10个改变世界的科学实验
科学改变人类的119个伟大瞬间
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《科学改变人类的119个伟大瞬间》归类复习医学方面:《梦的解析》——奥地利弗洛伊德血型的发现——奥地利兰茨泰纳X射线——伦琴染色体——美国摩尔根(果蝇)维生素——英国生物化学家霍普金斯缺乏维生素A:夜盲症缺乏维生素D:佝偻病缺乏维生素B1:脚气病缺乏维生素C:坏血病噬菌体——加拿大细菌学家德艾莱尔卡介苗——结核病疫苗卡尔美和介林230代胰岛素——糖尿病班廷青霉素——细菌的克星细菌学家弗莱明人工心脏起搏器——胸科医生海曼移植心脏手术——南非外科医生巴纳德第一次人工心脏移植手术——美国罗伯特·道林和拉曼·格雷第一个人工肾脏——荷兰医生科尔夫牛痘——美国琴纳(告别天花)电气发明:空调——开利电动洗衣机——美国人费歇电冰箱——浦拉腾和孟德斯电视——贝尔德录像机——马林1970年,中国第一台彩色电视机诞生。
电脑:电子管诞生:英国物理学家弗莱明真空三极管:美国德福雷斯特研制出图灵机:计算机之母航空航天:“飞行者”1号:莱特兄弟1954年,苏联建成世界上第一座核电站我国于1991年建成第一座核电站。
1964年,我国第一颗原子弹爆炸。
1967年,6月17日,中国第一颗氢弹爆炸。
中国1970年“长征一号”核潜艇建成。
1970年中国第一颗人造地球卫星“东方红”1号第五1984年,通信卫星“东方红”2号,进入卫星广播时代1988年,中国——“风云”1A号气象卫星2012年,中国“蛟龙”号潜水器完成7062米在人深潜海试。
“礼炮—1”号空间站:人类第一个空间站理论基础:量子理论——普朗克相对论——爱因斯坦量子力学第一定律——海森伯信息论正式诞生的标志——香农的论文《通信的数学理论》第一位太空人——苏联加加林第一个试管婴儿:路易斯·布朗通讯:美国物理学家费森:首次无线电广播。
马可尼和俄国人波波夫进行无线电通信的实验。
电子显微镜:人类的第三只眼鲁斯卡克诺尔美国科学家劳特伯尔和曼斯菲尔德因为在核磁共振碳14测年法:考古学美国化学家利比激光美国科学家肖洛和汤斯001.量子理论:普朗克的丰碑(1900)马克斯·普朗克德国物理学家爱因斯坦这样评价普朗克的量子理论:这一发现成为20世纪整个物理学研究的基础,从那个时候起几乎完全决定了物理学的发展。
影响世界的10个思想实验
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影响世界的10个思想实验古希伯来有句谚语:人类一思考,上帝就发笑。
这句话大概展现了人类对自身思想局限性的承认以及对此内心里无奈,带着调侃的意味。
但是,谁能阻止思考本身呢?小到午饭吃什么,大到什么是活着的意义,神明是否真的存在,人类在哲学思考的道路上从未放弃过。
但哲学无法用科学实验来检验其正确性,于是哲学家在脑中设计出具体的假设情境,测试哲学理论是否符合我们对于相关概念的理解,以找出人生根本问题的答案。
苏格拉底、柏拉图、萨特、加缪、尼采、康德……众多伟大的哲学家都曾设计过让人脑洞大开的思想实验。
下面就让我们通过10个哲学思想实验,看看这些大哲学家们是如何思考人生的。
01尼采:永劫回归有人说,所有通向哲学之路的人都要翻过一座山,这座山的名字就叫作弗里德里希•威廉•尼采。
实验内容请想象,你的人生将无限次地重新上演,一个细节都不少:初恋、求职、分手、跳槽、生育、病痛……总之,包括一切。
如果你设想你的人生将无限次地重演,你现在做的种种决定会不会有所不同?换句话来讲,如果你知道,你的人生将永恒地重复下去,你会不会改变生活方式?即使再来一遍,你还会这么选择么?我们能否把对这个问题的回答看作个体对生活满意与否的检验标准?有些人也许会活得更有勇气,另一些人会更谨慎些,也有些人会选择更自我。
永劫回归的想法不会太沉重么?尼采认为,我们会因此开始过有意识的生活,能够超越自我的生活,而不是过一天算一天,向生活做出妥协。
02加缪:西绪弗斯与大石头法国哲学家加缪说过:哲学第一严肃的命题,就是人到底值不值得活着。
请想象,触犯天神的你需要将一块大石推上山顶。
你用尽洪荒之力,受尽磨难,终于将大石推到了山顶,当你环顾山顶的时候,大石从你的手中滑走,瞬间滚下了山,一切辛苦白费,之前的努力之于结果毫无意义。
此时,天神嘲笑你:这就是你的命运!你必须再次把大石推上山顶,而且每次它都将再度滚下去。
你有些挫败地走下山去,并且意识到,这块大石就是你的命运,你的使命。
改变人类认知实验报告(3篇)
![改变人类认知实验报告(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/91cc7f68854769eae009581b6bd97f192279bfd5.png)
第1篇一、实验背景随着科技的飞速发展,人类对世界的认知也在不断深化。
然而,仍有许多未解之谜困扰着我们。
为了探索未知,科学家们设计了一系列改变人类认知的实验。
本文将介绍三个具有代表性的实验,它们不仅揭示了科学领域的重大突破,更对人类认知产生了深远的影响。
二、实验一:基因突变与进化论1. 实验目的验证基因突变是否为随机事件,以及这一现象与达尔文进化论的关系。
2. 实验方法研究人员通过分析大量基因序列数据,对比了不同物种的基因突变情况,并与达尔文进化论进行对比。
3. 实验结果实验结果显示,基因突变并非随机事件,而是生物体为了生存而控制的基因突变行为。
这一发现与达尔文进化论中“随机突变、自然选择、适者生存”的观点相悖。
4. 实验结论这一实验结果表明,人类对生命进化的理解需要重新审视。
基因突变并非完全随机,而是受到生物体生存需求的调控。
这一发现为生物进化论的研究提供了新的视角,有助于揭示生命进化的奥秘。
三、实验二:DNA与光子互动1. 实验目的探究DNA与光子之间的相互作用,以及这一现象对物质世界的影响。
2. 实验方法俄罗斯量子生物学家弗拉迪米尔·琶普宁和彼得·卡里耶夫设计了一个前所未有的实验。
首先,他们在特殊试管中创造真空环境,然后检测光子在试管中的分布情况。
随后,他们将人类DNA样本放入试管中,观察光子的分布变化。
3. 实验结果实验结果显示,当DNA存在于试管中时,光子不再随机分布,而是呈现出有规律的排列。
当DNA被移除后,光子分布又恢复到随机状态。
4. 实验结论这一实验结果表明,DNA对光子产生了直接影响,揭示了DNA与物质世界之间的紧密联系。
这一发现为量子生物学的研究提供了新的思路,有助于揭示生命现象的奥秘。
四、实验三:microRNA与基因调控1. 实验目的探究microRNA在基因调控中的作用,以及这一现象对生物体的影响。
