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地动仪的设计者,是我国东汉时期的著名科学家张衡 (公元78—139
年)。他曾担任掌管历法、天文和气象观测工作的太史令。据史书记载,东
汉时期,我国地震活动频繁,几十年里发生20几次较大的地震。正是这个原
因,促使张衡花很大的力量综合了当时的先进技术,反复研究,终于创制了
人类历史上第一台测震仪。它的诞生比现代地震仪早1700多年。地震仪的设
计和创制,反映了我国东汉时期的科学技术水平,确实是当时世界第一流的。
《后汉书》上简要记载了地动仪的构造:“以精铜铸成,圆径八尺,合盖隆
起,形似酒尊,傍形八道,施关发机。外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍,张
口承之。其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际。如有地动,尊则振龙机
发吐丸,而蟾蜍衔之。振声激扬,伺者因此觉知。虽一龙发机,而七首不动,
寻其方面,乃知震之所在。”用“都柱”而不是悬摆,说明当时对平衡原理
和不稳定平衡的特点有比较深入的了解。“牙机巧制”、“机发吐丸”,表
明对杠杆等简单机械的了解和制作水平。地动仪的设计原理是科学的,现代
测震仪的两个水平摆部分也还是根据同样的原理,只是增加了磁电放大系
统,更加灵敏和精确了。
元祜浑天仪象的由来
元祜浑天仪象是北宋时期苏颂与韩公廉设计和制造的。这是一种假天
仪,也称天象仪。它与浑天仪和浑象不同,它是通过一定的机械装置来模拟
天象变化,因此,它是让人居于装置内观察,而操作浑天仪与浑象是让人居
于装置外进行。这个天象仪的木样完成于元祜四年(公元1088年),经测试
后,得到结论是:“昼夜校验与天道已参合。”而后制作铜仪。这个天象仪
不但精确度高,而且是苏颂等人的重要发明。
卷线钓鱼器的由来
公元1195年,艺术家马远的一张“寒江独钓”图,是留存最古老的反映
钓鱼器的画,它清晰地表明了钓鱼的竿上装有卷线轮。在古代,人们称卷线
钓鱼器为“钓车”。它的原型早在公元前320年《墨子》中就提到了。那时
有一种武器——早期的炮,它能发射标枪,标枪昂贵,于是人们就在标枪上
系上绳索,其另一头连在卷线器上,这样标枪投出后能用卷线收回,以备下
次再用。正是这种兵器的原理,激发人们制造出卷线钓鱼器。西方在 1651
年才开始在鱼竿上装有卷线轮。
科学院的由来
世界上科技史公认, 1660年英国成立的皇家学会,是历史上第一个出
现的科学院机构。但事实上,由此上溯31年,我国明末就出现了类似的学术
研究团体。
崇祯二年 (公元1629年)六月,朝廷专门设置了“历局”,由科学家、
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时任礼部尚书兼翰林院学士的徐光启督领,从事西洋历法的研究。一个月后,
徐光启给崇祯皇帝上了一个奏折——《条议历法修正岁差疏》,提出“度数
旁通十事”的建议,建议在他掌管的“历局”内开展以数学为根本,兼及气
象学、水利工程、军事工程技术、建筑、机械力学、大地测量、医学、会计
学及音乐等学科的研究工作。值得重视的是,徐光启在奏折中首次提出了“分
曹”料理,即分学科研究思想,打破了中国几千年来科学研究没有明确分工
的传统做法。没过几天,崇祯皇帝作了批示:“度数旁通有关庶绩,一并分
曹料理,该衙知道”。应该说,经皇帝批准的设置十个学科研究项目的“历
局”,就当时来讲,已相当于“科学院”的规模了。
中国博物馆的由来
中国人自己创办的第一座博物馆——“南通博物苑”,是张謇在1905
年(清光绪31年)创办的。它位于南通城南壕河之畔。1910年已藏有动物、
植物、矿藏和历史文物、艺术珍品等近3000件,到1930年扩大到近万件。
1926年张謇去世后,南通博物苑日渐凋蔽,到解放前夕几乎是一片废墟。建
国后于1951年南通博物苑得到修复,并改称为“南通博物馆”。
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外语部分
“科学家”一词的由来
“科学家”这个词在拉丁文中是“scien”,即了解的意思;英文
“science”,泛指一切学习的形式;德文是“die wis…sen schaft”,可与
科学通用。有人曾对科学家下过这样的评语,说他们具有“敏锐的观察,精
细的实验,谨慎的分类,证据的搜集,结论的研判”的素质。
古时候虽然有从事科学事业的人,但没有科学家这个称呼。“科学家”
一词诞生的时间约在1840年,创造这一词的是英国剑桥大学历史学家兼哲学
家费米尔,他说:“于一般科学领域里,孜孜不倦的耕耘者,我们急需给予
