科學(xué)故事精選匯集
科學(xué)的突飛猛進最終歸功于人類的智慧和創(chuàng)新。下面小編給大家介紹關(guān)于科學(xué)故事，方便大家學(xué)習(xí)。
科學(xué)故事1
加速器
科學(xué)家在研究原子核的結(jié)構(gòu)時，采用了高速運動的亞原子粒子去轟擊原子核。早在 1906年，盧瑟福就利用放射性物質(zhì)釋放的高速。粒子來轟擊物質(zhì)。1919年他成功地從氮原子核中打出了質(zhì)子，使??雍吮涑裳踉?雍恕5? 1924年他已證明了a粒子能夠從周期表中鉀以前的幾乎所有元素的原子核里打出質(zhì)子來。
然而使用天然產(chǎn)生的a粒子作為轟擊物，有很大的局限性。首先帶正電的a粒子與帶正電的原子核相互排斥，要消耗很大的能量;其次a粒子無法直接瞄準(zhǔn)原子核，發(fā)生碰撞全憑湊巧。在盧瑟福最初轟擊氮的實驗中，根據(jù)計算，每300 000個a粒子才有一個能僥幸擊中氮原子核。
用什么辦法能提高轟擊原子核的效率呢? 1928年，俄國出生的美國物理學(xué)家蓋莫夫提出，可以用質(zhì)子代替a粒子。質(zhì)子的質(zhì)量只有a粒子的四分之一，電量只有a粒子的一半，而且很容易得到，只要把氫原子電離就行了。但是質(zhì)子的能量很小，不過通過電場或磁場可以對它施加作用力，增加它的能量。于是物理學(xué)家們開始嘗試設(shè)計粒子加速器。1930年第一臺實用的這種裝置由英國物理學(xué)家考克拉夫特和瓦耳頓在劍橋大學(xué)制造成功了。這臺裝置叫做靜電加速器，它能夠產(chǎn)生數(shù)十萬伏特的電壓，從而使質(zhì)子擁有足夠高的能量。1932年，他們利用加速后的質(zhì)子使理7原子核發(fā)生分裂。這是第一個由人造轟擊粒子引起的核反應(yīng)。由于采用了很高的電壓，它的發(fā)展受到高壓絕緣的限制，因此，人們就想利用較低的電壓，使粒子加速到高能量。1930年勞倫斯建成第一臺回旋加速器，這臺加速器利用一塊磁鐵使質(zhì)子沿著越來越大的圓周軌道運動，每經(jīng)過一圈都得到一些能量，直至最后越出磁鐵的作用范圍，質(zhì)子就以最大的能量沿著直線射出儀器之外。
開始時，勞倫斯制作的回旋加速器模型結(jié)構(gòu)簡陋，真空室的直徑只有 10.2厘米。隨后他又制作了可以實用的回旋加速器，用黃銅和封蠟作真空室，直徑也只有11.4 厘米，加上不到1千伏電壓之后，可將質(zhì)子加速到80 000電子伏特。不到1千伏的電壓，達到了8萬伏的加速效果。
此后勞倫斯不斷改進回旋加速器。1936年，他改制成94厘米回旋加速器，使粒子能量達到6兆電子伏特。用它測量了中子磁矩，并且產(chǎn)生了第一個人造元素??得(TC)。
由于實驗的要求，科學(xué)家更進一步發(fā)展了同步加速器(最初的回旋加速器的后代)。同步加速器的周長可達數(shù)十公里，將粒子加速至光速的99.999%，相當(dāng)于每小時92億5千萬公里。
目前加速器已經(jīng)和原子核物理緊緊結(jié)合在一起，不少新的粒子就是由加速器發(fā)現(xiàn)的。
最先發(fā)現(xiàn)夸克的加速器直徑為3.2公里，歐洲原子核研究中心在日內(nèi)瓦建造的加速器周長達27公里。
