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科学故事篇一
气垫船
气垫船不靠水的浮力,而是靠肯定压力的空气垫航行的现代船舶。其特点是航速快、噪音小、甲板面积大、水陆两栖。气垫船源于英国,是英国电子工程师科克雷尔独创的。
1950年,40岁的科克雷尔发觉,海水的阻力降低了船的航行速度,于是便有了把船舶的外壳加一层空气的想法,起先气垫船的探讨。他仔细吸取总结前人的阅历教训,系统地提出了气垫复论,科学地论证了在船底用压缩空气来抬高船体的可能性。他把两个空罐头盒套在一起,然后用改装过的真空吸尘器把空气输进两罐之间的环形空隙内,再用厨用磅称测量喷气压力。他发觉这样产生的空气喷流压力比平常增加两倍。他利用这个原理制造了一条试验船,从船底一排排的喷气缝射出空气,形成气垫把船承托起来。1956年冬末,这条气垫船在白厅街的一座大楼的地板上进行表演时,在场的人们看到这个“现代飞毯”喷着烟雾在地板上起飞了,激烈地跳了起来。
1959年6月,、、重45吨的SRNI型气垫船,在赖特岛进行试航。7月25日,科克雷尔等3人乘这艘气垫船顺当地穿过了英吉利海峡,成为世界上第一艘实际载人航行的气垫船。它宣告:在船舶的世界中,又一种新型的船舶诞生了。
目前,气垫船主要有两种形式,全浮式和侧壁式。世界上现有的气垫客船,要数英国制的SRN4巨型气垫船为最大,围裙高8米,渐渐向下收窄,可抵受45米高的波浪。航速平均每小时100公里,可载客424名和55辆汽车。
目前世界上速度最快的气垫船是美国的侧壁式气垫船,每小时可达167公里。
气垫船是沼泽地区和冰封海面的志向运载工具。
科学故事篇二
使独创家入狱的望远镜
望远镜的独创在科学发展史上同样具有极为重大的意义,它揭开了近代科学的序幕。
经过漫长的中世纪,到了16世纪,由于哥白尼等惹?拇葱戮?瘢?囟?档日感碌慕??蒲У??恕5囟?凳沟萌死喙?ニ?械拇丛焖嘉?⒓壑倒勰钜约翱蒲Х椒ǖ榷嘉??恍隆?br>然而,要证明地动说,就必需细致地观测天体的运动和天体的状况。望远镜的重要性就在这里。
望远镜的独创也是从仍旧的机会中获得的。据说17世纪初荷兰米德尔堡市有一个人经常把两个透镜放在一起远眺远方,这能使很远的东西看起来很近。可是他并不是科学家,也从来没有想过这是怎么一回事、其中有什么道理。但他的行为却促使伽利略为望远镜的独创作出了具有划时代意义的贡献。
1608年,伽利略对于地动说还只有一点模糊的相识,因此他决心更多地了解天体的状况。当枷利略从挚友的来信中得知了荷兰人的故事后,立即集中精力探讨起光学透镜来。他找来两根直径不同的空管子,将它们套在一起,然后在套管的一头嵌进一个凸透镜,另一头嵌进一个凹透镜。就这样,一个简易望远镜制成了,它最初只能放大3倍。经过了几个月的改进,其次年,伽利略制成了可放大32倍的望远镜。这就是所谓伽利略式望远镜,是一台折射望远镜。
伽利略立刻用这个望远镜去观测天体。他用这个划时代的天文仪器观测到一些令人惊异的现象:夺目的太阳上竟然有黑子;月亮上有的地方平原千里,有的地方却高山耸峙;木星有四个小卫星围绕它旋转,而且它们的位置是常常改变的,就像月亮围绕地球旋转一样。后来,伽利略还发觉了金星的相,从而证明金星是绕太阳运行的,银河系是由很多的恒星组成的。于是伽利略坚决了对地动说的信念。这一系列发觉轰动了欧洲。人们的评价是:哥伦布发觉了新大陆,伽利略发觉了新宇宙。
伽利略的发觉沉重地打击了经院哲学教艺过去人们始终认为上天是完备无缺的,可是现在不但月亮有了斑点,连太阳也有了缺陷。伽利略一再邀请经院哲学家和神学家用望远镜观测天象,他们不但拒绝观测,反而诬蔑伽利略是骗子,望远镜是“魔鬼的独创”,并说是伽利略用符咒把新星星从天空中咒出来的。为了这件事,伽利略在给开普勒的信中生气地说“对于这些人来讲,真理用不着到自然界中去找寻,只要从古人著作中就可以得到。”
