。这两位医生为了研究人的血液循环,向权威挑战,献出了宝贵的生命。
    科学探索是无止境的。半个世纪之后,已经成长为医生的哈维继承了他们的事业,他决心弄清人体血液的奥秘,认为如能突破对于治病救人必将有新的贡献。于是,他选择血液这一专题,进行秘密研究。
    可以说,哈维是医生、生理学家、胚胎学家。他一生中写过大量的科学论著,但是只发表了《心血运动论》和《论动物的生殖》两书以及几封为《心血运动论》辩护的公开信。其中1628年,发表的划时代著作《关于动物心脏与血液运动的解剖研究》(中译名称以《心血运动论》驰名)标志着近代生理学的诞生,同时也奠定了哈维在科学发展史上的重要地位。在哈维晚年时,他在伦敦的寓所遭到抢劫,后又被大火焚烧,留下的手稿仅有两部,一部是论述感觉的,一部是论述动物运动的。 在《心血运动论》中,哈维提供了大量的证据,其中包括人的临床观察、尸体解剖、许多种类动物的解剖与观察,而且利用定量思想、逻辑分析和生理测试,从各个方面证明心脏是一个可以泵出血液的肌肉实体,血液以循环的方式在血管系统中不断流动。
    哈维系统地分析了前人的研究情况:公元前3世纪古希腊的医生,解剖学的创始人赫罗非拉斯,最早把静脉与动脉区分开来;公元前2世纪,盖仑提出了血液流动的理论;15世纪,著名画家、医生达·芬奇,通过解剖,发现并提出了心脏有四个腔的理论,以及维萨里与塞尔维特研究的成果。前人的研究成果,首先开拓了哈维的视野,然而,他是一个善于思索的人,并不迷信权威的理论,更难能可贵的是他敢于怀疑权威的理论,他喜欢“打破沙锅问到底”,他问自己“血液真的流到人体四周就消失了吗?怎么会消失的呢?”等等。
    他决心像伽利略一样,通过实验,去揭开人体血液循环的神秘面纱。这一系列实验,他首先拿动物开刀,他认为动物的血液与人有着相似之处,据他的笔记记载,他一生共解剖过动物的种类多达40多种。他解剖过许多大动物,通过解剖,终于发现心脏像一个水泵,把血液压出来,血液便流向全身。
    哈维用兔子和蛇,反复做实验,他把它们解剖开之后,找出还在跳动的动脉血管,然后用镊子把它们夹住,观察血管的变化,他发现血管通往心脏的一头很快膨胀起来,而另一端就马上瘪下去了,这说明血是从心脏里向外流出来的,由此证明动脉里的血压在升高。他又用同样的方法,找出了大的静脉血管,用镊子夹住,其结果正好与动脉血管相反,靠近心脏的那一段血管瘪了下去,而远离心脏的另一端鼓胀了起来,这说明静脉血管中的血是流向心脏的。
    哈维在不同的动物解剖中发现了上述同样的结果,他终于得出了这样一个结论:血液由心脏这个“泵”压出来,从动脉血管流出来,流向身体各处,然后,再从静脉血管中流回去,回到心脏,这样完成了血液循环。他把这一发现写成了《动物心脏和血液运动》一书,正式提出了关于血液循环的理论,为了使读者信服他的理论,他在书中说:“推理和实验都表明血液是由于心室的跳动而穿过肺脏和心脏的,由心脏送出分布全身,流到动脉和肌肉的细孔,然后通过静脉由外围各方流向中心,由较小的静脉流向较大的静脉,最后流入右心室。……因此,有绝对的必要作出这样的结论:动物的血液是被压入循环而且是不断流动着的;这是心脏借跳动起来完成的动作和机能,也是心脏的动作和唯一结果。”
    为了让人们接受他的观点,证明人的血液循环也与动物是一样的,他还在人身上反复地实验。他请了一些比较瘦的人(容易在身上找到血管)。他把那些人手臂上的大静脉血管用绷带扎紧,结果发现靠近心脏的一段血管瘪下去,而另一端鼓了起来。他又扎住了动脉血管,发现远离心脏的那一端动脉不再跳动,而另一端,很快鼓了起来。证明完全与动物的血液循环是一样的。他在书上告诫人们:“无论是教解剖学或学解剖学的,都应当以实验为依据,而不应当以书籍为依据;都应当以自然为老师,而不应当以哲学为老师。”
    哈维终于在医学史上取得了巨大的成功,但他的理论因为有悖于权威的理论,所以,书出版之后,就遭到当时学术界、医学界、宗教界的权威人士的攻击,说他的著作是一派胡言,是荒谬而不可信的。幸好,哈维当时是英国国王查理一世的御医,受到国王的宠幸,这才使他没有像前辈维萨里、塞尔维特那样付出生命的代价。
    直到哈维1657年逝世以后的第四年,伽利略发明的望远镜,被意大利马尔比基教授改制为显微镜用于医学上,观察到毛细血管的存在,才真正证实了哈维理论的正确性。哈维的血液循环理论的被确认,标志着当时的科技在医学领域中的显著成就。
    哈维的贡献是划时代的,他的工作标志着新的生命科学的开始,属于发端于16世纪的科学革命的一个重要组成部分。哈维因为他的出色的心血系统的研究(以及他的动物生殖的研究),使得他成为与哥白尼、伽利力、牛顿等人齐名的科学革命的巨匠。他的《心血运动论》一书也像《天体运行论》、《关于托勒密和哥白尼两大体系的对话》、《自然哲学之数学原理》等著作一样,成为科学革命时期以及整个科学史上极为重要的文献。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:28 | 显示全部楼层

