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少儿必读:科学家的故事集锦科学故事大全

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发表于 2012-4-11 08:57:28 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
两弹元勋──邓稼先
河北 刘晓平
邓稼先(1924—1986)是我国著名的核物理学家,中国科学院院士。邓稼先是安徽人,后来在北京大学当物理老师,1948年10月,邓稼先去美国读研究生,1950年获物理学博士学位。在他取得学位后的第9天,便登上了回国的轮船。回国后,邓稼先在中国从事原子核理论研究工作。邓稼先是中国核武器研制与发展的主要组织者、领导者,被称为“两弹元勋”。在原子弹、氢弹研究中做出了巨大的贡献!1956年光荣地加入了中国共产党。



邓稼先曾荣获全国自然科学一等奖、国家级科学进步特等奖,并获全国劳动模范称号。



邓稼先和诺贝尔奖获得者杨振宁都是安徽人,在同一个中学上学,从小两人在一起弹玻璃球、打墙球、比赛爬树,二人结下了深厚的友谊。



邓稼先领导开展了爆轰物理、流体力学、状态方程、中子输运等基础理论研究,完成了原子弹的理论方案,并参与指导核试验的爆轰模拟试验。原子弹试验成功后,邓稼先又组织力量,探索氢弹设计原理,选定技术途径。领导并亲自参与了1967年中国第一颗氢弹的研制和实验工作。



【趣闻】



1999年9月18日,在中华人民共和国成立五十周年之际,党中央、国务院、中央军委隆重表彰为我国“两弹一星”事业作出突出贡献的23位科技专家,并授予他们“两弹一星功勋奖章”,邓稼先就是为此付出了毕生的精力,也为此献出了生命。  



“两弹一星”最初是指原子弹、导弹和人造卫星。“两弹”中的一弹是原子弹和氢弹的合称;另一弹是指导弹。“一星”则是人造地球卫星。



中国的“两弹一星”,是20世纪下半叶中华民族创建的辉煌伟业。1964年10月16日我国第一颗原子弹爆炸成功,1967年6月17日我国第一颗氢弹空爆试验成功,1970年4月24日我国第一颗人造卫星发射成功。



这是中国人民在攀登现代科学高峰征途中创造的“两弹一星”的人间奇迹。“两弹一星”的伟业,是新中国建设成就的重要象征,是中华民族的荣耀与骄傲,也是人类文明史上的一个勇攀科技高峰的空前壮举。



【链接】   



核武器是利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量,产生爆炸作用,并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。邓稼先等科学家研究的原子弹和氢弹就是非常厉害的核武器。



核武器爆炸的五大危害:



光辐射,又称热辐射。核武器在爆炸时,可产生几亿摄氏度甚至几十亿摄氏度的高温,能快速融化一切。光辐射只要涉及到人的皮肤,皮肤就会立即变成焦黄或黑色,并致使人体死亡。



冲击波,是一种机械波,通过介质震动传播能量。核爆炸冲击波与普通炸药的震动波性质相同。一枚当量为100万吨TNT的核弹在爆炸时会即刻摧毁5.6公里范围内的全部建筑。冲击波直接作用于人体可造成各种直接冲击伤。



早期核辐射,又称贯穿辐射,是核爆炸最初十几秒内放出来的Y辐射和中子流。它是核武器特有的一种杀伤破坏因素。人体在早期受到核辐射影响时,易出现休克和中枢神经系统失调,造成器官损伤、内脏组织损伤和免疫系统功能退化等症状。



瞬间电磁波,核武器在爆炸时,可使空气发生电离,产生巨大的电磁场,电压为几百千伏。瞬间电磁波可破坏各种武器装备的电子设备,杀伤人员。



放射性沾染,这是核爆炸所产生的放射性物质对地面、空气、人员和武器装备等各种物体的污染,主要释放粒子的Y辐射。这些放射性裂变的小微粒悬浮在空气中,造成地面、人员和物体表面沾染,可引发人体引起造血障碍、眼睛白内障、白血病及其他恶性肿瘤、生育能力下降或胎儿畸变等症状。



既然核武器有这么多的危害,为什么我们国家还要研制它呢?以下是我国政府在爆炸第一颗原子弹时发表的声明:中国发展核武器,并不是由于相信核武器的万能,要使用核武器。恰恰相反,中国发展核武器,是被迫而为的,是为了防御,为了打破核大国的核垄断、核讹诈,为了防止核战争,消灭核武器。此后,中国政府又多次郑重宣布:在任何时候、任何情况下,中国都不会首先使用核武器,并就如何防止核战争问题一再提出了建议。中国的这些主张已逐渐得到越来越多的国家和人民的赞同和支持。

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沙发
 楼主| 发表于 2012-4-11 08:57:48 | 只看该作者
导弹之父──钱学森
河北 刘晓平
钱学森(1911—2009)杭州人,是全世界著名的火箭专家,是我国“原子弹之父”、“导弹之父”,中国科学院院士,中国工程院院士,是我国近代力学事业的奠基人。1911年出生于上海,后来出国留学,1938开始对火箭进行研究。1955年10月冲破种种阻力回到祖国后,用他所学的专业和知识为祖国服务。他为中国火箭导弹和航天事业的发展作出了重大的贡献。



1999年我国建国50周年前夕,党中央、国务院、中央军委决定为他颁发“两弹一星”功勋奖章。



  

“我一直相信:我一定能够回到祖国的,今天,我终于回来了!”这是钱学森从美国回来时,对接待他的人所说的一句话。
    钱学森回国的道路是艰难的,当他在美国得知祖国于1949年10月1日第一面五星红旗飘扬在天安门广场上空时,他的心中萌发起一个强烈的愿望:早日回到祖国,用自己的专长为国家建设服务。



