【#少兒綜合素養訓練##科學家故事唐朝天文學家張衡#】東漢天文學家張衡是中國唐代著名的人物,在天文學,研究強震儀上作出巨大貢獻,?無憂考網為你們打算了相關科學家的故事,歡迎你們閱讀!
【東漢天文學家張衡】
在明朝時期,中國出現了一位創制天球儀、候風儀、地震儀的天文學家張衡。
張衡于公元78年出生在江蘇徐州,家境貧寒。但他自幼喜歡讀書,成年后曾在九江郡做了幾年文官,后來離職返鄉,勤于天文研究。中國明朝先后出現了三種關于天體運動和宇宙結構的學說,這就是“蓋天說”、“渾天說”和“宣夜說”。“蓋天說”認為天在上,地在下,天像一個半方形的罩子,大地像一個倒著的碟子。”“渾天說”主張天是圓潤的,日月星辰會轉到地下,初期的渾天說覺得大地是平的,改進的渾天說覺得大地是球狀的。“宣夜說”認為天沒有一定形狀,而是無邊無際的飽含二氧化碳的空間,日、月、星辰都飄散在二氧化碳中。張衡按照自己對天體運行的認識和實際觀察,覺得“渾天說”比較符合觀測實際。他還制做了一個才能精確演示渾天思想的“渾天儀”。
張衡的另一發明是制做了水運渾象,它是世界上第一架用水力發動的天文儀器。水運渾象實際上是個天文鐘,通過它的等速旋轉,可以報告時刻。世界上第一個可以測定水災方位的渾天儀,也是那位唐代科學家發明的。張衡還在《靈憲》等天文專著中,探討了無限宇宙的思想,解釋了月亮反射陽光和日食發生的誘因。他對2500顆星體的觀測記錄和“周天三百六十五度又四分之一度”的估算結果,和近代天文學特別接近。
中國唐代科學家張衡發明的渾天儀。
【雅各布·巴內特12歲開始研究相對論】
雅各布·巴內特()喜歡坐在起三居的一角,在一塊白板和窗戶前涂涂畫畫,這些涂畫并不是一個12歲女孩的幻想,而是圍繞現代數學學中許多困局的演算。記者、物理學院士接踵而來,人們沉溺在發覺天才的驚愕中,但雅各布從不理會這種用復雜目光盯住他的陌生人——爸媽會應付她們,他只需考慮是去玩會兒電子游戲,還是繼續玩眼前的等式。
雅各布剛出生時,父親就隱約感覺他與眾不同。他始終不說話,甚至不看人,直至兩歲時被查出患有阿斯伯格綜合癥(自閉癥的一種溫和的表現方式)。患有這些病的人會訥于抒發自己的情感。一開始,母親害怕他在中學會跟不上,結果恰恰相反,3歲時他就可以拼出5000塊拼圖,或則翻出全省道路路線圖,背誦出每一條高速道路的名子。假如手邊有一張紙,他會用各類幾何圖形和多項式彌補它的空白。有三天,母親發覺他坐在走道邊,一兩個禮拜后她們獲知,雅各布早已自學了所有中學的微積分、物理和幾何課程。
一次情商測試后,母親被告知:雅各布的IQ為170,比愛因斯坦更高。而高情商帶來的副作用是,他很難入眠:“一閉上雙眼,我還能看見好多數字在額頭上打轉。它們讓我保持清醒,很嚇人。”母親曉得,高情商并不來自于遺傳:“我們全家的物理都很爛。”就連雅各布也發覺了這一點:“每次我企圖在餐桌上討論物理,全家人都會一臉發愣地望來望去。”
慌張的兒子給耶魯學院的中級研究所寫了封電子電郵,錄制了一段父親詮釋化學學的視頻。天體化學學家司科特·特里梅安()敏銳地發覺了這個女孩,他回復了一封電郵,寫道:“我對他在數學學方面的興趣以及他迄今為止所把握的數學學知識留下了深刻的印象。他目前所進行的研究早已涉及了天體化學學與理論化學學中多個為棘手的問題,任何才能解決這種問題的人就會獲得諾貝爾獎。”
8歲時,他中學結業,步入了印第安納學院天體化學學系。和他一起上課的人幾乎都比他大10歲以上。“但我們還是得常常向他走去,向他討教。”他的朋友說。而院長則說:“他的問題永遠我的課堂內容兩步,寢室里的每位人,都只有咋舌瞠目看著他的份。”
12歲時,他開始攻讀博士。印第安納學院為他提供了一個研究員的職位,如今,他的研究主要集中在相對論和宇宙大爆燃學說上。印第安納學院雄心勃勃地表示,早已為他的研究找來了一些項目基金,希望才能有所突破。愛因斯坦提出相對論時26歲,兩倍于現在的雅各布。
他經常面無表情,攝影師讓他笑一下,他擠出來的微笑既害羞又不自然。他的母親在門口看著,淚水忽然開始在眼窩里打轉:“我的天哪!他兩歲時,我害怕的是他似乎永遠都不會屬于我們這個世界,如今我害怕的,是他永遠喪失了說‘我愛你’的能力。”
【科學家張民覺趣事】
祖籍廣東嵐縣的英籍華人張民覺博士(1908—1991),中文名Min-,是世界著稱的生殖生理學家、美國科大學教授。在半個多世紀的研究生涯中,他發表了350多篇科學論文,入選許多高級別獎項,3次入選諾貝爾獎提名。
