科學故事精選匯集
科學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于科學故事，方便大家學習。
科學故事1
加速器
科學家在研究原子核的結構時，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釋放的高速。粒子來轟擊物質。1919年他成功地從氮原子核中打出了質子，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子來。
然而使用天然產生的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家蓋莫夫提出，可以用質子代替a粒子。質子的質量只有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。于是物理學家們開始嘗試設計粒子加速器。1930年第一臺實用的這種裝置由英國物理學家考克拉夫特和瓦耳頓在劍橋大學制造成功了。這臺裝置叫做靜電加速器，它能夠產生數(shù)十萬伏特的電壓，從而使質子擁有足夠高的能量。1932年，他們利用加速后的質子使理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。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子沿著越來越大的圓周軌道運動，每經過一圈都得到一些能量，直至最后越出磁鐵的作用范圍，質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構簡陋，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，并且產生了第一個人造元素??得(TC)。
由于實驗的要求，科學家更進一步發(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%，相當于每小時92億5千萬公里。
目前加速器已經和原子核物理緊緊結合在一起，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瓦建造的加速器周長達27公里。
科學故事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。當跑馬經過這一區(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，故事到此就應結束了，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，不夠實用。馬萊是個聰明人，經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，標志電影的正式誕生。
當然，19 世紀末電影的誕生從根本上說是科學技術與藝術相結合的綜合產物，在電影誕生之前，許多發(fā)明家已經為電影的誕生做過艱苦的工作和基礎性的貢獻。除上面所提到的科學發(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技術糅合在一起發(fā)生巨變的催化劑，迅速導致了電影綜合技術的出現(xiàn)和產生，使電影這門偉大的藝術叩響了20世紀的大門。
科學故事3
氣泡室
據說美國物理學家格拉澤受啤酒壁上產生氣泡的現(xiàn)象的啟發(fā)，產生了設計氣泡室的想法，于1952年發(fā)明了氣泡室。當高能粒子穿過室內過熱液體時，形成一串氣泡而顯示粒子行跡。氣泡室內液體溫缺人?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。我國物理學家王淦昌教授與前蘇聯(lián)學者發(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年諾貝爾物理學獎。
科學故事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。
鋼絲次音要是瓦爾德馬 ·波爾生的構思，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出來，主要是用于口述和記錄電話音訊。
在20世紀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，人們工作孜孜不倦卻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)星技術的基礎上發(fā)展起來的，因飛行距離遙遠，其所載設備及技術與人造衛(wèi)星有所不同：1.長距離飛行中沒有精確的控制和導航系統(tǒng);2.遠距離傳輸數(shù)據需增大無線電臺發(fā)射機功率和天線口徑，采用數(shù)據壓縮、抗干擾和相干接收等技術;3.進行外行星探測時使用空間核電源;4.由于探測目標各異，在結構上采用特殊防護，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)據接收站共同組成空間探測系統(tǒng)。空間探測器裝有科學儀器，執(zhí)行空間任務。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。依據任務的不同，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。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)的任務外，應飛近天王星、海王星，在接近海王星的同時又探測了有關冥王星的情況，獲得一些鮮為人知的寶貴資料。“旅行者”號攜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、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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