冯·诺伊曼

冯·诺伊曼(Neumann,John von)(1903-1957),是20世纪最杰出的数学家之一,于1945年提出了“程序内存式”计算机的设计思想。这一卓越的思想为电子计算机的逻辑结构设计奠定了基础,已成为计算机设计的基本原则。由于他在计算机逻辑结构设计上的伟大贡献,他被誉为“计算机之父”。
    诺伊曼于1903年出生于匈牙利的布达佩斯。他是一个数字神童,11岁时已显示出数学天赋。12岁的诺伊曼就对集合论,泛函分析等深奥的数学领域了如指掌。青年时期,诺伊曼从著名数学家希尔伯特,从此,他更是如鱼得水,在数学在海洋中畅游。在获得数字博士之后,他成为美国普林斯顿大学的第一批终身教授,那时,他还不到30岁。
    诺伊曼不仅是个数学天才,在其他领域也大有建树。他精通七种语言,在化学方面也有相当的造诣,曾获苏黎世高等技术学院化学系大学学位。更为难得的是,他并不仅仅局限于纯数学上的研究,而是把数学应用到其他学科中去。他对经典力学、量子力学和流体力学的数学基础进行过深入的研究,并获得重大成果,这些都说明诺伊曼具备了坚实的数理基础,和广博的知识,为他后来从事计算机逻辑设计提供了坚强的后盾。
    1944年,诺伊曼参加**的研制工作,该工作涉及到极为困难的计算。在对原子核反应过程的研究中,要对一个反应的传播做出“是”或“否”的回答。解决这一问题通常需要通过几十亿次的数学运算和逻辑指令,尽管最终的数据并不要求十分精确,但所有的中间运算过程均不可缺少,且要尽可能保持准确。他所在的洛·斯阿拉莫斯实验室为此聘用了一百多名女计算员,利用台式计算机从早到晚计算,还是远远不能满足需要。无穷无尽的数字和逻辑指令如同沙漠一样把人的智慧和精力吸尽。
    被计算机所困扰的诺伊曼在一次极为偶然的机会中知道了ENIAC计算机的研制计划,从此他投身到计算机研制这一宏伟的事业中,建立了一生中最大的丰功伟绩。
    1944年夏的一天,正在火车站候车的诺伊曼巧遇戈尔斯坦,并同他进行了短暂的交谈。当时,戈尔斯坦是美国弹道实验室的军方负责人,他正参与ENIAC计算机的研制工作。在交谈在,戈尔斯坦告诉了诺伊曼有关ENIAC的研制情况。具有远见卓识的诺伊曼为这一研制计划所吸引,他意识到了这项工作的深远意义。
    几天之后,诺伊曼专程来到莫尔学院,参观了尚未竣工的这台庞大的机器,并以其敏锐的眼光,一下子抓住了计算机的灵魂--逻辑结构问题,令年轻的ENIAC的研制们敬佩不已。
    因实际工作中对计算的需要以及把数学应用到其他科学问题的强烈愿望,使诺伊曼迅速决定投身到计算机研制者的行列。对业已功成名就的诺伊曼来说,这样做需要极大的勇气,因为这是一个成败未卜的新征途,一旦失败,会影响他已取得的名誉和地位。诺伊曼却以对新事物前途的洞察力,毅然决然地向此征途迈出了第一步,于1944年8月加入莫尔计算机研制小组,为计算机研制翻开了辉煌的一页。
    诺伊曼以其非凡的分析、综合能力及雄厚的数理基础,集众人之长,提出了一系列优秀的设计思想,在他和莫尔小组其他成员的共同努力下,只经历了短短的十个月,人类在数千年中积累起来的科学技术文明,终于结出了最激动人心的智慧之花--一个全新的存储程序通用电子计算机方案(EDVAC方案)诞生了。
    诺伊曼以“关于EDVAC的报告草案”为题,起草了长达101页的总结报告。报告广泛而具体地介绍了制造电子计算机和程序设计的新思想。报告明确规定,EDVAC计算机由计算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出五大部分组成,并阐述了这五大部分的职能和相互关系。这份报告是计算机发展史上一个划时代的文献,它向世界宣告:电子计算机的时代开始了。
    1954年6月,诺伊曼到美国普林斯顿高级研究所工作,出任ISA计算机研制小组的主任职位。在那时,他提出了更加完善的设计报告“电子计算装置逻辑结构初探”。报告中,诺伊曼对EDVAC中的两大设计思想作了进一步的论证,为计算机的设计树立了一座里程碑。
    设计思想之一是二进制,他根据电子元件双稳工作的特点,建议在电子计算机中采用二进制。报告提到了二进制的优点,并预言,二进制的采用将大简化机器的逻辑线路。
    实践证明了诺伊曼预言的正确性。如今,逻辑代数的应用已成为设计电子计算机的重要手段,在EDVAC中采用的主要逻辑线路也一直沿用着,只是对实现逻辑线路的工程方法和逻辑电路的分析方法作了改进。
    程序内存是诺伊曼的另一杰作。通过对ENIAC的考察,诺伊曼敏锐地抓住了它的最大弱点--没有真正的存储器。ENIAC只在20个暂存器,它的程序是外插型的,指令存储在计算机的其他电路中。这样,解题之前,必需先相好所需的全部指令,通过手工把相应的电路联通。这种准备工作要花几小时甚至几天时间,而计算本身只需几分钟。计算的高速与程序的手工存在着很大的矛盾。
    针对这个问题,诺伊曼提出了程序内存的思想:把运算程序存在机器的存储器中,程序设计员只需要云存储器中寻找运算指令,机器就会自行计算,这样,就不必每个问题都重新编程,从而大大加快了运算进程。这一思想标志着自动运算的实现,标志着电子计算机的成熟,已成为电子计算机设计的基本原则。   
    冯·诺伊曼为计算机的发展道路打通了一道道关卡。尽管长期以来,关于二进制的引入和程序内存的发明权一直有争议,但是,诺伊曼在计算机总体配置和逻辑设计上所做的卓越贡献掀起了一次计算机热潮。推动了电子计算机的发展。他无愧于“计算机之父”这一美称。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 11:29 | 显示全部楼层