于是他向美国海军次长金布尔说明,他准备立即动身回国。金布尔听后大为震惊。他认为:“钱学森无论放在哪里,都抵得上五个师。”还大声喊道:“我宁可把他枪毙了,也不让这个家伙离开美国!”钱学森只不过是要回国,美国人怎么会发那么大的火那么着急呢?因为他知道钱学森是个人才,他的知识和能力要是为中国服务,很可能对美国产生威胁。他有一个恶毒的想法就是:我们美国得不到的,也不能让其他国家得到。于是金布尔马上通知了移民局,不准让钱学森全家离开美国。美国海关果然禁止钱学森回国并扣留了他的所有行李。但后来更可怕的事情发生了,钱学森突然遭到联邦调查局的非法拘留,被送到移民局看守所关押起来。如果不是钱学森的老师和校友大力帮助,恐怕他是难以得到自由的。



但那以后,钱学森并没有得到真正的自由,他不断受到移民局的迫害,行动处处受到移民局的限制和特务的监视,不许他离开洛杉矶,还定期查问他。钱学森就这样失去了5年的自由。为了回国钱学森付出了很大的代价啊!然而,钱学森热爱祖国的赤子之心反而更加强烈了。他日夜思念着新中国,他坚持斗争,不断地向移民局提出回国的要求。1955年6月的一天,钱学森摆脱了特务的监视,在寄给在比利时亲威的信中,巧妙的在香烟纸上写了一封信,并顺利的转到了周总理的手里。1955年中美大使级会谈进行,中国大使按照周总理的要求,以钱学森要求回国的这封信为依据,迫使美国政府允许钱学森回国。



1955年9月17日,钱学森与他的夫人和两个孩子终于乘坐美国“克利夫兰总统号”邮船,离开了洛杉矶,终于回到了祖国的怀抱。



众所周知,钱学森在导弹方面的研究举世瞩目,但小朋友你们知道吗,我们敬爱的钱爷爷更加关心我国科学事业的发展,也关心我们下一代的成长问题。比如说在普及科技知识方面,他就谈到了如何更好的办好科技展览。他说,展览是一种行业、一门科学、一门艺术,不是随随便便就办得好的。如何办好展览?钱爷爷强调了展览的设计问题。他说,展览的设计很重要,展览好比是一场演出,演出需要导演,而我们的展览也需要总设计师,他的工作就是想让大家知道,这次的展览是做什么的,是关于什么样的展览。如果主题和目的不明确或者离开主题和目的去搞一些花样,参观后留不下什么印象,成了过眼烟云,那展览的效果就不好。我们现在设计展览,心中要有一个总的主题,总的目的,那就是宣传四个现代化,鼓舞全国人民为此而奋斗。



还有一个故事,一次导弹发射的试验马上就要开始了,可是当时的天气很坏,到底能发不能发,试验基地的司令员、参谋长和钱学森的意见不同。按照当时的规定,每次发射报告上面必须有三个人同意的签字,然后再请示聂荣臻元帅的批准。可是当时司令员和参谋长都说不能发,而钱学森却非常有信心的说能发射,这样就形成了2:1的局面,于是就把只有钱学森一个人签字的报告送给了聂帅。没想到,聂帅很爽快地批准发射,并说要是只有那两位签字而没有钱院长的签字,我倒不敢批了。你猜这发导弹发射成功没?结果是这一发导弹还真的打成功了。

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板凳
 楼主| 发表于 2012-4-11 08:57:57 | 只看该作者
比上帝还挑剔的人——泡利的故事
    奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利(Wolfgang Pauli)生于1900年,1958年就去世了。他是本世纪初一位罕见的天才,对相对论及量子力学都有杰出贡献,因发现“泡利不相容原理”(Exclusion Principle)而获1945年诺贝尔物理学奖。这个原理是他在1924年发现的,对原子结构的建立与对微观世界的认识有革命性的影响。

  泡利在19岁(1919年)时就写了一篇关于广义相对论理论和实验结果的总结性论文。当时距爱因斯坦发表“广义相对论”(1916年)才3年,人们认为他这么年轻却有如此独到的见解,所以震惊了整个物理学界,从此他一举成名了。

  关于泡利的故事很多,他以严谨、博学而著称,同时也以尖刻和爱挑刺而闻名。据说在一次国际会议上泡利见到了爱因斯坦,爱因斯坦演讲完后,泡利站起来说:“我觉得爱因斯坦不完全是愚蠢的”。

  一次,在后来发现反质子的意大利物理学家塞格雷做完一个报告和泡利等离开会议室时,泡利对他说:“我从来没有听过象你这么糟糕的报告。”当时塞格雷一言未发。泡利想了一想,又回过头对与他们同行的瑞士物理化学家布瑞斯彻说:“如果是你做报告的话,情况会更加糟糕。当然,你上次在苏黎士的开幕式报告除外。”

  另一次泡利想去一个地方,但不知道该怎么走,一位同事告诉了他。后来这位同事问他,那天找到那个地方没有,他反而讽刺人家说:“在不谈论物理学时,你的思路应该说是清楚的。”

  泡利对他的学生也很不客气,有一次一位学生写了论文请泡利看,过了两天学生问泡利的意见,泡利把论文还给他说:“连错误都够不上。”

  但泡利被玻尔称作“物理学的良知”,因为他的敏锐和审慎挑剔,使他具有一眼就能发现错误的能力。在物理学界还曾笑谈存在一种“泡利效应”--当泡利在哪里出现时,那儿的人不管做理论推导还是实验操作一定会出岔子。

  而当泡利说:“哦,这竟然没什么错”时,通常表示一种非常高的赞许。一则笑话说,泡利死后去见上帝,上帝把自己对世界的设计方案给他看,泡利看完后耸耸肩,说道:“你本来可以做得更好些……”

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 楼主| 发表于 2012-4-11 08:58:09 | 只看该作者
苏步青的故事
    著名的数学大师苏步青,自1931年3月应著名数学家陈建功之约,载着日本东北帝国大学的理学博士荣誉回国,受聘于国立浙江大学,先后任数学系副教授、教授、系主任、训导长和教务长。至1952年10月,因全国高校院系调整,他才有点不太情愿地到了上海复旦大学数学系任教授、系主任,后任教务长、副校长和校长。他曾任多届全国政协委员、全国人大代表,以及第七、第八届全国政协副主席和民盟中央副主席等职。

