金灵异

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科技时代的开拓者

发表于 2019-3-19 00:25:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
  托勒密

  托勒密是古希腊天文学家、地理学家、地图学家、数学家。托勒密是古代天文学方面的权威,在其著作《天文学大成》中主要论述并创立了地心说(又叫“托勒密体系”),这一学说认为地球为宇宙的中心且静止不动,日、月、行星和恒星绕地球运动。这本书在古代天文学中曾被视为经典著作,直到16世纪才被哥白尼的日心说所推翻。托勒密的另一重要著作《地理学指南》(8卷)主要论述地球的形状、大小和经纬度的测定,以及地图投影的方法,并附有27幅世界地图和26幅区域图,是古希腊有关数理、地理知识的总结,后人称之为托勒密地图。他制造了供测量经纬度用的类似中国浑天仪的仪器和角距仪;通过系统的天文观测,托勒密还编写了一百多颗恒星的位置表。此外,他对几何学也有研究,还著有《光学》(5卷)等。

  哥白尼

  尼古拉·哥白尼是波兰伟大的天文学家、太阳中心说的创始人、近代天文学的奠基者。他同时也是一位杰出的医生、社会活动家、数学家、经济学家和画家。

  哥白尼生于波兰托伦城的一个商人家庭,其父亲曾任托伦城市长。他10岁时,由舅父瓦兹洛德大主教抚养,受到了良好的教育。哥白尼少年时代就对天文学产生了浓厚兴趣,18岁时,进入克拉科夫大学学习。学校的人文主义者、数学家和天文学家布鲁楚斯基对他有很大的影响,哥白尼经常向这位学者请教天文学和数学方面的问题,还学会了使用天文仪器观测天象。

  1500年,哥白尼到罗马担任数学教师。在这个所谓的圣城中,他看到了罗马教廷的虚伪荒淫。第二年夏天,哥白尼回国,后因得到教会的资助,他在23~30岁曾几度去意大利,学习医学和教会法规、法律。1503年,哥白尼在法腊罗大学取得教会法学的博士学位。

  哥白尼勤奋好学且有很多成就:他精通拉丁文和希腊文,对古代希腊罗马文学也颇有研究;他绘制过埃尔门兰德地区的地图,设计过埃尔门兰德各城市的自来水管道;他也是位出色的数学家,他的巨著《天体运行论》里就有他有关球面三角的论文。

  哥白尼离开意大利回波哥白尼像兰的那一年,天空出现了罕见的星体活动现象,同时发生了教皇亚历山大误喝了谋害别人的毒酒而丧命的事件,意大利教会趁机提出种种“警告”。他们宣称天空将连续出现4次土星与木星“会合”的异象,声称这是上天对世人的一个严重警告。这时,哥白尼和他的朋友也在克拉夫研究两星“会合”的问题。哥白尼发现教会的说法包含错误的数据,于是他和朋友们决定各自在不同地区进行观测,以便一起来揭露教会的阴谋邪说。

  第四次“会合”证实了哥白尼的推测:“会合”的日期与教会所说不符,而和哥白尼的推算却是相符的——它比教会宣告的日期提前了一个多月。

  由于朋友们的不断催促,哥白尼把他的“太阳中心说”写成了一个提纲,取名叫《试论天体运行的假设》,抄送给他的几个心腹朋友。哥白尼经研究发现:所有的天体都围绕着太阳运转,太阳附近就是宇宙中心的所在;地球本身一天自转一周,一年绕太阳公转一周。

  《试论天体运行的假设》是哥白尼“日心说”的第一块基石。但由于教会对科学和进步思想的疯狂迫害,哥白尼的《天体运行论》想要出版,困难重重。

  1541年,哥白尼决心将他的著作印刷出版。哥白尼的唯一门生——德国威滕堡大学的数学家雷蒂库斯和他的朋友铁德曼·吉哲都热心帮助他出版。

  1541年秋,雷蒂库斯把哥白尼的手稿送往纽伦堡出版。由于雷蒂库斯坚信哥白尼的学说是正确的,从而受到教会的迫害,因此,他不得不背井离乡以逃避教会的追捕。临走之前,他委托朋友路德派牧师奥西安德尔代他出版哥白尼的著作。然而,这位牧师却在教会的指使下,篡改了哥白尼的原意。他在《天体运行论》一书中,加入了一篇怯懦的序言,甚至还改动了书中的学说。

  1543年,当这本书印好并送到弗洛恩堡时,哥白尼已奄奄一息。他的眼睛已经失明,只用手抓住这本书摸了摸,就与世长辞了。

  哥白尼的伟大贡献不仅仅在于他给后人提供了著名学说,重要的是他冲破了世俗教会压制下的思想牢笼,从此,真正意义上的科学发现层出不穷……

  布鲁诺

  1548年,布鲁诺出生在意大利那不勒斯附近诺拉城中一个没落的小贵族家庭。10岁时,父母将他送到了那不勒斯的一所私人学校。1565年,布鲁诺在强烈的求知欲的驱使下,进入了多明我会修道院。第二年,转为正式僧侣的布鲁诺在修道院学校攻读神学,同时他还刻苦钻研古希腊、古罗马语言文学和东方哲学。10年后,他获得了神学博士学位,还得到了神甫的教职。

  布鲁诺在修道院学校学习期间,经常参加当时的社会活动,和一些人文主义者交往甚密。在当时强大的人文主义思潮的影响下,布鲁诺阅读了不少禁书,其中对他影响最大的是哥白尼的《天体运行论》和当时著名哲学家特列佐的著作。他被哥白尼的学说所吸引,开始对自然科学产生浓厚的兴趣,并逐渐对宗教神学产生了怀疑;他对经院哲学家们所宣传的教义持否定态度,写了一些批判《圣经》的论文,并在日常行为上表现出对基督教的伪善和世俗教徒的厌恶。

  布鲁诺的言行触怒了教廷,他被开除教籍,宗教裁判所指控他为“异端”。为了坚持真理,同时也为了逃避迫害,他离开了修道院,逃往罗马,后来又转到威尼斯。1578年,他越过海拔4000米高的布鲁诺阿尔卑斯山流亡瑞士。在日内瓦由于他强烈反对加尔文教派,遭到了逮捕和监禁。1579年,布鲁诺获释后来到法国南部重镇土鲁斯,在当地一所大学任教,后来在一次辩论会上他发表了新奇大胆的言论,抨击传统看法,引起了该校一部分顽固派教授和学生的反对,于是被迫离开了土鲁斯。1581年,布鲁诺来到巴黎,在巴黎大学宣传唯物主义思想和新的天文学观点,遭到法国天主教和加尔文教派的围攻。

  1583年,布鲁诺逃往伦敦。这个时期是他思想完全成熟和开始大量创作的时期,他发表了用意大利文写成的作品:《灰堆上的华宴》、《论原因、本原和统一》、《论无限性、宇宙和诸世界》、《驱逐趾高气扬的野兽》、《飞马和野驴的秘密》、《论英雄热情》等等。这些著作语言丰富生动,论述尖锐泼辣,结构严谨周密,由此可见当时哲学论战之尖锐激烈,同时也体现出他宣传新思想的满腔热情。一次在牛津大学的辩论会上,布鲁诺为捍卫哥白尼的太阳中心说,发表演说批判了被教会奉为神圣不可侵犯的托勒密地心说,并同经院哲学家们展开激烈的论战,此后不久,布鲁诺被禁止讲课。后来布鲁诺又去德国、波西米亚(今捷克地区)讲学,漂泊了6年。在侨居法兰克福期间,他又发表了用拉丁文撰写的《论三种极小和限度》、《论单子、数和度》等。

  布鲁诺在欧洲广泛宣传新宇宙观,反对经院哲学,这种行为进一步引起了罗马宗教裁判所的恐惧和仇恨。

  1592年,罗马教徒将他诱骗回国,并逮捕了他。刽子手们用尽种种刑罚仍无法令布鲁诺屈服,他说:“高加索的冰川也不会冷却我心头的火焰,即使像塞力·维特那样被烧死也绝不反悔。”1600年2月17日凌晨,罗马塔楼上的悲壮钟声划破夜空,传进千家万户,这是施行火刑的信号。通往鲜花广场的街道上站满了群众,布鲁诺在熊熊烈火中英勇就义。

  布鲁诺以斗士的形象嘲笑了世俗和教会的丑恶,捍卫了自己所坚持的真理的清白。他用生命的尊严向那些假借上帝之名的虚伪教士们竖起了自由思想的旗帜。他向全人类宣读了自由与科学的正义宣言。

  伽利略

  伽利略于1564年2月15日出生在意大利西部海岸比萨城中一个没落贵族家庭,从小受到了良好的家庭教育。

  伽利略在12岁时,进入佛罗伦萨附近的瓦洛姆布洛萨修道院,接受教育,17岁时,进入比萨大学学医,同时潜心钻研物理学和数学。他注重实践,善于独立思考,但由于家庭经济困难,伽利略没有毕业便离开了比萨大学。在艰苦的环境下,他仍坚持学习,攻读了欧几里得和阿基米德的许多著作,同时做了大量实验,并发表了许多有影响的论文,受到了当时学术界的高度重视,被誉为“当代的阿基米德”。有一次他到比萨教堂去做礼拜,注意到教堂里悬挂的长明灯被风吹得一左一右有规律地摆动,他按自己脉搏的跳动来计时,发现它们往复运动的时间总是相等的。就这样他发现了摆动的等时性,后来荷兰物理学家惠更斯根据这个原理制成挂摆时钟,人们称之为“伽利略钟”。

  伽利略在25岁时被比萨大学聘为数学教授。1590年,伽利略在比萨斜塔公开做了著名的落体实验,验证了亚里士多德的说法是错误的,使统治人们思想长达两千多年的亚里士多德的学说第一次发生动摇,而伽利略却因此受到一些著名学者的攻击。1591年,伽利略被比萨大学解聘。他离开比萨大学后,于1592年前往威尼斯的帕多瓦大学任教,一直到1610年。这一段时期是伽利略从事科学研究的黄金时期。在这里,他在力学、天文学等各方面都取得了巨大的成就。

  1610年,伽利略把他的著作以通俗读物的形式发表出来,取名为《星际使者》。这本书在威尼斯出版,轰动了当时的欧洲,也为他赢得了崇高的荣誉。人们为此惊呼:“哥伦布发伽利略现了新大陆,伽利略发现了新宇宙。”

  伽利略在佛罗伦萨的宫廷里继续进行科学研究,但是他的天文发现以及他的天文学著作明显地体现出了日心说的观点。因此,教会开始注意伽利略。从1616年开始,伽利略受到罗马宗教裁判所长达二十多年的残酷迫害。

  伽利略的晚年生活极其悲惨,女儿赛丽斯特竟然先于他离开人世。失去爱女的巨大悲伤,使伽利略双目失明。即使在这种情况下,他依然没有放弃自己的科学研究工作。1636年,伽利略在监禁中偷偷地完成了他一生中另一部伟大的著作——《关于两种世界体系的对话》,该书于1638年在荷兰出版。这部著作是以三人对话形式写的,“第一天”是讨论关于固体材料强度的问题,反驳了亚里士多德关于落体的速度依赖于重量的观点;“第二天”是讨论了关于内聚作用的原因;“第三天”讨论了匀速运动和自然加速运动;“第四天”是关于抛物体运动的讨论。这就从根本上否定了亚里士多德的运动学说。

  1642年1月8日凌晨4时,伟大的、为科学和真理奋斗一生的战士、科学巨人——伽利略因患热病离开了人世,享年78岁。伽利略是意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、物理学家和哲学家,也是近代实验科学的奠基人之一,他是一位为维护真理而进行不屈不挠抗争的战士。恩格斯称他是“不管有何障碍,都能不顾一切而打破旧说、创立新说的巨人之一”。