2. 实验方法研究人员通过分析人类基因组中的microRNA,揭示了它们在基因调控中的重要作用。
全球通史中10个重要的史实
![全球通史中10个重要的史实](https://img.taocdn.com/s3/m/4fe90c664a35eefdc8d376eeaeaad1f34693112a.png)
全球通史中10个重要的史实1.最早的人类出现人类的起源可以追溯到约200万年前的非洲。
最早的人类属于猿人类,他们的智力和行为与现代人类差别较大,使用简单的工具和火种。
2.古埃及文明公元前3100年左右,古埃及文明开始建立。
这个古老的文明以尼罗河流域为中心,拥有先进的农业、建筑和艺术技术,以及强大的统一政府和宗教体系。
3.希腊罗马文明希腊罗马文明是西方文明的重要基石。
从公元前8世纪到公元6世纪,古希腊以其哲学、政治、艺术和科学成就闻名于世。
罗马帝国在公元前27年至公元476年间统治着欧洲、北非和中东,对政治、法律、军事和基础设施建设有重要影响。
4.中世纪的封建制度封建制度是中世纪欧洲社会的基本组织形式。
贵族领主拥有土地和权力,并提供保护和治安,而农民则通过耕种土地、缴纳租税和服从领主的指挥来换取保护。
5.文艺复兴文艺复兴是从14世纪中叶到16世纪的一场重要的思想和艺术运动。
它在意大利起始,后来扩展到欧洲其他地区。
文艺复兴倡导人文主义,强调人自身的价值和能力,推崇古代希腊和罗马的艺术、文学和哲学。
6.大航海时代大航海时代是15世纪至18世纪期间的一场欧洲探索和殖民运动。
葡萄牙、西班牙、荷兰和英国等国家的航海家通过航海技术的发展和新船只的出现,探索了全球各大洋并建立了殖民地。
7.科学革命科学革命发生在16世纪到17世纪的欧洲,它彻底改变了对自然世界的理解。
伽利略、牛顿等科学家提出了新的实证主义和理性主义观点,通过实验证明和数学建模,使得科学方法成为研究自然界的基石。
8.工业革命工业革命从18世纪末开始的一场产业和技术革命。
它以机械化生产、蒸汽动力和工厂制造为特征,引发了城市化和大规模生产。
这场革命改变了人类社会的经济、政治和社会结构。
9.第一次世界大战第一次世界大战发生在1914年至1918年期间,是一场规模巨大的全球冲突。
它涉及大部分欧洲国家以及其它地区的大国。
这场战争造成巨大的人员和经济损失,并对国际秩序产生持久且深远的影响。
序言---化学改变世界
![序言---化学改变世界](https://img.taocdn.com/s3/m/57aade243968011ca30091b7.png)
Ca,
SHale Waihona Puke 4......氢离子 钠离子 钙离子 硫酸根离子......
H2O, CO2, O2, NaCl......
水 二氧化碳 氧气 氯化钠......
点燃 CO , C + O 2 2 化学方程式: Fe + CuSO4= FeSO4 + Cu......
原子结构示意图:
N
+7
2
5
,
Si
+14
拉瓦锡的实验
门捷列夫与元素周期表
四、化学的发展史
越王勾践青铜剑
陕西半坡出土的 人面鱼纹彩陶盆
东汉“酿酒”画像砖拓片 商代司母戊鼎
宋代鹭鸟纹蜡染褶裙
火药的发明
蔡 伦 造 纸 术
祖国的化学成就
祖国的化学成就
公元前100年中国发明造纸术,东汉蔡伦总结并推广了造纸技术,使 世界历史科技信息得以交流与保存。 公元700——800年,唐朝《伏硫磺法》中最早记载了黑火药的三组分。 火药于13世纪传入阿拉伯,14世纪才传入欧洲。 公元前200——400年中国炼丹术兴起,记录了汞,铅,金,硫等元素 和数十种药物的性状与配制,公元750年中国炼丹术才传入阿拉伯。 公元前2000年中国已会熔铸红铜。公元前1700年中国已开始,冶铸 青铜。 公元前200年,中国炼出了球墨铸铁,比英国、美国领先了2000年。 1939年,中国化工专家,侯德榜提出“联合制碱法”,完成了世界第 一部纯碱工业专著《制碱》。 1965年,我国在世界上第一个用人工的方法合成活性蛋白质——结晶 牛胰岛素 。
化学创造的新物质,极大地丰富了人类的物质生活。
环境保护与开发
绿 色 ⒈充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料; 化 ⒉在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放; ⒊提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被新产品所消纳, 学 实现“零排放”;
人类史上最重要的科学实验
![人类史上最重要的科学实验](https://img.taocdn.com/s3/m/32f2ac87ba4cf7ec4afe04a1b0717fd5370cb254.png)
人类史上最重要的科学实验在人类的发展历程中,科学实验扮演着不可或缺的角色,为人们揭示了自然世界的奥秘,推动了人类的进步。
然而,有一些科学实验被普遍认为是人类史上最重要的,其影响深远,改变了我们对世界的认知和生活方式。
本文将介绍其中几个被广泛认可为最重要的科学实验。
1. 赫茨实验(1887年)19世纪末,德国物理学家赫茨进行了一系列的实验,成功证明了电磁波的存在。
赫茨通过设计精密的实验装置,使用了电荷振荡器和接收器,观察到了电磁波的干涉和衍射现象。
这项实验确定了麦克斯韦方程组的正确性,证实了电磁波具有与光波相同的性质。
赫茨实验证实了波粒二象性的存在,为电磁波和无线通信技术的发展奠定了基础。
2. 阿尔法粒子散射实验(1909年)英国物理学家卢瑟福的阿尔法粒子散射实验是推动原子理论发展的关键一步。
卢瑟福利用了放射性物质的特性,将阿尔法粒子发射到金箔上,并观察其散射情况。
实验结果意外地显示了部分阿尔法粒子的反方向散射,这说明了原子结构中存在着极小而带正电的原子核。
这个实验为后来的量子力学和核物理学的发展打下了坚实的基础,揭示了原子的真正本质。
3. 米勒-尤里实验(1953年)1953年,斯坦福大学的化学家米勒进行了一项重要的实验,以模拟早期地球的环境来探索生命的起源。
米勒将水蒸气、氢气、甲烷和氨气放入一个密闭的装置内,并通过电火花模拟了闪电。
在一周的实验后,米勒发现了氨基酸等有机化合物的存在,这被视为生命起源的一个重要线索。
米勒-尤里实验为研究生命起源和认识宇宙中的化学演化提供了重要的指导。
4. 弗朗西斯-克里克实验(1953年)约翰·瓦特森和弗朗西斯·克里克是DNA结构的解密者,他们的实验被认为是现代分子生物学的重要突破。
在1953年,瓦特森和克里克通过对X射线衍射图像的研究,提出了DNA的双螺旋结构模型。