  回望苏步青的百年人生路,也是崎岖泥泞,故事多多,今选几则以慰读者。

  故事一

  公元1902年9月23日,那是一个普通的日子,可对祖辈从福建同安逃荒到浙江平阳带溪村的苏祖善家来说,那是一件难得的大喜、大吉的日子。真是老天有眼,天官赐福。苏祖善家添了一丁,夫妻俩笑得合不拢嘴,终于有了世代务农的“接班人”。可苏祖善夫妻俩从未上过学,尝够没有文化的苦,望子成龙心切,于是给儿子选取“步青”为名,算命先生还说上一番好话,以“步青”为名,将来定可“平步青云,光宗耀祖”。

  名字毕竟不是“功名利禄”的天梯。正当同龄人纷纷背起书包上学的时候,苏祖善交给儿子的却是一条牛鞭。从此,苏步青头戴一顶父亲编的大竹笠,身穿一套母亲手缝的粗布衣,赤脚骑上牛背,鞭子一挥,来到卧牛山下,带溪溪边。苏步青家养的是头大水牛,膘壮力大,从不把又矮又小的牧牛娃放在眼里。有一次,水牛脾气一上来,又奔又跳,把苏步青摔在刚刚砍过竹的竹园里。真是老天庇佑,他跌在几根竹根中间,未有皮肉之苦,逃过一劫。

  放牛回家,苏步青走过村私塾门口,常被琅琅的书声所吸引。有一次,老师正大声念:“苏老泉,二十七,始发愤,读书籍。”他听后,就跟着念了几遍。此后,他竟记住了顺口溜,放牛时当山歌唱。

  苏祖善常听儿子背《三字经》、《百家姓》,心存疑惑。有一次,正好看见儿子在私塾门口“偷听”,为父的心终于动了,夫妻一合计,决定勒紧裤带,把苏步青送进了私塾。

  故事二

  9岁那年,苏步青的父亲挑上一担米当学费,走了50公里山路,送苏步青到平阳县城,当了一名高小的插班生。从山里到县城,苏步青大开眼界,什么东西都新奇。他第一次看到馒头里有肉末,常用饭票换成钱买“肉馒头”吃。一个月的饭票提早用完了,只好饿肚子。他见到烧开水的老虎灶,也觉得好玩,把家里带来的鸡蛋掷进锅里,一锅开水变成一锅蛋花汤,烧水工看到气极了,揪住他打了一顿。

  苏步青整天玩呀、闹呀,考试时常坐“红交椅”,到期末考试,他在班里得了倒数第一名。可是,他的作文写得还不错,私塾里的“偷听”,激发了他学习语文的兴趣,为作文打了一点基础。然而,语文老师越看越不相信,总认为苏步青的作文是抄来的。因此还是批给他一个很低的分数。这样,更激发了他的牛脾气,老师越说他不好,他越不好好学,一连三个学期,都是倒数第一名。同学和老师都说他是“笨蛋”。

  有一次,地理老师陈玉峰把苏步青叫到办公室,给他讲一个小故事:“牛顿12岁的时候,从农村小学转到城里念书,成绩不好,同学们都瞧不起他。有一次,一个同学蛮横无理地欺负他,一脚踢在他的肚子上。他疼得直打滚。那个同学身体比他棒,功课比他好,牛顿平时很怕他。但这时他忍无可忍,跳起来还击,把那个同学逼到墙角,揿在墙上。那同学见牛顿发起怒来如此勇猛,只好屈服。牛顿从这件事想到做学问的道理也不过如此:只要下定决心,就能把它制服。他发愤图强,努力学习,不久成绩跃居全班第一,后来成了一个伟大的科学家。”

  苏步青见陈老师不批评他,还给他讲故事,心里很感激。陈老师见他垂着头,摸摸他的头后说:“我看你这个孩子挺聪明嘛,只要肯努力,一定可以考第一名。”又说:“你爸爸、妈妈累死累活,省吃俭用,希望你把书念好。像你现在这样子,将来拿什么来报答他们?”苏步青再也抑制不住心灵的震撼,泪水像断线的珍珠淌在自已的胸前,第一次感到自己做错了事。此后,他完全变成了懂事的孩子,不再贪玩,刻苦读书,到期末考试得了全班第一名。

  故事三

  温州的浙江省立第10中学的一堂数学课,把苏步青引向通往数学王国的路。从日本留学回温州的杨老师在上数学课时,带着忧国忧民的真情:“当今世界,弱肉强食。世界列强仰仗船坚炮利,对我国豆剖瓜分,鲸吞蚕食。中华民族亡国灭种的危险迫在眉睫。为了救亡图存,必须振兴科学。数学是科学的开路先锋,为了发展科学,必须学习好数学。”杨老师的话,打动了苏步青的心。从此,他的兴趣从文学向数学转移。有一次,苏步青用20种不同的方法证明了一条几何定理。校长洪泯初得知后,把苏步青叫到办公室,拍着他的肩膀说:“好好学习,将来送你留学。”到苏步青中学毕业时,洪校长已调到北京教育部任职,但他仍关心苏步青的学习,寄来了200元资助苏步青留学。

  1919年,17岁的苏步青买了一张去日本的船票,余170元钱要维持3个月的生活,实在很艰难。他每天只能吃两餐饭,无钱请日语老师,只好拜房东大娘为师。最后他用流利的日语回答了主考官的提问,以第一名的成绩进入名牌学校——东京高等工业学校电机系。1924年,他又以第一名的成绩考入日本东北帝国大学数学系,师从著名几何学家洼田忠彦教授。1927年,大学毕业后,他又在课余卖报、送牛奶、当杂志校对和家庭老师,用所挣得的钱做学费,免试升入该校研究生院做研究生。并以坚强的意志,刻苦攻读,接连发表了41篇仿射微分几何和射影微分几何方面的研究论文,开辟了微分几何研究的新领域,被数学界称作“东方国度上升起的灿烂的数学明星”。1931年3月,他以优异的成绩荣获该校理学博士学位,成了继陈建功之后获得本学位的第二个外国人。此后,国内外的聘书像雪片似的飞来,苏步青一一谢绝。因为两年前陈建功获理学博士位时,曾约苏步青到条件较差的浙大去。苏步青说:“你先去,我毕业后再来。让我们花上20年时间,把浙大数学系办成世界第一流的数学系……”这兴许就是苏步青在全国高校院系调整时不愿离开浙大的情缘。