  牛顿

  1642年12月25日,牛顿出生在英国伦敦林肯郡的一个农民家庭。牛顿是遗腹子,三岁时,母亲改嫁,他被寄养在外祖母家。牛顿自幼沉默寡言,性格倔强,少年时代就喜欢动脑筋摆弄小机械,表现出手工制作和机械方面的才能。

  牛顿在中学时代学习成绩并不出众,但是非常爱好读书,对自然现象充满好奇心,他分门别类地记录读书心得,又喜欢搞些小工具、小发明、小试验。一次,他把自己做的小风车带到学校给同学看,有两个平时成绩好的同学挖苦他说:

  “这个笨木匠,不好好读书,手艺倒是不错。”牛顿生气极了,便把他们打翻在地,结果受到了严厉的惩罚。此后,他下决心好好学习,后来成绩直线上升。

  1661年,牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院,1664年获得奖学金,1665年获学士学位。一位名叫巴罗的学者发现牛顿是个人才,举荐他为研究生,从而把牛顿引向了自然科学的王国。1665年,伦敦瘟疫流行,剑桥停课,牛顿回到了故乡。

  1665—1666年,牛顿认真总结了前人的科学研究方法并加以运用,创立了二项式定理,建立了微积分学基础,而且还用三棱镜把白光分解成七色光,并确定了每种颜色光的折射率,他还继承了笛卡儿把地上的力学应用于天体现象的思想,试图用来探索行星运行轨道问题,并且把苹果落地与月亮绕地球公转联系起来。1667年牛顿重返剑桥大学,在巴罗教授指导下继续从事科学研究工作。1669年,巴罗教授推荐他担任“卢卡斯数学讲座”教授,26岁的牛顿担任此职一直到53岁。1672年,他成为伦敦皇家学会会员。1687年,他的划时代著作《自然哲学的数学原理》问世了,该书以牛顿的三大运动定律和万有引力定律为基础,建立了完整的力学理论体系,说明了当时人们所能理解的一切力学现象,解决了行星运动、落体运动、振子运动、微粒运动、声音和波、潮涨潮落以及地球的形状等各式各样的问题。在以后的二百多年中,再也没有人补充任何本质上的东西,直到20世纪量子论和相对论的出现,才使力学的范畴扩大。牛顿的学说为唯物主义哲学、文学艺术的健康发展提供了坚实的基础。1696年,牛顿担任造币局副局长,经过几年努力,很快解决了英国的币制混乱问题,并在1699年升任造币局局长。1703年,牛顿被选为皇家学会会长。此后,他又发表了《光学》、《三次曲线枚举》、《流数法》、《使用级数、流数等等的分析》等著作。

  1727年3月20日,85岁的牛顿在出席皇家学会例会后,突然发病,回到家中后,于拂晓前与世长辞。他的临终遗言是:“我不知道世上的人对我怎样评价。我却这样认为,我好像是在海滨上玩耍的孩子,时而拾到几块晶莹的石子;时而拾到几块美丽的贝壳,并为之欢欣。那浩瀚的真理的海洋仍展现在面前。”人们不会忘记牛顿在自然科学领域所作出的巨大贡献。

  法拉第

  1791年9月22日,法拉第出生于英国伦敦一个铁匠家庭。幼时家贫,生活十分艰难。法拉第仅在11岁时上过一年法拉第像小学,因家境贫寒12岁时开始做报童。他不怕风吹日晒,以微薄的收入补贴家用。13岁时,他便到一家文具店打杂,因为做事认真,成为订书学徒。他对读书有着浓厚的兴趣,受到了老板的鼓励,在工作之余,阅读了大量图书。他最感兴趣的是《大英百科全书》里讲的放电现象。他自己也尝试着去做试验,他建立起一个简陋的实验室,购买简单的试验用品,如痴如醉地研究。法拉第在这家店里工作了7年,对科学的兴趣也浓厚起来。

  1812年的一天,店里的一位顾客送给法拉第一张皇家学术演讲会的门票,主讲人是当时著名的科学家——伦敦皇家学院的化学教授戴维。听完了戴维的演讲后,法拉第带着听演讲时做的笔记拜见了戴维,请求他给自己一份实验室的工作。不久,他被戴维聘为助手。1813年,戴维夫妇去欧洲大陆游历,法拉第作为秘书随行。这次旅游持续了18个月,法拉第在旅行中遇见了许多著名的科学家,如安培、伏特等,深受他们的影响。返回伦敦后,法拉第开始了自己的研究工作,他在听完教授们的演讲后马上做实验,并分门别类地做了详细的实验笔记。到1860年前后,法拉第的研究活动结束时,他的实验笔记已达到一万六千多条,他仔细地依次编号,分订成许多卷,后来编成书分卷出版,其中最著名的就是《电学实验研究》。

  在1830年以前,法拉第在化学方面成就显著,那时他已成为分析化学实验的高级顾问,他把自己的丰富经验总结为一本六百多页的巨著——《化学操作》,并于1827年出版。1831年年底,经过10年的冥思苦想,法拉第正确阐释了电的本质,提出了电磁感应定律,并发明了一种电磁电流发生器,也就是最原始的发电机,由此奠定了未来电力工业的基础。

  法拉第也是电磁场理论的奠基人。爱因斯坦曾指出,场的思想是法拉第最富有创造性的思想,是自牛顿以来最重要的发现,麦克斯韦正是继承和发展了法拉第的场的思想,并为之找到了完美的数学表达形式,从而建立了电磁场理论。在电与磁的统一性被证实之后,法拉第决心寻找光与电磁现象的联系。1839年法拉第在养病期间成功地液化了几种气体。1843年,他证明了电荷守恒定律,次年,又提出了光的磁场概念。同年他还发现了物质的顺磁性和抗磁性。1846年,他发表了《关于光振动的想法》一文,最先提出了光的电磁本质的思想。他曾设计并做过许多实验,试图发现重力和电的关系、磁场对光源发射光谱线的影响、电对光的作用等等,但由于实验条件有限,未获成功,但他的设想均被后人的实验所证实是完全正确的。

  1867年8月25日,法拉第逝世,享年76岁。亲人按照他的遗愿为他举行了简单的葬礼,这位科学家平静地离开了人世,离开了他所热爱的科学事业。

  达尔文

  达尔文是进化论的提出者,他向“上帝创世说”打响了科学上的第一枪,赢得了科学界的尊敬。

  达尔文于1809年2月12日出生在英国鲁兹巴利镇的一个医生家庭,从小深受母亲影响,喜欢散步,接触大自然,8岁时进入教会学校读书。他从小就喜欢收集邮票、画片、矿石、钱币等物品,热爱大自然,喜欢观察各种动植物并热衷于采集标本。而父亲却希望他能成为一名牧师,于是18岁时他被送往剑桥大学学习神学。

  在剑桥的三年里,达尔文与地质学教授塞奇威克和植物学教授亨斯罗结识,于是更加热心于对自然界的观察和研究,为此达尔文阅读了大量有关自然科学的书籍,采集了许多昆虫标达尔文本。此外,他接触了洪堡和赫胥黎的著作,从而更坚定了他投身自然科学的信念。

  一次难得的游历机会终于到来了。1831年,达尔文大学毕业,经亨斯罗的推荐,他以博物学家的身份参加了英国政府组织的“贝格尔”号军舰的环球考察,从此他开始了漫长而又艰苦的环球考察活动。通过收集各种动植物标本及各类生物化石,达尔文敏锐地观察到了物种在不同地区的变化状况,萌生了生物进化论的思想。1836年10月,在环球考察结束回到英国后,达尔文就进入了艰苦的学术研究中,以验证自己的推测。

  1859年11月,达尔文经过二十多年苦心研究写成的科学巨著《物种起源》正式出版。它以大量的事实证明“物种不是不变的”,“一切生物都不是特殊的创造物”,他推测了人类的起源,并提出了自然选择学说来解释生物的进化。在这部书里,他还提出了“进化论”思想,说明物种是在不断变化的,是在由低级到高级、由简单到复杂的演变过程中不断进化的。

  这部著作第一次把生物学建立在完全科学的基础上,推翻了神创论和物种不变理论,标志着进化论的正式确立。随后,达尔文又开始写作他的第二部巨著——《动物和植物在家养下的变异》,进一步阐述他的进化论观点,提出物种的变异和遗传、生物的生存斗争和自然选择的重要论点,并很快出版了这部巨著。

  《物种起源》在学术界和社会上引起了巨大轰动,达尔文也迅速誉满全球。但达尔文与其表妹爱玛的婚后生活却连遭不幸,由于近亲结婚,他们的儿女们均患有不同程度的疾病,几个子女都相继夭折了。

  达尔文于1882年4月19日在家中逝世。

  麦克斯韦

  麦克斯韦最主要的贡献是在电磁学方面,他为电磁理论的发展和完善奠定了基础,揭示了光电磁现象之间本质的联系,为以后电力工业、电子工业和无线电工业的发展提供了有力的理论支持,揭开了物理学新的一页。

  在麦克斯韦的成长之路上,父亲给予了他重要的支持,而且他在数学上的天赋也是由其父亲发现的。

  麦克斯韦15岁那年,在中学还没毕业时就写了一篇讨论二次曲线的论文,而且还发表在《爱丁堡皇家学会学报》上。16岁的麦克斯韦考进爱丁堡大学,后又转入剑桥大学攻读数学,4年以后,以数学优等第二名的成绩毕业。

  转眼4个年头又过去了,他关于土星光环、气体力学的研究也取得了重要成果,只是他无暇光顾时刻挂念的电磁学。这时,他所在的学院与其他学院合并了,他主持的讲座被取消了。麦克斯韦失业了,他只好来到伦敦投靠皇家学院。

  在剑桥学习时打下的扎实的数学基础,为他以后把数学分析和实验研究紧密结合起来创造了条件。在此期间他研读了汤姆生和法拉第的著作,在前辈理论的基础上他提出了自己新的观点。他发表了第一篇电磁学论文《论法拉第的力线》。在这篇论文中,麦克斯韦使法拉第的力线概念获得了精确的数学表述,并且由此导出了库仑定律和高斯定律。1862年,麦克斯韦发表了第二篇论文《论物理力线》,这篇论文不但进一步发展了法拉第的思想,同时他还大胆地指出:电场变化产生磁场,由此预言了电磁波的存在,并证明了这种波的速度等于光速,揭示了光的电磁本质。1864年,他的第三篇论文《电磁场的动力学理论》以演绎法建立了系统的电磁理论。1873年出版的《电学和磁学论》一书是集电磁学大成的划时代著作,全面地总结了19世纪中叶以前关于电磁现象的研究成果,建立了完整的电磁理论体系。这部书使麦克斯韦成为经典电磁理论的奠基人。

  麦克斯韦的发现和理论著作具有十分重要的现实意义,这一理论应用于实践并彻底改变了世界的面貌,引发了第二次工业革命,开始了人类社会的电气时代。1931年,爱因斯坦在麦克斯韦诞辰百年纪念会上曾指出:“麦克斯韦的工作是牛顿以来,物理学最深刻和最富有成果的工作,他的工作使物理现实的概念得到了改变”。

  爱因斯坦

  爱因斯坦于1879年3月14日出生在德国南部古老的小城乌尔姆,他的父母都是犹太人。到了四五岁,爱因斯坦还不会说话,有一次,父亲送给他一个指南针,爱因斯坦非常好奇,注视着指南针,激动得浑身发抖。童年的这一经历使他对科学产生了极大的兴趣。