这个发现对于理解遗传信息的传递和DNA复制的机制至关重要,为后续的基因工程和生物技术的发展奠定了基础。
实验改变人类——震撼世界的十大科学实验
![实验改变人类——震撼世界的十大科学实验](https://img.taocdn.com/s3/m/800556d26f1aff00bed51e25.png)
植入 了一种人类基 因 ,因此它 们 的论证 引起 了激烈 的争议 ,
们 的奶 中含 有 用 于 治 疗 血 友 病 不 过克里克和沃 森决定跟 随这 天 花 这 种 曾经 一 年 就 能 夺 去 上
的凝 血 因子 。这些首批成功 的 条关键线 索继续研 究下去—— 百万 人 性 命 的病 毒 性 疾 病 已经 克隆实验在制 药道路上迈进 了 最后他们赢 得 了诺 贝尔奖 。令 被彻底 消灭 了。这 还是人类 首
压 已经 显 示 “ 险 ” ,被 电击 危
的那 个 学 生 开 始 尖 叫 ,最 后 尖 坦 成 为 全 世 界 最 著 名 的现 代 科 适 用 于 光 束 。他 们 试 图 检 测 到
I被 不祥 的沉默所 代替 。尽管 学家 。全球媒体 对一项科 学实 “ = 1 L { 以太 ” 的 存 在 。 以太 被 认 为
99 月 推到权威 身上的话 。正如 最近 1 l 年 5 发 生 的 一 次 日食 中 l 9 年 2 , 一 只 绵 羊 的 97 月
在 伊 拉 克 发 生 的 虐 俘 丑 闻所 表 靠近太 阳的恒星光线 的影响来 照 片 登 上 了全 球 各 大 报 刊 的 首 明 的 ,米 尔 格 拉 姆 的 实验 并 没 证实这 一理论 。爱因斯坦 的理 页 。 这 只 名 为 多 莉 的绵 羊 是 世
5 、米 切 尔 森 一莫 利 实 验
(8 7 ) 18 年 如 果 你 开 车 以7 公 里 /小 O
实 验 中 有 一 个 学 生 单 独 在 一 完成 了世 界上第一个 原子反应 时 的速 度 在 一 条 公 路 上 行 进 ,
间房子里 ,负责实验 的科学家 堆C — l P 的建设 。费米 证 明 了
10个神奇的物理现象
![10个神奇的物理现象](https://img.taocdn.com/s3/m/36f0897011661ed9ad51f01dc281e53a59025175.png)
10个神奇的物理现象物理学是一门研究物质和能量之间相互作用的科学,它揭示了我们周围世界的规律和现象。
在这个领域中,存在着许多令人惊叹和神秘的物理现象。
本文将介绍十个令人惊叹的物理现象,它们不仅令人着迷,也给我们展示了宇宙的奥秘。
1. 量子纠缠量子纠缠是量子力学的基本原理之一。
当两个或多个粒子纠缠在一起时,它们之间的状态变得不可分离。
无论这些粒子之间有多远的距离,纠缠粒子之间的改变将立即影响到其他纠缠粒子的状态。
这一现象令人困惑,但也推动了量子通信和量子计算的发展。
2. 高温超导传统的电子输送会导致能量消耗和损耗,然而在某些物质中,当温度降低到超导转变温度以下时,电阻突然消失,电流可以无阻力传输。
这种高温超导的现象令人惊奇,因为通常超导只发生在极低的温度下。
高温超导的发现对于能源传输和储存领域具有重要意义。
3. 黑洞黑洞是宇宙中最神秘的物体之一。
它是由一颗质量巨大的恒星坍缩形成的,引力极强,以至于连光都无法逃离它的吸引力。
黑洞吞噬周围的一切物质,并产生强大的引力和弯曲时空的效应。
对于黑洞的研究有助于我们理解宇宙的起源和演化。
4. 光的衍射和干涉当光通过一个狭缝或者处于特定几何形状的障碍物时,会发生衍射和干涉现象。
衍射使光线改变方向并产生明暗条纹,而干涉则是两束光线相遇并形成明亮或暗淡的条纹。
这些现象展示了光的波动性,也为我们提供了研究光学和波动性质的重要实验方法。
5. 引力透镜效应引力透镜效应是爱因斯坦广义相对论的一项预言。
当光线通过质量较大的星体附近时,由于其弯曲时空,光线会被偏转形成一个或多个图像。
这种现象在宇宙中广泛存在,为天文学家提供了观测远离地球的天体的重要手段。
6. 薛定谔的猫薛定谔的猫是量子力学中的一个思维实验,用来描述量子叠加态的概念。
实验设想中,一只猫置于一个封闭的箱子里,当箱子被打开时,猫的状态处于叠加态,即既死又活。
这个思维实验揭示了量子力学中的观察者效应和测量问题,帮助我们理解量子世界的奇特性质。
10个简单科学小实验让鸡蛋立起来
![10个简单科学小实验让鸡蛋立起来](https://img.taocdn.com/s3/m/1ffe5546ae45b307e87101f69e3143323968f5ac.png)
10个简单科学小实验让鸡蛋立起来《10个简单科学小实验让鸡蛋立起来》篇一嘿,小伙伴们!今天咱们要来玩点超有趣的科学小实验,主题就是让鸡蛋立起来。
这可不像你想的那么简单,但也绝不是啥超级难的事儿。
第一个小实验呢,咱们可以试试在平面上撒点盐。
你看啊,就像平常咱们做菜放盐一样,不过这次是为了让鸡蛋立起来。
我就想啊,这盐就像是给鸡蛋打造了一个个小小的“支撑脚”。
我第一次做这个实验的时候,还半信半疑呢,心里直犯嘀咕:“这盐能行么?这鸡蛋咋看咋像个调皮的小娃娃,不好摆弄。
”我小心翼翼地把鸡蛋往盐上一放,哇塞,你猜怎么着?鸡蛋真的立住了!也许是盐粒之间相互挤压,给鸡蛋提供了足够的支撑力。
这就好比一群小士兵在下面托着鸡蛋这个小将军呢。
再来说说第二个小实验。
咱们找个有摩擦力的表面,像砂纸。
砂纸那表面粗糙得很,就像长满了小疙瘩的皮肤。
我当时就寻思,这鸡蛋在砂纸上是不是能像爬山的人抓住岩石一样立起来呢?我把鸡蛋轻轻放在砂纸上,刚开始它还晃晃悠悠的,我都有点想放弃了,心说:“这怕不是不行吧?”但是我耐着性子等了一会儿,嘿,鸡蛋还真就立住了。
可能是因为砂纸的摩擦力足够大,阻止了鸡蛋到处乱滚,就像有一双无形的大手稳稳地抓住了鸡蛋。
第三个小实验是用醋。
把鸡蛋放在醋里泡一会儿,等鸡蛋壳变软了再拿出来试试立起来。
我做这个实验的时候,那叫一个小心翼翼啊。
我一边泡着鸡蛋,一边在想:“这鸡蛋壳变软了会不会就像个软脚虾,更立不起来了呢?”等鸡蛋泡得差不多了,我把它拿出来。
哇,这时候的鸡蛋壳摸起来就像一层软软的薄膜,可神奇的是,它还真能立起来了。
我觉得啊,可能是因为鸡蛋壳的化学结构发生了变化,让它的重心变得更容易调整,就像一个原本僵硬的舞者经过训练变得柔软又灵活,能够轻松地摆出立着的姿势。
第四个小实验就更有趣了,咱们利用离心力。
把鸡蛋放在碗里,然后快速地旋转碗。
我当时就像个疯狂的魔法师,手里拿着碗转啊转。
我心里还想着:“这鸡蛋不会被我转晕了直接躺倒吧?”但是当我转得足够快的时候,你猜怎么着?鸡蛋就靠着碗壁立起来了。