  走上工作岗位后,苏步青在科研和教学上取得了令世人叹服的光辉业绩,除做研究生时发现的四次(三阶)代数锥面,被学术界誉称为“苏锥面”外,后在“射影曲线论”、“射影曲面论”、“高维射影空间共轭网理论”、“一般空间微分几何学”和“计算几何”等方面都取得世界同行公认的成就,特别在著名的戈德序列中的第二个伴随二次曲面被国内外同行称为“苏的二次曲面”。他还证明了闭拉普拉斯序列和构造(T4),被世界学术界誉称为“苏(步青)链”。因此,德国著名数学家布拉须凯称苏步青是“东方第一个几何学家”,欧美、日本的数学家称他和同事们为“浙大学派”。的确,自1931年到1952年间,苏步青培养了近100名学生,在国内10多所著名高校中任正副系主任的就有25位,有5人被选为中国科学院院士,连解放后培养的3名院士,共有8名院士学生。在复旦数学研究所,苏步青更有谷超豪、胡和生和李大潜高足,形成了三代四位院士共事的罕见可喜现象。

  故事四

  “七七”事变后,浙江大学被迫西迁。在这国难当头,举校西迁时,苏步青接到一封加急电报:岳父松本先生病危,要苏步青夫妇去日本仙台见最后一面。苏步青把电报交给妻子说:“……你去吧,我要留在自己的祖国。”苏步青妻子苏松本说:“我跟着你走。”但因妻子刚分娩不久,不能随行内迁,苏步青把妻子送平阳乡下避难,直到1940年暑假,由竺可桢校长特批一笔路费,才将妻子和女儿接到湄潭。

  在湄潭的日子里,师生的生活极其艰苦,大学教授靠工资也难以糊口。苏步青买了一把锄头,每天下班回家或休息日,就开荒种菜,有一次,湄潭菜馆蔬菜馆供应不上,就从苏步青菜地里要去几筐花菜。还有一天傍晚,竺校长来到他住的破庙前,看见苏步青正挑水种菜,苏松本背着儿子烧饭。细心的竺校长见锅里全是萝卜、地瓜干,就问苏步青。苏步青解释说:“我家孩子多,薪水全拿来买米也不够吃。地瓜干蘸盐巴,我们已吃了几个月了。”竺可桢惊愕了。于是,他特许苏步青两个读中学的儿子,破例吃在中学、住在家里(因为苏家拿不出被褥)的特殊待遇。

  生活上的困难每况愈下,苏步青的一个小儿子因营养不良,出世不久就死去了。苏步青把他埋在湄潭的山上,在小石碑上刻着“苏婴之冢”几个字。然而,生活上的困难吓不倒有意志、有毅力的人,浙大的教学和科研依然有条不紊地进行。苏步青也是带着困难走上讲台的。当他回身在黑板上画几何图形时,学生们就会议论苏老师衣服上的“三角形、梯形……”的补丁,还有屁股上的“螺旋形曲线”!晚上,苏步青把桐油灯放在破庙的香案上写教材,终于用自己坚忍不拔的意志完成了《射影曲线概论》一书。1994年夏,笔者有幸在青岩看到苏步青迁徙途中住过的小庙,一种崇敬之情油然而生,令人难以忘怀。

  故事五

  1972年12月7日,苏步青的学生、著名数学家张素诚,因《数学学报》复刊之需,拜访各地数学家,到上海理应拜访苏老师,没想到苏老所赐的《射影几何概论》(英文版)一书上,别开生面在扉页题了一首诗:

    三十年前在贵州,

    曾因奇异点生愁,

    如今老去申江日,

    喜见故人争上游。

  这不仅打破常人的题词俗话,把师生之情和盘托出,又足可看出苏老诗艺的高超,文学功底的深厚了。

  许多人都知道苏步青是数学大师,却不知道他还是位文学大师,写作大家和诗人。他从小酷爱古诗文,13岁学写诗。读初小时常骑在牛背上诵读《千家诗》等。几十年来,他与诗为伴,与诗书同行,每次出差,提包里总放一二本诗集,如《杜甫诗选》等。苏步青不仅读诗,更有作诗兴趣,几十年笔耕不辍,写了近千首诗作。在他96岁高龄时,北京群言出版社出版了《苏步青业余诗词钞》,共收近体诗444首,词60首,由苏老手写影印,其中1931~1949年早期作品191首,内有词47首。从中我们可以领略苏老60年间的学术生涯和诗书技艺折射的光芒,富有时代气息,给人以诸多的启迪。

  回想浙江大学内迁湄潭时期,他和数学大师钱宝琮等创设湄潭吟社,在生活极度困难下,自费出版了《湄潭吟社诗存第一辑》,内收各家诗词约100首。在国难当头日子里,诗人们品茶吟诗,或切磋教义,或评论时局,其忧国思乡,愤世嫉俗之情常流露于笔端。

  1944年,苏步青以“游七七亭”为诗题作一诗:

    单衣攀路径,一杖过灯汀。

    护路双双树,临江七七亭。

    客因远游老,山是故乡青。

    北望能无泪,中原战血腥。

  这是苏步表以物寄情,对家乡沦陷和祖国山河破碎的怀念和人民奋起抗战的歌颂,爱国忧世之情自心中汩汩流出。

苏步青的诗艺高超,令人叹为观止。他的诗意境高远,笔调清新,常用典故,富有哲理。

  读了苏步青的许多诗,不仅使人感到苏老常对后学谆谆教导“金字塔”般基础之重要,文理相通之亮点。他几十年如一日,巧用自称“零头布”(零碎时间)来学习和研究,这些永留人间的好诗词,不就是苏步青充分利用零碎时间的佐证吗?