  爱因斯坦上小学时成绩平平,可他善良、诚实,做事情一丝不苟,同学们都很喜欢他。可当时犹太人在德国受到歧视,不公正的待遇给爱因斯坦小小的心里留下了阴影,使他产生了叛逆的性格。10岁时,爱因斯坦进了路德中学学习,他讨厌老师刻板的教学方法,只对数学、物理与哲学感兴趣,而这些学科在学校里并不受重视,从此爱因斯坦开始自学高等数学和康德哲学。在老师的眼里爱因斯坦生性孤僻、智力迟钝、不守纪律,还经常心不在焉、想入非非,老师认为他将一事无成。后来爱因斯坦竟被学校勒令退学。此后爱因斯坦在父母的关注下,自学各种知识,渐渐地爱因斯坦在数学方面的天赋显露出来。

  1903年,爱因斯坦和他的大学同学列娃·玛里奇结婚,但因个性不和,两个人终于在1919年离婚。后来,爱因斯坦又和表姐艾丽莎结婚。艾丽莎是持家能手,熟悉爱因斯坦的脾气和生活习惯,把家里一切都弄得井井有条,让爱因斯坦过上了温暖舒适的家庭生活。

  爱因斯坦1919年,爱因斯坦的相对论被英国剑桥大学著名天文学教授爱丁顿通过观测日全食而得到验证。爱因斯坦一夜之间成了世界名人。他在世界各国巡回演讲,成为备受欢迎的科学巨人。

  1933年,希特勒上台后,推行法西斯专政,迫害社会进步人士。爱因斯坦主张民主、自由、和平,因此在德国遭受了严重的迫害但种种困难和悲惨遭遇从未动摇他探索科学真理的决心,在这种环境下,爱因斯坦依然坚持真理,捍卫民主。后来爱因斯坦被迫移居美国来到普林斯顿。1940年入美国籍。

  爱因斯坦在量子论、分子运动论、相对论等物理学的几个不同领域取得了历史性成就,尤其是狭义相对论的建立和光量子论的提出,推动了物理学理论的革命。

  1905年,爱因斯坦发表题为《论动体的电动力学》的论文中,完整地提出了狭义相对论,这在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机,推动了整个物理学理论的革命。

  1916年,爱因斯坦发表了广义相对论。根据广义相对论,爱因斯坦推算出水星近日点反常进动,同观测结果完全一致,解决了六十多年来天文学上的一大难题。

  同年,爱因斯坦完成了他总结性的论著——《广义相对论原理》,此书被公认为是20世纪理论物理学的巅峰。爱因斯坦的相对论,使人类在时空观、能量观等方面的认识有了一个质的飞跃,使人类科学进程大大加快了前进的脚步。20世纪20年代后,爱因斯坦集中精力探索统一场理论,把电磁场和引力场统一起来,并在1929年发表了论文《统一场论》。

  1933年,他提出能量聚集的新理论,并邀请科学界的精英和记者一起参加他的论坛。

  1955年4月18日,这位20世纪最伟大的科学家在睡梦中与世长辞,享年76岁。

  运动基本规律的探索者

  阿基米德

  公元前287年,阿基米德出生于叙拉古城的一个并不富裕的贵族家庭。其父亲是天文学家兼数学家。在父亲的影响下,阿基米德从小就热爱学习,善于思考和辩论,对数学、天文学、古希腊几何学都有浓厚的兴趣。阿基米德天资聪颖,勤奋好学,很快就把家里的藏书读完了,于是他便到当地的其他学者家中借阅。阿基米德刚满11岁时,借助与王室的关系,他被送到埃及的亚历山大城学习。在这座“智慧之都”里,阿基米德学习和生活了许多年,他博览群书,跟很多学者建立了密切的关系,跟随他们钻研哲学、数学、天文学和物理学。

  阿基米德在许多科学领域中都获得了巨大的成就:在数学领域,阿基米德使用“穷竭法”求得了抛物线弓形、螺线、圆形的面积和椭圆体、抛物面体等复杂几何体的体积,被公认为微积分计算的鼻祖;他还利用此法估算出了π值,研究出了三次方程的解法。另外他还提出了一套按级计算法,并利用它解决了许多数学难题。他主要的数学著作有《论球和圆柱》、《论劈锥曲面体与球体》、《抛物线求积》和《论螺线》。在力学领域,阿基米德的成就主要集中在静力学和流体静力学方面:在研究机械的过程中,他发现了杠杆原理;在研究浮体的过程中,他发现了浮力定律,也就是有名的阿基米德定律。他著有《论平板的平衡》、《论浮体》、《论杠杆》、《论重心》等力学著作。另外,他第一个提出重心的概念并确定了若干几何图形的重心位置。在天文学领域,阿基米德设计了一些可以转动的圆球,用来演示日食、月食现象。他认为地球是圆球状的,并围绕着太阳旋转,这比哥白尼的“日心地动说”要早1800年。

  阿基米德热衷于将科学发现应用于实践中。他一生设计、制造了许多机械,除了杠杆系统外,还有起重滑轮、灌地机、扬水机以及军事上用的投射器等。尤其被称作“阿基米德举水螺旋”的扬水机是现代螺旋泵的前身。

  阿基米德也是一个伟大的爱国者。当罗马军队入侵叙拉古城时,他指导同胞们制造了很多武器,如用于远距离投掷的投石机、能将敌船提起扔出的铁爪式起重机以及利用聚光原理使敌船燃烧的大凹镜。在这些武器的帮助下,罗马人的进攻被阻长达三年之久,直到公元前212年,由于守城士卒的大意,罗马军队才最终进入叙拉古城。城破之后,阿基米德被一名无知的罗马士兵杀死,终年75岁。他的遗体葬在西西里岛,墓碑上刻着一个圆柱内切球的图形,以纪念他在几何学上的卓越贡献。

  阿基米德被后世的数学家尊称为“数学之神”,他是人类历史上最重要的数学家之一,同时也是世界上第一位物理学家、应用数学家。他的理论不但经得起实践的考验,而且还在不断地发展,为后来科学的进步作出了巨大的贡献。

  富兰克林

  富兰克林对科学的最大贡献是在电学方面。其中,最著名的风筝取电实验早已是家喻户晓了。他将不同状态下的电称为“正电(+)”和“负电(—)”,提出了电学中的“一流论”,在大气电学等方面揭示了雷电现象的本质,因此他被人们誉为“第二个普罗米修斯”。

  富兰克林富兰克林善于动脑,他的发明涉及生活的方方面面。

  富兰克林曾是美洲哲学学会的中心人物,一生四次担任英国皇家学会理事会理事,曾获得哈佛大学和耶鲁大学的荣誉硕士学位,以及英国的爱丁堡大学、圣安德鲁大学和牛津大学的博士学位。他一生热衷于科学实验,把科学研究与实际生活结合起来,即使在晚年,他也致力于研究改进航海技术,研究水声学,并写下了有关北极光性质的文章。他的科学发明大大地促进了当时北美各殖民地的科学文化发展,为人类作出了巨大的贡献。

  富兰克林的生活十分坎坷,幼时家境贫困。富兰克林一生只在学校读了近两年书,所以他的成就完全是凭借刻苦的自学而取得的。

  1723年,富兰克林离开波士顿,先后在费城和伦敦的印刷厂当工人。1726年回到费城后,他已经掌握了精湛的印刷技术,开始独立经营印刷厂。1730年,富兰克林创《宾夕法尼亚报》,亲自撰写文章,内容以艺术、科学为主,每周一期,一直延续了18年之久。他还在费城和几个青年创办了“共读社”进行自学。经过一年的努力,在1731年他创办了北美的第一个图书馆。这个会社于1743年改称“美洲哲学会”,1749年发展成为费拉德尔菲尔学院,以后又改名为宾夕法尼亚大学。1776年,已经70岁的富兰克林出使法国,赢得了法国和欧洲人民对北美独立战争的支援。在他于1785年回国前夕,路易十六把自己四周嵌满珍珠的肖像赠给他,以表彰他在外交上的杰出成就。

  晚年的富兰克林参与到反对奴役黑人的运动中,赢得各种族人民的尊敬。

  1790年4月17日夜里11点,富兰克林溘然长逝,享年84岁。他生前声名显赫,死后的墓碑上却只刻着这样几个字:“印刷工富兰克林”。

  安培

  安培是法国著名物理学家,对数学和化学也有过贡献安培于1775年1月22日出生在法国里昂,他年轻时曾在布尔让布雷斯中央学校任物理学和化学教授。1808年安培被任命为新建的大学联合组织的总监事,此后一直担任此职。1814年安培被选为帝国学院数学部成员。1819年主持巴黎大学哲学讲座。1824年起担任法兰西学院实验物理学教授。

  安培一生对科学最大的贡献是在1820—1827年对电磁作用的研究。1820年7月,奥斯特发表关于电流磁效应的论文后,安培公布了他的实验结果:通电的线圈与磁铁相似;9月25日,他发表了两根载流导线是存在相互影响的,相同方向的平行电流彼此相吸,相反方向的平行电流彼此排斥的理论;对两个线圈之间电流的吸引和排斥也作了讨论。通过一系列的实验,他认识到磁是由运动的电产生的他用这一观点来说明地磁的成因和物质的磁性。他提出分子电流假说:电流从分子的一端流出,并通过分子周围空间由另一端注入;非磁化的分子的电流呈均匀对称分布,对外不显示磁性;当受外界磁体或电流影响时,对称性受到破坏,同时显示出宏观磁性,这时分子就被磁化了。在科学已高度发展的今天,安培的分子电流假说已得到验证,成为人们感知与认识物质磁性的重要依据。1821—1825年,安培做了4个关于电流相互作用的实验,并根据这4个实验导出两个电流元之间的相互作用力的公式。1827年,安培将他对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,对以后电磁学的发展起了深远的影响。为了纪念安培在电学上的杰出贡献,人们以他的姓氏命名了电流的单位——安培。

  除电学方面的研究外,安培还曾研究过概率论和偏微分方程,显示出他在数学方面的才能。他还做过化学研究,几乎与戴维同时认识到元素氯和碘;比阿伏伽德罗晚三年导出可伏伽德罗定律。1836年6月10日,安培在法国马赛与世长辞。

  开尔文

  1824年6月26日,开尔文出生于爱尔兰的贝尔法斯特。他10岁时就进入格拉斯哥大学预科开始学习。1845年仅21岁的开尔文毕业于剑桥大学,在大学学习期间曾获兰格勒奖金第二名、密斯奖金第一名。毕业后他赴巴黎跟随物理学家、化学家勒尼奥从事实验工作,1846年受聘为格拉斯哥大学物理学教授,任职达53年之久。后由于装设第一条大西洋海底电缆有功,英国政府于1866年封他为爵士,并于1892年晋升为开尔文勋爵。1890—1895年开尔文任伦敦皇家学会会长。1877年他被选为法国科学院院士。

  开尔文研究范围广泛,在热学、电磁学、流开尔文体力学、光学、地球物理学、数学、工程应用等方面都作出了贡献。他在热学、电磁学及这些学科的工程应用方面的研究最为出色。他一生发表论文达六百余篇,取得70种发明专利。开尔文在当时科学界享有极高的名望,受到英国和欧美各国科学家、科学团体的推崇。

  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。1851年开尔文又提出热力学第二定律。1852年他与焦耳合作,进一步研究气体的内能,对焦耳的气体自由膨胀实验作了改进——进行了气体膨胀的多孔塞实验,由此发现了焦耳—汤姆孙效应,即气体经多孔塞绝热膨胀后所引起的温度变化现象。这一发现成为获得低温的主要方法之一,被广泛地应用到低温控制技术中。

  在电学方面,开尔文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的内涵,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。

  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。他深入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贡献。1846年他成功地完成了电力、磁力和电流的“力的活动影像法”。他的发现为麦克斯韦最终发现电磁场提供了前提。

  后世为纪念他的成就,将热力学温标称为开尔文温标,热力学温度也以开尔文为单位。

  1907年12月17日,开尔文于苏格兰逝世。

  居里夫人

  1867年11月7日,玛丽·居里出生于波兰华沙市一个知识分子家庭,她的父亲是中学教师,母亲是女子寄宿学校的校长。在家庭的影响下,她自幼聪明好学,对物理现象有着浓厚的兴趣。

