科学家发明创造的小故事 不要那么多

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阿基米德（Archimedes,约前287—212）,诞生于希腊叙拉古附近的一个小村庄.他出生于贵族,与叙拉古的赫农王（King Hieron）有亲戚关系,家庭十分富有.阿基米德的父亲是天文学家兼数学家,学识渊博,为人谦逊.阿基米德受家庭的影响,从小就对数学、天文学特别是古希腊的几何学产生了浓厚的兴趣.当他刚满十一岁时,借助与王室的关系,被送到埃及的亚历山大里亚城去学习.亚历山大位于尼罗河口,是当时文化贸易的中心之一.这里有雄伟的博物馆、图书馆,而且人才荟萃,被世人誉为“智慧之都”.阿基米德在这里学习和生活了许多年,曾跟很多学者密切交往.他兼收并蓄了东方和古希腊的优秀文化遗产,在其后的科学生涯中作出了重大的贡献.公元前二一二年,古罗马军队入侵叙拉古,阿基米德被罗马士兵杀死,终年七十五岁.阿基米德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. 阿基米德的成就
阿基米德无可争议的是古代希腊文明所产生的最伟大的数学家及科学家,他在诸多科学领域所作出的突出贡献,使他赢得同时代人的高度尊敬.
阿基米德求得了抛物线弓形、螺线、圆形的面积和体积以及椭球体、抛物面体等复杂几何体的体积.在推演这些公式的过程中,他熟练的启用了“穷竭法”,即我们今天所说的逐步近似求极限的方法,因而被公认为微积分计算的鼻祖.他还利用此法估算出∏值在 和 之间,并得出了三次方程的解法.面对古希腊繁冗的数字表示方式,阿基米德提出了一套有重要意义的按级计算法,并利用它解决了许多数学难题. 阿基米德在力学方面的成绩最为突出,这些成就主要集中在静力学和流体静力学方面.他在研究机械的过程中,发现了杠杆原理,并利用这一原理设计制造了许多机械.他在研究浮体的过程中发现了浮力定律,也就是有名的阿基米德定律.
阿基米德不仅是个理论家,也是个实践家,他一生热衷于将其科学发现应用于实践,从而把二者结合起来.在埃及,公元前一千五百年前左右,就有人用杠杆来抬起重物,不过人们不知道它的道理.阿基米德潜心研究了这个现象并发现了杠杆原理.
赫农王对阿基米德的理论一向持半信半疑的态度.他要求阿基米德将它们变成活生生的例子以使人信服.阿基米德说：“给我一个支点,我就能移动地球.”国王说：“这恐怕实现不了,你还是来帮我拖动海岸上的那条大船吧.”这条船是赫农王为埃及国王制造的,体积大,相当重,因为不能挪动,搁浅在海岸上已经很多天了.阿基米德满口答应下来. 阿基米德设计了一套复杂的杠杆滑轮系统安装在船上,将绳索的一端交到赫农王手上.赫农王轻轻拉动绳索,奇迹出现了,大船缓缓地挪动起来,最终下到海里.国王惊讶之余,十分佩服阿基米德,并派人贴出告示“今后,无论阿基米德说什么,都要相信他.”
金冠之谜
赫农王让金匠替他做了一顶纯金的王冠,做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了银子,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重,到底工匠有没有捣鬼呢?既想检验真假,又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑.后来,国王将它交给了阿基米德.阿基米德冥思苦想出很多方法,但都失败了.有一天,他去澡堂洗澡,他一边坐进澡盆里,一边看到水往外溢,同时感到身体被轻轻拖起.他突然恍然大悟,跳出澡盆,连衣服都顾不得穿就直向王宫奔去,一路大声很着“尤里卡”, “尤里卡”（Fureka,我知道了）原来他想到,如果王冠放入水中后,排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量,那肯定是掺了别的金属.这就是有名的浮力定律,既浸在液体中的物体受到向上的浮力,其大小等于物体所排出液体的重量.后来,该定律就被命名为阿基米德定律.
爱国者阿基米德
在阿基米德晚年时,罗马军队入侵叙拉古,阿基米德指导同胞们制造了很多攻击和防御的武器.当侵略军首领马塞勒塞率众攻城时,他设计的投石机把敌人打得哭爹喊娘.他制造的铁爪式起重机,能将敌船提起并倒转,抛至大海深处.传说他还率领叙拉古人民制作了一面大凹镜,将阳光聚焦在靠近的敌船上,使它们焚烧起来.罗马士兵在这频频的打击中已经心惊胆战,草木皆兵,一见到有绳索或木头从城里扔出,他们就惊呼“阿基米德来了”,随之抱头鼠窜.罗马军队被阻入城外达三年之久.最终,于公元前二一二年,罗马人趁叙拉古城防务稍有松懈,大举进攻闯入了城市.此时,阿基米德正在潜心研究一道深奥的数学题,一个罗马士兵闯入,用脚践踏他所画的图形,阿基米德愤怒地与之争论,残暴的士兵哪里肯听,只见他举刀一挥,一位璀璨的科学巨星就此陨落.