10个改变世界的科学实验
![10个改变世界的科学实验](https://img.taocdn.com/s3/m/6dfe11b8ddccda38366bafb0.png)
10个改变世界的科学实验D30厘米深花朵底部。
当达尔文看到花的结构时,便预测有一种与之匹配的动物存在。
果然,在1903年,科学家发现長喙天蛾的长喙,特别适合伸到兰花的花蜜管底部。
达尔文以收集到的兰花和授粉昆虫的资料巩固自然选择的理论基础。
他认为,异花授粉所产生的兰花比自花授粉产生的兰花更适合生存,同系繁殖的形式将降低遗传差异性,最终直接影响该物种的生存。
因此,三年后,他首次提出了“物种起源”的自然选择理论。
达尔文只用几个兰花试验便支撑起了这个理论的现代框架。
2.破译DNA詹姆斯•沃森和弗朗西斯•克里克因解码了DNA的奥秘而广受赞誉,但他们的发现很大程度依赖于他人的研究成果,比如阿尔弗雷德•赫尔斯和马太•蔡斯。
马太•蔡斯在1952年进行了一项著名试验,确认了DNA分子是遗传的原因。
赫尔斯和蔡斯对一种叫做噬菌体的病毒进行了合作研究。
这种病毒由一个包裹着DNA链的蛋白质外壳构成,可以感染细胞,使其产生更多病毒,最后杀死细胞将这些新生病毒释放出去。
他们两人了解这一过程,但并不知道是哪种成分——蛋白质还是DNA——起主要作用,直到最后才通过那开创性的试验发现了DNA核酸的秘密。
在赫尔斯和蔡斯的试验之后,罗莎琳德•富兰克林等科学家对DNA进行了重点研究,并迅速破解DNA分子结构。
富兰克林采用X射线衍射技术进行研究,也就是用X射线照射提纯DNA的纤维。
当X射线与DNA分子发生交互反应时,X射线将出现衍射或弯曲,偏离其原始路线。
根据所分析的分子,经过衍射的X射线会在底片上形成与之对应的独特图案。
富兰克林的著名DNA图片显示出X形图案,这也是螺旋状分子结构的标志。
沃森和克里克还通过富兰克林的图片来测定螺旋宽度。
结果表明DNA分子由两部分组成,也就是我们今天所公认的DNA分子双螺旋结构。
3.首次疫苗接种直到20世纪晚期,天花才在世界范围根除。
在此之前,天花一直是严重的健康威胁。
在18世纪,瑞士和法国的新生儿中有十分之一死于这种由天花引发的疾病[资料来源:世界卫生组织]。
历史上的重大科学实验
![历史上的重大科学实验](https://img.taocdn.com/s3/m/de93793aa36925c52cc58bd63186bceb19e8ed25.png)
历史上的重大科学实验科学实验是推动人类认识世界的重要手段,历史上有许多重大科学实验为人类文明的发展做出了巨大贡献。
本文将介绍几个在科学史上具有重要意义的实验,展示了科学家们在不同领域中的杰出成就。
第一部分:化学实验1. 米歇尔透镜实验米歇尔透镜实验是法国物理学家米歇尔于1851年进行的一项重要实验,用以证实光是波动概念。
通过将两个半透明的镜面反射光线并合成一束,米歇尔观察到了光的干涉现象。
这一实验为光的波动理论提供了有力的证据,对当时围绕光的性质的争论起到了重要消解作用。
2. 卢瑟福金箔实验卢瑟福金箔实验是英国物理学家卢瑟福于1911年进行的实验,用以验证原子核模型。
他将放射性物质的α粒子轰击金箔,结果发现大部分α粒子直线通过,但少数粒子反射角度很大,甚至出现反向反射。
这个意外的观察结果揭示了原子内存在一个微小且带正电的核心,卢瑟福因此提出了原子核模型,为后来的现代物理学奠定了基础。
第二部分:物理实验1. 托马斯·扬双缝干涉实验扬双缝干涉实验是托马斯·扬于1801年进行的经典实验,用以证明光既是粒子又是波动。
他利用几个狭缝为光源,通过观察到干涉条纹,证明了光的波动性。
这一实验证明了约翰·依弗里·斯涅耳提出的光波动理论,对于后来的光学研究有着深远的影响。
2. 爱迪生碳精灯实验爱迪生碳精灯实验是爱迪生于1879年进行的一项重要实验,用以改善发光电灯的工作原理。
通过尝试不同的填充物和电流强度,爱迪生最终成功发明了碳化纤维灯泡,改变了人类的照明方式。
这一实验不仅带来了重大的科技进步,也为后来的电力工业发展奠定了基础。
第三部分:生物学实验1. 伦琴和弗雷教化丧尸实验伊万·伦琴和阿尔弗雷德·弗雷于1901年进行了一系列实验,用来检验弗雷提出的“教化丧尸”理论。
他们在一具脑部被切断的狗身上进行实验,通过老化反应和环境变化来刺激狗的尸体。
实验结果显示,尽管没有中枢神经系统的控制,尸体的身体仍然会在某种程度上产生反应。
科技改变中国主要讲的10个故事
![科技改变中国主要讲的10个故事](https://img.taocdn.com/s3/m/1c3a8708fd4ffe4733687e21af45b307e871f939.png)
科技改变中国主要讲的10个故事1、我国科学家实现全球首例人类肺脏再生目前中国处于各种肺部疾病高发状态,肺组织一旦遭到破坏而发生纤维化,病情往往会持续恶化无法逆转,而传统的治疗方法只能减缓这种纤维化的进程,延缓病情。
左为教授发明的肺干细胞扩增和移植技术为病人们带去了福音,逐步从实验走向临床。
2、我国建成首台散裂中子源散裂中子源实际上是一种大型试验装置,其原理就是用高能强流质子加速器产生质子束轰击重元素靶(如钨或铀),当一个高能质子打到重原子核上时,一些中子被轰击出来,产生散裂现象。
3、“魂芯二号A”芯片:实际运算性能业界同类最强高性能芯片被誉为“工业粮草”,代表了一个国家信息技术水平。
一直以来,我国在高性能数字信号处理器(DSP)方面始终依赖进口。
而“魂芯二号A”芯片,在一秒钟内能完成千亿次浮点操作运算,单核性能超过当前国际市场上同类芯片性能4倍,打破的国外的垄断。
4、中国医疗器械登上权威刊物《柳叶刀》在心脏支架领域,药物的承载是一个困扰专业人士10多年的难题。
经过反复设计和比较,火鹰研发团队历时15年,选择并达成了技术上最难实现的一种方案——微槽包裹药物。
即在金属支架表面用激光刻槽,再把药物灌入槽内。
解决了包括血管修复慢,患者服用双抗药物时间长等一系列心脏支架领域的国际难题。
5、港珠澳跨海大桥正式通车2018年10月24日,世界上最长的跨海大桥港珠澳大桥正式通车。
中国人创造了世界上的又一奇迹,同时大桥的建设充分考虑了对环境的影响,尽可能保持周边原有的生态环境不改变。
6、国产大型水陆两栖飞机AG600水上首飞成功2018年10月20日,我国自主研制的大型灭火/水上救援水陆两栖飞机AG600在湖北荆门漳河机场成功实施首次水上试飞任务。
AG600的成功研制弥补了我国水陆两用大型飞机在自主研制方面的空白。
在远距离海上救援方面,有了AG600我们就可以进行远距海上搜救。