  少年的玛丽,虽然家境不太宽裕,但十分好学。她6岁时上学读书,那时的波兰已被俄、普、奥三国瓜分,华沙当时并入俄国领土范围。在学校里,学生只能学俄语,老师只能偷偷教学生波兰语,同时还得防备督学的突然检查。民族的压迫和生活的窘困激发了玛丽的学习热情。16岁那年,她以优异的成绩毕业于华沙女子中学,并获得了金质奖章但是由于家境贫困,玛丽无力到国外求学,因此只好到乡下当了五年家庭教师。在此期间,她省吃俭用,攒钱准备到国外求学。

  1891年的冬天,玛丽只身一人踏上了去巴黎的征途虽然这时天气很冷,但在她的胸中,却激荡着火一样的热情,因为她马上要到著名的巴黎大学学习,这是她多年梦寐以求并为之奋斗的理想。她为此心潮澎湃,激动不已。

  进入巴黎大学理学院后,这位贫穷的波兰姑娘每天上课都来得很早,总是坐在教室的第一排,全神贯注地倾听教授讲解。下课之后,除吃饭之外,她不是到实验室做实验,就是到图书馆看书。功夫不负有心人,不久她便成为全班最优秀的学生,赢得了老师的重视和同学的尊敬。学成毕业后,玛丽本想回波兰报效祖国,但由于认识了志同道合的法国物理学家皮埃尔·居里,她才决定留在法国工作。1895年,玛丽和皮埃尔结婚,人们称玛丽为居里夫人。就在这一年,德国科学家伦琴发现了一种能透过固体物质的X射线。第二年,法国物理学家贝克勒尔又发现铀矿物能放射出一种与X线相似的奇妙的射线。这种奇妙的射线对玛丽来说具有莫大的吸引力,并使她产生了浓厚的兴趣。她认为这是个绝好的研究课题。于是,她便同丈夫皮埃尔在艰苦的条件下开始了认真、细致的研究。

  在研究过程中,她发现能放射出那奇妙光线的物质不但有铀,还有钋,并且贝克勒尔所发现的光线要比铀放射的光线强得多。因此,她作出了大胆判断:还有一种物质能够放射光线,而这种新的物质只是极少量地存在于矿物之中。居里夫人把它命名“镭”,因为在拉丁文中,它的原意就是“放射”。

  经过三年多的艰苦工作,居里夫妇终于在1902年提炼出了0.1克镭,接着她又初步测定了镭的原子量。他们发现这种元素的放射性要比铀强200多万倍,因而不用借助任何外力,它就会自然发光发热。

  镭的发现引起了科学界的巨大变革,为人类探索原子世界的奥秘翻开了新的一页它的发现开辟了科学世界的新领域,并由此诞生了一门新兴的放射学,所以镭被誉为“伟大的革命者”。1903年11月的一天,英国伦敦皇家学会把该会的最高荣誉——戴维奖章,挂在这对年轻夫妇的胸前,以表彰他们为人类发现了极其珍贵的放射性元素——镭。

  正是因为居里夫妇为科学事业作出了巨大的贡献,1903年,他们获得了诺贝尔物理学奖。居里夫妇望着纷纷前来祝贺的人们,同时流出了热泪。人们只知道发现这种稀有元素的意义,可有谁知道居里夫妇付出多少艰辛的劳动。尤其是居里夫人,她不仅是镭元素的主要发现者,更主要的是,她经历了别人无法想象的艰辛。

  居里夫人的大半生都过着清贫的生活,提取镭的艰苦过程也是在简陋的条件下完成的。居里夫妇拒绝为他们的任何发现申请专利,为的是让每个人都能自由地利用他们的发现。他们把诺贝尔奖和其奖金都用到了以后的研究上他们把镭应用于医学,用它来治疗癌症,为医学的进步和人类社会的发展作出了巨大的贡献。1906年4月19日,皮埃尔因车祸逝世,居里夫人忍痛继续研究,1911年她再次荣获诺贝尔化学奖。

  1934年7月4日,原子时代的先驱、镭的“母亲”——居里夫人与世长辞。人们不会忘记她为科学的进步和发展所作出的巨大贡献。

  杨振宁和李政道

  杨振宁是安徽合肥人,1922年9月出生,现为华裔美国物理学家。1942年他毕业于昆明西南联合大学,获学士学位,1944年获硕士学位。他于1948年获芝加哥大学博士学位,并于1955年任普林斯顿高级研究院教授。1966年他成为纽约州立大学爱因斯坦物理学讲座教授。杨振宁对理论物理的贡献主要集中于基本粒子、统计力学和凝聚态物理学等领域。在粒子物理学方面,其最主要的贡献是1954年他与R.L.密尔斯共同提出的杨—密尔斯场理论,这开辟了非阿贝尔规范场的新研究领域,为现代规范场理论打下了基础;另一个贡献是1956年他与李政道共同发现弱相互作用中宇称不守恒。为此,杨振宁与李政道共同获得了1957年诺贝尔物理学奖。1971年后杨振宁多次访华并任北京大学等多所高校兼职教授,致力于促进中国物理学的发展。

  扁鹊行医塑像李政道1926年11月生于上海,是世界著名华裔美国物理学家。1945年他在昆明西南联合大学师从物理学家吴大猷,研究近代物理。他于1946年进入芝加哥大学研究院,并于1950年获博士学位。在加利福尼亚大学短期工作后,他又在普林斯顿大学高级研究院工作两年,1953年转往哥伦比亚大学,1956年升为正教授。1960年他任普林斯顿高级研究院教授,并于1964年任哥伦比亚大学第一任费米物理学讲座教授。1956年,李政道与杨振宁合作,提出弱相互作用中宇称不守恒的结论。1957年,在哥伦比亚大学工作的吴健雄,用实验证实了杨李两个人的理论结论。为此,李政道和杨振宁获得了1957年诺贝尔物理学奖。1964年以后,他对某些弱相互作用中发生的破坏时间反演不变性现象的解释,作出许多重要贡献。李政道曾协助中国科学院高能物理研究所建造正负电子对撞机和同步辐射装置,并多次到中国访问讲学。1980年以后,他发起组织美国几十所主要大学在中国联合招收物理学研究生,为培养中国青年物理学家作出了巨大贡献。

  医学技术的探索者

  扁鹊

  扁鹊是我国战国时期著名的医学家,渤海郡莫(今河北任丘)人,他生活于公元前5世纪。年轻时扁鹊曾向长桑君学医作为一名民间医生,他经常往来于齐(山东)、赵(河北)、秦(陕西)、周(河南)等地行医。相传他在秦国为秦武王诊病期间,被秦太医令李醯所杀。扁鹊医术高超,精通内、外、妇、儿、五官各科,常根据行医所在地的病种需要“随俗为变”,如在赵国治妇科,在周国治五官科,在秦国治小儿科等。扁鹊擅长诊法,在望诊、脉诊方面尤为突出。《汉书·艺文志》中虽载有《扁鹊内经》9卷、《扁鹊外经》12卷等,但是这些大多为他人托名扁鹊的著作。

  华佗

  华佗,字元化,是我国东汉著名的临床医学家,沛国谯(今安徽亳州)人。早年他曾游学于徐州一带。因为他兼通数经,通晓养生术,沛国相陈珪和太尉黄琬先后荐举或征召他出来做官,都被他拒绝了。华佗一生主要在今安徽、江苏、山东、河南一带行医。汉丞相曹操患头风病久治不愈,华佗以针刺法治疗,立见成效,因此曹操想留他做侍医,华佗不愿从命,托辞回家不返,后被曹操杀害。华佗医术高超、全面,陈寿的《三国志》上载有华佗治疗的二十多个病例,包括传染病、寄生虫病、妇产科病、小儿科病、皮肤病、内科病等等。华佗尤长于外科,他创制了麻沸散,并能够施行全身麻醉下的手术治疗他还长于养生,发明了模仿动物动作进行医疗体育锻炼“五禽戏”。华佗生平著作众多,均已亡佚,今传《中藏经》、《华佗神医秘传》等,皆为后世托名之作。华佗弟子中有名可考的有吴普、樊阿、李当之等,吴普著有《吴普本草》,李当之著有《李当之药录》。樊阿则善于针灸及养生,相传他服用华佗所传的长寿方——漆叶青黏散,活到一百多岁。

  孙思邈

  孙思邈(581—682年)为京兆人氏,是我国著名医学家,被后人尊称为“药王”。其卒年102岁,跨越数朝,堪称奇人。

  孙思邈小的时候,体弱多病,因此他发奋学医。他天资聪明,通晓诸子百家学说,广泛接触各种学术知识,而且还精通佛家经典,为中国医学的发展作出了重大的贡献。

  孙思邈对中国传统的医学有深入的研究,同时对民间的药方非常重视,并终生致力于临床研究。他不但精通内科,而且还擅长外科、妇科、儿科、五官科以及按摩、卫生保健、饮食治疗、老年养生等等,他有24项成果开创了中国医药学史上的先河。

  他编纂的《备急千金要方》和《千金翼方》两部医药学著作,是中国医药学史上的重要典籍。其中,医学巨著《备急千金要方》是中国历史上第一部临床医学百科全书,被国外学者推崇为“人类之至宝”,对唐朝以后医药学的发展和日本、朝鲜等国医药学的发展,都有着极其重大的影响。

  孙思邈不仅具有高超的医术,而且具有高尚的医德他对病人一视同仁,“皆如至尊”,“华夷愚智,普同一等”。他常常警示自己“人命贵如天”,孙思邈同时又是一个出色的炼丹化学家,在行医过程中他时刻以其所编著的《丹经内伏硫黄法》一文中的记述规范来严格要求自己。孙思邈用氧化砷治疗疟疾,是一种很有效的方法,这也是他的首创之一,比英国人用砒霜制成氧化砷的方法早1000年。后来这种方法经阿拉伯西传,在欧洲曾有较大影响。他的一生以治病救人和著书为己任,为我国和世界的医疗事业作出了不可磨灭的贡献。虽然孙思邈一生淡泊名利,多次推辞做官,但他仍然获得统治阶级的赞赏。唐太宗李世民曾称赞孙思邈“凿开径路,名魁大医。羽翼三圣,调和四时。降龙伏虎,拯衰救危。巍巍堂堂,百代之师”。

  李时珍像孙思邈的医术、医德和开拓精神已成为后世医学家竞相学习的榜样,他为我国古代中医药事业的发展作出了巨大的贡献。

  李时珍

  李时珍于1518年出生在蕲州(今湖北蕲春南),他是我国明朝卓越的药物学家,也是当时世界上最伟大的医药学家之一。

  他幼时常随父亲上山采药,帮着加工药材,于是受到了潜移默化的影响,从小便热爱自然,热爱医药,喜欢阅读如《尔雅》、《菊谱》以及有附图的医药书籍。

  李时珍长大后成了一名医生。在医疗实践中,他对历代医药书籍,如《神农本草经》、《本草经集注》、《唐本草》、《开宝本草》等进行了广泛的阅读研究。他发现旧“本草”非但不完善,甚至有很多错误,便立志要把旧的药书加以整理补充,写出一部分类更加详细的药物学著作。

  1552年,李时珍开始编写《本草纲目》。他给自己的著作确定了名目和体例,便开始进行工作。

  1556年,礼部命令各地推选医学人才集中到北京,以补充太医院的缺额。湖广保送了一批著名的医生,李时珍也位列其中。李时珍到了北京后,进入太医院。这里丰富的藏书和来自海内外的各种药物,使他获益匪浅。

  编纂一本规模宏大的药物学著作,单有丰富的理论知识是远远不够的,最使李时珍感到茫然的是许多药物的形状和生长情况在古人的书籍里往往模糊不清,有的甚至互相矛盾。经过一番苦思冥想,李时珍终于认识到,要解决这些问题,唯一的途径便是深入民间,采制标本,进行实物考察。

