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關於科學家的故事

郭守敬(公元1231—1316)元代邢臺(今河北邢臺)人。他是宋元時期著名的天文學家和水利工程專家。

郭守敬生活在中國封建經濟文化高度發達的宋元時期。火藥、指南針和印刷術的發明對世界科學文化的發展產生了重要影響。他勤奮好學,刻苦鉆研,善於吸收前人科學家的研究成果,註重總結勞動人民的生產經驗,勇於實踐創新,為科學做出了許多貢獻。他不僅精通天文歷法,擅長水利工程,在數學、地理、機械工程等方面也有很高的造詣。郭守敬的主要科學成就在天文歷法和水利工程方面,其中天文歷法尤為突出。他以壹位傑出天文學家的名義被列入古代著名科學家之列。

元世祖忽必烈稱帝入主中原後,能夠廣納賢才,用的是“中國方法”。他吸收了歷代的統治經驗,改變了舊的蒙古制度,采納了宋金以來的封建政治經濟制度。他不僅重用蒙古人才,還起用漢族和其他民族的人才,授予他們官職,使他們為朝廷出力。這很快促進了蒙古的社會進步,促進了整個國家的穩定和發展。他還主張興修水利,重農桑,開鑿匯通河、通惠河,使南北水道暢通。還開墾土地,興修水利,推廣先進的農業技術,這些都有利於元代農業生產的發展。1262年,忽必烈在商都召見郭守敬,聽取他對水利的建議,郭守敬對北方水利資源和華北灌溉提出了具體意見。

1276-1280年間(元世祖至元朝13-17年),郭守敬被元世祖忽必烈任命為掌管歷法的官員,主持歷法的修訂工作。元初,由於舊歷年久失修,舊天文儀器陳舊,無法準確觀測天象,出現節氣誤差、日月食不準等各種弊端。公元1276年,忽必烈下令修改歷法,由許衡、張文倩、王勛、郭守敬主持,但實際上是郭守敬在負責。他認為:“歷之根本,在於考;測試的儀器首先不是儀器。”因此,天文儀器的發展被視為主要問題。郭守敬* * *在修歷過程中創造了簡易儀、高表、氣候儀、渾儀、精致儀、仰臥儀、垂直儀、推理儀、景象儀、窺視儀、日食儀、星衡、計時儀等十三種精美的天文儀器,主要用於觀測天體、太陽、月亮、星辰和日食。《元史》說他研制的這些天文儀器“都是精巧有見地的,蓋古人所沒有的。”這些樂器具有精巧、靈巧、簡單、準確的特點,是元代以前的中國歷史上所沒有的,達到了當時世界上的先進水平。

1279年天文儀器制成後,郭守敬在大都(今北京)以東設計建造了壹座觀測天象的天臺——靈臺。靈臺裏有各種關於天文學的書籍和儀器,是當時世界上設備最齊全的天文臺。明清以後,天文臺在靈臺的基礎上進行擴建。

通過觀測,郭守敬在“黃赤距”(黃色指太陽,紅色指赤道,距離指赤道面與太陽面所成的角度,是天文學中最基本的數據之壹)和28夜的距離(即赤經差)的確定上有了重要發現,這也是天文學上的兩個重要成果,對改進歷法有重要意義。1280年春,他編制了壹部新歷法——《計時歷》,次年在全國頒布實施。紀年歷確定壹年是365.2425天,只比地球繞太陽公轉的實際時間短26秒。它與現代世界普遍使用的公歷完全相同,但它被發現的時間要早300年。是中國古代最好的歷法,體現了郭守敬在科學上的創新精神。

除了天文學,郭守敬在水利工程方面也有很多成就和貢獻。因為擅長地理和數學,他在20歲時就在興州外疏浚重建了古石橋,滿足了當地交通和農業灌溉的需要。後來在元政府的支持下,在勘察各地地形、河流的基礎上,制定了治理河流、興修農田水利、發展華北航運的計劃。比如元朝設計修建了鐵扇渠。修復和擴大河套平原西北部的灌溉渠道;打通了大部分水源,切斷了通惠渠。

