技術的歷程

前言

《技術的歷程》叢書是課程擴展項目的一部分。這套六卷本的叢書講述了從遠古時期到當代社會的科學發(fā)現(xiàn)和技術發(fā)明的故事，包括人類最早使用的火、車輪的發(fā)展、太空旅行、現(xiàn)代計算機和人類基因組計劃；等等。這套叢書中的各個分卷則分別講述了從史前時代到現(xiàn)代社會之間某一時期重大的科學發(fā)現(xiàn)與科技發(fā)明。    每卷均由兩類文章組成：    全面深入型的課文是這套叢書的核心。這些文章重點講述了那些具有特殊意義的科學發(fā)現(xiàn)和技術進步，介紹了這些發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的背景和相關人物的情況，并解釋了它們是如何投入使用的。每篇文章通常聚焦于一個當時最先出現(xiàn)的特定進步，但也經(jīng)常追溯這一進步的歷史淵源以及探究后來的發(fā)展歷史，這可以使讀者能對每一主題的來龍去脈獲得更為深入、詳細的了解。每頁頁邊附加的文本框，通常是對科學原理的一些解釋。    在每篇課文中，都有兩個關鍵的學習工具，這兩個工具就在每頁頁邊的彩色欄框里：    課程要求欄向讀者表明，該主題與12年級的美國國家和各州的科學技術教育標準的某些關鍵內(nèi)容具有特定聯(lián)系。    術語欄對文章中的關鍵詞給出了解釋。    大事年表型的文章附在每卷的末尾。其中按照時間順序列出了各項科學發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和技術進步，以及科學探索的關鍵日期。每段歷史時期的大事年表都被分成幾個互相平行的部分，每部分都聚焦于一個特定的科技領域。    書后還有一個簡明的詞匯表，列出了本卷所闡釋過的主要條目，索引中列出了相關的人物和主要的主題。需要指出的是，這套書中所附的帶詳細說明的插圖都很重要，其中有早期的印刷品和繪畫、當代的照片、藝術作品的復制品和解釋性的圖表。

內(nèi)容概要

《技術的歷程(現(xiàn)代世界)》涵蓋了可以稱作“太空時代和數(shù)字時代”的這段時期。第二次世界大戰(zhàn)(1939～1945)結(jié)束后，美、蘇兩大協(xié)約國之間的“冷戰(zhàn)”，導致了導彈和核彈頭等新式武器的發(fā)展。但隨著“冷戰(zhàn)”的不斷降溫，起初參戰(zhàn)者之間的競爭，后來卻變成了合作。這使得太空探索迅速發(fā)展。人們利用火箭探測地球大氣層的外層和太空，還發(fā)送探測器去探測其他星球，著名的阿波羅登月計劃則使美國宇航員登上了月球表面。在哈勃太空望遠鏡和地球軌道上其他天文儀器的輔助下，天文學不斷進步。這些儀器大多是由美國的航天飛機發(fā)射上天的。另外，在太空中建立的太空實驗室之類的空間站使得科學家可以在地球軌道上生活得更長久?！都夹g的歷程(現(xiàn)代世界)》由里爾斯、霍爾編著。

作者簡介

作者:(美)里爾斯、霍爾 譯者:汪前進

書籍目錄

序言行星探測器核武器導彈半導體透視人體內(nèi)部先進的外科手術技術機器人阿波羅登月計劃月球的秘密高速列車個人電腦的誕生航天飛機和空間站超導體哈勃太空望遠鏡克隆技術溫室效應人類基因組計劃萬維網(wǎng)未來的能源大事年表詞匯表索引