  1565年以后,李时珍的足迹踏遍了蕲春一带的山山水水。他穿上草鞋,背起药筐,拿上药锄,带着必要的书籍和笔记本出发了。凡需调查研究的药物,他事先写在本子上他先寻找当地产的,再解决难以寻到的,遇有不认识的草药,他就向当地居民请教。为了采制有价值的标本,彻底弄清楚古人所述的各类药物,李时珍登山梁,下河谷,踏原野,去水乡,足迹遍布湖广、江西、江苏、安徽等省。

  经过大半生的潜心研究,1578年,李时珍61岁时,《本草纲目》经过三次大的修改,终于编写成功了。在整整27年时间里,李时珍阅读了八百多种书籍,走过了几万里路,请教过上万人,记下了几百万字的笔记。《本草纲目》共52卷,一百九十多万字。全书把药分为16部62类,记载药物1893种。此外,该书还载入药方11096个,并附有动植物图1110幅这部书规模宏大,内容丰富,涉及范围广博,是古代任何一部“本草”书所望尘莫及的。

  《本草纲目》刊行后,立即风靡全国,人们争相传阅。随着中外文化的交流,《本草纲目》也深受世界各国的重视西方人将其称之为“东方医学巨著”。

  1593年初秋,李时珍逝世。而他编写的《本草纲目》现在仍是医生们经常参考的医药书籍之一。英国进化论创始人达尔文更把这部书称为“中国古代的百科全书”。

  施莱登

  德国植物学家施莱登(1804—1881年)是细胞学说的创始人之一。1824—1827年他在海德堡学习法律,并在汉堡做过律师,后来改学植物学,于1831年毕业于耶拿大学。

  1850年他任耶拿大学植物学教授,通过研究植物显微镜下的结构来描述和命名新品种。施莱登根据他多年在显微镜下观察植物组织结构的结果,认为在任何植物体中细胞是结构的基本成分;低等植物由单个细胞构成,高等植物由许多细胞组成。

  1838年,他发表了著名的《植物发生论》,提出了上述观点。该文刊登在1838年出版的《米勒氏解剖学和生理学文集》上。德国动物学家T.A.H.施万将此概念扩展到动物界,从而形成了所有动植物均由细胞构成这一科学概念,即细胞学说,并将这一概念首次载于1839年发表的施万所著的《动物和植物的结构与生长一致性的显微研究》一文中。细胞学说被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现之一,对生物科学的发展起了巨大的促进作用。施莱登也认识到细胞核的重要性,并观察到细胞核与细胞分裂有关,他还描述了细胞活跃的物质运动,即现在所说的原生质川流运动。他是首先接受达尔文进化论的德国生物学家之一。

  南丁格尔

  1820年5月12日,佛罗伦萨·南丁格尔出生于意大利佛罗伦萨的一个旅居意大利的英国商人家庭。她聪明伶俐、才华横溢,而且非常富有爱心。

  由于家庭条件优裕,因此南丁格尔从小就接受了良好的教育。她的父母为人善良,常常帮助穷人。在他们的熏陶下,南丁格尔从小就产生了要为穷人、病人服务的想法。后来,渐渐长大的南丁格尔开始思索一些社会问题。一次在与姐姐谈心时,南丁格尔说出了自己的心里话:“我觉得我们现在这样的生活,不是我想要的,我想为众人做一些有意义的事情。”

  终于,南丁格尔对父母吐露了自己的愿望:“从小我就梦想将来成为护士,陪伴在病人的旁边,照顾他们并减轻他们的痛苦,只有这样的生活才能使我感到幸福与快乐。”

  父母听到南丁格尔的话,顿时惊呆了。因为在当时所处的时代里,女孩子外出工作就会被人看不起,不管你的理由多么神圣、多么崇高,凡是到社会上工作的女性就不会被人尊敬,而在当时所有的行业里,护士被视为最卑贱、最污秽的工作。但父母的反对除了让她感到心情沉重外,并没有动摇她的决心。

  1851年8月,南丁格尔到“知识妇女疗养所”任监督。虽然,她只在开塞威特受过三个月的实际训练,但她曾经参观过许多医院,也读过不少医疗卫生方面的书籍,因此对于医院的改革很有信心。她提出了许多革命性的建议,如为病人装设紧急呼唤铃,用升降机运送病人的饮食等。

  1854年,克里米亚战争爆发了。舆论呼吁英国的妇女挺身而出,发扬英国人自我牺牲的精神,到战地医院为受伤的士兵们服务。南丁格尔的心被震动了,她自愿要求奔赴前线去照料伤员,陆军部勉强同意让她负责护理工作。1854年10月21日,南丁格尔带着38名护士组成的医疗队向前线出发。

  野战医院混乱、凄惨的状况让南丁格尔大吃一惊:医院里到处都是伤兵,病房地板上,甚至走廊上到处都是横七竖八躺着的伤员;窗外是满地的污秽和垃圾,还有腐烂的死狗;伤员们穿的都是血迹斑斑的破烂衣服,吃的是放在大锅里煮得过烂而失去原味的食物;到了夜晚,病房里老鼠乱窜,臭虫、虱子成灾,这里简直就是活地狱。南丁格尔并没有被困难吓倒,她以满腔的热情,果断地取消了令局面混乱不堪的护理制度和程序,大胆地进行了改革。护士们每天工作近二十个小时,用了短短的10天时间,使医院的状况焕然一新,伤员的死亡率也由原来的40%下降到2%。许多伤病士兵感受到身边发生了像梦境一样的变化,激动地说:“这所医院就是我们的天堂,南丁格尔小姐就是照顾我们的天使。”

  南丁格尔不仅是一位热情、认真、负责的护士,而且还是一个懂得病人心理的护理专家。她看到那些即将痊愈的士兵们沉溺于不良的玩乐之中,毫不珍惜自己的生命,心里感到十分伤心。为了能让那些精神空虚的伤员安定情绪,不再酗酒闹事,南丁格尔主动拿出钱来在医院附近创建了图书馆和娱乐所,购置足够的报纸、杂志和富于趣味性的书籍,以及有益于身心的娱乐器材,并教士兵们如何使用,使他们树立了正确的生活观念。她甚至鼓励士兵进行储蓄。尽管她的计划令许多军官感到惊讶,却受到了士兵们的热烈欢迎。南丁格尔的这项计划有着双重的意义,除了使士兵生活正常化外,也使后方的家眷们知道他们勇敢的亲人们在前线过着舒适的生活。

  南丁格尔的故事神话般的传开了,后来连反对她的英国绅士们都不得不承认,南丁格尔在护理行业上创造了不可思议的奇迹。

  1856年,克里米亚战争结束,英国政府把她当作英雄,准备了隆重的欢迎仪式,迎接克里米亚的天使、军人的大恩人——佛罗伦萨·南丁格尔。可是南丁格尔却对这份荣誉表现得十分淡泊,她不想兴师动众,便巧妙而委婉地回绝了大家的欢迎仪式,自己改了名字,悄悄地回家了。

  1860年,南丁格尔用公众捐助的南丁格尔基金在伦敦泰晤士河边的圣·托马斯医院创办了“南丁格尔护士学校”,这是世界上第一所正式的护士学校。从此,由南丁格尔开创的战地护理事业和护理学校开始在全世界推广。正是由于南丁格尔的功绩和影响,1869年红十字会在日内瓦成立。人们在每年的5月12日都会举行纪念活动来缅怀这位伟大的“白衣天使”。

  巴斯德

  路易·巴斯德是从贫民手工业者中走出来的科学家,他第一个发现了不为人知的微观世界,开辟了医学治疗的微观领域。他的发现拯救了亿万人的生命。

  路易·巴斯德出生于法国东部一个世代以制革为业的家庭里。巴斯德成为这个家族第一位接受正规教育的人,这得益于他善良的父亲。作为穷人家的孩子,巴斯德的求学之路是艰辛的。为了挣钱付学费,也为了减轻家里的负担,中学时代的巴斯德就一边读书,一边当助理教员,他还严格控制自己的饮食花销。由于时常饿着肚子看书,所以他经常饿得胃痛。尽管如此清苦,但巴斯德始终对自己充满信心。1843年他终于依靠自己的努力和勤奋,叩开了巴黎高等师范学校的大门。从此巴斯德便一步步踏入了科学的神圣殿堂。他的意志力使其拥有了属于自己的未来。

  巴斯德巴斯德生活的时代,在酿酒生产中有关酒质变酸的问题一直没有得到解决,这阻碍了酿酒业的发展。于是,巴斯德开始了对酒质变酸问题的研究。经过研究,他指出啤酒之所以变酸,是乳酸杆菌在营养丰富的啤酒里迅速繁殖的缘故。他发明了一个极为简单有效的防止啤酒变酸的方法:

  把装有啤酒的封闭的酒瓶放在50~60摄氏度的水里,放半小时就可杀死乳酸杆菌,经过这道工序后,酒的质量就不会再变坏了。

  这种“巴斯德式消毒法”改变了食品和饮料加工储存业的命运。

  在当时,许多病人死于手术后或负伤后的细菌感染。巴斯德便告诫医生们所有手术及包扎用品要高温消毒后才能防止感染。英国外科医生利斯特应用巴斯德的灭菌原理,两年内把手术死亡率由90%降到了15%。他在写给巴斯德的信上说:“人类已享受到您的研究带来的幸福。”

  1878年,巴斯德受法国农业部委托,带领两名助手赶到羊瘟暴发的灾区。经过仔细观察,巴斯德得出结论:羊吃了带芒刺的受污染的草,羊的舌或咽喉受伤,杆菌从伤口进入血液,羊就会染病而死。

  1881年,巴斯德成功制成能抗炭疽病的疫菌,只要将疫菌给羊注射,羊就不再得炭疽病了,这种办法对牛也适用。

  巴斯德又踏上了新的征程——研制狂犬疫苗以拯救受狂犬病之苦的人类。他从狂怒的疯狗身上摄取唾液和血液,再注入健康狗身上,试图找到此类疾病的传播途径。他发现引起狂犬病的微生物是通过神经系统发生作用的,它从伤口进入到中枢神经的过程就是潜伏期,如果它没进入中枢神经,人就不会死亡。巴斯德将疯狗的涎髓加以处理,制成免疫疫苗,用它注射到健康狗或被咬伤的狗身上,结果效果良好。

  1885年7月,正当巴斯德要在自己身上做试验时,实验人员送来一个小孩,他被狗咬的伤口竟有14处之多,巴斯德当即给小孩注射了新研制的疫苗。巴斯德提心吊胆地度过了两周,然而令他惊喜的是孩子安然无恙,治疗获得了成功。法国科学院赠送给巴斯德一枚纪念章,其正面是巴斯德的半身侧面像,背面则有“巴斯德先生七十寿辰纪念”几个字。

  巴斯德以“意志、工作和成功”来严格要求自己,在生物医疗领域取得了前无古人的伟大成就。

  巴斯德于1895年9月28日病逝。请记住这位救世者的名字——路易·巴斯德。

  造福人类的发明家

  蔡伦

  蔡伦出生于农家,从小家境贫寒,为了生计,他不得不在东汉明帝永平十八年(公元75年)入宫做了太监。进宫后,蔡伦做了小黄门,每天伺候皇家贵族,小心谨慎,不敢怠慢。有时他还要忍受大太监的责骂,精神上备受煎熬。到了汉和帝年间,蔡伦升任中常侍,参与国家大事的讨论。东汉章和元年(公元84年)他又官至尚方令,掌管宫廷手工作坊,监督御用品的制造。公元89年,蔡伦开始负责监管刀剑武器和其他器械的制造工作。蔡伦监督制造的器械,全都精工坚密,世人争相仿效。

