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第13章 科技之光(4)

字叔佳,清光绪二十七年(1901年)是日生,浙江绍兴人。植物病理学家、微生物学家,近代植物病理学学科奠基人之一。1924年毕业于南京金陵大学,1928年赴美深造,1932年获博士学位,被聘为美国植物病理学会会员,Sigmaxi学会会员和菲陶菲学会会员。回国后,曾任金陵大学、昆明清华大学农研所、北京大学、北京农业大学教授、校长和名誉校长等职;1981年为博士研究生导师,先后兼任中科院生物学部委员、中国植病学会、植物保护学会、真菌学会的理事长或名誉理事长、中国农科院学委副主任和政协全国第三届委员、第四、五、六届常委等职。1956年被选为苏联农科院通讯院士。主讲过“植物病理学”、“病原细菌学”、“真菌学”、“微生物学”、“微生物遗传学”等课程。育成抗黑粉病小麦、抗荚疫病大豆、抗稻瘟病水稻等品种。曾主持东北果区苹果腐烂病研究与防治,因作出重大贡献,受到国务院12奖。1958年培育出我国特有的3010优良赤霉索菌种达到世界水平。1966年的水稻恶苗异核遗传研究成果发表在英文版《中国科学》上,引起国际学术界重视,被国际多种刊物、著作引用,此成果获1980年农业部技术改进一等奖,作有《微生物学》等10余部,学术论文近百篇。

劳伦斯

劳伦斯,生于1901年。美国物理学家。1927年在耶鲁大学任物理学助教,后在加利福尼亚大学任副教授,1930年升任教授。1929年始构思回旋加速器。他的学生利文斯顿设计并制造出能把氢离子(质子)加速到1.3万电子伏能量的装置。后他又着手建造第2台回旋加速器,它能将质子加速到120万电子伏,这足以引起核蜕变。为了继续这个计划,他在伯克利建立了辐射实验室,1936年任实验室主任。世界上第一个人造元素锝就是在劳伦斯的回旋加速器中产生的。在其他粒子加速器中也采用了劳伦斯的基本设计,粒子物理学领域的伟大进展,主要是靠这些加速器取得的。由于劳伦斯发明第一台高能粒子加速器——回旋加速器,1939年获诺贝尔物理学奖金。第二次世界大战期间,他参与曼哈顿计划,主管用电磁法分离制造原子弹用的铀—235的工作。1957年美国原子能委员会授予他费密奖金。他还发明彩色电视显像管并获得专利。加利福尼亚州伯克利和利弗莫尔的劳伦斯实验室,第103号元素铹,都是为纪念他而命名的。1958年8月27日逝世。

伦琴因发现X射线

成为诺贝尔物理学奖金第一位得主1895年,瑞典著名化学家、企业家、黑色炸药的发明者阿尔弗雷德·诺贝尔因心脏病发作,身体逐渐不支。他想到自己的生命不长了,应该留下一份遗嘱。当时,诺贝尔因发明炸药,在各国设立了许多炸药公司,赚了很多钱。他又想到自己发明的炸药虽然在开矿筑路大建功益,但也在战争中投入了使用。想此,他的心象针扎般疼痛。

“由于炸药,死了许多人,我得补偿!”阿尔弗雷德·诺贝尔决定留下自己全部遗产,用于人类幸福和和平的事业,设立5项奖金,奖励在物理学、化学、生物或医学、文学与和平事业上做出最突出贡献的人。

为实现诺贝尔的遗愿,1900年6月成立于诺贝尔基金会,并于1901年12月10日诺贝尔逝世5周年之际,在瑞典举行首届诺贝尔奖金授奖仪式。

第一个获得诺贝尔物理学奖金的是X射线的发现者——德国物理学家、德国维尔茨堡大学校长兼物理所所长威·康·伦琴(1845~1923)。这一发现宣布了现代物理学时代的到来。后来,人们运用X射线造出X射线透视器,可以透视人体的内脏和骨骼,使医生能正确发现病人的病因,挽救了千万患者的生命。

伦琴曾任德国斯特拉斯堡大学(1876~1879)、吉森大学(1879~1888)、维尔茨堡大学(1888~1900)和慕尼黑大学(1900~1923)的物理学教授。

19世纪末期,气体放电现象得到深入研究。1879年,英国科学家克鲁克斯创制了一种高真空放电管(克鲁克斯管),而且它的真空度高,放电时没有辉光。在克鲁克斯管中,从阴极发射出的一种射线碰到玻璃管壁或者硫化锌等物质,会发出荧光。这种发光现象称为“冷光”现象。1895年,伦琴为了能够清楚的观察冷光现象,探讨阴极射线的本质,利用克鲁克斯管设计了一个实验:把管放在纸盒里,又把纸盒放进暗室。在给克鲁斯克管通电时,纸盒外的一块荧光板突然有青绿色闪光,这一发现引起伦琴的注意。他想肯定是有某种不可见的射线穿过纸盒,致使荧光板发光。他反复做这个试验,又把荧光板拿到隔壁房间,在给克鲁斯克管通电时,照样可以使荧光板发光。同时,他还发现,这种射线甚至可以透过黑纸使照相底片感光。他认为这种射线也是阴极射线照射到玻璃管壁的时候发出的。伦琴根据阴极射线只能在空气中行进几厘米,判断他所观察到的奇妙而不可见的射线是一种未知射线,伦琴称它为x射线。x在数学上是未知数,它表明对这种射线的性质还不了解。