斯蒂芬森

斯蒂芬森(1789-1848),英国工程师,铁路机车的发明家。早年做工,没有受过学校教育,直到18岁还是一个文盲。1810年斯蒂芬森开始着手制造蒸汽机车。1813年他在附近煤矿观摩了用来从煤矿拉煤的"装有轮子的蒸汽锅炉",这个笨重的装置由于在光滑的木轨上无法牵引,因此加装了一个棘轮,使其在轨道上滚行。斯蒂芬森回去后研制了"布卢彻"机车,能以6千米/小时的速度牵引8辆装有30吨煤的货车。他并不以此为满足,继续研究提高机车功率的方法,采用了蒸汽鼓风法,把废汽导引向上喷出烟囱,带动后面的空气,从而加强了通风。这个新设计使蒸汽机车进入实用阶段。人们给它取了一个名字叫"火车"。"火车"这个名字在今天已经流传到全世界,而蒸汽机车被叫做"火车头"。以后,他又制造了几台机车,并因发明煤矿安全灯而获得声誉。1825年9月27日当第一列由斯蒂芬森设计的机车牵引的列车运载450名旅客,以24千米/小时的速度从达灵顿驶到斯托克时,铁路运输事业就从此诞生了。1829年曾举行一次机车比赛,斯蒂芬森的新机车"火箭"号,以58千米/小时的速度获胜。在以后的10年中,斯蒂芬森造了12辆与"布卢彻"相似的火车头,布卢彻自信地预言,"我深信一条可以使用我的蒸汽火车头的铁路,效果远较运河为佳。我敢打赌,我的蒸汽机车在一条长长的良好铁路上,每天可以运输40至60吨货物行驶100千米路程。铁路建设在英国、欧洲和北美洲迅速展开,而斯蒂芬森继续作为这种革命性的运输工具的主要指导者,解决许多铁路建筑、桥梁设计、机车和车辆制造问题,并在国内外许多铁路工程中担任顾问。

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 楼主| 发表于 2008-2-22 18:47 | 显示全部楼层