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 楼主| 发表于 2012-4-11 08:58:21 | 只看该作者
数学天才——莱布尼兹
    莱布尼兹(Gottfriend Wilhelm Leibniz,1646-1716)是17、18世纪之交德国最重要的数学家、物理学家和哲学家,一个举世罕见的科学天才。他博览群书,涉猎百科,对丰富人类的科学知识宝库做出了不可磨灭的贡献。  

一、生平事迹  

  莱布尼兹出生于德国东部莱比锡的一个书香之家,父亲是莱比锡大学的道德哲学教授,母亲出生在一个教授家庭。莱布尼兹的父亲在他年仅6岁时便去世了,给他留下了丰富的藏书。莱布尼兹因此得以广泛接触古希腊罗马文化,阅读了许多著名学者的著作,由此而获得了坚实的文化功底和明确的学术目标。15岁时,他进了莱比锡大学学习法律,一进校便跟上了大学二年级标准的人文学科的课程,还广泛阅读了培根、开普勒、伽利略、等人的著作,并对他们的著述进行深入的思考和评价。在听了教授讲授欧几里德的《几何原本》的课程后,莱布尼兹对数学产生了浓厚的兴趣。17岁时他在耶拿大学学习了短时期的数学,并获得了哲学硕士学位。

  20岁时,莱布尼兹转入阿尔特道夫大学。这一年,他发表了第一篇数学论文《论组合的艺术》。这是一篇关于数理逻辑的文章,其基本思想是出于想把理论的真理性论证归结于一种计算的结果。这篇论文虽不够成熟,但却闪耀着创新的智慧和数学才华。莱布尼兹在阿尔特道夫大学获得博士学位后便投身外交界。从1671年开始,他利用外交活动开拓了与外界的广泛联系,尤以通信作为他获取外界信息、与人进行思想交流的一种主要方式。在出访巴黎时,莱布尼兹深受帕斯卡事迹的鼓舞,决心钻研高等数学,并研究了笛卡儿、费尔马、帕斯卡等人的著作。1673年,莱布尼兹被推荐为英国皇家学会会员。此时,他的兴趣已明显地朝向了数学和自然科学,开始了对无穷小算法的研究,独立地创立了微积分的基本概念与算法,和牛顿并蒂双辉共同奠定了微积分学。1676年,他到汉诺威公爵府担任法律顾问兼图书馆馆长。1700年被选为巴黎科学院院士,促成建立了柏林科学院并任首任院长。

  1716年11月14日,莱布尼兹在汉诺威逝世,终年70岁。

二、始创微积分  

  17世纪下半叶,欧洲科学技术迅猛发展,由于生产力的提高和社会各方面的迫切需要,经各国科学家的努力与历史的积累,建立在函数与极限概念基础上的微积分理论应运而生了。微积分思想,最早可以追溯到希腊由阿基米德等人提出的计算面积和体积的方法。1665年牛顿创始了微积分,莱布尼兹在1673~1676年间也发表了微积分思想的论著。以前,微分和积分作为两种数学运算、两类数学问题,是分别的加以研究的。卡瓦列里、巴罗、沃利斯等人得到了一系列求面积(积分)、求切线斜率(导数)的重要结果,但这些结果都是孤立的,不连贯的。只有莱布尼兹和牛顿将积分和微分真正沟通起来,明确地找到了两者内在的直接联系:微分和积分是互逆的两种运算。而这是微积分建立的关键所在。只有确立了这一基本关系,才能在此基础上构建系统的微积分学。并从对各种函数的微分和求积公式中,总结出共同的算法程序,使微积分方法普遍化,发展成用符号表示的微积分运算法则。因此,微积分“是牛顿和莱布尼兹大体上完成的,但不是由他们发明的”(恩格斯:《自然辩证法》)。  

  然而关于微积分创立的优先权,数学上曾掀起了一场激烈的争论。实际上,牛顿在微积分方面的研究虽早于莱布尼兹,但莱布尼兹成果的发表则早于牛顿。莱布尼兹在1684年10月发表的《教师学报》上的论文,“一种求极大极小的奇妙类型的计算”,在数学史上被认为是最早发表的微积分文献。牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》的第一版和第二版也写道:“十年前在我和最杰出的几何学家G、W莱布尼兹的通信中,我表明我已经知道确定极大值和极小值的方法、作切线的方法以及类似的方法,但我在交换的信件中隐瞒了这方法,……这位最卓越的科学家在回信中写道,他也发现了一种同样的方法。他并诉述了他的方法,它与我的方法几乎没有什么不同,除了他的措词和符号而外。”(但在第三版及以后再版时,这段话被删掉了。)因此,后来人们公认牛顿和莱布尼兹是各自独立地创建微积分的。牛顿从物理学出发,运用集合方法研究微积分,其应用上更多地结合了运动学,造诣高于莱布尼兹。莱布尼兹则从几何问题出发,运用分析学方法引进微积分概念、得出运算法则,其数学的严密性与系统性是牛顿所不及的。莱布尼兹认识到好的数学符号能节省思维劳动,运用符号的技巧是数学成功的关键之一。因此,他发明了一套适用的符号系统,如,引入dx 表示x的微分,∫表示积分,dnx表示n阶微分等等。这些符号进一步促进了微积分学的发展。1713年,莱布尼兹发表了《微积分的历史和起源》一文,总结了自己创立微积分学的思路,说明了自己成就的独立性。

三、高等数学上的众多成就  

  莱布尼兹在数学方面的成就是巨大的,他的研究及成果渗透到高等数学的许多领域。他的一系列重要数学理论的提出,为后来的数学理论奠定了基础。  

  莱布尼兹曾讨论过负数和复数的性质,得出复数的对数并不存在,共扼复数的和是实数的结论。在后来的研究中,莱布尼兹证明了自己结论是正确的。他还对线性方程组进行研究,对消元法从理论上进行了探讨,并首先引入了行列式的概念,提出行列式的某些理论。此外,莱布尼兹还创立了符号逻辑学的基本概念,发明了能够进行加、减、乘、除及开方运算的计算机和二进制,为计算机的现代发展奠定了坚实的基础。