科學(xué)故事2
1872 年的一天，在美國加利福尼亞州一個酒店里，斯坦福與科恩發(fā)生了激烈的爭執(zhí)：馬奔跑時蹄子是否都著地?斯坦福認為奔跑的馬在躍起的瞬間四蹄是騰空的;科恩卻認為，馬奔跑時始終有一蹄著地。爭執(zhí)的結(jié)果誰也說服不了誰，于是就采取了美國人慣用的方式打賭來解決。他們請來一位馴馬好手來做裁決，然而，這位裁判員也難以斷定誰是誰非。這很正常，因為單憑人的眼睛確實難以看清快速奔跑的馬蹄是如何運動的。
裁判的好友———英國攝影師麥布里奇知道了這件事后，表示可由他來試一試。他在跑道的一邊安置了24架照相機，排成一行，相機鏡頭都對準(zhǔn)跑道;在跑道的另一邊，他打了24個木樁，每根木樁上都系上一根細繩，這些細繩橫穿跑道，分別系到對面每架照相機的快門上。
一切準(zhǔn)備就緒后，麥布里奇牽來了一匹漂亮的駿馬，讓它從跑道一端飛奔到另一端。當(dāng)跑馬經(jīng)過這一區(qū)域時，依次把24根引線絆斷，24架照相機的快門也就依次被拉動而拍下了24張照片。麥布里奇把這些照片按先后順序剪接起來。每相鄰的兩張照片動作差別很小，它們組成了一條連貫的照片帶。裁判根據(jù)這組照片，終于看出馬在奔跑時總有一蹄著地，不會四蹄騰空，從而判定科恩贏了。
按理說，故事到此就應(yīng)結(jié)束了，但這場打賭及其判定的奇特方法卻引起了人們很大的興趣。麥布里奇一次又一次地向人們出示那條錄有奔馬形象的照片帶。一次，有人無意識地快速牽動那條照片帶，結(jié)果眼前出現(xiàn)了一幕奇異的景象：各張照片中那些靜止的馬疊成一匹運動的馬，它竟然“活”起來了!
生物學(xué)家馬萊從這里得到啟迪。他試圖用照片來研究動物的動作形態(tài)。當(dāng)然，首先得解決連續(xù)攝影的方法問題，因為麥布里奇的那種攝影方式太麻煩了，不夠?qū)嵱?。馬萊是個聰明人，經(jīng)過幾年的不懈努力后，終于在1888年制造出一種輕便的 “固定底片連續(xù)攝影機”，這就是現(xiàn)代攝影機的鼻祖了。從此之后，許多發(fā)明家將眼光投向了電影攝影機的研制上。1895年12月28日，法國人
盧米埃爾兄弟在巴黎的 “大咖啡館”第一次用自己發(fā)明的放映攝影兼用機放映了《火車到站》影片，標(biāo)志電影的正式誕生。
當(dāng)然，19 世紀(jì)末電影的誕生從根本上說是科學(xué)技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的綜合產(chǎn)物，在電影誕生之前，許多發(fā)明家已經(jīng)為電影的誕生做過艱苦的工作和基礎(chǔ)性的貢獻。除上面所提到的科學(xué)發(fā)明家外，還有許多，如美國的大發(fā)明家愛迪生等。而斯坦福與科恩的打賭事件如同使這些科學(xué)技術(shù)糅合在一起發(fā)生巨變的催化劑，迅速導(dǎo)致了電影綜合技術(shù)的出現(xiàn)和產(chǎn)生，使電影這門偉大的藝術(shù)叩響了20世紀(jì)的大門。
科學(xué)故事3
氣泡室
