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求世界重大科技成果及其影響

20世紀是科學技術飛速發展的世紀。

科技成果和創造的物質財富超過了以往任何時代。他們在推經典。

經濟和社會可持續發展的決定性因素已經並將繼續改變世界的面貌。

其中有些是科技界公認的偉大成就,將在人類歷史上永放光芒。

耀眼的光輝。

20世紀初科學革命的兩大成就。

20世紀的科學是19世紀的重要理論成果,比如熱力學和電磁學。

化學原子論、生物進化和細胞理論。19世紀

三大發現(X射線、放射性和電子)導致了20世紀前30年的物理學革命。

相對論和量子力學由此誕生,成為20世紀科學發展的先導和基礎。

1,相對論

1905年,20世紀最偉大的科學天才愛因斯坦在26歲時創立了Narrow。

相對論提出了全新的時空概念和質量(M)能量(

e)等價關系e = mc2(這裏光速c = 3× 108m/s)在理論上是原創的。

子能量的應用開辟了道路。

關於e = mc2,即物體儲存的能量等於物體的質量乘以光速的平。

方,這個數字是不可想象的。比方說,1克。

所有由煤轉化而來的能量相當於正常情況下燃燒36000噸煤所釋放的全部能量。

熱能;也就是說,1克的質量相當於2500萬千瓦時的電能。

1915年,愛因斯坦創立了廣義相對論,深刻揭示了時間和空間。

以及物質和運動的內在聯系——空間和時間都是隨著物質分布和運動的。

隨著速度的變化而變化。它已成為現代物理學的基本理論之壹。

從1923開始,愛因斯坦晚年致力於統壹場論的探索。

他試圖建立壹個包括引力場和電磁場的統壹場論,盡管他沒有

這是成功的,但楊振寧和米爾斯在20世紀50年代建立了“楊-米爾斯場方程”。

發展了所謂的“規範場”理論,讓愛因斯坦夢寐以求的統壹場論有了希望。

它是在規範場的基礎上實現的。

2.量子力學

1900年,普朗克創立量子論,提出能量不是無限可分的,是有能量的。

變化是不連續的新概念。1905年,愛因斯坦提出了光量子理論,揭示了。

光的“波粒二象性”。1913年,玻爾將量子化的概念引入原子結構理論。

1923年,德布羅意提出物質波理論。1925年,海森堡和薛定諤分別建成。

矩陣力學和波動力學。1928年,26歲的狄拉克提出了電磁場的相對論。

性電子的運動方程和量子場論的原始形式使矩陣力和波動力學

量子力學取得重大進展。

20世紀末,隨著1905-1915相對論的建立,量子力學的建立。

經典物理學是另壹個革命性的突破,它成功地揭示了微觀物質世界的基礎。

這個定律加速了原子物理學和固體物理學的發展,是核物理和粒子的核心。

物理學準備了理論基礎,也促進了化學鍵理論和分子生物學。

生產。所以量子力學可以說是20世紀最多產的科學理論,現在依然如此。

有強大的生命力。

20世紀中後期的五大科學成就

自20世紀30年代以來,基本結構、規範場、大爆炸和遺傳物質被劃分。

亞雙螺旋結構、板塊理論、信息論、控制論、系統論。

該理論的創立進壹步將人類的視野拓展到了更多的哲學、宏觀和微觀領域。

成為人類文明進步的巨大動力。

1,物質的基本結構

從古至今,人們壹直在討論物質是由什麽構成的,是否是公共的。

* * *的基本單位。直到19年底,人們都認為同壹個本原是原子。

1911年,盧瑟福發現原子內部有壹個原子核;玻爾指出放射性變化。

化學發生在原子核內部,所以研究原子核的組成、變化規律和內部結。

由此產生了核物理。

1932年,查德威克發現了中子。從此,人們認識到各種原子都是