四、丰硕的物理学成果  

  莱布尼兹的物理学成就也是非凡的。他发表了《物理学新假说》,提出了具体运动原理和抽象运动原理,认为运动着的物体,不论多么渺小,他将带着处于完全静止状态的物体的部分一起运动。他还对笛卡儿提出的动量守恒原理进行了认真的探讨,提出了能量守恒原理的雏型,并在《教师学报》上发表了“关于笛卡儿和其他人在自然定律方面的显著错误的简短证明”,提出了运动的量的问题,证明了动量不能作为运动的度量单位,并引入动能概念,第一次认为动能守恒是一个普通的物理原理。他又充分地证明了“永动机是不可能”的观点。他也反对牛顿的绝对时空观,认为“没有物质也就没有空见,空间本身不是绝对的实在性”,“空间和物质的区别就象时间和运动的区别一样,可是这些东西虽有区别,却是不可分离的”。在光学方面,莱布尼兹也有所建树,他利用微积分中的求极值方法,推导出了折射定律,并尝试用求极值的方法解释光学基本定律。可以说莱布尼兹的物理学研究一直是朝着为物理学建立一个类似欧氏几何的公理系统的目标前进的。

五、中西文化交流之倡导者  

  莱布尼兹对中国、的科学、文化和哲学思想十分关注,是最早研究中国文化和中国哲学的德国人。他向耶酥会来华传教士格里马尔迪了解到了许多有关中国的情况,包括养蚕纺织、造纸印染、冶金矿产、天文地理、数学文字等等,并将这些资料编辑成册出版。他认为中西相互之间应建立一种交流认识的新型关系。在《中国近况》一书的绪论中,莱布尼兹写道:“全人类最伟大的文化和最发达的文明仿佛今天汇集在我们大陆的两端,即汇集在欧洲和位于地球另一端的东方的欧洲——中国。”“中国这一文明古国与欧洲相比,面积相当,但人口数量则已超过。”“在日常生活以及经验地应付自然的技能方面,我们是不分伯仲的。我们双方各自都具备通过相互交流使对方受益的技能。在思考的缜密和理性的思辩方面,显然我们要略胜一筹”,但“在时间哲学,即在生活与人类实际方面的伦理以及治国学说方面,我们实在是相形见拙了。”在这里,莱布尼兹不仅显示出了不带“欧洲中心论”色彩的虚心好学精神,而且为中西文化双向交流描绘了宏伟的蓝图,极力推动这种交流向纵深发展,是东西方人民相互学习,取长补短,共同繁荣进步。  

  莱布尼兹为促进中西文化交流做出了毕生的努力,产生了广泛而深远的影响。他的虚心好学、对中国文化平等相待,不含“欧洲中心论”偏见的精神尤为难能可贵,值得后世永远敬仰、效仿。

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 楼主| 发表于 2012-4-11 08:58:31 | 只看该作者
臭烘烘的化学家—埃米尔?费雪
最年轻的博士

  童年时代,埃米尔·费雪(Emil Fischer)并没有表现出什么特殊的才能。出身于一个实业之家,并且是五姊妹中唯一的男孩,父亲对他的期望是学会经营之道,以便继承自己的事业。

  1869年,17岁的费雪以全班第一名的成绩毕业于波恩大学预科班。随后因病在家休学两年。病休期间,在父亲的一再劝告下,费雪到他的姐夫那里学做生意。说是学做生意,但费雪的心思全不在这里,结果把账目记得一塌糊涂。又偷偷地在库房里搞起了化学实验,一会儿发生爆炸,一会儿又发出呛人的气味。搞得他的姐夫马克思·弗里德里希一点办法都没有,看来只好将这个“小舅爷”交回去了。弗里德里希到老岳父面前“告状”,老费雪听完女婿的话,知道自己的儿子不是做生意的料。虽然他一心一意希望埃米尔·费雪能继承和发展自己的事业,但最终还是尊重儿子的选择,让他继续上学。

  1871年,19岁的费雪进人了波恩大学。但实验室简陋的设备和不良学风让费雪非常失望,一年之后,也就是1872年秋天,他转入斯特拉斯堡大学化学系学习,那里有当时著名的化学家阿道夫·冯·贝耶尔教授。贝耶尔教授对染料、炸药和药物的研究有很大的贡献。费雪非常敬佩贝耶尔教授,贝耶尔教授也很快就发现了这位勤奋好学的青年人的才能,并精心地加以培养。

  在贝耶尔教授的指导下,费雪开始撰写博士论文。1874年他完成了《有色物质的荧光和苦黑素》论文,获得了博士学位。这时费雪才22岁,成为了该校有史以来最年轻的博士。

  斯特拉斯堡大学一向以严格求实著称,在这样的学校获得博士学位是要经过严格考核的。在隆重的毕业典礼上,大学总监也抑制不住内心的激动,他颇为骄傲地大声宣布:“本校自1567年创立以来,到现在已超过两百年了,本届出了一位最年轻的博士,他就是埃米尔·费雪。”从此以后,“最年轻的博士”就成为费雪的另一个名字。

臭烘烘的化学家

  费雪获得博士学位之后,已经小有名气,一些大学争相聘他去当教授。但是费雪却另有打算,他认为贝耶尔教授是一位非好的老师,在他身边可以学到很多东西。当时贝耶尔教授接到慕尼黑大学聘请他去那里讲学的通知。费雪便谢绝了一切聘请,跟随老师去了慕尼黑大学,当了一名助教。费雪的亲朋好友知道他的计划之后,都认为“放着教授不当,去当助教,有点不合情理”。那时,慕尼黑正流行伤寒病,亲人们就更反对他去那里了。费雪认为,能从师贝耶尔教授是很难得的,因此他不为亲友的劝阻所打动,决心随老师前往慕尼黑。