  蔡伦一直就对造纸感兴趣,他曾经用破旧的废物,如破渔网、麻头、旧布等糅合在一起来制造纸张,做过多次加工试验,但都不是很成功。

  蔡伦认真总结西汉以来用麻质纤维造纸的经验,经过长期的试验,他对造纸的原料和造纸工艺都进行了改进:把树皮、麻头、破布和旧渔网等作为造纸的原料,不仅扩大了原料的来源,还降低了造纸的成本;在传统流程的基础上,增加了用石灰进行碱液蒸煮的工序,使植物纤维分解速度加快,分布得更加均匀、细致;经过切断、捣碎、沤煮、化浆、定型、风干等一整套工艺流程,纸张的质量大大提高,书写起来极为方便。

  公元105年,蔡伦将他监造的优质纸张进献汉和帝,和帝大悦,蔡伦因此被封为龙亭侯。之后,植物纤维造纸开始代替竹简、丝帛,成为广泛使用的书写材料,蔡伦也因此被后世奉为造纸业祖师。

  经过蔡伦改革之后,造纸业开始成为一个独立的手工行业,在全国各地发展起来。纸的使用和推广,为保存文献、记载历史、交流思想、积累传播文化、促进科学技术的发展作出了巨大的贡献。后来,蔡伦的造纸术陆续传到朝鲜、越南、日本、阿拉伯以及非洲和欧洲,到19世纪又传到澳洲,被世界普遍接受。

  蔡伦因对造纸的巨大贡献不仅被中国的造纸行业奉为造纸鼻祖,还被日本等国的造纸行业尊为祖师,历代供奉。我国大部分的产纸地区,都有为祭祀蔡伦而建造的庙宇,每年的农历三月十六日是祭祀蔡伦的纪念日。

  蔡伦发明的造纸术具有划时代的意义,为人类文明与进步作出了巨大的贡献。它充蔡伦像分显示了中华民族古老悠久的历史以及灿烂辉煌的古代科技成就,蔡伦是中华民族的骄傲。

  美国学者迈克尔·哈特在其著作《历史上最有影响的100人》中高度评价了蔡伦的造纸术。他认为在两个世纪以前,西方的文化超过了中国文化,但由于造纸术的发明,使中国文化的传播与建设速度加快了。可以说,如果没有蔡伦的造纸术,就没有中国文化的积累和传播,也就没有今天高度发达的人类文明。

  毕昇

  毕昇(?—1051年)是安徽徽州人,生于北宋中期,出身平民,为我国古代著名发明家。

  毕昇首创活字印刷术,这对世界文明的发展作出了杰出的贡献。

  我国最早发明的雕版印刷术比较复杂,一般选用梨木、枣木、梓木、黄杨、银杏、皂荚等木料做成版材。雕版印刷术的出现,大大促进了古代文化的传播与发展。到了宋朝,雕版印刷事业发展到了全盛时期这时,不仅有政府的“官刻”“监刻”,民间刻书业也很盛行,印刷作坊遍及全国各地。

  毕昇的伟大发明,在当时未被社会广泛认可,但是却开创了后世活字印刷的先河。后来,人们逐步采用木活字和锡活字进行印刷。明朝时又出现了铜活字和铅活字。清代康熙年间,山东徐志定还用瓷活字印刷《周易说略》。而这些成就的取得无不是建立在毕昇的胶泥活字印刷基础之上的。

  活字印刷术不仅推动了中国印刷事业的发展,在世界范围内也产生了巨大的影响。公元13世纪,印刷术从中国传入日本、朝鲜、越南、菲律宾等地,并经过丝绸之路,向西经由波斯和阿拉伯,传入埃及和欧洲各国。欧洲在14世纪末出现了雕版印刷术,在此基础上,德国的古登堡在1440—1480年,发明了铅活字印刷术,并制成了一种简单的印刷机械,开创了近代机械印刷的先河,但他发明的活字印刷术却比毕昇晚了四百多年。

  活字印刷术加速了各类文明之间的交流和传播,使最广大人民接触到了书籍,促进世界各地人民文化素质的提高,对世界历史的进步产生了巨大的推动作用,它是中国古代人民对世界的重要贡献之一。

  瓦特

  1736年1月9日,瓦特出生在苏格兰格林诺克城的一个造船匠家庭。因其从小体弱多病,父母很晚才送他去学校读书。在此之前母亲教给了瓦特文法和数学知识,鼓励他摆弄各种玩具和小机械,培养他观察、思考和动手实践的能力。

  瓦特小时候经常到姨妈家去玩。一次,壶里的水开了,蒸汽把壶盖冲得“啪啪”直响,白雾从壶嘴里冒出。瓦特对此产生了兴趣,他目不转睛地看着振动不停的壶盖,在炉旁待了一个多小时。姨妈看见了,还责备瓦特是个懒孩子。回家后,瓦特便开始寻找壶盖跳动的原因。

  后来瓦特进入格林诺克的文法学校学习,由于身体不好,他一直表现得沉默寡言,经常被别人欺负,没有毕业就退学了。18岁那年,瓦特到格拉斯哥城学习手艺,在钟表店做学徒,后来又去伦敦学习机械制造。1757年,在朋友们的帮助下,瓦特进入格拉斯哥大学成为一名修造教学仪器的工人,他在那里与化学家约瑟夫·布莱克和以后成为物理学教授的约翰·鲁滨逊成为好友,他们三人经常聚在一起,讨论研究改进蒸汽机的问题,瓦特从中学到了不少科学理论知识。

  1764年,瓦特与表妹玛格丽特·米勒结婚。同年,瓦特受委托修理一台纽可门蒸汽机,机器很快就被修好了,但瓦特并不满足,决心进一步改进它。瓦特发现纽可门蒸汽机有许多缺陷,主要是燃料耗费太大,而且应用的范围有限,只能用于矿井抽水和灌溉。他决心造一台比它更好的蒸汽机。于是,他与一个叫约翰·巴罗克的工厂主合伙,经过三年多反复试验,终于在1768年制造出能够良好运转的蒸汽机。1769年,瓦特获得了发明专利权。

  瓦特发明的新型蒸汽机除了采用分离式冷凝器外,还采用了如机油润滑、填料函、汽缸绝热套等一系列改进和发明,它的耗煤量仅为纽可门蒸汽机的1/4,工作效率却大大提高了。

  1781年,瓦特提出5种将往复运动转变成旋转运动的方法,其中最有名的“行星齿轮结构”在后来的工业生产中得到了广泛的应用;1782年,瓦特获得了“双动作蒸汽机”的专利;1784年,瓦特在他的新专利中又提出了“平行连杆结构”的概念,使蒸汽机具有了更广泛的实用性。1788年,他又发明了离心调速器和节气阀;1790年,完成了汽缸示功器的发明。至此,瓦特完成了蒸汽机发明。

  瓦特发明蒸汽机是第一次工业革命中划时代的伟大事件。蒸汽机的广泛应用,使人类获得了空前强劲的、可被人类控制的动力资源,对社会经济的跨越性发展起了关键性作用。1807年,美国人富尔敦把瓦特的蒸汽机装在轮船上,宣告了航运帆船时代的终结。1814年,英国人史蒂芬孙把瓦特的蒸汽机装在火车上,开始了陆路运输的新时代。瓦特的成就得到了人们的高度评价。1785年,瓦特被选为英国皇家学会会员;

  1806年,他被授予格拉斯哥大学法学博士头衔;1814年,他被推荐为法兰西国家学会会员。1819年8月25日,瓦特在家中安然去世,享年83岁。后人为了纪念他,把功率的计算单位定为“瓦特”。

  瓦特的名字将永远载入人类科学的史册。

  诺贝尔

  艾尔弗雷德·诺贝尔于1833年出生在瑞典首都斯德哥尔摩的一个机械师家庭,他自幼体弱多病,而且长相丑陋。由于家境贫困,他几乎没有受到过什么正规的教育。

  1842年,因他的父亲伊曼纽尔在彼得堡开设了一家生产地雷和水雷的工厂,诺贝尔的全家也随之迁往彼得堡随着家庭状况的逐渐好转,父亲为诺贝尔兄弟三人请了家庭教师。三兄弟中,诺贝尔学习最为用功,尤以外语最为突出,他掌握了英、俄、德、法等几门外语。诺贝尔对文学的兴趣浓厚,最喜爱雪莱的诗歌,诗歌中所描绘的美好事物和那种崇高的艺术境界伴随着他度过了一生的时光。他不仅写过诗,还写过小说和戏剧,由此可见他对文学的热爱。

  童年的诺贝尔从父亲那里听到了许多关于科学家的故事,从那时起诺贝尔就立志要刻苦学习,将来也成为一名有所作为的科学家。

  在16岁那年,诺贝尔到法国巴黎求学。随后,他又在父亲的支持下,来到纽约,跟一位工程师学习机械制造及化学知识。在这里,诺贝尔被科学深深地吸引了,并树立了献身科学事业的崇高信念。

  4年后,诺贝尔回到了彼得堡,加入到父亲和哥哥们的工作中。同时诺贝尔又积极地研究威力更强大的火药,以取代伊曼纽尔发明的火药。

  他了解到意大利的索布雷洛发明的硝化甘油爆炸力很强,但因为在试验中发生了大爆炸研究者不得不放弃了研究,他便开始试探着研究硝化甘油。这是一项极其危险的研究工作。他的弟弟爱弥尔和许多人都在进行此项实验时丧命,他和父亲偶然外出,才躲过了一场灾难。一时间硝化甘油成了使人谈虎色变的怪物。其实,硝化甘油的重要性在当时已十分明显,建铁路、修运河、采矿石、开隧道都可派上用场诺贝尔深知自己研究与发明的重要性,为了令炸药能够安全使用,减少意外爆炸事故的发生,他在提高炸药威力的同时,注意提高炸药的安全系数。终于在1875年,诺贝尔克服了诸多难题,发明了明胶炸药。因其杰出贡献,瑞典科学院授予诺贝尔莱阿斯蒂特奖金。

  诺贝尔一生获取的专利多达355种,包括防爆锅炉、自动闸、火箭发射法、电话及电池的改良等等,其中最著名的就是明胶炸药和1896年研制成功的无烟炸药。

  诺贝尔一生厌恶战争,向往和平,但他发明的炸药却使无数人在战争中丧命,为此他决定设立和平奖金。

  1891年,在伯尔尼召开的世界和平大会上,他通过他的朋友——女作家伯莎·苏特娜夫人向和平大会捐款,以此来资助世界和平运动。

  1895年11月27日,诺贝尔立下了遗嘱:“我献出我的全部财产,以它的利息设立5个奖项:物理学奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖、和平奖。上述各奖项希望授予最适当的人,国别不限。”从此,这项超越国籍的诺贝尔奖成为世界上最权威、最具影响力的奖项。1896年12月10日,诺贝尔逝世,终年63岁。诺贝尔的名字和他在科学探索中取得的成就永远留在了人类社会文明发展的史册上,熠熠生辉。

  爱迪生

  爱迪生于1847年2月11日出生在美国俄亥俄州的迈兰镇,他从小就有颗好奇的心,对生活中的每一件事情,都喜欢寻根问底。有一次,父亲在草棚里发现他趴在草堆里一动不动,便问他在做什么,爱迪生一本正经地说:“我在孵小鸡呀!”父亲对他说,人是孵不出小鸡的,爱迪生问道:“为什么母鸡能,我就不能呢?”