牛顿

我不知道在别人看来,我是什么样的人;但在我自己看来,我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现。
                     ——牛顿
1643年1月4日,在英格兰林肯郡小镇沃尔索浦的一个自耕农家庭里,牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿,出生时只有三磅重,接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人,并且竟活到了85岁的高龄。
  牛顿出生前三个月父亲便去世了。在他两岁时,母亲改嫁给一个牧师,把牛顿留在外祖母身边抚养。11岁时,母亲的后夫去世,母亲带着和后夫所生的一子二女回到牛顿身边。牛顿自幼沉默寡言,性格倔强,这种习性可能来自它的家庭处境。
    大约从五岁开始,牛顿被送到公立学校读书。少年时的牛顿并不是神童,他资质平常,成绩一般,但他喜欢读书,喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物,并从中受到启发,自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意,如风车、木钟、折叠式提灯等等。
    传说小牛顿把风车的机械原理摸透后,自己制造了一架磨坊的模型,他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上,然后在轮子的前面放上一粒玉米,刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米,就不断的跑动,于是轮子不停的转动;又一次他放风筝时,在绳子上悬挂着小灯,夜间村人看去惊疑是彗星出现;他还制造了一个小水钟。每天早晨,小水钟会自动滴水到他的脸上,催他起床。他还喜欢绘画、雕刻,尤其喜欢刻日晷,家里墙角、窗台上到处安放着他刻画的日晷,用以验看日影的移动。
  牛顿12岁时进了离家不远的格兰瑟姆中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民,但牛顿本人却无意于此,而酷爱读书。随着年岁的增大,牛顿越发爱好读书,喜欢沉思,做科学小实验。他在格兰瑟姆中学读书时,曾经寄宿在一位药剂师家里,使他受到了化学试验的熏陶。
    牛顿在中学时代学习成绩并不出众,只是爱好读书,对自然现象由好奇心,例如颜色、日影四季的移动,尤其是几何学、哥白尼的日心说等等。他还分门别类的记读书笔记,又喜欢别出心裁的作些小工具、小技巧、小发明、小试验。
    当时英国社会渗透基督教新思想,牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚,这可能影响牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中,还看不出幼年的牛顿是个才能出众异于常人的儿童。
    后来迫于生活,母亲让牛顿停学在家务农,赡养家庭。但牛顿一有机会便埋首书卷,以至经常忘了干活。每次,母亲叫他同佣人一道上市场,熟悉做交易的生意经时,他便恳求佣人一个人上街,自己则躲在树丛后看书。有一次,牛顿的舅父起了疑心,就跟踪牛顿上市镇去,发现他的外甥伸着腿,躺在草地上,正在聚精会神地钻研一个数学问题。牛顿的好学精神感动了舅父,于是舅父劝服了母亲让牛顿复学,并鼓励牛顿上大学读书。牛顿又重新回到了学校,如饥似渴地汲取着书本上的营养。
求学岁月
  1661年,19岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院,靠为学院做杂务的收入支付学费,1664年成为奖学金获得者,1665年获学士学位。
    17世纪中叶,剑桥大学的教育制度还渗透着浓厚的中世纪经院哲学的气味,当牛顿进入剑桥时,哪里还在传授一些经院式课程,如逻辑、古文、语法、古代史、神学等等。两年后三一学院出现了新气象,卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座,规定讲授自然科学知识,如地理、物理、天文和数学课程。
    讲座的第一任教授伊萨克•巴罗是个博学的科学家。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。
    在这段学习过程中,牛顿掌握了算术、三角,读了开普勒的《光学》,笛卡尔的《几何学》和《哲学原理》,伽利略的《两大世界体系的对话》,胡克的《显微图集》,还有皇家学会的历史和早期的哲学学报等。
  牛顿在巴罗门下的这段时间,是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁,精于数学和光学,他对牛顿的才华极为赞赏,认为牛顿的数学才超过自己。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。他学习了欧几里得的《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。
  1665~1666年严重的鼠疫席卷了伦敦,剑桥离伦敦不远,为恐波及,学校因此而停课,牛顿于1665年6月离校返乡。
    由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养,对探索自然现象产生浓厚的兴趣,家乡安静的环境又使得他的思想展翅飞翔。1665~1666年这段短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月,他在自然科学领域内思潮奔腾,才华迸发,思考前人从未思考过的问题,踏进了前人没有涉及的领域,创建了前所未有的惊人业绩。
    1665年初,牛顿创立级数近似法,以及把任意幂的二项式化为一个级数的规则;同年11月,创立正流数法(微分);次年1月,用三棱镜研究颜色理论;5月,开始研究反流数法(积分)。这一年内,牛顿开始想到研究重力问题,并想把重力理论推广到月球的运动轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们的轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说,说的也是此时发生的轶事。
    总之,在家乡居住的两年中,牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造,并关心自然哲学问题。他的三大成就:微积分、万有引力、光学分析的思想都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。