在森林救火方面,AG600可以在水面起降,水上起飞时就可将水注满,迅速前往灭火。
十个最漂亮的化学实验有趣又好看(二)
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十个最漂亮的化学实验有趣又好看(二)引言概述:化学实验作为学习和探索化学原理、现象的重要手段,不仅能提高学生的实验操作能力,还能激发他们对化学科学的兴趣。
本文将介绍其中十个最漂亮且富有趣味性的化学实验,希望能够为化学爱好者和学生们提供一些有趣的实验观察和学习的机会。
正文:1. 铁的氧化:铁的氧化是一种常见而迷人的化学反应。
实验中,可以观察到铁砖表面的生锈现象。
小点:(1)准备铁砖和水。
(2)让铁砖置于潮湿环境中。
(3)观察铁砖表面的变化。
(4)理解铁的氧化原理。
(5)学习如何防止铁的氧化。
2. 彩虹火焰:这个实验能够展示出不同金属元素的特征颜色。
小点:(1)准备不同金属元素的化合物。
(2)将化合物放入火焰中燃烧。
(3)观察火焰的颜色变化。
(4)对比不同金属元素的颜色。
(5)了解火焰颜色与金属元素的关系。
3. 食物颜色变化:在这个实验中,可以通过浸泡食物材料来观察颜色的变化,了解化学变化的基本原理。
小点:(1)准备不同食物材料,如红葡萄酒、红莓等。
(2)将食物材料置于浸泡液中。
(3)观察食物材料颜色的变化。
(4)探究颜色变化的原因。
(5)理解颜色变化与化学反应之间的关系。
4. 霓虹闪烁:这个实验通过电离气体放电的现象展示出霓虹灯的工作原理。
小点:(1)准备一个小型霓虹灯管。
(2)接通电源,观察闪烁效果。
(3)了解气体放电现象。
(4)理解霓虹灯的工作原理。
(5)探究霓虹灯的应用领域。
5. 反应速度实验:这个实验通过观察化学反应速度的变化,可以探究不同因素对反应速率的影响。
小点:(1)准备反应物和催化剂。
(2)改变温度、浓度或压力等因素。
(3)观察反应速度的变化。
(4)分析不同因素对反应速率的影响。
(5)理解反应速率与化学反应之间的关系。
总结:通过以上介绍的十个最漂亮的化学实验,我们可以观察到化学反应的奇妙和迷人之处。
这些实验不仅能够增强学生对化学科学的兴趣,还能让他们更深入地探索化学世界的神奇之处。
影响世界的十大化学家--美国 连线 杂志 十段最令人惊讶的化学实验
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美国《连线》杂志网站公布的十段最令人惊讶的化学实验视频你是否见过分子内部活动吗?你恐怕不知道分子竟然也会跳芭蕾吧。
见过口喷燃烧孢子的表演吗?如果没有,下面这些由美国《连线》杂志网站公布的十段最令人惊讶的化学实验视频一定让你大开眼界。
火焰爆炸,喧闹的音乐视频,这些全部是让我们对化学奥秘无比激动的原因。
以下就是《连线》杂志网站公布的十段最令人惊讶的化学实验视频。
·镁在干冰块间燃烧如果你认为,无论什么东西夹在两块干冰之间都不会燃烧,那么就大错特错了。
镁就能在弥漫着纯净二氧化碳的环境下燃烧。
·窥视细胞内生命活动动漫设计师约翰-利布勒让全世界看到带来新生命的分子的“美丽芭蕾”。
·制作自己的发光棒这是心情变得澎湃之前做的讨厌之事。
·“大象牙膏”实验将浓缩的过氧化氢与肥皂混合起来,加上一点碘化钠,一股充满氧气的泡泡如喷泉一样从容器中喷涌而出。
·快速制造石笋之法乙酸钠是一种在很多移动暖炉内发现的化学物质,如果你准备一瓶饱和溶液,将其倒在籽晶上,乙酸钠就会猛地变成晶体。
·神秘起伏波动的液体1973年,托马斯-布里格斯和沃伦-拉乌彻这两位中学教师完善了这一壮观的实验。
在加入一些清洁的液体后,这种混合物快速地一次次改变着颜色,循环往复。
·PCR之歌这段音乐视频是仿造名人拍摄的,是为BioRad热循环机所作的商业广告。
歌曲演唱时,一连串有关复制这种遗传物质细节的热爆玩笑不断。
言下之意是亲子鉴定时孩子们的反应。
·科学家口喷燃孢子易燃粉末密布空中时,就会发生爆炸。
纵观历史,这一现象多次导致谷物储藏设施发生爆炸。
在这段视频中,德国科学家点燃了一片石松属植物孢子。
·氯酸钾烟火融化供氧化学物氯酸钾,放入一些糖块,接着,你将会看到颇具魔幻色彩的烟火表演。
·灼热剂PK液氮英国科教节《Brainiac》提出了有史以来最伟大的科学问题之一:液氮能使熔化的铁结冰吗?影响世界的十大化学家10.勒沙特列(HenriLouisLeChatelier,1850~1936)法国科学家勒沙特列一生中的大部分工作都和工程技术有关,唯一重要的化学理论贡献就是化学热力学中的勒沙特列原理,这一原理概括了化学平衡的根本性质。
10个改变世界的发明
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10个改变世界的发明10个改变世界的发明:【轮子】大约公元前3500年,轮子被发明出来。
在此之前,人类在货物运输数量以及运输距离方面深受限制。
很明显,轮子本身并不是发明过程中最为困难的一部分,把一个不动的平台和旋转的圆形物体联系在一起,才是复杂的事情。
灵感可能来自于轮轴这个概念,但是把灵感付诸现实也很困难。
例如,轮子的中心孔和固定轴的末端必须尽可能圆、光滑,轮轴的尺寸也是一个重要的因素,必须与中心孔精确吻合(不能太紧,也不能太松)。
如今,无论是钟表、车辆、还是涡轮机,轮子无处不在,它已经成为我们生活中至关重要的一部分。
10个改变世界的发明:【钉子】如果没有发明钉子,人类文明的进程将会严重受阻。
这项关键的发明可以追溯到2022多年前的古罗马时期,是在人类掌握金属的浇筑、塑性技能之后。
在发明钉子之前,木式的建筑必须通过难以施工的几何互锁结构来建造。
据佛蒙特大学记载,直到18世纪90年代后、19世纪早期,手工制作的钉子才有了标准规范,铁匠加热铁块,然后用锤子在四个面捶打成一个点。
制作钉子的机器出现于18世纪90年代和19世纪早期之间,制作钉子的工艺持续改进,继亨利·贝塞麦发明了将铁成批炼制成钢制品的生产流程之后,昔日的铁钉生产慢慢衰落。
到1886年,美国10%的钉子由软钢丝制作而成,到1913年,这一比例上升到了90%。
与此同时,人们认为螺丝钉出现于公元前三世纪,由希腊学者阿基米德发明而来,这是一种更加坚硬,更难插入的紧固件。
10个改变世界的发明:【指南针】古时候的船员依靠星星在海里航行,但是这个方法并不适用于白天或者多云的夜晚。
因此,对于远海航行,这很不安全。
中国人在9世纪到11世纪之间的某个时间里发明了史上第一个指南针。
它由天然磁石制作而成,极具吸引力。
图片的司南是汉朝的罗盘。
后来这项技术通过海上的相互交流传到了欧洲和阿拉伯。