章節(jié)摘錄

超導體對流經(jīng)的電流毫無阻礙。1911年，人們就已發(fā)現(xiàn)超導體。但在很長的時間里，科學家一直認為超導現(xiàn)象只有在導體溫度接近絕對零度(-273.15℃)時才會出現(xiàn)。超導現(xiàn)象發(fā)生時的溫度稱為臨界溫度。在大部分Ⅰ型超導體中，首先被確定的是金屬或類金屬(介于金屬與非金屬之間的～類物質(zhì))，它們只有在極低溫度下才會發(fā)生超導現(xiàn)象。某些合金和金屬化合物被劃入Ⅱ型超導體。這些超導體具有更高的臨界溫度——特別是施加極高壓時。到了1985年，科學家終于發(fā)現(xiàn)了在普通大氣壓下具有最高臨界溫度為23.2K(-249.95℃)的超導體——鈮的一種合金。    研究熱潮    1986年4月，“高溫”超導研究取得了突破性進展。從1983年起。任職于IBM公司蘇黎世研究中心的瑞士物理學家阿列克斯·穆勒(1927～ )和德國物理學家格奧爾格·貝德諾爾茨(1950～ )開始用陶瓷做實驗。從表面上看，陶瓷不像是超導體的替代品，因為陶瓷常被用作絕緣材料。穆勒和貝德諾爾茨發(fā)現(xiàn)了含金屬元素的陶瓷——鑭-鋇-銅氧化物的超導臨界溫度約為35K(-238.15℃)。    超導體在生物磁學領域有重要應用。當一個強大的超導體產(chǎn)生的磁場導入人體時，體內(nèi)的水分子和脂肪分子中的氫原子就會吸收磁場的能量，之后又會釋放這些能量。計算機檢測這些能量，并可直觀地展示出來。這就是磁共振成像。圖中一名技術人員正在監(jiān)測磁共振成像掃描。    盡管35K還是超低溫，但是這個發(fā)現(xiàn)意味著有可能找到具有更高超導臨界溫度的材料，這進一步激發(fā)了科學家的研究興趣。就在穆勒和貝德諾爾茨的發(fā)現(xiàn)公布之后幾個月，一些實驗室通過用鍶代替鋇而將超導臨界溫度提升到了39K(-234.15℃)。1987年3月，中國物理學家朱經(jīng)武(1941～ )及其在美國休斯敦大學的同事，以及位于美國漢茨維爾市阿巴拉馬大學的吳茂昆等研究人員在穆勒和貝德諾爾茨研究的基礎上，用釔取代原來的金屬鑭得到一種陶瓷材料，其超導臨界溫度達到了98K(-175.15℃)。    釔-鋇-銅氧化物陶瓷材料被命名為“ibco”。根據(jù)這種材料中三種元素釔、鋇、銅的原子構(gòu)成比例，又將這類超導材料命名為1-2-3化合物。1987年上半年，至少有800篇關于高溫超導研究的論文發(fā)表在科學期刊上：下半年，這方面的論文幾乎是每周發(fā)表30篇。1988年，許多實驗室聲稱，由鉈、鋇、鈣、銅和氧組成的化合物超導臨界溫度達到了125K(-148.15℃)；還有一些研究室聲稱，鉈化合物超導臨界溫度高達140K(-133.15℃)。但是，鉈化合物在美國被稱作“塔巴斯科辣椒醬”，而在英國則被稱作“煙草”，原因是鉈有劇毒，所以很難研究。    巴基球及其他發(fā)現(xiàn)    在許多科學家繼續(xù)研究陶瓷材料的同時，另一些科學家則轉(zhuǎn)向了全新的超導研究方向，并在“巴基球”(即1985年發(fā)現(xiàn)的富勒烯)上發(fā)現(xiàn)了超導性。巴基球是碳原子的三種同素異構(gòu)體之一(另兩種形式是石墨和金剛石)。巴基球分子(C60)是由60個碳原子相互鍵合而成的球狀體，外觀像一個微型足球。1991年，位于新澤西州美國電報電話公司貝爾實驗室的研究人員將鉀原子摻雜在C60中構(gòu)成K3C60，他們稱之為遲鈍球，并發(fā)現(xiàn)它是一種超導體，超導臨界溫度為18K(-255.15℃)。后來，其他研究人員又改變了l

編輯推薦

我們可以把20世紀晚期和21世紀早期描述成太空時代和數(shù)字時代。人們利用火箭技術實施太空計劃，最終完成了人類登月和對太陽系最遙遠角落的無人探測飛行。對普通大眾來說，移動電話、因特網(wǎng)已經(jīng)是最尋常的通訊方式。器官移植也已司空見慣，人類基因組計劃繪成了人類完整的基因圖譜。然而，化石燃料的消耗和全球變暖又向人們提出了一系列新的挑戰(zhàn)?！都夹g的歷程(現(xiàn)代世界)》涵蓋了可以稱作“太空時代和數(shù)字時代”的這段時期。本書由里爾斯、霍爾編著。

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