  1667年复活节后不久,牛顿返回到剑桥大学,10月1日被选为三一学院的仲院侣(初级院委),翌年3月16日获得硕士学位,同时成为正院侣(高级院委)。1669年10月27日,巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职,26岁的牛顿晋升为数学教授,并担任卢卡斯讲座的教授。巴罗为牛顿的科学生涯打通了道路,如果没有牛顿的舅父和巴罗的帮助,牛顿这匹千里马可能就不会驰骋在科学的大道上。巴罗让贤,这在科学史上一直被传为佳话。
伟大的成就~建立微积分
  在牛顿的全部科学贡献中,数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆,他是在1664年和1665年间的冬天,在研读沃利斯博士的《无穷算术》时,试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。
    笛卡尔的解析几何把描述运动的函数关系和几何曲线相对应。牛顿在老师巴罗的指导下,在钻研笛卡尔的解析几何的基础上,找到了新的出路。可以把任意时刻的速度看是在微小的时间范围里的速度的平均值,这就是一个微小的路程和时间间隔的比值,当这个微小的时间间隔缩小到无穷小的时候,就是这一点的准确值。这就是微分的概念。
    求微分相当于求时间和路程关系得在某点的切线斜率。一个变速的运动物体在一定时间范围里走过的路程,可以看作是在微小时间间隔里所走路程的和,这就是积分的概念。求积分相当于求时间和速度关系的曲线下面的面积。牛顿从这些基本概念出发,建立了微积分。
  微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题,才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的,牛顿称之为"流数术"。它所处理的一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,在牛顿前已经得到人们的研究了。但牛顿超越了前人,他站在了更高的角度,对以往分散的努力加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,从而完成了微积分发明中最关键的一步,为近代科学发展提供了最有效的工具,开辟了数学上的一个新纪元。
    牛顿没有及时发表微积分的研究成果,他研究微积分可能比莱布尼茨早一些,但是莱布尼茨所采取的表达形式更加合理,而且关于微积分的著作出版时间也比牛顿早。
    在牛顿和莱布尼茨之间,为争论谁是这门学科的创立者的时候,竟然引起了一场悍然大波,这种争吵在各自的学生、支持者和数学家中持续了相当长的一段时间,造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国,囿于民族偏见,过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前,因而数学发展整整落后了一百年。
    应该说,一门科学的创立决不是某一个人的业绩,它必定是经过多少人的努力后,在积累了大量成果的基础上,最后由某个人或几个人总结完成的。微积分也是这样,是牛顿和莱布尼茨在前人的基础上各自独立的建立起来的。
    1707年,牛顿的代数讲义经整理后出版,定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算,用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程,同时对方程的根及其性质进行了深入探讨,引出了方程论方面的丰硕成果,如,他得出了方程的根与其判别式之间的关系,指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数,即“牛顿幂和公式”。
  牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心,给出密切线圆(或称曲线圆)概念,提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》,于1704年发表。此外,他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。
伟大的成就~对光学的三大贡献
  在牛顿以前,墨子、培根、达•芬奇等人都研究过光学现象。反射定律是人们很早就认识的光学定律之一。近代科学兴起的时候,伽利略靠望远镜发现了“新宇宙”,震惊了世界。荷兰数学家斯涅尔首先发现了光的折射定律。笛卡尔提出了光的微粒说……
    牛顿以及跟他差不多同时代的胡克、惠更斯等人,也象伽利略、笛卡尔等前辈一样,用极大的兴趣和热情对光学进行研究。1666年,牛顿在家休假期间,得到了三棱镜,他用来进行了著名的色散试验。一束太阳光通过三棱镜后,分解成几种颜色的光谱带,牛顿再用一块带狭缝的挡板把其他颜色的光挡住,只让一种颜色的光在通过第二个三棱镜,结果出来的只是同样颜色的光。这样,他就发现了白光是由各种不同颜色的光组成的,这是第一大贡献。
    牛顿为了验证这个发现,设法把几种不同的单色光合成白光,并且计算出不同颜色光的折射率,精确地说明了色散现象。揭开了物质的颜色之谜,原来物质的色彩是不同颜色的光在物体上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年,牛顿把自己的研究成果发表在《皇家学会哲学杂志》上,这是他第一次公开发表的论文。
    许多人研究光学是为了改进折射望远镜。牛顿由于发现了白光的组成,认为折射望远镜透镜的色散现象是无法消除的(后来有人用具有不同折射率的玻璃组成的透镜消除了色散现象),就设计和制造了反射望远镜。
    牛顿不但擅长数学计算,而且能够自己动手制造各种试验设备并且作精细实验。为了制造望远镜,他自己设计了研磨抛光机,实验各种研磨材料。公元1668年,他制成了第一架反射望远镜样机,这是第二大贡献。公元1671年,牛顿把经过改进得反射望远镜献给了皇家学会,牛顿名声大震,并被选为皇家学会会员。反射望远镜的发明奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。
    同时,牛顿还进行了大量的观察实验和数学计算,比如研究惠更斯发现的冰川石的异常折射现象,胡克发现的肥皂泡的色彩现象,“牛顿环”的光学现象等等。
    牛顿还提出了光的“微粒说”,认为光是由微粒形成的,并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。此外,他还制作了牛顿色盘等多种光学仪器。
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 楼主| 发表于 2008-2-22 18:47 | 显示全部楼层