元大都建成後,城內及周邊河湖眾多,山洪下來,危及城市。1293年,由於暴雨,商都城被洪水破壞,皇帝派了三萬武士(禁衛軍)部隊去修復。為了解決商都城的防洪排澇問題,大德二年(1298)郭守敬通過實地勘測設計了著名的水利工程“鐵贊幹運河”。在商都城西北的鐵贊幹山上修建了壹條運河(鐵贊幹山高數十尺,作為鎮海),將鐵贊幹山上的洪水引向灤河。鐵贊幹運河東岸距商都城西墻僅壹公裏,水利工程遺址猶存。這是中國北方草原上唯壹保存下來的水利工程。

1264年(元世祖至元元年),郭守敬隨西夏中興等省(今寧夏、甘肅、青海)行政長官張文倩出使西北,負責修復河套平原的水利。河套平原土地肥沃,河流眾多,是中國西北地區盛產米糧的河流。這裏的人們挖溝,用黃河的水灌溉農田。其中,兩條運河最長,壹條是唐徠運河,長達400英裏;另壹條叫韓嫣運河,也就是250李龍(都在今天的寧夏)。此外,還有幾十條幹渠和支渠。元初,由於戰爭等原因,這些水利工程遭到嚴重破壞,影響了農業生產。得益於郭守敬的精心設計,他帶領當地百姓修了兩年多的舊運河,還修了許多新運河,在每條運河的入口處都修建了堤壩和水閘,以調節水量。這些水壩設計合理,堅固,壹直沿用到明朝中期。

元朝定都大都後,大都成為全國的政治、經濟、文化中心。為了解決大都的物資供應,把南方的糧食等物品運到北京,急需挖壹條連接大都和通州的運河,與杭州到通州的大運河連接起來。1292—1293郭守敬被委以開辟新水源、開鑿新運河的任務。這個工程艱巨,遼金以來的幾次啟動都失敗了。郭守敬在對大都市周邊的地形、水文進行勘測調查後,終於找到了水源,並制定了可行的方案。他在大都西北修建了30公裏長的白浮堰,將昌平以南神山附近的白浮泉水引入大都,再利用舊漕運渠道順流而下,將通州與大運河連接起來。為了解決河床坡度的問題,郭守敬還設計了20座水閘和鬥門來調節水位和控制流量,以保證船只的順利通過。這條運河有160多英裏長,兩萬多名工匠、士兵和水手花了壹年多的時間才建成。通惠河的建成不僅解決了大都市的水運問題,而且促進了元代南北的經濟文化交流。他在勘測華北地形時,“用海面嘗出了史靜、汴梁(今開封)地形的不同”,這是中國地理學上第壹次用“海拔”來測量地形。

齊是指中國古代科學家史和蒙古人簡史。

說到諾貝爾這個名字,幾乎全世界的人都知道。諾貝爾是瑞典科學家和發明家。他是靠發明炸藥和雷管,管理和生產這兩樣東西致富的。諾貝爾生前留下遺囑,決定死後將壹部分遺產作為基金,將其全部利息分成五等份,作為“人類幸福最大貢獻者”的獎金,即物理、化學、生理或醫學、文學、和平五個諾貝爾獎(1968加經濟學獎)。

諾貝爾壹家在瑞典出生和長大。他的父親是壹個發明家,壹生中有許多發明。從小受父親影響,諾貝爾對科學有著濃厚的興趣。

諾貝爾年輕的時候,家裏並不富裕。他的父親為了壹家人的生計只身前往波蘭,但還是找不到好工作,後來又移居俄羅斯。由於生活極端艱苦,諾貝爾營養不良,瘦弱多病,經常感冒發燒,母親很擔心他。當他8歲的時候,他在鎮上的壹所小學學習。由於身體虛弱,他不得不經常請假。但他天資聰穎,成績不僅沒有落後,反而比其他同學都好。

諾貝爾身材偏瘦,玩伴不多。他不像壹般孩子那麽活潑,經常壹個人玩。他喜歡安靜地讀童話,或者在草原上散步,觸摸草地和昆蟲,撿小石頭自娛自樂。在校園裏,他經常遠離同學,獨自坐在樹蔭下,看天上變幻的雲彩或者地上昆蟲的動態。所以老師認為他將來可能會成為壹名詩人或作家。諾貝爾的奶奶很愛他,經常給他講壹些瑞典和丹麥的童話故事。此時的他總是靜靜的,乖巧的聽著,腦子裏充滿了無盡的遐想。在他幼小的心靈中點燃的無數幻想,也許就是未來發明創造的胚芽!