  爱迪生8岁时,爱迪生上学,只在学校待了三个月,就被老师斥以“低能儿”而离开了校门,原因是爱迪生经常问一些令老师很为难的问题。爱迪生的问题难倒了老师,可老师教的功课,他还是一点儿不理解,只好被母亲领回了家里。

  此后,母亲成了爱迪生的老师。在母亲的引导下,他迷上了读书,读了莎士比亚、狄更斯的著作和许多重要的历史书籍。9岁时,他便开始阅读难度较大的书,如柏克《自然与实验哲学》,从中他学到了许多知识。12岁那年,他开始在列车上当报童,并在车上租了一个小房间,买了一台简单的印刷机,自己编写、印刷报纸,然后出售。他因此发了一点儿小财,购买了一些化学用品,便开始在火车上“工作室”里做实验。有一次化学药品着了火,他的设备被列车员全部扔出了窗外,而他本人也因此挨了列车员的耳光,一只耳朵被打聋了。15岁那年,爱迪生在火车道旁救了站长的孩子,为表示感谢,站长把铁路电报技术教给了他,并推荐他在铁路公司当电报生。

  1869年,爱迪生来到纽约,靠自己娴熟的技术在一家通信所当了一名电报员。不久,他就发明了一种新式电报机。他的这一发明极大促进了现代电报业的发展,“青年发明家爱迪生”的美名也迅速传遍了全国。

  1876年,爱迪生在纽约附近的门罗公园创建了一所大规模的实验工厂。他改进了贝尔发明的电话,并使之投入实际使用,还先后发明了留声机、电灯、电影放映机等。他的公司在1903年摄制了第一部故事片《列车抢劫》。在这之后,爱迪生创办了许多商业性公司,这些公司后来合并为爱迪生通用电气公司,后又称为通用电气公司。他还发明了碱性电池、有声电影,找到了化工新材料橡胶等等。从1869—1910年的41年间,爱迪生一共获得1328项发明专利,平均每10天就有一项新发明问世。

  1931年10月18日,爱迪生因病逝世,享年84岁。

  莱特兄弟

  威尔伯·莱特于1867年出生,而他的胞弟奥维尔·莱特是在4年之后才来到人世的,虽然相隔几年,但两兄弟却有着共同的兴趣和爱好。莱特兄弟的父亲是一个木匠,他经常买玩具送给两兄弟,这对他们产生了深刻的影响。

  有一年的圣诞节,他们的父亲老莱特送给了两兄弟一个飞螺旋玩具,这个模样古怪的玩具有一个特点,就是上紧了橡皮筋后,可以飞上天空。这引起了莱特兄弟极大的兴趣,因为在他们的印象中,只有鸟儿才可以飞上天空兄弟俩把这个玩具拆了又装,装了又拆,希望可以发现其中的奥秘。他们产生一种愿望,制造出一种能够高高飞上天空的机器,这种愿望影响了他们的一生。莱特兄弟受到经常搬家、转学的影响,对功课不太重视。两个人喜欢飞行,而且经常讨论这一问题。莱特兄弟俩只读了几年书就中途辍学了,起初两个人开了家印刷社,后来出于对机械制造的兴趣,他们开了一家自行车行,这为他们以后从事飞机的发明工作积累了资金和技术经验。

  后来,莱特兄弟从飞鸟和风筝中找到了灵感。他们发现:海鸥的翅膀稍微有些弯曲,这种身体结构是它们能够翱翔蓝天的关键。1899年8月,这两个年轻人着手制造他们的第一架飞机——双翼风筝式飞机。这架飞机的一个特点是:利用机翼的扭曲或弯曲,可以保持横向稳定或侧向平衡。莱特兄弟的第一架滑翔机也运用了机翼扭曲这一特点。这架滑翔机在1900年制成,被运往北卡罗来纳海岸的基蒂霍克进行试飞。兄弟俩用了一个星期的时间,把滑翔机装好。他们先系上绳索,然后由威尔伯坐上去进行试飞,但只飞了1米多高。第二年,兄弟俩经过多次改进,又制成了一架滑翔机,这次飞行的高度达到了180米。莱特兄弟开始考虑飞机的动力问题,他们想到了汽车的发动机。一位制造发动机的工程师专门为莱特兄弟造出一部12马力、重量只有70千克的汽油发动机。经过无数次的试验,他们终于把发动机安装在滑翔机上,并在滑翔机上安上了螺旋桨。

  带有螺旋桨的飞机再次给莱特兄弟带来了麻烦,但成功终究属于这一对不畏困难、坚持不懈的“飞人”兄弟。1903年12月14日,莱特兄弟在基蒂霍克再次试飞改进后的带有螺旋桨和发动机的飞机。在准备工作就绪后,兄弟俩以抛硬币的方法,决定由威尔伯先飞。威尔伯飞了起来,但很快又掉了下去。兄弟俩经过研究,发现是起飞方面的原因。

  1903年12月17日,莱特兄弟再次试飞,驾驶员换成了奥维尔。飞机起飞后,一下子升到3米多高,随即水平地向前飞去。飞机飞行了36.6米,历时12秒,然后稳稳地着陆了同一天,他们接着又飞了3次,其中一次飞了260米,持续了59秒。这是人类历史上第一次成功驾驶飞机飞行。莱特兄弟把这个消息告诉了报社,可报社不相信有这种事,拒不发布消息。莱特兄弟继续改进他们的飞机,不久,又制造出能乘坐两个人的飞机,并且在空中飞了1个多小时。

  1908年9月10日,莱特兄弟终于向世人展示了他们的飞机。奥维尔驾驶着他们的飞机,在一片欢呼声中,自由自在地飞向天空。

  不久,莱特兄弟在政府的支持下,创办了一家飞行公司,同时开办了飞行学校。从此,飞机成了人们又一项先进的交通丁具。

  1912年,威尔伯因病逝世,年仅45岁。1948年,奥维尔逝世,享年77岁。

  莱特兄弟孜孜不倦地从事飞行与研究,实现了人类的飞翔梦想。他们两个人是现代航空科学的先驱。

  刘徽

  刘徽是中国魏晋年间杰出的数学家,中国古典数学理论的奠基者之一。其籍贯及生卒年月不详。刘徽幼年曾学习过《九章算术》,成年后又继续深入研究,在魏景元四年(公元263年)为《九章算术》作注,并《重差》作为《九章算术》注第十卷。唐初以后,《重差》以《海岛算经》为名单独发行。刘徽全面论述了《九章算术》所载的方法和公式,指出并且纠正了其中的错误,在数学方法和数学理论上作出了杰出的贡献。

  刘徽创造了割圆术,并运用极限思想证明了圆面积公式及计算圆周率,并且得出圆周率为3927/1250,还计算了圆内接正3072边形的面积,验证了这个值。刘徽提出的计算圆周率的科学方法,奠定了此后千余年中国圆周率计算在世界上的领先地位。祖冲之后来进一步将其可靠数字推进到八位。

  刘徽在证明羡除(楔形体)体积公式时,提出了“上连无成不方,故方锥与阳马同实”的论断,他还提出圆锥、圆亭分别与其外切方锥、方亭体积之比为π:4,从而证明了它们的体积公式。此外,刘徽还提出圆锥与方锥侧面积之比为π:4的论断,从而求出了圆锥侧面积公式。

  关于率的应用刘徽给出率的定义是:“凡数相与者谓之率”。他把分数看成两个量相与,指出率具有“粗者俱粗,细者俱细”等性质,从而可“乘以散之,约以聚之,齐同以通之”,认为它们是数学运算的纲纪。他提出“凡九数以为篇名,可以广施诸率”,而《九章算术》所提出的今有术——“以所有数乘所求率为实,以所有率为法,实如法而一”,是普遍方法。刘徽还注解了《九章算术》的大部分术文,解决了近二百个问题。

  刘徽在数学上贡献极多他发展了天文观测中的重差术,他认为:“凡望极高、测绝深而兼知其远者必用重差、勾股,则必以重差为率,故曰重差也。”他在《海岛算经》中提出重表法、连索法、累矩法三种基本方法,总结出“孤离者三望,离而又旁求者四望”。

  沈括

  1031年,沈括出生于浙江钱塘的一个封建官僚家庭幼时他随父辗转江南各地,饱览了祖国壮丽的河山,见识了各地的风俗民情。他酷爱读书并善于独立思考提出新见解。沈括从小就立下了读万卷书、行万里路的志向。

  1061年,沈括任宁国县县令时,修复了“万春圩”,推广圩田。1063年,他考中进士后,被推荐到昭文阁编辑校对书籍,开始对天文、历算进行研究。这期间,沈括写成了《南郊式》,对朝廷祭祀天地的郊祭典礼进行了修改和简化,他的主张很快就被采用。他还被提升为太史令兼司天监,负责掌管图书资料、天文历法。后来他又升任太常丞,掌管礼乐。

  沈括博学多才的沈括堪称中国古代科学的坐标。

  他在天文、地理、数学、物理、化学、生物、医药、水利、文学、音乐甚至军事方面,都取得了令人无法企及的卓越成就,将中国的科学技术水平推向新的高峰。沈括的成就对后世产生了巨大的影响。他发明了隙积法,成为垛积术的创始人;沈括是世界上第一个发现地磁偏角的人;他总结的指南针装置方法,为后世航海作出了巨大贡献;他编制的《十二气历》为后世的历法改革提供了新的理念;他的地质学理论和研究方法,至今仍被科学工作者广泛使用;他的著作《梦溪笔谈》被誉为“中国科学史上的里程碑”。书中除了记载他一生的科学研究成果外,也记载了大量的中国古代的科学资料,其中对活字印刷术、地磁偏角、指南针、常州陨石等都有所记载,是我国古代科技研究的宝贵材料。

  他同时还是一位出色的外交家和军事家,在北宋与契丹的边界争端上,沈括和契丹丞相一共进行了6次会谈,最后凯旋,不但维护了国家的领土完整和民族尊严,也震慑了契丹,使契丹从此不敢再滥施武力。在抵抗西夏的侵犯上,他先后出任延安州官和经略安抚使,任期内不但注意整顿军纪,还改进兵器和阵法,增强了军队的战斗力,加强了军事防务。1081年,西夏大举进犯北宋边境,沈括率领大军迎敌,大败西夏7万大军。

  第二年,西夏又以30万大军围攻西北要塞永乐,以8万军队进攻绥德。只有一万士兵的沈括奉命力保绥德,却无法解救永乐,结果永乐失陷,宋军几乎全军覆没。因为沈括曾经支持新法,永乐失陷成了守旧派借机报复他的借口,守旧派污蔑他“抗敌不力”、“处理不当”,将他贬为均州团练。

  1088年,58岁的沈括辞官归隐,回到润州梦溪国,集中精力创作《梦溪笔谈》。《梦溪笔谈》是宋朝科技史的资料库,是宋代劳动人民科学成果的结晶,既是我国古代科技史上的杰作,也是世界科技史上一份宝贵的遗产。1095年,沈括在凄凉中病逝。

  徐光启

  徐光启于1562年4月24日出生在上海县松江府一个贫农家庭,自幼聪敏好学,热爱农业劳动,胸怀大志。他7岁到龙华寺的村学读书,由于刻苦勤奋,成绩总是名列前茅。20岁徐光启考取秀才万历三十二年(1604年),徐光启高中进士。崇祯五年(1632年)他升任礼部尚书兼东阁大学士,并于崇祯六年兼任文渊阁大学士。

  徐光启是一位杰出的农学家,他结合自己的实际经验,对古今中外农业生产和农学研究的得失利弊,进行了全面总结,在所著《甘薯疏》、《北耕令》、《农遗杂疏》等农书的基础上,撰写了农学巨著——《农政全书》。

  1640年,徐光启在北京向意大利传教士利玛窦学习天文、数学、水利等科学知识之后,两个人合作翻译欧几里得的名著《几何原本》。

  《几何原本》打破了传统数学体系,开创了全新的数学证明方法。《几何原本》后来成为清末全国中学的教材,对普及几何学知识,培养数学人才以及充实当时数学研究的内容产生了巨大的影响。

  徐光启在天文学方面,也取得了一定的成就,他曾撰写《平浑图说》、《日晷图说》、《简平仪说》等书。徐光启不仅对西方天文仪器的构造、原理有充分的认识,对西方的测天方法和理论也有深入的研究。