牛顿(续)

伟大的成就~构筑力学大厦
    牛顿是经典力学理论的集大成者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作,得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。
  在牛顿以前,天文学是最显赫的学科。但是为什么行星一定按照一定规律围绕太阳运行?天文学家无法圆满解释这个问题。万有引力的发现说明,天上星体运动和地面上物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配。
    早在牛顿发现万有引力定律以前,已经有许多科学家严肃认真的考虑过这个问题。比如开普勒就认识到,要维持行星沿椭圆轨道运动必定有一种力在起作用,他认为这种力类似磁力,就像磁石吸铁一样。1659年,惠更斯从研究摆的运动中发现,保持物体沿圆周轨道运动需要一种向心力。胡克等人认为是引力,并且试图推到引力和距离的关系。
    1664年,胡克发现彗星靠近太阳时轨道弯曲是因为太阳引力作用的结果;1673年,惠更斯推导出向心力定律;1679年,胡克和哈雷从向心力定律和开普勒第三定律,推导出维持行星运动的万有引力和距离的平方成反比。
  牛顿自己回忆,1666年前后,他在老家居住的时候已经考虑过万有引力的问题。最有名的一个说法是:在假期里,牛顿常常在花园里小坐片刻。有一次,象以往屡次发生的那样,一个苹果从树上掉了下来……
    一个苹果的偶然落地,却是人类思想史的一个转折点,它使那个坐在花园里的人的头脑开了窍,引起他的沉思:究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢?牛顿思索着。终于,他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。
    牛顿高明的地方就在于他解决了胡克等人没有能够解决的数学论证问题。1679年,胡克曾经写信问牛顿,能不能根据向心力定律和引力同距离的平方成反比的定律,来证明行星沿椭圆轨道运动。牛顿没有回答这个问题。1685年,哈雷登门拜访牛顿时,牛顿已经发现了万有引力定律:两个物体之间有引力,引力和距离的平方成反比,和两个物体质量的乘积成正比。
    当时已经有了地球半径、日地距离等精确的数据可以供计算使用。牛顿向哈雷证明地球的引力是使月亮围绕地球运动的向心力,也证明了在太阳引力作用下,行星运动符合开普勒运动三定律。
    在哈雷的敦促下,1686年底,牛顿写成划时代的伟大著作《自然哲学的数学原理》一书。皇家学会经费不足,出不了这本书,后来靠了哈雷的资助,这部科学史上最伟大的著作之一才能够在1687年出版。
    牛顿在这部书中,从力学的基本概念(质量、动量、惯性、力)和基本定律(运动三定律)出发,运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具,不但从数学上论证了万有引力定律,而且把经典力学确立为完整而严密的体系,把天体力学和地面上的物体力学统一起来,实现了物理学史上第一次大的综合。
站在巨人的肩上   
  牛顿的研究领域非常广泛,他除了在数学、光学、力学等方面做出卓越贡献外,他还花费大量精力进行化学实验。他常常六个星期一直留在实验室里,不分昼夜的工作。他在化学上花费的时间并不少,却几乎没有取得什么显著的成就。为什么同样一个伟大的牛顿,在不同的领域取得的成就竟那么不一样呢?
    其中一个原因就是各个学科处在不同的发展阶段。在力学和天文学方面,有伽利略、开普勒、胡克、惠更斯等人的努力,牛顿有可能用已经准备好的材料,建立起一座宏伟壮丽的力学大厦。正象他自己所说的那样“如果说我看得远,那是因为我站在巨人的肩上”。而在化学方面,因为正确的道路还没有开辟出来,牛顿没法走到可以砍伐材料的地方。
    牛顿在临终前对自己的生活道路是这样总结的:“我不知道在别人看来,我是什么样的人;但在我自己看来,我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现。”
    这当然是牛顿的谦逊。
怪异的牛顿
  牛顿并不善于教学,他在讲授新近发现的微积分时,学生都接受不了。但在解决疑难问题方面的能力,他却远远超过了常人。还是学生时,牛顿就发现了一种计算无限量的方法。他用这个秘密的方法,算出了双曲面积到二百五十位数。他曾经高价买下了一个棱镜,并把它作为科学研究的工具,用它试验了白光分解为的有颜色的光。
    开始,他并不愿意发表他的观察所得,他的发现都只是一种个人的消遣,为的是使自己在寂静的书斋中解闷,他独自遨游于自己所创造的超级世界里。后来,在好友哈雷的竭力劝说下,才勉强同意出版他的手稿,才有划时代巨著《自然哲学的数学原理》的问世。
  作为大学教授,牛顿常常忙得不修边幅,往往领带不结,袜带不系好,马裤也不纽扣,就走进了大学餐厅。有一次,他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差,他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指,错误的把它当成通烟斗的通条,硬往烟斗里塞,痛得姑娘大叫,离他而去。牛顿也因此终生未娶。
  牛顿从容不迫地观察日常生活中的小事,结果作出了科学史上一个个重要的发现。他马虎拖沓,曾经闹过许多的笑话。一次,他边读书,边煮鸡蛋,等他揭开锅想吃鸡蛋时,却发现锅里是一只怀表。还有一次,他请朋友吃饭,当饭菜准备好时,牛顿突然想到一个问题,便独自进了内室,朋友等了他好久还是不见他出来,于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了,鸡骨头留在盘子,不告而别了。等牛顿想起,出来后,发现了盘子里的骨头,以为自己已经吃过了,便转身又进了内室,继续研究他的问题。
牛顿晚年
  但是由于受时代的限制,牛顿基本上是一个形而上学的机械唯物主义者。他认为运动只是机械力学的运动,是空间位置的变化;宇宙和太阳一样是没有发展变化的;靠了万有引力的作用,恒星永远在一个固定不变的位置上……
    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著名科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上。
  晚年的牛顿在伦敦过着堂皇的生活,1705年他被安妮女王封为贵族。此时的牛顿非常富有,被普遍认为是生存着的最伟大的科学家。他担任英国皇家学会会长,在他任职的二十四年时间里,他以铁拳统治着学会。没有他的同意,任何人都不能被选举。
  晚年的牛顿开始致力于对神学的研究,他否定哲学的指导作用,虔诚地相信上帝,埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时,竟提出了“神的第一推动力”的谬论。他说“上帝统治万物,我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。
  1727年3月20日,伟大艾萨克•牛顿逝世。同其他很多杰出的英国人一样,他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上镌刻着:
  让人们欢呼这样一位多么伟大的
  人类荣耀曾经在世界上存在。