  在慕尼黑大学的头三年里,费雪没有教学任务,他有很多时间专心于研究工作。在贝耶尔教授的指导下进行有关苯肼项目的研究,他首先做的研究项目是合成粪臭素。实验多次失败已经够倒霉的了,再加上粪臭素的臭味就更加烦人。但是费雪一心扑在实验上,尽管他衣服、头发和皮肤上都粘上了粪臭素,散发着恶臭的气味,但他对这一切全不介意,甚至忘记了身上还有什么气味。当费雪成功地合成粪臭素,高兴地跳起来时,才发现实验室里只剩下他一个人了。因为实验室里冲天臭气,熏得谁也呆不下去了,大家都逃到外面“避难”去了。

  在德国,很多人都喜欢听音乐会或看歌剧,费雪也是一位爱好者。工作之余,只要音乐厅、歌剧院有演出,他是必到的观众。一天,正好城里有歌剧演出,实验结束后费雪把实验室收拾好,就动身前往歌剧院。他一进歌剧院就发现一些人离他远远地,他没有介意,开始找自己的座位;找到座位,刚一落座,周围的观众就表现出异样:开始时是相互交头接耳,继而好象有人发出了什么命令似的,大家都不约而同地掏出手绢捂住鼻子,像躲避瘟疫一样扭转身子,还有人想逃离座位。终于有人受不了,大声叫道:“哪里来的臭气,谁把这个刚从马棚出来的马夫放进剧场来了!”这时费雪才如梦初醒,原来是自己给观众带来了极大的不便,他忙站起身来,赶快离开了剧场。回到家里,费雪认真洗过澡,又从里到外换了衣服,但是臭味依然存在,就好象是从皮肤里散发出来的一样。费雪有点懊丧,看来歌剧看不成了。但是为了科学研究,这点牺牲算不了什么。险些获得第二次诺贝尔奖

  1882年夏天,贝耶尔认真思考了费雪跟随自己多年的研究情况,认为费雪在学术上已经有比较深的造诣了,应该到外面去闯一闯,独立创业。贝耶尔把费雪请到办公室,开门见山地说:“这几年你的工作很有成效,不过我认为你还是应该接触更多的人,到别的地方去求发展。”但是费雪舍不得离开老师,一再请求留下来工作。

  贝耶尔看着自己心爱的学生,恳切地讲:“费雪,你听我说,我心里非常清楚,你在有机化学上的造诣已经比我深了,该出去自己闯一闯了,别在这里白白耗费时间了。”费雪深受感动,这是老师的一片苦心,只有加倍努力,创造出新的成绩才能不辜负老师的厚望。

  在贝耶尔的推荐下,1882年费雪被聘为下厄南津大学化学系有机化学教授,开始从事嘌呤族的研究。1885年转任维尔茨堡大学教授,在这里他进行糖类的研究,并继续做嘌呤族的研究。1892年他来到柏林大学工作,在阐明糖类的结构方面作出了重大贡献,并合成了葡萄糖、果糖、甘露糖等。解决糖的结构是当时有机化学中最困难的问题之一,费雪成功地解决了这个难题。这时他在有机化学方面的研究成果已经超过了他的老师贝耶尔,并且得到了国际上的承认。由于费雪成功地解决了糖的结构以及在嘌呤衍生物、肽等方面的研究成果,1902年,在他50岁时荣获了诺贝尔化学奖。

  费雪获得诺贝尔奖以后,仍然不懈努力,并于1914年第一个合成核苷酸。他又被提名为诺贝尔生理学及医学奖候选人,但评奖委员会认为“再授予他奖金很难说是恰当的”,因而没有选上。”