他们一个适当的称谓,我想称呼他们为 ‘科学家’。”
科学学的由来
科学学是一门新兴科学学科。始萌于20世纪30年代。早在1935年,波
兰学者M·奥索夫斯卡和C·奥索夫斯基发表了一篇论文,定名为“科学的科
学”。后来,到1939年,英国科学家J·贝尔纳在他的著作《科学的社会功
能》一书中明确提出了“科学学”这一概念。这是世界上第一本科学学基本
理论著作。因此,后来人们就把J·贝尔纳称为科学学的创始人。
所谓科学学,简单地说,就是研究科学的科学。
科学学是一门横跨多学科的综合性的边缘学科。既可以把它当作自然科
学用计算、模拟和试验的方法去研究,也可以做为社会现象去研究。目前它
的研究领域已涉及20多个方面,而且还在发展扩大。如:科学的一般理论、
科学方法论、科学逻辑学、科学社会学、科学经济学、科学管理学、科学计
量学、科学政策学、科学组织学、科学运用学、科学模拟学、科学预测学、
科学情报学、科学心理学、科学伦理学、科学法学、科学美学、科学语言学、
科学教育学、科学人口学、科学流派以及科技史等。
科学学可以帮助我们认识现在科学技术发展的基本规律,从而掌握和运
用这一规律指导科学事业的发展,制定科学发展的战略、策略和各项科学政
策,进一步搞好科学研究的组织管理工作。
未来学的由来
该词是本世纪40年代德国学者首先创造和使用的,随后在欧洲传播和发
展,美国后来居上,成为当前未来学研究比较发达的国家。
德国学者弗勒希特海姆解释他创用的“未来学”是“未来研究”或“预
测学”。简单的说,就是从科学的预言发展到预言的科学。未来学根据当前
世界的情况,用定性定量的科学方法,预测未来,预测世界将怎样演变,揭
示按照人类所作的各种选择走向未来的可能性的一门综合性科学。
未来学要求比较科学地、系统地研究和评价人类某些活动特点、作用、
理论根据和预测手段。它从现在出发,考虑到未来,又返回现在,以便采取
各种措施,应付未来的发展,因而,它不只是预测未来,更重要的是在于选
择、控制和改变未来。
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未来学是一门新兴的综合性的边缘学科,也是最近十几年才迅速发展起
来的年轻学科。它是科学技术革命的产物。为了适应科学技术迅速发展的客
观形势,力求解决世界面临的各种问题,未来学和未来研究就在西方国家首
先出现了。
诺贝尔奖的由来
阿尔夫雷德·诺贝尔(公元1833—1896年),瑞典著名的发明家和化学
家,他生前主要致力于炸药的研究,另外在其它方面也有很多发明,共获85
项发明的专利权。
诺贝尔非常关心和平与进步事业,希望用自己的发明造福于人类。他终
身未娶,把毕生精力全部贡献给了科学事业。
诺贝尔在1895年11月27日写下遗嘱,捐献全部财产3122万瑞典克朗
(相当于100多万英镑)设立基金,每年把利息作为奖金,授予“对人类做
出最大贡献的人”。根据诺贝尔生前遗嘱设立的诺贝尔奖分为物理、化学、
医学(或生理)、和平、文学5项,从1901年开始,在每年的12月10日即
诺贝尔逝世纪念日授奖。获奖者被授予一份证书,一枚带有诺贝尔头像和铭
文的金质奖章和一定数量的奖金。从1969年起又增设了诺贝尔经济学奖金,
也于每年颁发一次。
因为诺贝尔是1896年12月10日下午4点30分去世的。为了纪念这位
对人类进步和文明做出过重大贡献的科学家,在 1901年第一次颁奖时,人们
便选择在诺贝尔逝世的时刻举行仪式。以后,这一具有特殊意义的做法就一
直被沿袭下来。
费萨尔奖的由来
自1975年沙特阿拉伯的费萨尔被其侄刺杀后,他的儿子们就决定把父亲
1/3的遗产拨入费萨尔基金会,并设立一项阿拉伯式的诺贝尔奖金,以作纪
念。
基金会成立于1976年,初期款额达12亿里亚尔 (约合美元3。24亿)。
1979年开始,便设立款额为11万美元的多个费萨尔奖金,奖励对伊斯兰学、
阿拉伯文学、医学及科学有贡献的人士,基金会宣称一切奖励都不涉及政治、
人种、信仰和国籍。
由于沙特阿拉伯是伊斯兰的发源地,于是8位王子决定基金会初期宗旨
是推广伊斯兰信仰,此外才是鼓励文学及科学研究。
费萨尔奖金迄今共颁发了20个国家的学者,不过,这些每年一度的颁奖
仪式,都在利雅得悄悄举行,鲜为人知。
基金会有自己的总部、研究中心及其它能赚钱的资产,
元素周期表的由来
人们对元素分类,可以追溯到上古时代我国的“五行”学说。即把元素
假定为金木水火土五大类。到了18世纪,法国化学家拉瓦锡提出了把元素分
为金属、非金属、气体和土质四大类的观点。
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根据原子量来研究元素,则是始于19世纪初。1829年,德国科学家德