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发表于 2008-3-8 16:51 | 显示全部楼层
哇.忒强了啊//.

这么多。...

一个又一个伟大的人,恩.我们就是站在他们的肩膀上继续向前的。~~
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发表于 2008-3-13 18:53 | 显示全部楼层
啊 真是神啊 今天有点忙 有空一定得好好看看
可是还有没有别的人呢
比如牛顿、爱因斯坦等等啊
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发表于 2008-3-13 18:55 | 显示全部楼层
就是嘛 怎会没有他们呢 呵呵 有空再仔细研究
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发表于 2008-3-16 22:17 | 显示全部楼层
都是强人,中国人在古代的时候真叫人佩服.
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发表于 2008-3-18 13:33 | 显示全部楼层

伟大的爱因斯坦

                                                         
 

库阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein,1879—1955)。物理学家。生于德国。1900年毕业于苏黎世工业大学并入瑞士籍。1905年获苏黎世大学哲学博士学位。曾在伯尔尼专利局任职。苏黎世工业大学、布拉格德意志大学及苏黎世工业大学教授。1913年返德国,任柏林威廉皇帝物理研究所长和柏林大学教授,并当选为普鲁士科学院院士。1933年因受纳粹政权迫害,迁居美国,任普林斯顿高级研究所教授,从事理论物理研究。1940年入美国籍。在物理学多个领域均有重大贡献。其中最重要的是建立了狭义相对论(1905)年;并在这基础上推广为广义相对论(1916年)。还提出了光的量子概念,并用量子理论解释了光电效应、辐射过程和固体的比热。在阐明布朗运动,发展量子统计方法方面都有成就。后期致力于相对论“统一场论”的建立,企图把电磁场和引力声统一起来。对宇宙学说也有贡献。相对论的观念和方法对理论物理学的发展有极为深刻的影响。因理论物理学方面的贡献,特别是发现光电效应定律,获1921年诺贝尔物理学奖。
  爱因斯坦是当代最伟大的物理学家。他热爱物理学,把毕生献给了物理学的理论研究。人们称他为20世纪的哥白尼、20世纪的牛顿。
  爱因斯坦生长在物理学急剧变革的时期,通过以他为代表的一代物理学家的努力,物理学的发展进入了一个新的历史时期。由伽利略和牛顿建立的古典物理学理论体系,经历了将近200年的发展,到19世纪中叶,由于能量守恒和转化定律的发现,热力学和统计物理学的建立,特别是由于法拉第和麦克斯韦在电磁学上的发现,取得了辉煌的成就。这些成就,使得当时不少物理学家认为,物理学领域中原则性的理论问题都已经解决了,留给后人的,只是在细节方面的补充和发展。可是,历史的进程恰恰相反,接踵而来的却是一系列古典物理学无法解释的新现象:以太漂移实验、元素的放射性、电子运动、黑体辐射、光电效应等等。在这个新形势面前,物理学家一般企图以在旧理论框架内部进行修补的办法来解决矛盾,但是,年轻的爱因斯坦则不为旧传统所束缚,在洛伦兹等人研究工作的基础上,对空间和时间这样一些基本概念作了本质上的变革。这一理论上的根本性突破,开辟了物理学的新纪元。
  爱因斯坦一生中最重要的贡献是相对论。1905年他发表了题为《论动体的电动力