望远镜把伽利略从力学试验室中吸引出来,天文观测使他成为了哥白尼的忠实信徒,他用从望远镜观测中得到的新发觉和新学问热忱地宣扬和捍卫哥白尼的日心说,即太阳是中心,地球围着太阳转,而不是教会宣扬的太阳围着地球转。因此跟教会发生了冲突。1633年,教会把年迈的伽利略召到罗马进行审判。枷利略被判有罪,关进了监狱。300多年之后,1979年11月,罗马教皇才在公开集舍上正式承认对伽利略的审判是不公正的,后来又提出要重新审理这个冤案。
伽利略的望远镜问世不久后的1611年,德国的天文学家约翰?开普勒便从光学原理上进行了分析。他认为应当在焦平面后加上一对凸透镜,这样得到放大的便会是倒像。开普勒只是在理论上做了探讨,自己没有亲自制做望远镜。
1640年,英国人依据开普勒的理论制做出了一台更加巨大的“天文望远镜”。加斯科因还把十字线放入望远镜中,所以后来的望远镜都采纳了十字线。17世纪末,郝金斯、爱木斯顿也先后创制出了不同类型的组合目镜,这样才基本上完善了开普勒式望远镜的结构。
可是,人们经常发觉:同样一台望远镜,视察同一个天体,视察的结果经常会有差异。英国的皇家天文学家内维尔?马斯基林有一个助手,他视察的结果和马斯基林总有一点微小的差异,马斯基林觉得这个助手不得力,就辞退了他。
马斯基林哪里知道,助手并非有错,而是他的天文望远镜本身有误差。后来,科学家称这种误差为象差和色差。象差就是从望远镜里看到的东西,中心部分是清楚的,但边缘部分就模糊。色差就是由于不同颜色的光进人望远镜后不能聚集于一点而造成的误差。
为了克服这些误差,科学家花了不少心血。17世纪中叶,有人制成了一台焦点达18米的望远镜,但是,也没有能完全克眼这些缺点。要看得远就要扩大口径,这就产生了色差。要削减色差,焦点距离就要相当长,裴力斯的望远镜达到了几十米。霍尔和多伦特把透镜重叠起来防止色差,独创了消色差透镜。1668年,牛顿独创了不运用透镜的反射式望远镜,完全解决了象差和色差的两大缺点,后来人们便把这种望远镜称为牛顿式反射望远镜。
此后,天文望远镜连同天文学一起一日千里地向前发展,各种大口径的天文望远镜相继出现。
1770年,天文学家威廉?赫舍尔胜利地制成了当时世界上最大的两台望远镜:一台是焦巨6米、口径46厘米的天文望远镜;另一台更厉害,焦距12米,。这两台天文望远镜能视察极远的天体星球,甚至能透过雾视察天体。赫舍尔运用这两台天文望远镜系统地探讨了恒星在空间的运动和分布,这是当时天文学的新领域。在探讨过程中,他于1781年在上星之外发觉了太阳系的另一颗行星??天王星。
1845年,爱尔兰贵族罗斯制造了一台更大的反射望远镜,,这个望远镜筒就像一个大烟筒,整个视察室就像一个巨大的建筑物。由于它过分浩大,它的用途反而受到了限制。
从17世纪到19世纪的200年间,人们在运用望远镜时,利用变更物镜和吕钦间的距离来达到调焦的目的,所以那时的望远镜又被叫做外调焦式望远镜。
20世纪初,瑞士的测量仪器家威尔德又创制了内调焦式望远镜。他借助双凹透镜的前后移动达到调焦的目的。
40年头,原苏联的马克苏托夫又独创了折反射式望远镜,它具有镜身短、亮度大等优点。
目前世界上最大望远镜的物镜的有效孔径为6米,进光量比人眼高100万倍。
近几年来,光学望远镜已和电子技术结合为一体,出现了新生的光电倍增望远镜、射电天文望远镜。
1977年,美国用物镜有效孔径为5米的望远镜拍下了天王星光环的照片。同年我国天文工作者用60厘米反射望远镜发觉天王星有一个主光环和四个小光环。
今日,望远镜的确成了天文学家探究宇宙奥妙的“千里眼”了。
现在的望远镜分为两类:第一类是运用消色差透镜的折射望远镜;其次类是反射式望远镜。现在世界上最大的消色差透镜折射望远镜是美国威斯康星州威廉斯湾的口径为102厘米的望远镜,它收集的光为人肉眼的40000倍,放大率达3000倍。从这台望远镜里视察38万公里远的月亮,就似乎在128公里的近处看它一样。至于反射式望远镜则以美国加利福尼亚州帕洛马山的口径为508厘米的反射式透镜最为出名。
科学故事篇三
卷土重来的飞艇
飞艇是一种古老的飞行器。在飞机诞生之前,它已经帮助人类实现了空中旅行的幻想。
飞艇是利用充填到气囊中的氢气、氦气、热空气等气体,获得浮力而升空的。它又利用装在舱后的发动机和螺旋桨,产生向前飞行的动力。通常,飞艇由艇体、发动机、货舱和操纵舱四部分组成。