有了指南针,船员们可以安全地远海航行,进而促进了海上贸易的发展和“新大陆发现”的到来。
即将改变世界的10大科技创新
![即将改变世界的10大科技创新](https://img.taocdn.com/s3/m/90080cc733687e21af45a9cd.png)
即将改变世界的10大科技创新即将改变世界的10大科技创新时间:2011-01-10 13:50 来源:《环球科学》2011年第1期如果我们可以制造出将垃圾变为燃料的机器人,世界将会怎么样?我们能否利用电子游戏(是的,电子游戏)的力量让人类做正确的事情?假使我们DNA 中的“垃圾”实际上比基因更重要,会如何?倘若昆虫掌握着拦截网络攻击的秘密将会怎样?技术无处不在,它们使更多事情变为可能。
但有时候,一些发明或见解有着极大的影响力,它们创造着一个个“节点”,将历史划分为“前”与“后”。
蒸汽机、晶体管、万维网——每一个想法似乎都从天而降,从根本上改变了这个世界。
哪些关键技术将在如今的创新浪潮中脱颖而出,颠覆未来的世界?下面是10 个候选者——10 个可能会颠覆世界的新创意和新技术。
如果我们可以制造出将垃圾变为燃料的机器人,世界将会怎么样?我们能否利用电子游戏(是的,电子游戏)的力量让人类做正确的事情?假使我们DNA 中的“垃圾”实际上比基因更重要,会如何?倘若昆虫掌握着拦截网络攻击的秘密将会怎样?欢迎阅读——改变世界的创意之2010 版。
即将改变世界的20大科技创新居民免费享用太阳能电池板,人们能够实时了解世界的一切并非在网络世界,而是在供人类生存的物质世界;医生可以提前数年预测某种疾病的侵袭。
如果这些都成为现实,世界会发生怎样的变化?《环球科学》2010年第1期游戏人生将游戏操纵杆和记分板带入生活,也许是让人生更美好的关键所在。
撰文约翰·帕夫卢斯(John Pavlus)翻译徐海燕不久的将来,当你站在浴室镜子前刷牙时,也许会看到在新闻头条的旁边有一个记分板,上面记录着你与邻居目前的“家庭碳足迹”排名。
你的电动牙刷会发出声响并通知你,在过去的6 个月中,保证一天刷两次牙,为你赚得足够分数,可以在下一次健康检查中打9 折。
你洗完澡(简单的淋浴,否则会影响家庭令人羡慕的能耗分数以及它带来的税捐减免),穿上件衣服,就可以在家庭办公计算机上参加公司晨会,边参与讨论边回复邮件,由于你和同事都以个性化的虚拟形象出现在电脑屏幕上,因此完全不必担心有失礼仪。
改变世界的科学实验读后感
![改变世界的科学实验读后感](https://img.taocdn.com/s3/m/5ee15d2430b765ce0508763231126edb6e1a761c.png)
改变世界的科学实验读后感在我们生活的这个奇妙世界里,科学实验就像是一盏盏明灯,照亮了我们前行的道路,让我们对未知充满了好奇和探索的欲望。
最近读了关于改变世界的科学实验的一些内容,真的是让我大开眼界,仿佛进入了一个充满奇迹和惊喜的神奇世界。
这些科学实验可不是那种遥不可及、高高在上的存在,它们中的每一个都与我们的生活息息相关,甚至改变了我们生活的方式和对世界的认知。
比如说,牛顿的万有引力实验。
当时的牛顿啊,坐在苹果树下休息,一个苹果突然掉下来砸到了他的头上。
这要是普通人,估计也就是抱怨几句,或者捡起苹果吃了。
但牛顿不一样,他就开始琢磨了:“这苹果为啥不往天上飞,而是直直地掉下来呢?” 就这么一个看似平常的瞬间,引发了他深入的思考和研究。
经过一系列复杂的实验和计算,最终得出了万有引力定律。
你想想,这得是多敏锐的观察力和多强大的思考能力啊!再说说爱迪生发明电灯的实验。
为了找到一种合适的灯丝材料,他尝试了上千种材料,失败了无数次。
身边的人都劝他放弃,说这是不可能完成的任务。
可爱迪生偏不信这个邪,他坚信自己一定能成功。
在那漫长的实验过程中,他经历了一次又一次的挫折,但每一次失败都没有让他灰心丧气。
终于,在经过了无数个日夜的努力后,他成功发明了电灯,给黑暗的世界带来了光明。
这得需要多大的毅力和决心啊!还有那个孟德尔的豌豆杂交实验。
他在自己的花园里,默默地种着豌豆,仔细地观察、记录着每一代豌豆的特征。
谁能想到,这些小小的豌豆会揭开遗传的神秘面纱呢?他的实验结果在当时并没有引起太多的关注,可后来却被证明是遗传学的基石。
这告诉我们,有时候真理可能会被暂时忽视,但只要是真正有价值的东西,终究会大放异彩。
这些科学实验让我深刻地认识到,科学并不是什么神秘莫测的东西,它就藏在我们日常生活的点点滴滴中。
科学家们也不是什么超人,他们只是比我们更善于观察、更愿意去思考、更敢于去尝试。
就拿我自己的一次小经历来说吧。
有一次,我在家里帮忙洗碗,发现用热水洗碗比用冷水洗得更干净。
幼儿园科学实验探索美篇
![幼儿园科学实验探索美篇](https://img.taocdn.com/s3/m/4ea398742f3f5727a5e9856a561252d380eb209f.png)
幼儿园科学实验探索美篇介绍幼儿园是孩子们迈入学习的第一步,科学实验是培养孩子们探索精神和科学思维的重要环节之一。
通过幼儿园科学实验,孩子们可以亲身体验到科学的乐趣,激发他们对自然世界的好奇心。
本文将介绍几个适合幼儿园的科学实验,通过这些实验,孩子们能够认识到科学的魅力,培养对美的敏感。
实验一:彩虹水杯实验目的通过混合不同颜色的液体,让孩子们观察水杯中形成的彩虹,培养他们对颜色的敏感度。
实验材料•透明塑料水杯•水•食用色素(红、绿、蓝)•开水实验步骤1.将透明塑料水杯装满一半的水。
2.在另外三个小杯子中,分别加入一些开水,然后加入红、绿、蓝三种食用色素,充分搅拌,使颜色溶解均匀。
3.将红色液体轻轻倒入水杯中的水,观察水杯中的变化。
4.将绿色液体倒入水杯中,观察水杯中的变化。
5.最后,将蓝色液体倒入水杯中,观察水杯中形成的彩虹。
实验原理不同颜色的光波具有不同的波长,当我们将红、绿、蓝三种颜色的液体倒入水杯中时,光线通过液体的时候会发生折射,不同颜色的光波在水中折射的程度也不同,最终形成了我们观察到的彩虹。
实验结果孩子们可以观察到水杯中形成的彩虹,颜色的变化是由光的折射引起的。
让孩子们用手指摸一摸彩虹,感受一下不同颜色的液体。
可以引导孩子们思考为什么彩虹是七个颜色的,为什么不是其他的颜色。
实验二:食物颜色改变实验目的通过对某些食物的处理,让孩子们观察到食物颜色的改变,培养他们对美食的兴趣。
实验材料•透明塑料杯•牛奶•食用色素(红、黄、绿、蓝)•餐勺实验步骤1.将透明塑料杯装满一半的牛奶。
2.在小杯子中加入一些牛奶,然后加入红、黄、绿、蓝四种食用色素,充分搅拌,使颜色溶解均匀。
3.用餐勺将不同颜色的食用色素小心地滴入装有牛奶的透明塑料杯中。