諾貝爾9歲時,父親從俄羅斯來信說,他在聖彼得堡開了壹家制造軍用機械的工廠,俄羅斯很重視他。父親要求全家和他壹起定居。1843,10年2月22日,諾貝爾10歲生日,全家人離開瑞典,乘船穿越波羅的海出發前往聖彼得堡。

父親在碼頭迎接他們。諾貝爾坐在馬車裏環顧四周,看著高聳的寺廟塔樓和洋蔥狀的屋頂,對外國大城市的壹切感到驚訝。到了新房安頓下來後,父親對三個孩子說;“以後妳們三兄弟要互相鼓勵,好好學習,才能有大作為。”父親問老板羅伯特:“妳長大後打算做什麽?”羅伯特說:“我壹定會成為壹名偉大的技術人員!”父親問第二個孩子路德·伊什:“妳呢?””路德·藝兮說:“我們家壹直很窮,所以我想成為壹名大企業家,掙很多錢。”沒等父親開口問他,諾貝爾就搶著說:“爸爸,我將來要當發明家!”“媽媽認真地說,“嗯,好吧,以後妳想做什麽就做什麽。目前最重要的是好好學習。”

諾貝爾沒有辜負父母的期望。他學習非常努力,很快學會了俄語,然後是英語和德語。他有廣泛的學習興趣。他不僅閱讀有關機械、物理和化學的書籍,還喜歡文學,偶爾以寫詩自娛。

有時,諾貝爾和他的兄弟們去他父親的工廠。他總是被旋轉的機器深深吸引,但他發現了更有趣、更好玩的東西,那就是裝在地雷裏的火藥。那時候的火藥,不管是槍用的還是地雷用的,都是黑色的。諾貝爾會偷偷帶些火藥回家。為了避免被父親責罵,他經常把火藥裝在紙袋裏,悄悄地帶走。

諾貝爾用他帶回家的火藥制作煙花。他把火藥放在紙筒裏,然後把它放在草地上。當它被點燃時,火藥會“咻——”地壹聲,在漆黑的夜晚發出美麗的火花。他模仿他父親的發明,試著做地雷玩。他先用紙把粉末包成壹個圓球,然後用堅韌不碎的紙作為導火索,把它擰成長條。他覺得不好笑,就把粉末裝進壹個小空罐裏,封好蓋子,然後點燃導火索。“砰!”裂開的罐子發出壹聲巨響,蓋子飛了起來。大家都嚇了壹跳,跑出去看看是怎麽回事。諾貝爾的調皮很快被父親知道,父親嚴令禁止他再玩火藥。

廠裏的員工聽說了這件事,不再讓諾貝爾接近火藥。諾貝爾想,“哼,沒有?我會自己做火藥。”他翻了翻化學課本,發現硝石、木炭和硫磺是混在壹起的。難怪火藥是黑色的。諾貝爾的實驗成功了,於是他又開始玩起了煙火。這是壹個非常危險的遊戲,最終被父親發現並封殺是必然的。但從打球中,諾貝爾發現了火藥包紮的緊密程度與爆炸強度成正比的基本原理。

轉眼間,諾貝爾長到了17歲。此時,他的兩個哥哥已經在父親的工廠工作。父親和母親商量,想讓諾貝爾去工廠工作,專門從事新產品的研發。為了先為他打下堅實的基礎,他的父親把他送到美國,跟那個發明螺旋槳汽船的瑞典人學習了壹段時間。

於是諾貝爾第壹次離開父母,漂洋過海來到美國。他獻身於偉大的瑞典裔美國發明家埃裏克森。埃裏克森對他深表歡迎。

諾貝爾從埃裏克森那裏學到了很多關於各種機械技術的知識,並幫助埃裏克森進行了熱氣機的研究。熱氣機,也就是今天的燃氣輪機,當時還沒有廣泛使用。從這項研究中,諾貝爾了解到了壹個物體燃燒加熱使氣體膨脹發電的原理,學到了很多新知識。

然而,獨自壹人來到遙遠國度的諾貝爾,內心百感交集,這讓他對文學的興趣超過了對機械研究的興趣。每當他感到想家和孤獨時,雪萊的詩就成了他的寄托,寫詩成了他的主要消遣。