学》的论文,提出了狭义相对性原理和光速不变原理,建立了狭义相对论。这一理论把牛顿力学作为低速运动理论的特殊情形包括在内。它揭示了作为物质存在形式的空间和时间在本质上的统一性,深刻揭露了力学运动和电磁运动在运动学上的统一性,而且还进一步揭示了物质和运动的统一性(质量和能量的相当性),发展了物质和运动不可分割原理,并且为原子能的利用奠定了理论基础。随后,经过多年的艰苦努力,1915年他又建立了广义相对论,进一步揭示了四维空时同物质的统一关系,指出空时不可能离开物质而独立存在,空间的结构和性质取决于物质的分布,它并不是平坦的欧几里得空间,而是弯曲的黎曼空间。根据广义相对论的引力论,他推断光在引力场中不沿着直线而会沿着曲线传播。这一理论预见,在1919年由英国天文学家在日蚀观察中得到证实,当时全世界都为之轰动。1938年,他在广义相对论的运动问题上取得重大进展,即从场方程推导出物体运动方程,由此更深一步地揭示了空时、物质、运动和引力之间的统一性。广义相对论和引力论的研究,60年代以来,由于实验技术和天文学的巨大发展受到重视。
  另外,爱因斯坦对宇宙学、用引力和电磁的统一场论、量子论的研究都为物理学的发展作出了贡献。爱因斯坦不仅是一个伟大的科学家,一个富有哲学探索精神的杰出的思想家,同时又是一个有高度社会责任感的正直的人。他先后生活在西方政治漩涡中心的德国和美国,经历过两次世界大战。他深刻体会到一个科学工作者的劳动成果对社会会产生怎样的影响,一个知识分子要对社会负怎样的责任。
  爱因斯坦一心希望科学造福于人类,但他却目睹了科学技术在两次世界大战中所造成的巨大破坏,因此,他认为战争与和平的问题是当代的首要问题,他一生中发表得最多的也是这方面的言论。他对政治问题第一次公开表态,就是1914年签署的一个反对第一次世界大战的声明。他对政治问题的最后一次发言,即1955年4月签署的“罗素—爱因斯坦宣言”,也仍然是呼吁人们团结起来,防止新的世界大战的爆发。
  在20世纪思想家的画廊中,爱因斯坦,就是公正、善良、真理的化身。他的品格与天地日月相争辉,他的科学贡献,人类将万世景仰。
  本书不仅以翔实的史实勾勒出爱因斯坦伟大的一生,而且也从人类文化的源头上探寻着爱因斯坦思想、人格的精神底蕴。在书中,玄奥的物理学理论、传奇般的故事,在读者理喻20世纪历史文化进程的视野中,或许会形成一个既有深度、又有趣味的立体画面。同时,我们将在历史氛围中去理解爱因斯坦,也将在现实情境中去悄然接受爱因斯坦的精神感召。爱因斯坦曾以理性之剑为当代物理学辟出一条新路,也曾以理性之剑挥斩人间的妖魔鬼怪,而今天,这把理性之剑在哪里?我们是否该去寻找这把理性之剑?
  这是爱因斯坦留下的一个硕大问号。每一个走向21世纪的人都该在这个问号面前沉思默想,都应该接过爱因斯坦的理性之剑,为和谐、公正的21世纪而努力。
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发表于 2008-3-30 15:41 | 显示全部楼层

上帝的谎言

我们的宇宙也许并不是想象那样,它也许是一个幻觉,假设存在一个上帝,那么他可以在大爆炸时启动一个程序然后让其自行演化,我们人类就是演化的产物,为了让人们相信这是真的,他对宇宙进行了特别的制作,我们也许是他做试验的产物,为了让相信这个慌言,他把这个世界制作的特别逼真。
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发表于 2008-4-4 14:54 | 显示全部楼层
我才刚学过麦克斯韦的理论
但我还是比较喜欢爱因斯坦~~~~
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发表于 2008-5-1 13:36 | 显示全部楼层
好贴 顶!
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发表于 2008-5-1 13:51 | 显示全部楼层
原帖由 泡沫橙 于 1-5-2008 13:36 发表
好贴 顶!


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