贝莱纳提出了锂钠钾、钙锶钡、磷砷锑、氯溴碘等15种元素,他把这些元素
称为“三元素组”。
1864年,德国化学家迈尔发表了《六元素表》,他把28种元素列在一
张表上,表中各元素按原子量排列成序,并对元素进行了分族,且给尚未发
现的元素留出了空位,比“三元素组”有了很大进步。
1865年,英国人纽兰兹又提出一个叫做“八音律”的理论。他把元素按
原子量递增的顺序排列,第八种元素的性质几乎和第一种元素的性质相同。
这种像音乐中八度音似的“八音律”,进一步揭示了元素的性质和元素原子
量之间的密切联系。
1869年2月,年仅35岁的俄国彼得堡大学化学教授门捷列夫,经过艰
苦的努力,终于明确提出了:“元素的性质随原子量的增加,呈周期性的变
化。”并把这个规律定为“元素周期律”。接着,他又把元素按原子量由小
到大分成几个周期,并把原子量大的那一周期重叠在原子量小的周期下面。
这样性质相似的元素就落在同一纵行里,制成了“元素周期表”。
门捷列夫在排周期表时,运用周期律,大胆地在周期表里留下许多空格,
每个空格代表一种未发现的元素,并预言了这些元素的性质。
后人陆陆续续发现不少新元素,都无私地填在了门氏元素周期表的空格
里。
国际单位制的由来
国际单位制,简称SI,是以米(长度)、千克(重量)、秒(时间)、
安培(电流强度)、开尔文(热力学温度)、摩尔(物质的量)、坎德拉(发
光强度)等7个单位为基本单位的单位制。它源于人类计量知识的长期积累
和发展。
很久以来,各国计量的标准和方法不统一,由此制定出来的计量单位和
进位制五花八门。1790年5月,法国首先颁布法令,决定建立“米制”,以
解决当时计量单位的混乱问题。经 30多年的准备和试验,规定了长度单位
“米”和重量单位“千克”的定义,制成了“档案米”和“档案千克”原器,
并选择了10进单位制。1837年7月又颁布法令,确定自1840年1月1日正
式实行“米制”。1875年,法、英、德等10多个国家在巴黎召开米制会议,
签署了“米制公约”,决定设立国际计量大会和国际计量委员会,对“米制”
进行修改和完善。1889年,召开了首届国际计量大会,正式批准了根据“档
案米”和“档案千克”制成的“米原器”和“千克原器”,并作为米制长度
和重量单位的标准。
英制尺寸的由来
我国现在已正式实施“计量法”,其中重要的一条就是采用国际标准计
量单位。国际上,对长度计量很有影响的英制计量单位,也在淘汰之列。不
过它的来历挺有趣的。
英尺在英语里是foot,即脚的意思。原来一英尺就是一个成年男子一只
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脚的长度。可是人脚的长度是因人而异的,必须规定一个标准的脚长。这项
工作是由德国人在16世纪完成的,方法十分简单。他们在一个礼拜天早上,
把最先从教堂里做完礼拜走出来的16个男子留下来,并让他们站在一起,将
他们左脚的长度加在一起,再除以16,得出一个平均的脚长,这就成为“标
准合法英尺”。
英寸在荷兰语中大拇指的意思,它的长度相当于一节大拇指的长度,只
是人的大拇指的长度也是长短不一的,那么如何规定一个“标准合法英寸”
呢? 14世纪英国皇帝爱德华二世颁布了一个法令,规定了一英寸的长度,
它不是平均拇指长了,而是从一把大麦穗中选取三颗最长的麦粒依次排成一
行后的长度。
英制长度单位中的“码”的定义就更具体了,它是英皇亨利一世直伸胳
膊后大拇指尖到鼻尖之间的最大距离。一码等于0。9144米,合三英尺。
卡路里的由来
“卡路里”是热量单位。它的来源与科学史上一次著名的谬误有关。
原来,直到1850年,化学家和物理学家还认为热是一种从较热的物体流
向较冷的物体的物质。这种流来流去的物质何以命名呢?
早在1798年,它就被称为“卡路里”,意思是“热素”。这个英文词是
从拉丁语“热”转化而来的。当时,热素说曾陷入无法解决的矛盾之中。美
国学者杰明·汤姆逊在慕尼黑监造大炮时,发现一件怪事:冷钻头在冷黄铜
身上钻孔,产生了极大的热,烫得连金属切屑都变了颜色。这“热素”从何
而来?他断定:无中生有的热素决不可能是一种物质实体。到1857年,德国
科学家赫姆霍茨终于建立了关于热的新学说。他证实:热不是一种流来流去
的物质,而是物体内部分子的振动能。它可以与其它种类的能互相转换。这
个新学说很快得到广泛的承认,热素说被抛弃了,但“卡路里”作为新学说
中热能的量度单位而被保留下来。物理学家规定:使一克纯水温度升高1度
所需要的热能为1克卡路里,简称“卡路里”或“卡”,我国在汉语中,把
“千卡”称为“大卡”。
黄金分割的由来
分已知线段为两部分,使其中一部分是全线段与另一部分的比例中项。
这就是黄金分割问题。该部分与全线段之比称为黄金比或黄金分割数,