回答者：南宫寻欢 - 举人 五级 11-6 13:34
爱迪生（1847～1931）是美国著名的发明家.一生勤奋好学,善于思考,努力工作,在75岁的时候,还每天准时到实验室签到上班,他在几十年间几乎每天工作十几个小时,晚间在书房读3至5小时书,若用平常人一生的活动时间来计算,他的生命已经成倍的延长了.因此,爱迪生在79岁生日的那天,他骄傲地对人们说,我已经是135岁的人了.他活到84岁,一生中的发明有1100项之多,其中最大贡献是发明留声机和自动电报机,实验并改进了白炽灯和电话.爱迪生20岁出头开始研究电灯,历时10余年,他先后选用了竹棉、石墨、钽……等等上千种不同物质作灯丝材料进行试验,时常通霄达旦,有一次他和助手们竟连续工作5昼夜.1879年爱迪生用碳丝作为白炽灯丝,并点燃40小时.由于碳丝表面多孔,性脆,强度很低.不久被钨丝代替.
1883年爱迪生发现了热电子发射现象,也叫“爱迪生效应”,即金属表面附近的部分电子或离子因高温而使其无规则运动得到足够的动能,克服表面的束缚,逸出金属之外.爱迪生效应对于一切真空管的操作至为重要,作为发射表面的阴极常涂上一层碱土金属氧化物,以利电子发射,并用电流加热以维持高温.
1900年爱迪生发明了铁镍蓄电池,是一种碱性蓄电池,电动势约为1．3～1．4伏,寿命长,但效率不高.爱迪生一生有许多发明,可是当别人问爱迪生成功原因时,他说：有些人以为我有什么天才,这是不正确的,“天才”是百分之一的灵感,百分之九十九的出汗.
艾萨克·牛顿
〔美〕迈克尔·H·哈特 著 苏世军 周宇 译
公元1642～公元1727
茫茫苍海夜,
万物匿其行.
天公降牛顿,
处处皆光明.
——亚历山大·蒲柏
艾萨克·牛顿是曾出现过的最伟大、最有影响的科学家.他于 1642年圣诞节出生在英格兰伍尔斯索蒲村,这一年正值伽利略与世长辞.和穆罕默德一样,牛顿也是一个遗腹子.童年时代的牛顿就显示出巨大的力学天赋.他有一双非常灵巧的小手.他聪明伶俐,但对功课却总是粗心大意,在学校并未引起特别的重视.十几岁时,母亲让他辍学,希望他能成为一位象样的农民.幸亏他的母亲被说服了,她相信了儿子的主要天赋不在于务农,而是另有所为.十八岁的牛顿进入剑桥大学后,迅速地掌握了当时的科学和数学知识,很快就开始进行独立的研究工作.他在21到27岁期间为科学理论奠定了基础,使随后的世界发生了革命性的变化.
十七世纪中期是一个科学鼎盛的时期,该世纪初期望远镜的发明,使天文学的研究发生了彻底的革命.英国哲学家弗朗西斯·培根和法国哲学家勒内·笛卡尔都极力劝告所有欧洲的科学家,再不要依赖亚里士多德的权威,而要亲自做观察和实验.培根和笛卡尔的倡导为伟大的伽俐略所实践.他用新发明的望远镜所做的天文观测给天文学带来了革命,他的力学试验建立了现在人称的牛顿第一运动定律.
其他伟大的科学家,如发现血液循环的威廉·哈维和发现行星绕日运动定律的约翰尼斯·开普勒都为科学领域提供了新的基本知识,而且纯科学成了知识分子的一种消遣,但还无法证明弗朗西斯·培根的预言：当科学被运用到技术领域时,就会使人类的全部生活方式发生革命.
虽然哥白尼和伽俐略澄清了古代科学中的一些错误观念,为人类更好地了解宇宙作出了贡献,但是还没有一套系统的定律来把这些似乎是互不相干的发现变成可以做科学预测的统一学说.是艾萨克·牛顿提出了这种统一的学说,从而使现代科学进入了它一直所遵循的航程.
牛顿一般不愿意发表他的研究成果.早在1669年他就在他的大多数著作里对基本概念作了系统的阐述,但是他的许多学说却在很久以后才公开发表出来.他公布的第一个发现是有关光的性质的一项突破性的贡献.牛顿经过一系列认真的试验,发现普通光是彩虹所有的不同色光的混合光.他还对光的反射和折射定律的结果做了认真的分析,根据这两个定律,1668年他设计并真正制造出了第一台反射望远镜,如今大多数天文台都使用这类望远镜.牛顿29岁时把他的这些发现及其许多其他光学试验结果呈交给英国皇家学会.