壹年過去了。諾貝爾告別埃裏克森,離開美國回國。當他路過巴黎時,他想在這裏學習化學和物理。另壹個意圖是欣賞巴黎美麗的風景來培養他的詩歌靈感。

諾貝爾在聖彼得堡的時候有壹定的法語基礎。為了讓自己的法語更流利,他進了壹家法語會話補習班。在補習班裏,他認識了壹個漂亮的女孩。他們壹見鐘情,相愛相守,許下了壹生的承諾,但不幸的是,他愛的女孩不久就病逝了!這壹打擊使諾貝爾無意留在巴黎。女孩的葬禮結束後,他離開了這個令人心碎、刻骨銘心的地方,投身於自己未來的理想和事業,回到了第二故鄉聖彼得堡。

剛滿19歲的諾貝爾在闊別兩年後回到了親人身邊。父母身體都很好,公司生意也挺紅火。他的大哥擔任公司經理;作為廠長,二哥已經成為壹名優秀的技術員,在工作中可以獨當壹面。父親決定把諾貝爾安排在指導這項發明的單位。

諾貝爾第二天去工廠工作。他每天如此努力地工作,最終因過度勞累而病倒了。他的家人希望他在南方溫暖的鄉村休息,但是諾貝爾想去德國。他希望借此機會學習德語。特別是他認為德國擁有最好的化學技術,所以他來到阿爾卑斯山附近的溫泉療養。他壹康復,就動身去了聖彼得堡。

此時,俄國與英法聯軍之間發生了戰爭。諾貝爾的工廠生產大量地雷,供不應求。礦井的威力被確認後,兩位化學專家參觀了該廠,他們分別是在俄羅斯學術界留下諸多成果的閃靈博士和特拉普博士。

父親把諾貝爾介紹給兩位專家。施寧說:“為了讓俄羅斯取得勝利,盡快結束戰爭,我們想制造威力強大的炸彈。我們能和妳的工廠壹起學習嗎?”諾貝爾說:“當然,但這太突然了,我毫無頭緒。”特拉普博士說:“妳不必擔心這個。我這裏有烈性液體炸藥,但威力不確定,不確定是否有實用價值。”他說著拿出壹個裝有透明液體的瓶子。

諾貝爾壹看,說:“啊,賣甘油!”他從書上得知是意大利科學家查布利在1847年發明的,今天他第壹次見到了。查布利諾因試管中的硝化甘油突然爆炸而受傷,從此停止了實驗。

兩位專家把瓶子留給諾貝爾去做實驗。諾貝爾怎麽也不會想到,這件事會引起全世界的關註,給他帶來輝煌的壹生。

諾貝爾和他的父親開始仔細研究硝化甘油。因為是液化的,處理不當會發生可怕的爆炸。然而,硝酸甘油對於心臟病患者來說是壹種有效的醫療產品,它仍然被廣泛使用。

俄國最終被打敗了。結果諾貝爾家族的軍工廠陷入困境,被迫停工。父母帶著諾貝爾的弟弟回了瑞典,諾貝爾和他的兩個哥哥留在了聖彼得堡。工廠有了新老板。諾貝爾因改進了氣壓計和水表並獲得了專利而受到老板的高度重視。這時候父親來信說已經開始研究硝化甘油了,問諾貝爾進展如何。諾貝爾決心繼續研究,不輸給父親。

經過多次實驗,諾貝爾發明了將硝化甘油放入壹個小玻璃管中,然後放入壹個鐵罐中,鐵罐周圍裝滿黑火藥,然後用導火索點燃。“嘣!”壹聲巨響,實驗成功了!這種能徹底引爆火藥的小玻璃管,就是諾貝爾的發明“雷管”。

因為諾貝爾發明了雷管,硝化甘油可以安全地用在礦山和隧道的爆破工程中,所以他高高興興地把這個發明帶給了父親。而他的父親在這方面毫無進展。

諾貝爾和他的父親打算建立壹個諾貝爾硝化甘油公司。為了籌集資金,諾貝爾去了法國,到處拜訪法國巴黎銀行,向他們解釋他從事的是壹項很有前景的事業。然而,沒有壹家銀行願意借錢給他。後來,財神爺終於助他壹臂之力。法國國王拿破侖三世對他的發明非常感興趣,認為硝化甘油將廣泛應用於軍事。諾貝爾因此獲得了65438+萬法郎的貸款。