实验原理颜色的改变是由彩色食用色素的溶解引起的。
在牛奶中加入食用色素后,食用色素分子会与牛奶中的分子互相作用,使牛奶发生颜色的改变。
实验结果孩子们可以观察到牛奶颜色的改变,可以设计一些有趣的图案,用不同颜色的食用色素滴入牛奶中。
生活中的科学
![生活中的科学](https://img.taocdn.com/s3/m/f4f7611377c66137ee06eff9aef8941ea76e4b71.png)
生活中的科学生活中的科学生活中的科学1莱特兄弟看到天空中一只只翱翔的鸟儿而发明了飞机,科学家们看到一只只跳跃凌空的鱼儿发明了潜水艇很多发明都来自于生活。
当然科学实验也可以解决任何一个疑惑。
今天,我们也做了一个科学实验。
刚来到教室坐下来,只见叶老师小心翼翼地端着水杯,边走边说:我要在这满满的水杯里放入硬币,你们说最多可以放多少枚,水才会满出来?老师停下来,用目光扫视了一下大家,大家听完后满脸狐疑,七嘴八舌地议论着:老师又在吹牛了,我看啊,一枚硬币都不行!而有的同学觉得放入几枚也是可以的:五个、八个、十个教室里顿时炸开了锅,大家都为了这个题争先恐后地议论着既然你们那想知道答案,那我们就来做实验吧。
激动人心的实验开始了,老师拾起一枚小小的硬币,两个手指轻轻捏住,小心翼翼将硬币口的边缘凑近杯口,手指一松,硬币稳稳当当地落入了杯底,冒出了一个极小的气泡,水并没有满出来,但微微凸出杯面。
同学们神情凝重,感到不可思议,老师又将一枚硬币放入了水,但是水还是没有满出来,杯面的弧度增大了:三枚、四枚声音一次比一次高。
当放到十七枚的时候,有些同学就喊了起来:老师!老师!水都要满出来了,别放了吧!而好奇心强的同学抱着一定要看一个究竟的心理,都兴奋地大叫着:老师,继续放!继续放!十八枚、十九枚、二十枚数数的声音接连不断地传着。
终于,放到第二十八枚时,当硬币像是坐着滑滑梯,还未到达底部,水一下子溢了出来,水滴犹如一颗淘气的宝宝一般落到桌面上挑衅地望着同学。
哇瑟!能放二十七枚,真是一个奇迹啊!同学们很是讶异:水杯里装满了水,为什么能放这么多硬币?老师说:这是因为水的张力作用。
如果你感兴趣,可以回家也做做实验,也可查阅有关书籍。
生活中科学无处不在,只要你有着一双发现的眼睛,勇于探索,你就会发现新的秘密与神奇。
生活中的科学2生活中,科学是无处不在的,有时它很有可能就从你的指间滑过了,能不能抓住它就要看你能不能发现它了。
生活中有很多事值得我们关注,我们要善于发现生活中的点点滴滴。
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10个改变世界的科学实验10个改变世界的科学实验2007年,美国共耗资3680亿美元用于科学研究和技术开发。
在这块巨大的馅饼中,将近18%的资金投入了基础研究——也就是并非用于解决工业问题,而是完全出于科学家的好奇心或兴趣而开展的研究。
另有22%投入到实用研究——旨在解决实际问题。
既然每年都有众多科学家进行着不计其数的试验,那么大多数研究没有得到广泛赞誉也就不足为奇了。
但几乎每隔一段时间,就会有一项试验不仅能吸引科学家们的注意,也会让普通人倍加关注。
这可能是因为它改变了人类对自然界的根本认识,或是提供了针对某种顽疾的解决之道。
您也许会认为,这种改变世界的实验肯定非常复杂。
对于某些实验来说,您这种观点一点没错。
但是,优美而简洁的试验也多如繁星。
在本文中,我们将根据自己的浅薄见解,为您列出十项最伟大的试验。
它们是根据主要学科——生物、化学、物理和心理学——组织整理出来的,时间跨度长达200年。
在几个例子中,我们将两项密切相关的试验放在了一起。
这是为了证明科学研究是需要合作努力才能完成的。
1.达尔文的花大多数人都听说过达尔文乘坐小猎犬号完成的那次著名的南美之旅。
他在加拉帕戈斯群岛上进行了一些最重要的科学考察。
那里有20个左右的岛屿,每座岛上都生长着独特的兰花亚种,完全适应了所在岛屿的特殊环境。
但是很少有人知道达尔文回到英国后所做的试验。
其中有些就与兰花有关。
达尔文在种植和研究了一些本土兰花品种后发现,兰花的复杂花形正是为了吸引特殊品种的昆虫来为自己授粉。
这些昆虫的外形都与某一亚种的兰花非常匹配。
这就如同加拉帕戈斯雀的鸟喙,每种形态都与特定的食物来源相适应。
以伯利恒兰为例,这种花的花蜜存储在30厘米深花朵底部。
当达尔文看到花的结构时,便预测有一种与之匹配的动物存在。
果然,在1903年,科学家发现長喙天蛾的长喙,特别适合伸到兰花的花蜜管底部。
达尔文以收集到的兰花和授粉昆虫的资料巩固自然选择的理论基础。
他认为,异花授粉所产生的兰花比自花授粉产生的兰花更适合生存,同系繁殖的形式将降低遗传差异性,最终直接影响该物种的生存。
因此,三年后,他首次提出了“物种起源”的自然选择理论。
达尔文只用几个兰花试验便支撑起了这个理论的现代框架。
2.破译DNA詹姆斯•沃森和弗朗西斯•克里克因解码了DNA的奥秘而广受赞誉,但他们的发现很大程度依赖于他人的研究成果,比如阿尔弗雷德•赫尔斯和马太•蔡斯。
马太•蔡斯在1952年进行了一项著名试验,确认了DNA分子是遗传的原因。
赫尔斯和蔡斯对一种叫做噬菌体的病毒进行了合作研究。
这种病毒由一个包裹着DNA链的蛋白质外壳构成,可以感染细胞,使其产生更多病毒,最后杀死细胞将这些新生病毒释放出去。
他们两人了解这一过程,但并不知道是哪种成分——蛋白质还是DNA——起主要作用,直到最后才通过那开创性的试验发现了DNA核酸的秘密。
在赫尔斯和蔡斯的试验之后,罗莎琳德•富兰克林等科学家对DNA进行了重点研究,并迅速破解DNA分子结构。
富兰克林采用X射线衍射技术进行研究,也就是用X射线照射提纯DNA的纤维。
当X射线与DNA分子发生交互反应时,X射线将出现衍射或弯曲,偏离其原始路线。
根据所分析的分子,经过衍射的X射线会在底片上形成与之对应的独特图案。
富兰克林的著名DNA图片显示出X形图案,这也是螺旋状分子结构的标志。
沃森和克里克还通过富兰克林的图片来测定螺旋宽度。
结果表明DNA分子由两部分组成,也就是我们今天所公认的DNA分子双螺旋结构。
3.首次疫苗接种直到20世纪晚期,天花才在世界范围根除。
在此之前,天花一直是严重的健康威胁。
在18世纪,瑞士和法国的新生儿中有十分之一死于这种由天花引发的疾病[资料来源:世界卫生组织]。
当时唯一的“解药”是感染过天花而幸存下来的人。
许多人给自己注射天花病人创口渗出的体液,希望通过感染轻度天花获得免疫力。
不幸的是,不少人死于这种危险的自我接种尝试。
英国医生爱德华•詹纳着手研究天花,并找到了一种可行的治疗措施。
他的实验源于对家乡挤奶女工的观察。