早期的飞艇就是一个流线型气囊,像气球一样,体积不很大,载重只有几吨。后来的飞艇就改用金属、木材等制成框架,然后在外面蒙上织物蒙皮来制造,艇内有若干个气囊。这种飞艇可以造得很大,载重可达几十吨,速度比轮船快几倍,航程达几兆米,可以进行跨洋的长途运输、长时间巡逻等,用处很大。
30年头中期,充氢气飞艇连续发生几次空中起火事故,飞艇交通从今一蹶不振。加上飞机的快速发展,飞艇遂被挤出航空交通领域。
70年头以来,由于石油价格急剧上涨,促使科学家的目光又留意到飞艇这种用油省的飞行工具。再加上科学技术的进步,可以大量生产纯度高、不易着火的氦气,飞艇的结构又用计算机设计得又轻又牢;采纳轻质高强度钛、铝合金材料和化纤蒙皮材料,可使飞艇自重减轻1/3,阻力削减约1/6,飞艇的载重量提高1倍。飞艇于是卷土重来。
现代大型飞艇体积相当于几百人的体育场,可乘坐数百名旅客,或成百吨货物。能连续飞行几天,甚至几周,航程可达数兆米。飞艇不仅航程远,而且运输平安、污染少、载重量大、能垂直起落,运费只有飞机的1/5,卡车的1/3,因此,广泛用于交通运输、建设施工等部门。特殊是它能将重达几百吨的大型水力发电机组、巨型火箭、反应堆等,从产地干脆整个运往现场,还可以整体吊装大楼、移动井架、架设高压线路、铺设管道等等。
科学故事篇四
俄国双耳失聪的中学老师齐奥尔科夫斯基,对火箭理论的探讨和发展做出了震古铄今的贡献。他首先敏锐地指出,巨大火箭的动力应当是液体火箭发动机。他设计了用液体火箭发动机作动力的飞行器草图,并设想用煤油和液氧作推动剂(燃料)。
1857年9月5日,齐奥尔科夫斯基诞生于俄国的一户贫寒农家。9岁那年,由于患了严峻的猩红热病,双耳丢失了听力,无法接着上学。从今,他在母亲的指导下,学习功课。童年的不幸,使他成天呆在家里阅读书籍,再也无法与别的孩子一起玩,从而疏远了与他同龄孩子的联系。两年后,他母亲去世,这种不幸,使他变得更加孤独,同时也使他起先沉醉在书本的海洋中。
16岁那年,父亲把他送到莫斯科学习。他住在一位贫苦洗衣妇女家里,每天忘我地自学,不论是燥热的夏天,还是寒冷的冬天,他都到旁边图书馆里埋头读书,甚至经常遗忘饥饿和寒冷。他相识到,刻苦自学,是猎取科学学问的唯一道路。尽管生活上很艰辛,只能用一点黑面包充饥,但在莫斯科的3年里,他自学完微积分、解析几何、球面三角、高等数学、物理学、化学、天文学等很多科学学问,其中关于飞行问题像吸铁石一样吸引着他,使他脑子里充溢了各种幻想。
3年半后,他回到家乡,当了中学老师。
后来,齐奥尔科夫斯基全力以赴地投身于火箭和宇宙航行问题的探讨之中。他确信只有火箭才是实现宇宙航行的最志向的交通工具,并首先提出多级火箭志向速度的计算公式。这个公式就是闻名的齐奥尔科夫斯基公式。它解决了火箭及其运动的一系列理论问题。1898年,他完成了第一部有关火箭原理探讨的科学论著。这部著作为航天事业树立了一个里程碑,为火箭技术的发展奠定了基础。
1935年这位前苏联火箭之父的心脏停止了跳动。但前苏联人们沿着他的踪迹,于1957年首先放射了世界上第一颗人造地球卫星。
世界上第一个制成液体火箭并投入试验的,是美国科学家戈达德。1926年3月16日,在罗斯维尔的荒郊,架起了一座两米多高的放射架,上面竖着—,戈达德要在这里进行划时代的试验。起先放射了,火箭下面喷出燃气,火箭直往上窜,可是只飞了12米高、56米远。这和现代的火箭相比,自然不行相提并论,但它终归是世界上第一枚放射胜利的液体火箭。戈达德的贡献是把航天理论与火箭技术结合起来,使火箭进入实际的研制阶段。戈达德不断地改进他的火箭,最终使火箭有了相当可观的高度和速度。戈达德是制造液体火箭的创始人。刚起先放射的火箭,由于没有限制设备,火箭不能按预定的方向飞行,1932年,戈达德起先用高速旋转的陀螺来解决火箭的稳定性。陀螺能绕某一个支点自由旋转。最简洁的陀螺就是民间玩具“地转子”或称“地牛”。当“地牛”在地面围绕自身轴线飞速转动时,你越用劲抽它,它就转得越欢,立得越稳;不用劲抽就转得慢,起先摇摆;假如不抽,“地牛”最终会倒地,这一特性就是旋转物体的定轴性。火箭装上这种陀螺就能扶摇直上了。