據(jù)說美國物理學(xué)家格拉澤受啤酒壁上產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象的啟發(fā)，產(chǎn)生了設(shè)計氣泡室的想法，于1952年發(fā)明了氣泡室。當(dāng)高能粒子穿過室內(nèi)過熱液體時，形成一串氣泡而顯示粒子行跡。氣泡室內(nèi)液體溫缺人?惱?7械愀叩枚啵?蛭??菔壹佑懈哐梗??運?換岱刑凇5逼?菔業(yè)難沽ν蝗患跣。?禾寰痛τ詮?茸刺??聳比粲懈吣芰W喲┕?禾澹?誥督?喜??睦胱櫻?慍晌?緯善?蕕鬧行摹U廡┢?菰詼淌奔淠冢?10-100微秒)迅速長大到半徑達 100微米以上，使粒子的徑跡可以被拍攝下來。然后氣泡室又恢復(fù)至高壓狀態(tài)，氣泡立即消失，這樣氣泡室可以連續(xù)使用。氣泡室容積大小從數(shù)毫升到100升，所用液體為液氫、液氦、液氮、乙醚、丙烷等;氣泡室的壓力從1個大氣壓到幾十個大氣壓。
氣泡室適用于觀察高能粒子。我國物理學(xué)家王淦昌教授與前蘇聯(lián)學(xué)者發(fā)現(xiàn)的反西格馬負超子(2-)就是利用容積為20升的丙烷氣泡室得到的。
格拉澤國發(fā)明氣泡室榮獲1960年諾貝爾物理學(xué)獎。
科學(xué)故事4
第一臺“磁帶錄音機”根本沒有用磁帶，而是采用了長段的鋼琴弦。盡管這樣，它們卻以現(xiàn)代磁帶錄音機的相同方式運轉(zhuǎn)。
鋼絲次音要是瓦爾德馬 ·波爾生的構(gòu)思，他是一位在哥本哈根電話公司工作的工程師。他發(fā)明了一種方法業(yè)把鋼琴弦磁化，以反應(yīng)從電話傳聲器傳 來的聲音。聲音“貯存”在極小磁化區(qū)型的鋼絲上。波爾生1898年設(shè)計的機器被稱為“錄音電話機”。小型磁帶錄音機很快在辦公室流行起來。在辦公室里它們可以用來口述信件，甚至記錄電話談話。
波爾生的專利申請還包括一種用金屬粉涂層的紙帶機的詳圖。這是最早的磁帶錄音機，便它從 來沒有正式生產(chǎn)過。
幾乎沒有什么人覺察到波爾生發(fā)明的重要有秀少的一些錄音電話在美國生產(chǎn)出來，主要是用于口述和記錄電話音訊。
在20世紀(jì)30年代，德國“法爾本”和“無線電信”兩家公司使這一發(fā)明東山再起。工程師們使用了一種有氧化鐵涂層的塑料帶，但該機器在其他方面，還 是與波爾生的機器以相同的方式運作。
磁化模式是把來自傳聲器的信號放大以后留在被磁化的帶子上，并將磁帶卷繞在大繞軸上。不久，磁帶錄音機便廣泛應(yīng)用于專職錄音。
早期的卷軸錄音機既大又貴，并且需要細心使用。在20世紀(jì)60年代，菲立普公司采用了袖珍磁帶盒，其中卷好的磁帶裝在一個小塑料盒里。由于這一系統(tǒng)大為簡化，磁帶錄音機就成了家庭里的尋常用品。
科學(xué)故事5
空間探測器
為探索和研究天體的運動、起源和演化，人類走過了漫長的道路。從目測到使用簡單工具，人們工作孜孜不倦?yún)s始終局限在自力所及那片有限的天區(qū)。望遠鏡的出現(xiàn)及一些實用技術(shù)的發(fā)展，擴沽巳嗣塹氖右埃?⒓し⒘巳嗣俏?歡細鐨鹿鄄饈侄味?┱棺約旱鬧腔邸M?毒悼誥恫歡顯齟螅?鄄餼?熱找嫣岣擼?等蹌勘甑鬧鷚環(huán)⑾旨骯鄄餼嗬氳娜漲魃鈐丁???牽?員群棋?藜實撓鈧媯?嗣竊詰孛嬪轄郵盞睦醋勻鍘⒃?、袦\降忍焯宓男畔⒈暇褂邢蕖H嗽煳佬塹某魷執(zhí)蚩?送ㄍ?贗饈瀾緄暮降潰?谷死嘍蘊?糲的詰奶焯褰?兄苯猶講獬晌?