  1919年7月15日,埃米尔·费雪由于患癌症在柏林去世,享年67岁。

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 楼主| 发表于 2012-4-11 08:58:40 | 只看该作者
巴斯德——微生物学的奠基人
    “意志、工作、成功,是人生的三大要素。意志将为你打开事业的大门;工作是入室的路径;这条路径的尽头,有个成功来庆贺你努力的结果……只要有坚强的意志,努力的工作,必定有成功的那一天”,这是巴斯德关于成功的一段至理名言。
  巴斯德(Pasteur,Louis)于1822年12月27日生于法国汝拉省的多尔,他的父亲是拿破仑军队的一名退伍军人,是个以制革为业的硝皮匠。1847年,巴斯德毕业于巴黎师范学院,毕业后,他从事化学研究,研究酒石酸盐的晶体,发现这些晶体并不完全相同,它们有隐蔽的不对称性,一些结晶是另一些结晶的镜像,正如左手和右手那样的关系。他在晶体研究方面的成就,对立体化学起到了决定性的推动作用。后来,人们发现,巴斯德在采取制备结晶的方法时是很幸运的,要得到分离的两种结晶,必须用一种特殊的方法,而巴斯德完全出于偶然,而采用了这种特殊方法,在他之后也很少有人能像他那样制出大的不对称结晶来。这正如巴斯德所说,“机遇偏爱有准备的头脑”。
  巴斯德一举成名,他接到许多教授聘任书,并成为荣誉勋位团的成员。他虽然在化学方面成名,但使他彪炳史册的却是他在微生物学方面的巨大成就。
  1854年9月,法国教育部委任巴斯德为里尔工学院院长兼化学系主任,在那里,他对酒精工业发生了兴趣,而制作酒精的一道重要工序就是发酵。当时里尔一家酒精制造工厂遇到技术问题,请求巴斯德帮助研究发酵过程,巴斯德深入工厂考察,把各种甜菜根汁和发酵中的液体带回实验室观察。经过多次实验,他发现,发酵液里有一种比酵母菌小得多的球状小体,它长大后就是酵母菌。
  过了不久,在菌体上长出芽体,芽体长大后脱落,又成为新的球状小体,在这循环不断的过程中,甜菜根汁就“发酵”了。巴斯德继续研究,弄清发酵时所产生的酒精和二氧化碳气体都是酵母使糖分解得来的。这个过程即使在没有氧的条件下也能发生,他认为发酵就是酵母的无氧呼吸并控制它们的生活条件,这是酿酒的关键环节。
  巴斯德弄清了发酵的奥秘,从此开始,巴斯德终于成为一位伟大的微生物学家,成了微生物学的奠基人。
  当时,法国的啤酒业在欧洲是很有名的,但啤酒常常会变酸,整桶的芳香可口啤酒,变成了酸得让人咧嘴的粘液,只得倒掉,这使酒商叫苦不迭,有的甚至因此而破产。1865年,里尔一家酿酒厂厂主请求巴斯德帮助治治啤酒的病,看看能否加进一种化学药品来阻止啤酒变酸。
  巴斯德答应研究这个问题,他在显微镜下观察,发现未变质的陈年葡萄酒和啤酒,其液体中有一种圆球状的酵母细胞,当葡萄酒和啤酒变酸后,酒液里有一根根细棍似的乳酸杆菌,就是这种“坏蛋”在营养丰富的啤酒里繁殖,使啤酒“生病”。他把封闭的酒瓶放在铁丝篮子里,泡在水里加热到不同的温度,试图既杀死了乳酸杆菌,而又不把啤酒煮坏,经过反复多次的试验,他终于找到了一个简便有效的方法:只要把酒放在摄氏五六十度的环境里,保持半小时,就可杀死酒里的乳酸杆菌,这就是著名的“巴氏消毒法”,这个方法至今仍在使用,市场上出售的消毒牛奶就是用这种办法消毒的。
  当时,啤酒厂厂主不相信巴斯德的这种办法,巴斯德不急不恼,他对一些样品加热,另一些不加热,告诉厂主耐心地待上几个月,结果呢,经过加热的样品打开后酒味纯正,而没有加热的已经酸了。
  巴斯德成了法国传奇般的人物时,法国南部的养蚕业正面临一场危机,一种病疫造成蚕的大量死亡,使南方的丝调工业遭到严重打击,人们又向巴斯德求援,巴斯德的老师杜马也鼓励他挑起这副担子。
  “但是我从来没有和蚕打过交道啊!”巴斯德没有把握地说。
  “这岂不是更妙吗?”老师杜马鼓励他说。
  巴斯德想到法国每年因蚕病要损失1亿法郎时,他不再犹豫了,作为一名科学家,有责任拯救濒于毁灭的法国的蚕业。巴斯德接受了农业部长的委派,于1865年只身前往法国南部的蚕业灾区阿莱。
  蚕得的是一种神秘的怪病,让人看了心里非常不舒服,一只只病蚕常常抬着头,伸出脚像猫爪似的要抓人;蚕身上长满棕黑的斑点,就像粘了一身胡椒粉。多数人称这种病为“胡椒病”,得了病的蚕,有的孵化出来不久就死了,有的挣扎着活到第3龄、4龄后也挺不住了,最终难逃一死。极少数的蚕结成茧子,可钻出来的蚕蛾却残缺不全,它们的后代也是病蚕。当地的养蚕人想尽了一切办法,仍然治不好蚕病。
  巴斯德用显微镜观察,发现一种很小的、椭圆形的棕色微粒,是它感染丝蚕以及饲养丝蚕的桑叶,巴斯德强调所有被感染的蚕及污染了的食物必须毁掉,必须用键康的丝蚕从头做起。为了证明“胡椒病”的传染性,他把桑叶刷上这种致病的微粒,健康的蚕吃了,立刻染上病。他还指出,放在蚕架上面格子里的蚕的病原体,可通过落下的蚕粪传染给下面格子里的蚕。
  巴斯德还发现蚕的另一种疾病——肠管病。造成这种蚕病的细菌,寄生在蚕的肠管里,它使整条蚕发黑而死,尸体像气囊一样软,很容易腐烂。
  巴斯德告诉人们消灭蚕病的方法很简单,通过检查淘汰病蛾,遏止病害的蔓延,不用病蛾的卵来孵蚕。这个办法挽救了法国的养蚕业。
  巴斯德一生发明很多,对生物科学和医学作出了杰出的贡献。一次偶然的机遇,使他找到了克服鸡霍的灵丹妙药。
  鸡霍乱是一种传播迅速的瘟疫,来势异常凶猛,家庭饲养的鸡一旦染上鸡霍乱就会成批死亡。有时,人们看到有的鸡刚才还在四处觅食,过一会儿却忽然两腿发抖,随后便倒了下去,挣扎几下便一命呜呼了。1880年,法国农村流行着可怕的鸡霍乱,巴斯德决心攻克这种瘟疫。
  为了弄清鸡霍乱的病因,巴斯德从培养纯粹的鸡霍乱细菌作为突破口,他试用了好多种培养液,他断定鸡肠是鸡霍乱病菌最适合的繁殖环境,传染的媒介则是鸡的粪便。他经过多次实验,但都失败了。茫然无序中,他只得放松一下,停下研究工作,休息了一段时间。
  休息几天以后,巴斯德又开始了研究实验,这时,他们发现“新大陆”了。他用陈旧培养液给鸡接种,鸡却未受感染,好像这种霍乱菌对鸡失去了作用。这是怎么回事呢?巴斯德顺藤摸瓜,终于发现,因空气中氧气的作用,霍乱菌的毒性便日渐减弱。于是,他把几天的、1个月的、2个月和3个月的菌液,分别注入健康的鸡体,做一组对比实验,鸡的死亡率分别是100%、80%、50%和10%。如果用更久的菌液注射,鸡虽然也得病,便却不会死亡。事情并未到此结束,他另用新鲜菌液给同一批鸡再次接种,使他惊奇的是,几乎所有接种过陈旧菌液的鸡都安然无恙,而未接种过陈旧菌液的鸡却死得净光。实践证明,凡是注射过低毒性的菌液的鸡,再给它注入毒素足以致死的鸡霍乱菌,它也具有抵抗力,病势轻微,甚至毫无影响。
  预防鸡霍乱的方法找到了!巴斯德从这一偶然的发现中,导致了他对减弱病原体免疫法原理的确认,使他产生从事制造抗炭疽的疫苗的设想。虽然在他这前英国医生琴纳发明牛痘接种法,但有意识地培养制造成功免疫疫苗,并广泛应用于预防多种疾病,巴斯德堪称第一人。
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