这些女工经常被牛痘感染,那是一种与天花类似,却不致命的疾病。
根据他的观察,得过牛痘的挤奶女工似乎不会被天花病毒传染。
因此,在1796年,詹纳决定尝试有牛痘感染人体,看是否会产生天花免疫性。
他的实验对象是一名叫作詹姆斯•菲普斯的小男孩。
詹纳在菲普斯的胳膊上划了一道口子,然后从当地挤奶女工莎拉•尼尔美斯身上得了牛痘液体注入伤口中。
菲普斯感染牛痘,但很快恢复健康。
四十八天之后,詹纳让男孩接触天花病毒,却发现小男孩已经有了免疫力。
如今,科学家们知道,牛痘病毒和天花病毒非常相似,以至与人体体免疫系统无法区分它们。
换句话说,那些本来针对牛痘病毒的抗体也会攻击和消灭天花病毒。
这种免疫系统的小小失误却拯救了无数人的生命。
4.原子核存在的铁证1908年,物理学家欧内斯特•卢瑟福因其放射性研究获得了诺贝尔奖。
他随即开始进行一些实验,意图确定原子的结构。
这些实验基于他此前的研究。
卢瑟福知道放射性射线有两种类型——α射线和β射线。
卢瑟福和汉斯•盖革确定出α射线是正电粒子流。
当他将α射线照射在屏幕上时,会形成一个清晰艳丽的图像。
但是如果他在α射线源和屏幕之间放置一个云母薄板,由此产生的图像将变成向四周散射。
显然,云母薄板对一些α射线粒子形成了散射。
但这是怎么形成的?为什么?1911年,他在α射线和屏幕之间放置了一张只有一两个原子厚的金箔片,在α射线源旁又放了第二个屏幕,想看看是否有粒子被反射回来。
在薄片后面的屏幕上,卢瑟福看到了与上次相同的散射图谱。
而在薄片前面的屏幕上,卢瑟福惊奇地发现,少数α粒子被反弹回来了。
卢瑟福的结论是,是金原子核心的强大正电荷让α粒子反弹回去的。
他把这个强大的正电荷称为“原子核”,并称原子核相比原子整体一定非常小,否则会有更多粒子被反弹回去。
如今,我们一提到原子仍然会想到卢瑟福所做的努力:仅含有几个电子的广阔空间中央,便是那带正电荷的微小原子核。
5.X射线前沿研究我们一说到X射线衍射实验,就会提起罗莎琳德•富兰克林。
但她的研究很大程度上要归功于多萝西•克劳福特•霍奇金,历史上获得过诺贝尔化学奖的三位女性之一。
1945年,霍奇金被认为是世界上最早的X射线衍射技术先驱,因此对于她最终揭开医药界最重要的一种化学药品——青霉素的结构这一事迹,我们并不感到惊奇。
在1928年,亚历山大•弗莱明就发现了这种能够杀死细菌的物质。
科学家们花费了很大努力来提纯这种化学物质,以建立有效的治疗手段。
通过绘制青霉素原子的三维结构图谱,霍奇金铺设了一条研发青霉素半合成衍生物的新途径,为医生们提供了治疗病毒感染的全新希望。
霍奇金研究领域被称为X射线结晶学。
化学家首先必须将想要进行分析的化合物进行结晶处理,这是一个挑战。
直到两家公司将青霉素晶体寄给霍奇金后,她用X射线照射晶体,并使放射线击打在底片上。
当X射线与青霉素晶体样本中的光子发生交互作用,它们出现了轻微衍射。
得到的结果就是感光片上截然不同的图案模型,霍奇金由此得到了青霉素分子的精确结构。
几年后,霍奇金使用同样的技术揭开了维生素B12结构,她于1964年赢得了诺贝尔化学奖——一个之前没有女性得过的荣誉。
6.原生汤如果追溯到遥远的上古时代,您将必然面对一个难题:解释生命的化学组成——尤其是蛋白质和核酸——是如何在地球原始环境中形成的。
1929年,生物学家约翰•霍尔丹和亚历山大•奥帕林各自独立提出假设,认为早期地球的大气层缺少氧气。
他们认为,在这种恶劣的环境下,单分子在紫外线辐射或闪电等强能量刺激下,有可能形成有机化合物。
霍尔丹补充说,海洋是可以形成有机化合物的“原生汤”。
1953年,美国化学家哈罗德•尤里和斯坦利•米勒对霍尔丹和奥帕林的猜想进行了测试实验。
他们小心翼翼地建立了一个密封系统,从而再现出地球早期大气层环境。
当时的海洋被模拟成盛有温水的烧瓶,水蒸汽从水中释放出来,被收集到另一个实验烧瓶,尤里和米勒对该实验引入了氢气、甲烷和氨气,模拟无氧大气层状况。
然后,他们用电火花代表闪电,引入到混合气体构成的无氧大气层中。
最终,冷凝器对这些气体进行冷却成为液体,收集进行分析。
一个星期后,尤里和米勒得出了惊人实验结果——在冷却的液体中大量存在有机化合物。
米勒发现了几种氨基酸,其中包括氨基乙酸、丙胺酸和谷氨酸。
氨基酸是构筑蛋白质的基础,而蛋白质是细胞结构和细胞生化酶进行重要化学反应的关键成分。
尤里和米勒得出结论称,有机分子能够来自于无氧大气层,同时最简单的生命体也可能在这种早期环境中孕育出来。
7.光的研究9世纪初期,光纤仍然是一个谜题,激励着科学家们做了一个又一个有趣的试验。
最值得注意的是托马斯•杨的“双缝实验”,他的实验告诉人们光是一种波,并不是粒子。
但在那时,人们还是不知道它有多快。
1878年,物理教师迈克尔逊设计了一项科学实验,用以测定光速,并证实它是一种有限的、可度量的数量。
以下是他的实验步骤:1. 首先,他在校园附近的海堤上放置两个相隔很远的镜子,又调整好它们的位置,以使光投射在一面镜子上后,可以发射到另一面镜子上。
他测量了两面镜子之间的距离,发现为605.4029米。
2. 下一步,迈克尔逊使用一个蒸汽动力鼓风机使一面镜子以每秒256转的速度旋转,另一面镜子则保持静止。
3. 他使用一个透镜,将一束光聚焦于静止的镜子上,当光照射到静止的镜子上后,它会将其反射至旋转的镜子。
迈克尔逊放置了一个观测屏幕,由于第二面镜子处于移动状态,反射的光束会略有偏转。
4. 迈克尔逊对偏差值进行测量,发现其距离为133毫米。
5. 使用这个数据,迈克尔逊计算出光每秒可传播299949.53千米/ 秒。
目前,科学界公认的光速为299792.5±0.1千米/秒,可见迈克逊测量是非常精确的。
更重要的是,科学家对光有了更准确的认识,也为量子力学和相对论理论打下了基础。
8.揭示放射性1987年是属于玛丽•居里的。
她和丈夫皮埃尔•居里的第一个孩子出生后还没过几周,居里夫人便开始进行博士论文开题工作。
她最终决定研究由贝克勒尔首先发现的“铀射线”。
贝克勒尔是在偶然情况下发现了这种放射线。
当时他在一个暗室里遗留了铀盐,当他返回暗室后发现铀盐是一张底片感光了。
玛丽•居里决定研究这些神秘的射线,并确定是否有其他元素会发出类似的射线。
在实验早期,居里夫人了解到钍会像铀一样释放出放射线,她开始把这些独特的元素标记为“放射性物质”,并很快发现,不同的铀和钍化合物释放出的放射线强度并不依赖于该化合物的成份,而是基于铀和钍的数量。
最终,她将证实射线是放射性元素原子的属性。
这是一项具有革命性的重大发现,但是居里夫人当时并没有意识到这一点。
居里夫人发现沥青铀矿比铀放射出更多的放射线,由此预测在天然矿物中存在着一种未知元素。