有哪些科技创新?

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在科学史上,有很多偶然被发现的现象受到了重视而成了重大发现,这样的例子很多,今天讲两个我喜欢的。

1895年12月28日上午十一点半,德国物理学家伦琴(W.C. Röntgen)正在做实验,突然看到荧光屏上出现了两根手指的影子——这是他无意间发现的X射线,后来这种射线被改名为“伦琴射线”。 不过,他当时并没有意识到这是一种新粒子、新物质,只是觉得很奇怪。下午三点钟,一位女客人来到实验室想看一眼这些神秘的光线,她站在门口,手伸向荧光屏,想看看自己的身影。可是她刚一触到屏幕,屏幕上她的影子就消失了!她再向前走,影子又出现;她后退,影子也退回去。这真是太奇怪了! 晚上八点钟,伦琴把这件事告诉了哥哥约瑟夫。他是维尔茨堡大学有名的医学家,立即意识到这种神秘射线的重要性。第二天一大早,他写了一封信给弟弟: 你昨天做的实验很成功……如果这种放射性元素对人体没有害处的话,它可以用来为远距离的病人作诊断,这是多么有意义啊……我想,它一定会迅速地应用于实践的。

17世纪初,英国科学家弗兰斯·培根(F. Bacon)发明了微积分,后来又发现了三角函数的一些性质,写了《新奇而重要的数学原理》一书。但他的有些理论得不到证明,无法为其他学者所承认。为此,他专门写了一本书叫《关于如何科学地寻求真理》(The Proficiency of Seeking Truth in Sciences)来说明他的观点。他在书中认为,因为人类是自然的一部分,所以应该用自然的方式来认识自然,即应当尽力排除人类的主观因素。

为了说明这个问题,他在书中举了一个水静力平衡的例子:假设有一个玻璃管,一端敞口,另一端封闭,里面有一滴水,那么此时管里水的表面就应该是一个弧形,根据几何知识我们可以知道,这个弧的曲率半径就是液体的高度h除以直径D。接着他说,如果管子的体积非常大,使得h/D非常小,就可以把水视为静止的,此时就可以运用一些力学定律来解释水的表面弯曲度了。 事实上,当h/D很小并且接近于零的时候,用几何方法是无法确定这个圆弧的曲率的。但培根认为情况并非如此,这个极限的存在恰恰证明了数学方法的局限性。在他看来,只有当h/D很大时,才能用微积分或其他近似方法来计算表面的曲率。

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