仅就光学方面的成就或许就可以使他在本书中占有一席之地,但是他在这方面的成就比起他在数学或力学方面的成就来,那就相形见绌了.他对数学的贡献主要是发明了积分,这一成就可能是他在二十三、四岁时做出的,这一发明是当代数学中最伟大的成就,它不仅仅是许多现今数学学说产生的种子,而且也是必不可少的重要工具,没有这一工具现代科学在随后就不会取得进展.如果牛顿仅仅发明了积分而别无所获,也可以使他在本册中排到相当高的名次.
但是牛顿最重要的发现是在力学方面,力学是研究物体运动的科学.伽俐略发明了第一运动定律,这一定律描述在没有外力的作用下物体运动的情形.当然在现实中所有的物体都受外力作用,力学中最重要的问题是这种情况下物体怎样运动.牛顿提出的最著名的第二运动定律,解决了这个问题,这一定律可能被理所当然地视为经典物理学中最基本的定律.他的第二定律（其数学表达式为F＝ma）可表述为：物体运动的加速度（即速度变化率）,与作用在该物体上的合力成正比,与物体的质量成反比.除了这两个定律外,牛顿又提出了著名的第三运动定律（这定律可表述为,有作用力即外力就必然有反作用力,且两者大小相等方向相反）和他的科学定律中最著名的定律——万有引力定律.这四条定律一起构成一个统一的体系,实际上所有的宏观力学体系都可以利用这一体系来加以研究和预测,从单摆的振动到行星绕日在其轨道上运动都用得上.牛顿不仅提出了这些力学定律,而且还利用积分这一数学工具说明了如何利用这些基本定律来解决实际问题.
牛顿定律可以而且已被用来解决极其广泛的科学和工程学方面的问题.牛顿在世时,他的定律的最有戏剧性的应用是在天文学领域里.他在这个领域里也处于领先地位.1687年发表了他的伟大著作《自然哲学的数学原理》（人们通常只称作《原理》）,在该书中他提出了万有引力定律和运动定律,并说明如何利用这些定律来准确预测行星绕日的运动.牛顿的这一壮举圆满地解决了动力天文学的主要问题,即准确预测星体和行星的位置和运动.因此牛顿常被认为是所有的天文学家之魁.
应该怎样评价牛顿在科学中的重要地位呢?如果我们翻阅一部科学百科全书的索引,就会看到提到牛顿及其定律和发现的条目比任何其他一个科学家都要多（也许多二到三倍）.况且我们还要考虑其他伟大的科学家对牛顿的评价.莱布尼兹决不是牛顿的朋友而是与他进行过唇枪齿剑之争的对手,他写道：“从有世以来,到牛顿所处的时代,他在数学领域所做的工作占了整个的绝大部分.”伟大的德国科学家拉普拉斯写道：“《原理》一书比任何其他天才的作品都出类拔革.”拉格朗日常说牛顿是曾经出现过的最伟大的天才.厄恩斯特·马赫在1901年写道：“自从牛顿时代以来所取得的一切成就都是牛顿力学在演绎上、形式上和数学上的进展.”这也许说出了牛顿的伟大成就的关键所在：他发现科学是一门由孤立的事实和定律构成的杂学,它能描述一些现象,但只能预测几种现象,他为我们留下了一个统一的定律体系,这个体系能解释大量的物理现象,能用来做准确的预测.
由于篇幅有限,不能把牛顿所有的发明都一一包罗进来,因此他的小发明就其本身来看虽然也是重要的成就,但这里只好忽略不提了.牛顿对热力学（对热的研究）和声学（对声的研究）都作出了重大的贡献：他提出了极其重要的物理学定律：动量守恒定律和角动量守恒定律；他发现了数学中的二项式定理；他第一次对星体起源作出了令人信服的解释.
现在读者虽然会认定牛顿是曾出现过的最伟大、最有影响的科学家,但是仍然会提出为什么把牛顿排在如亚历山大大帝和华盛顿这样重大的政治人物以及如耶稣·基督和乔达摩·佛伦这样重大的宗教人物之前呢?我自己的观点是：尽管政治变化是重大的,但仍有理由认为在亚历山大之死前后1000年间的大多数生活方式并没有发生变化.同样,就主要的日常活动而论,大多数人在公元前后3000年间的生活方式也没有发生变化.但是在过去的500年中,随着现代科学的出现,大多数人的日常生活发生了彻底的变化.但是与1500年的人们相比,我们的吃喝穿戴有了变化,我们的娱乐活动也有了很大的改观.科学发现不仅仅使技术和经济发生了革命,而且使政治、宗教思想、艺术和哲学发生了彻底的变化.科学革命使人类所有的活动方式均有变化.正因为如此,许多科学家和发明家才被列入本册.牛顿不仅仅是无与伦比的科学家,而且是科学理论发展中最有影响的人物,因此在任何一部世界上最有影响的人物册上,他名列前茅是当之无愧的.