它由電子、質子和中子組成,所以這三種粒子和光子稱為基本粒子。

但是,基本粒子不是“基本的”。壹方面,正電子、中微子和介子

新的基本粒子相繼被發現;另壹方面,基本粒子也有它們的內部結構。

自20世紀60年代以來,基本粒子結構出現了“誇克模型”和“層子模型”。

壹門新的獨立學科——基本粒子物理學(也稱高能)誕生於20世紀40年代末

物理學)仍方興未艾,成果眾多。

2.生活大爆炸理論

現代宇宙學的研究起源於愛因斯坦。他在1915年創立了廣義相對論。

後來用於考察宇宙的結構,1917年提出了有限無邊宇宙模型。

1922年,弗裏德曼提出了非靜態宇宙模型,認為宇宙可以膨脹。

1929年,哈勃確定了星系紅移(即回歸速度)與距離的線性關系。

證實了宇宙膨脹的理論。1932年,勒邁特提出了宇宙爆炸理論。

1948年,伽莫夫把核物理知識和宇宙膨脹理論結合起來,做出了巨大的貢獻。

大爆炸理論被發展並用於解釋化學元素的起源。這個大爆炸原理

論1965年發現的宇宙背景輻射現象和1998年哈勃望遠鏡探測到的距地球距離。

654.38+02億光年外的星系得到了強有力的支持。

3.DNA分子雙螺旋模型

1953年4月25日,英國《自然》雜誌刊登了25歲的沃森和37歲的迪克。

裏克合作研究的成果——DNA雙螺旋結構的分子模型,這項成果是後來的

被譽為20世紀生物學最偉大的發現,也被認為是分子生物學的誕生。

簽名。

DNA是脫氧核糖核酸的縮寫,是遺傳基因的物質載體。1915至

在1928期間,摩根通過果蠅實驗證明了它位於細胞核內的染色體上。

基因決定生物特征,從而創造了基因理論。染色體由蛋白質組成

的DNA。過去生物學家壹直認為蛋白質是遺傳信息的載體,直到。

1944年,艾弗裏等人證明了遺傳載體不是蛋白質,而是DNA。

1953 DNA分子結構雙螺旋模型的建立是解開遺傳之謎的鑰匙。60年代

尼倫·伯傑等人破解了遺傳密碼,證明地球上所有生物的遺傳密碼都是

同樣——DNA的四個核苷酸堿基的序列代表了基因的遺傳信息,它決定了

蛋白質中20種氨基酸的組成和序列。作為基因載體,DNA就是生命。

後臺指揮官,生命的所有性格都是由DNA決定的蛋白質來表現的。

4.構造板塊理論。

1912年,魏格納提出了大陸漂移學說,

世界上只有壹個巨大的陸地,周圍是壹片海洋;從中生代開始,這片古老的土地被開墾。

它開始分裂和漂移,逐漸變成了幾個大陸和數不清的島嶼。最初的海洋是

分成幾個大洋和幾個小海。

經過半個多世紀的發展,大陸漂移理論已經從地幔對流理論(1928),即海洋理論發展而來。

在底部擴張理論階段(1961年),Rebichon等人在1968年提出了全球大陸板塊。

構造理論認為,世界的構造分為歐亞、美洲、非洲、太平洋、澳大利亞、南。

極地六大板塊和幾個小板塊的結構模型得到了越來越科學的驗證。

尤其是海洋地質學。

5、信息論、控制論、系統論

1948,神農的數學傳播理論,維納的控制論:關於動物和

貝塔朗菲·馬克斯的《機器中的控制與通訊科學》和《生命的問題》的出版。

跨學科的科學信息論、控制論和壹般系統論的誕生;1957,古德等人。

《統壹工程》的出版奠定了系統工程理論的基礎。從60年代開始,又出現了。

新興交叉科學--突變理論、協同理論和耗散結構理論。

交叉科學不僅溝通了大量的自然科學學科,而且在方法論上也是如此

它也連接了自然科學和社會科學。它為人們提供了定量的、準確的和最優的

認識世界的方式對人類社會產生了深遠的影響。

20世紀五大前沿科技成果。

在科學的指導和生產的推動下,20世紀發展了五項尖端技術:

核技術、航天技術、信息技術、激光技術和生物技術在能源、材料,

自動化、海洋、環境等高新技術也取得了巨大進展。

1,核能與核技術

核的裂變和聚變反應將產生和釋放比機械能和化學能多得多的能量。

諸如此類。核能的和平利用為人類提供了壹個安全、清潔,

取之不盡的能源寶庫。

1942年,美國建成世界上第壹座原子反應堆,第壹次是人工的。

受控鏈式核裂變反應。1945第壹顆原子彈爆炸成功。首先是1952

壹顆輕型核聚變氫彈爆炸成功。1954年,蘇聯建成了世界上第壹座原子能。

發電站。20世紀60年代以後,核電站進入了實用階段,它們的發展成了壹種重。

能源消耗約占全球總發電量的1/5。

核技術還廣泛應用於農業、醫療、材料、考古和環保等領域。

20世紀40年代,放射性同位素開始大規模生產。1947年,比利發明了C14測年法。

方法:1951年,用鈷60等放射性元素治療癌癥,從70年代開始統計。

機器X射線斷層成像(CT)廣泛應用於臨床,並於20世紀80年代初發展到核磁共振。

振動掃描技術(MRI)。

2.航空航天和空間技術

1903-1914年,齊奧爾科夫斯基提出了以火箭為動力的航海理論。

它奠定了航天學的基礎。1919、戈達德提出了火箭飛行的數學原理,以及

1926年世界上第壹枚液體燃料火箭發射成功。1942,布勞

恩設計並發射的液體軍用飛箭成為二戰後各國火箭發展的藍本。

1957年,蘇聯用洲際導彈的火箭裝置發射了世界上第壹個人造陸地。

球衛星,“太空時代”開始了。1961年,蘇聯發射了載人飛船。

人類首次飛入太空。1969年,美國阿波羅11號飛船登陸月球,人類在

第壹個腳印留在了月球上。1971年,蘇聯建成了空間站,人類第壹次在了泰泰。

空中有活動基地。1981年,美國成功發射了航天飛機,從此人類可以

自由進入太空。

從20世紀50年代末開始,人類開始關註月球和太陽系的行星,以及遙遠的。

為了探索行星際空間,迄今為止已經發射了100多個太空探測器來揭示宇宙。

宇宙的形成和演化,探索生命的起源和空間環境對人類生存環境的影響。

戒指。

3.信息技術

信息技術是20世紀發展最快的技術領域。它對人類社會、經濟,

政治、文化等各個方面都產生了巨大而深遠的影響。

1906年,三極管電子管的發明放大了電信號,從而使遠距離無線電通信成為可能。

字母成為可能。1947,第壹個晶體管的誕生是電子電路的集成和數字化。

它提供了壹個重要的基礎。1945出來的電子計算機已經經歷了第壹代。

(電子管,從40年代中期到50年代後期),第二代(晶體管,從50年代後期到。

60年代中期)、第三代(集成電路,60年代中期到70年代初)和第四代。

(大規模和超大規模集成電路,始於70年代初)等發展階段,80年代。

對新壹代智能計算機、光學計算機和量子計算機進行了探索。

初步結果。

隨著大規模集成電路的出現,計算機正朝著巨型化和小型化的極端發展。

70年代中期,超級計算機的向量運算速度超過每秒1億次;微型計算機已輸入數千。

每個家庭都標誌著個人電腦時代的到來。如今,超級計算機的運算速度已經達到了

每秒3.9萬億次,計算機互聯網正在2億多網民的學習、研究和交流中。

流動、貿易甚至娛樂創造了壹種新的工作和生活方式。

4.激光技術

1917年,愛因斯坦在研究光的輻射過程中提出了“受激輻射”。

激光的概念奠定了激光的理論基礎。激光是1958年發現的。1960美制

它成為世界上第壹臺激光器。它采用紅寶石晶體作為發光材料,利用發光強度。

采用極高脈沖氙燈作為激發光源,在這種受激輻射的作用下產生壹種超強度。

壹束光是激光。

繼紅寶石激光器、半導體激光器(1963)、氣體激光器之後。

(1964),自由電子激光(1977),甚至原子激光(1977)。

等等相繼問世。

5.生物技術

基因重組技術(又稱基因工程)在20世紀下半葉蓬勃發展。

現代生物技術的前沿。20世紀60年代末和70年代初,艾伯特和史密斯

漢斯發現,細胞中有兩種“工具酶”,可以“切割”和“連接”DNA

內森首次使用工具酶切割並結合DNA。DNA的重組可以是創造性的

原材料的土地使用