  1629年,徐光启运用西方的方法,推测出日食发生的准确时间,于是,崇祯皇帝让他负责修改历法。徐光启把翻译介绍西方的天文学著作当做修改历法的第一个必要的步骤,他自己积极参与编译的著作有《测天约说》、《测量全义》等多种。他还上书皇帝,建议制作地球仪、天球仪、日晷、望远镜、自鸣钟等10种仪器用于天文观测,为清朝初年制造大型的天文仪器积累了宝贵的经验。

  1633年,徐光启病逝。

  1635年,先前由徐光启主持修订的《崇祯历书》全部修订完毕。这部历书虽然不是由徐光启最后完成的,但他对新历的贡献却是无人能及的。《崇祯历书》不仅总结了中国传统天文学的成就,而且吸收了大量西方天文学的先进成果,是中外学者共同努力的结晶。它的问世使中国天文学产生了深刻的变革,从此中国天文学与世界天文学开始接轨。

  徐光启这位伟大的科学家,为了“裨益民用”、“欲求超速”、“习天文、兵法、农事、屯盐、水利诸策,旁及工艺、数学,务可施用于世者”,在天文、历算、农学、编译介绍近代西方科学等方面作出了重大贡献。他的名字在中国科学史上将永放光芒。

  詹天佑

  1861年,詹天佑出生于广东南海一个没落的茶商家庭。虽家境清贫,自幼体弱多病,但他聪明好学,尤其喜欢摆弄机件。为了彻底弄清闹钟的构造他曾经把家里的闹钟偷偷拆开,后来又自己将其安装好。

  1872年,詹天佑报考“幼童出洋预备班”并被录取,成为清政府第一批公费留学生,并于当年9月到达美国。在异国他乡的求学生涯中,他不但学会了独立生活,更学会了独立思考。1875年詹天佑考入丘房高级中学,1878年毕业时,他的成绩名列全班之首和全校第二,成为幼童留学生中的佼佼者。

  詹天佑1878年,詹天佑考入著名的耶鲁大学,主修土木工程。他学习刻苦,各科成绩优秀,于1881年获得了学士学位,是全部幼童留学生中获得学位的仅有的两个人中的一个。同年8月,詹天佑归国,从此开始了他的科学报国之路。

  詹天佑回国后,被派到福州船政局学习驾驶海船。他潜心学习驾船技术,1882年以第一名的成绩毕业,当年11月被分到了“扬武号”兵舰上实习。1884年6月,法国军舰侵犯福建沿海,8月,福建海军几乎全军覆没。詹天佑也参加了这次海战,他在“扬武号”军舰上沉着还击,直到扬武号被击沉,才跳下水去,还救起了许多战友。

  1887年,中国铁路公司在天津成立,詹天佑被聘为工程师。他第一次参加修建的铁路是塘沽到天津的铁路。在修建过程中,詹天佑显示了他非凡的才能,仅用80天时间就指挥完成了铺筑工程。

  1890年,中国铁路总局计划把关内铁路延伸到关外的沈阳和吉林。当铁路铺至滦河时,由于河深水急,美、日、德三国的工程师在给桥打桩时都失败了。英国总工程师只好把詹天佑找来试试。詹天佑经过认真探测和调查,利用压气沉箱法克服流动层厚的闲难,按期完成了滦河铁路桥的全部修筑工程。他的成功使那些自命清高的外国工程师万分惊奇,为中国人长了志气。

  1894年,英国土木工程师学会选举他为会员,他是该学会的第一位中国会员。

  1902年10月到1903年2月,詹天佑负责建成了京汉铁路高碑店至易县梁格庄长45千米的西陵支线,这是第一条完全由中国人主持修建的铁路。

  1905—1909年,詹天佑又成功主持修建了中国铁道史上第一条独自设计施工的重要铁路——京张铁路。

  京张铁路总长不过200千米,但沿途横跨崇山峻岭,施工极其艰险。当时国内外冷嘲热讽声四起:“能修出这条铁路的中国工程师还没出世呢!”“中国人想不靠外国人自己修铁路,就算不是梦想,至少也得50年!”詹天佑听后非常气愤,决定用创造性的劳动给予迎头回击。面对厚厚的岩层,詹天佑在中国第一次使用了炸药爆破开山法;在开凿号称“天险”的八达岭隧道工程中,他精心设计出从两端向中间同时开凿和中距离凿进的方法。为使列车安全地爬上八达岭,他创造性地运用折返线原理,在山多坡陡的青龙桥地段,顺着山势设计出一段“之”字形线路,缩小了坡度。詹天佑克服了重重困难,使工程提前两年竣工,创造了奇迹。

  1909年4月,京张铁路正式通车。当天有上万的中外嘉宾到场参加典礼。在众人的欢呼声中,詹天佑发表了演说,他通过诉说工程的艰难,高度评价了铁路工人的贡献,给在场的人们留下了深刻的印象。

  京张铁路的建成,不仅为詹天佑赢得了世界声誉,更为整个中国工程技术界在世界上取得了相应的地位。当时,有人把京张铁路与万里长城并列为中国伟大的工程。

  詹天佑从1887—1919年,主持修建了津塘、京张、西陵支线、潮汕、沪宁、川汉、粤汉、萍醴、道清等铁路工程,足迹遍布长城内外、大江南北。

  1919年,詹天佑因积劳成疾不幸病逝。中国工程师学会基于他在铁路建设上所作出的重大贡献,特地在青龙桥建立了一尊铜像,来纪念这位杰出的爱国铁路工程师。

  钱学森

  钱学森于1911年12月11日出生在上海的一个知识分子家庭,三岁时随家人迁居北京。自幼天资聪慧的他后来进入北京师大附中学习。少年钱学森喜欢自然科学、音乐、绘画,学习成绩优异,于1931年考入了上海交通大学。

  在大学期间,钱学森刻苦攻读,做学问一丝不苟。1934年,钱学森从上海交大毕业,远赴美国留学。第二年,他就读于麻省理工学院航天系,仅用一年时间就完成了学业获得硕士学位。

  1936年,钱学森进入加州理工学院学习,师从世界力学大师冯·卡门。三年后他获航空、数学博士学位并留校任教,从事应用力学和火箭导弹研究。其间,在应用力学领域,他与冯·卡门合作,对飞机金属薄壳结构非线性理论进行的研究,解决了薄壳结构理论的重大难题;在空气动力学领域,他对发展与高速航空器相关的空气流动理论作出了重要贡献。到1949年,钱学森已成为世界公认的物理学界权威之一。

  新中国成立之际,在美国的钱学森希望回到祖国贡献自己的力量。当时美国国内正掀起了一阵反共反华的恶浪,五角大楼海军部一位副部长得知钱学森要离美回国,便想尽办法阻止他成行。为此,美国政府吊销了钱学森参加机密研究的证书,并以各种莫须有的罪名下令逮捕了钱学森,扣压了他所有的行李。作为要犯,钱学森被关在一间昏暗的单人牢房里,接触不到一个人,也没有一个人能跟他说话。更令人不能忍受的是,每天晚上,看守每隔一小时就进来把他喊醒一次。钱学森得不到休息,精神上陷于极度紧张的状态。在被拘留的15天里,他不但体重减轻了近15千克,还失去了说话的能力。

  钱学森加州理工学院的朋友们经多方努力,两周后以重金将其保释出狱。钱学森出狱后的日子并不好过,他的工作、生活处处受到限制和监视,他与家人都曾遭受到多次折磨和迫害。但是,钱学森没有因此被吓倒,相反更坚定了回国的决心。

  1955年,经过5年不屈的抗争以及中国政府的严正交涉,钱学森终于冲破美国当局的重重阻挠,回到了祖国的怀抱。

  1956年,钱学森向新中国政府提交了《建立我国国防航空工业意见书》,并担任国防部第五研究院院长。在他的指导和参与下,1960年我国发射成功第一枚仿制火箭,1964年我国第一枚自行设计的中近程火箭飞行试验取得成功。1965年钱学森建议制订的人造卫星研制计划被列入国家的重点科研项目。最终我国第一颗人造卫星于1970年升入太空,钱学森也因此被誉为“中国航空之父”和“火箭之王”。

  1962年,钱学森的《物理力学讲义》和《星际航行概论》先后出版,稿酬有几千元,这在当时简直就是个“天文数字”。那时还是三年经济困难时期,人人都吃不饱肚子,钱学森及其家人也同样如此。但是,当他拿到这两笔稿费时,连包都没打开就作为党费,交给了党小组长。

  1991年,钱学森被国务院、中央军委授予“国家杰出贡献科学家”荣誉称号。

  1994年,钱学森成为中国工程院院士。1998年为中国科学院和中国工程院两院的资深院士。

  1999年,中共中央、国务院、中央军委授予钱学森“两弹一星功勋奖章”。作为我国著名的物理学家,钱学森在中国的航天事业上作出了杰出的贡献。

  袁隆平

  袁隆平于1930年9月7日在北京出生。他自幼兴趣广泛,喜爱音乐、体育。他在重庆度过了中学时代,中学毕业后考入西南农学院农学系。1953年袁隆平被分配到湖南安江农校教书。60年代初期,中国正处于严重的困难时期,老百姓忍饥挨饿,苦不堪言。这一切深深地刺痛了袁隆平的心,他下定决心从事人工杂交水稻的研究,以便生产出更多的粮食,解决亿万人民的温饱问题。

  1960年7月的一天,袁隆平像往常一样来到校园外的早稻试验田观察,他偶然发现了一株特殊的稻子:共有十余穗,每穗有160~170粒。第二年,他适时将这独特的种子播到试验田里,结果分离变异现象十分严重,原有的优势没袁隆平有发挥出来。面对这一结果,善于思考的袁隆平受到了启发,他马上想到孟德尔、摩尔根的遗传理论,顿悟到:那是一株“天然杂交稻”!当时,杂交水稻研究是世界上公认的难题,并且全世界都流传“水稻是自花授粉作物,不良基因早已淘汰,既然自交不退化,那么杂交就没有优势”的观点。但袁隆平并没有因这些同有的说法而退缩,他坚信杂交优势是生物界的普遍规律。

  袁隆平确定自己的目标后,便开始了他漫长的探索过程。夏季骄阳似火,正是南方水稻的扬花季节。袁隆平头顶烈日,脚踏烂泥,手拿放大镜,像猎手搜寻猎物一样,在安江农校农场的稻田里寻找水稻雄性不育植株。第一天、第二天、第三天,一天又一天,每天都毫无收获,两手空空。直到第14天,袁隆平才发现了第一株雄蕊退化的水稻不育株。在9个月时间里,他前后检查了一万四千余个稻穗,找到了6株雄性不育株,并对它们的杂交第一代和第二代进行了研究,向世界吹响了“绿色革命”的号角。

  在党和国家的高度重视下,1975年,由袁隆平任技术总顾问的试验阳第一次获得成功,为1976年在全国大面积试种推广杂交水稻培育了大量的种植种子。

  杂交水稻的研究取得巨大成功,引起了国际上的瞩目,有关杂交水稻的研究在国际上开始兴起。

  1979年4月,在菲律宾首都马尼托举行的国际水稻科研会议上,一个黑瘦的中国人,面对着二十多个国家的水稻育种专家,用英语侃侃而谈,大讲水稻的种植经验,这位黑瘦的中国人就是袁隆平。与会者大多是国际著名专家,对这位中国来的农业学家并不予以重视,但听了袁隆平的论文和即席答辩后,他们被深深地折服了。当幻灯银幕上反复打出“杂交水稻之父袁隆平”的字样和他的头像时,全场立即响起了雷鸣般的掌声,大家一齐起立,向这位来自中国的专家致敬。

  从此,“杂交水稻之父”——袁隆平的名字响彻全世界。

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