在伦琴发现x射线以前,已有人观察到类似现象,只不过没有引起他们的重视。克鲁克斯多次发现放在阴极射线管附近的底片会感光。他只认为是偶然现象,没有深思。而伦琴独具慧眼,他不但细心观察实验现象,而且充分意识到自己发现的重要性,反复进行深入研究。1895年12月28日,伦琴以《一种新射线——初步报告》为题向维尔茨堡物理学医学学会递交了一篇论文,报告了他的发现和这种射线的性质,如直线传播性,具有很强的穿透能力,在磁场中不发生偏转。论文还附有很多照片,尤以伦琴夫人的手骨像引人注目。伦琴的发现震惊了世界,并以罕见的速度在相当广泛的范围内传播。全世界的报纸都报导了这个重大发现。许多知名的物理学家都在重复做这个实验。在美国,伦琴发现x射线的新闻报告4天以后,就有人用x射线发现了患者足部的子弹。

x射线出现在电学的上空。它闪烁着奇异的光彩,把人们引向一个完全陌生的王国——微观世界。

伦琴,1901年12月10日,首届诺贝尔奖颁奖典礼在瑞典举行。图为获得首届诺贝尔物理奖的德国物理学家,就是他发现了X射线

意大利物理学家马可尼

发明无线电通信1832年,41岁的美国艺术家莫尔斯(1791~1872)到欧洲旅行,他了解到电磁学方面的新发现,产生了利用电磁原理研制有线电报的想法,从此走上了科学发明的崎岖道路。1837年,他发明了用他自己名字命名的电码编法。在他将近50岁时,终于制成了实用的电报机。在国会提供资金的支持下,1844年莫尔斯在华盛顿和巴尔的摩之间架设了第一条有线电报的线路。有线电报的出现,立即成为科技界和工商界注视的焦点。

1875年,美籍波士顿大学英国生理学教授亚历山大·贝尔(1847~1922)开始专心研制电话。1875年,贝尔在波士顿电报装置旁边工作的时候,看到电报中应用了能够把电信号和机械运动相互转换的电磁铁,使他受到启发。贝尔开始设计制造电磁式电话。经过反复实验,制成了实用的电话装置。贝尔不但发明了电话,而且成立了第一个电话公司。

随着电学的发展,科学家们探索,电报和电话能不能不用电线呢?1888年,德国科学家赫兹(1857~1894)发现电磁波以后,为无线传播提供了可能性。1894年,赫兹逝世。悼念他的讣告公布以后,使一位20岁的青年人产生利用电磁波进行无线电通信的想法。他就是意大利人马可尼(1874~1937)。由于他将电磁学原理应用于信息的空间传输,从而开拓了不用导线就能对无线接收机同时进行电波通信的可能性,成为实用无线电报系统的发明人。

马可尼出生于博洛尼亚。在学生时代攻读物理学时,曾不断探讨J·C·麦克斯韦的早期数学成果和H·赫兹、O·洛奇的电工实验结果。但是,马可尼研制无线电报却遇到一些技术和财政方面的问题。在技术上,他试验的装置十分简陋:一只增压感应线圈,一只发送端上由莫尔斯键控制的火花放电器,以一只接收机上的简单检波器进行短距离的初步实验,然后他改进了金屑检波器,并使用垂直天线,使信号的发射范围扩大到1.5英里左右,这使他确信该项新通信系统的潜力。另外,马可尼缺少财政方面的支持。马可尼最初请求意大利邮电部长的支持,但碰了壁。

马可尼,20世纪著名的无线电报发明家,意大利人。1901年12月11日,马可尼拍发跨越大西洋的无线电报信号,试验成功。从此,无线电报为世界各国所采用,在20世纪的前几十年,成为人类通讯的最主要的方式之一。专家们这样评价马可尼的贡献:如果没有他的发明,人类就不可能进入现代社会。因此,他的发明是划时代的

1896年,他迁居海上强国——英国,希望能在船只和陆地之间的无线通信实验方面获得支持。他终于得到了有远见卓识的人们的合作与支持。他试验了用风筝和气球增大天线的高度,使无线电通信的范围很快从几百米增加到几十公里。这些试验,引起巨大反响。并在其表兄资助下筹办无线电报与电信有限公司(1900年更名为马可尼无线电报有限公司)。他的工厂开始大量生产发射电磁波的感应线圈和接收用的金屑检波器。英国、德国和意大利的海军以及许多商业航运公司开始采取无线电报。

1899年,马可尼在英国南福兰角建立了一个无线电报站,用来与31英里外的法国维姆勒通信,同年,在英国军舰上已能在相距75英里间交换信息。这年9月,马可尼用无线电设备装备了两艘美国船只,用来把“美国杯”快艇比赛的进展情况向纽约市报界报道。这次成功引起世界性的震动。1900年,马可尼又实现了使好几个电台站从不同的波长无干扰的进行通信。

当时有人认为,利用无线通信,会由于地球曲率的限制而不会超过100~200公里。1901年12月12日,马可尼在纽芬兰成功地接收到了由英国发出的横越大西洋而来的信息,距离达2233英里。为了完成这次实验,马可尼在英格兰康瓦尔半岛的波兰特夫竖起了164英尺高的天线,然后,他在加拿大纽芬兰的圣约翰架设了一台接收机,但他却收到了大西洋对岸康瓦尔半岛发出的莫尔斯电码字母“S”的讯号。这一成就又在世界各地引起了巨大的轰动,并成为以后出现的无线电通信、广播等技术广泛发展的起点。

无线电报的发明在科技史上具有划时代的意义,它的伟大意义可以和蒸汽机的发明相比。

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