贍堋?br> 空間探測器是對太陽系內(nèi)月球或月球以遠的天體和空間進行探測的無人航天器，又稱探空探測器。它是在人造衛(wèi)星技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因飛行距離遙遠，其所載設(shè)備及技術(shù)與人造衛(wèi)星有所不同：1.長距離飛行中沒有精確的控制和導(dǎo)航系統(tǒng);2.遠距離傳輸數(shù)據(jù)需增大無線電臺發(fā)射機功率和天線口徑，采用數(shù)據(jù)壓縮、抗干擾和相干接收等技術(shù);3.進行外行星探測時使用空間核電源;4.由于探測目標(biāo)各異，在結(jié)構(gòu)上采用特殊防護，如在月面或行星表面著陸時要使用著陸支架、行走時要有燒性輪以適應(yīng)表面的凸凹不平，有特殊要求的儀器要把探測臂伸出探測器體外。以防止自身磁場或輻射的干擾等等。
空間探測器是空間探測系統(tǒng)的空間部分，它與地面的測控站、數(shù)據(jù)接收站共同組成空間探測系統(tǒng)?？臻g探測器裝有科學(xué)儀器，執(zhí)行空間任務(wù)。發(fā)射時，空間探測器要獲得大干人造衛(wèi)星的速度，以便脫離地球引力實現(xiàn)深空飛行。在繞飛某個行星時，空間探測器要利用該行星的引力場進行加速，從而連續(xù)繞飛多個行星。依據(jù)任務(wù)的不同，探測方式種類如下：1.從月球或行星近旁飛過作近距離現(xiàn)油2.成為月球或行星的衛(wèi)星做長期觀測;3.在月球或行星表面硬著陸，利用墜毀之前的時刻進行瞬時觀測;4在月球或行星表面軟著陸，采集樣品送回地球研究。
月球是地球的天然衛(wèi)星，也是距離地球最近的天體，它自然成為空間探測的首選目標(biāo)。1959年1月，蘇聯(lián)向月球發(fā)射的“月球”l號是世界上第一個空間探測器，它的飛行開創(chuàng)了人類探索太陽系內(nèi)天體的新階段。
目前，已發(fā)射的空間探測器如下：
行星和行星際探測系列中有美國的‘如手”號“旅行者”號、“先驅(qū)者”號和前蘇聯(lián)的“火星”號。其中“旅行者”2號除完成觀測木星、木星衛(wèi)星、土星，土星衛(wèi)星和土星環(huán)的任務(wù)外，應(yīng)飛近天王星、海王星，在接近海王星的同時又探測了有關(guān)冥王星的情況，獲得一些鮮為人知的寶貴資料?！奥眯姓摺碧枖y帶了鍍金銅板聲像片和金剛石唱針，希望將地球人類的信息帶給地外智慧生命。
月球探測系列中有前蘇聯(lián)的‘羽球”號和美國的“阿波羅”號。為實現(xiàn)“阿波羅”登月作準(zhǔn)備，美國還發(fā)射了“徘徊者”號、“月球軌道環(huán)行器”和“勘測者”號等空間探測器，它們的探測成果是‘阿波羅”飛船登月成功的保障。
此外，還有前蘇聯(lián)的“金星”號、美國的“海盜”號和“太陽神”號等空間探測器。
上述各類空間探測器為人類獲得了大量有關(guān)各行星表面、大氣和周圍空間及行星際空間的資料，擴展了人類對行星地質(zhì)、地貌、磁場、輻射帶和大氣成分以及行星際空間的研究和認識。
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