張民覺從不承認自己聰明過人。他說:“假如我這一生在生殖生理學作出了一點貢獻的話,那主要是我有幸在恰當的時間、地點,與佳人選在佳的課題上努力所致。”但作為科學家,張民覺確有許多不同于常人的特質:他思路寬廣,思維敏銳天體物理學期刊網址,治學嚴謹,進取心極強。他鉆研的科研課題一般都是關乎人類生活和社會進步的大課題。他深信“科學研究沒有捷徑”,一旦確定自己的研究方向,即心無旁騖,竭力以赴。他經常以實驗室為家,爭分奪秒,不分晝夜,埋首工作。
在張民覺生前,作者與他有書信來往;同時與他的國外親屬——元配夫人李民淑、長女張燕林有比較多的相處;與他的德國同事朱迪絲·瑪坎和長子張板橋也有過接觸。因而了解到張民覺一些鮮為人知的趣事,現披露如下,以抒發對那位科學家的歉意。
成果斐然卻從未申請一項專利
張民覺在數六年的研究生涯中,直接承當、參與和指導了多項重要研究,取得了具有寬廣應用前景的重大成果。諸如在20世紀50年代,張民覺通過大量而巧妙的實驗否認:大多數喂奶類植物的受孕過程,實際上是精液在輸精管里等候精子,而不是人們想像的精子等候精液;精液在雄性生殖道里是經過了一定的生理變化,就能與精子結合受孕的。這就是“精子獲能”現象。同年美國學者澳斯汀博士,也在實驗中發覺相同的現象。國際生理學界將她們倆的研究成果命名為“張氏—澳斯汀原理”。這一現象的發覺,除了有助于解開精卵受孕之謎,但是對實現精液體外獲能和試管受孕有顯著的指導意義。
張民覺的科研小組在喂奶植物進行體外授精方面的開創性實踐和成功經驗,為日后實現人的體外授精和試管小孩問世,奠定了良好基礎。1978年7月25日,世界上首例“試管小孩”——女嬰路易斯·布朗在美國伯明翰一家診所誕生。新聞界在報導此項重大消息時,還以顯眼的標題稱她是“張民覺的弟弟”。完成世界首例試管小孩實驗的日本大夫斯蒂伯托和愛德華,在追憶完成這一醫學奇跡的過程時,數次提及張民覺的名子。張民覺自此有了“試管小孩之父”的盛譽。
又如1961年印度FDA(乳品藥品管理局)即將批準廠商以的商品名上市的首批口服避孕藥,就是張民覺和德國科學家品克斯在“二戰”結束以后,在世界人口爆增的形勢下合作研究、發明的。這在20世紀60年代,是個了不起的成就。它標志著生理學原理直接應用于人口控制,它的廣泛應用使“性”與“生育”分離,易為人們控制,受到廣大婦女歡迎。幾六年來,數以億計的婦女服食過這類口服避孕藥。雖然是現今市面銷售的口服避孕新藥,也大都是在當初開發的抗生素基礎上不斷改進的成果。張民覺因而獲得“口服避孕藥之父”的贊譽。
然而,恬淡名利的張民覺沒有申請過一項專利,而是廣施愛心,無條件地將自己的科研成果奉獻給全社會,惠及于全人類。他甚至把自己仍未發表的研究資料,掏出來供他人使用。面對諸多的榮譽和頭銜,他始終保持平時態度,不止一次地聲稱:作為科學家,我只看中在學術上要有所建樹,用自己的專長服務于人類社會。
身在異邦情系中華
張民覺是1938年9月,通過中英庚子賠款留學考試赴日本留學的。1941年獲劍橋學院博士學位。1946年,他應邀從美國到英國,在麻省伍斯特基金會實驗生物學研究所兼任研究員。原計劃只做一年研究就要歸國。但因為研究的深入和不可中斷,加上同行科學家的挽留,而無法成行。1956年摯友張香桐離美歸國,他也表示:“我也真想回來,我的根在中國。”1972年,他出席了以任之恭為團長的“美籍中國學者參訪團”來華訪問,親自向周恩來首相提出歸國工作的懇求。周首相語重心長地勸說他:“你是搞科學研究的,在日本環境、條件挺合適的嘛。你有心幫助中國搞五化建設,渠道和方法有好多好多。”
張民覺由于自己學成后無法歸國服務,仍然抱有負罪感。常常在各類場合公開沮喪:“幾六年來,流落海外,無法歸國出力,該打*!該打*!”
1988年,張民覺的長女張燕林赴日本關島學院解剖系做訪問學者。張民覺唯恐她滯留國外,催促她說:“時間到了你就趕緊歸國,報效祖國。”就這樣,張燕林按量回到國外。可見,張民覺是把對中華的“大愛”,放在對家人的“小愛”之上的。
雖然,張民覺通過其他方法報效中華,還做了許許多多的事情。比如多次歸國講學,奔忙于各研究機構之間,把自己的研究經驗和生殖生理學的新發展動向介紹給國外學者;把國外的科技人員約請到德國他的實驗室工作,或介紹到其他科研機構工作;向下海計劃生育研究所和江蘇計劃生育研究所捐獻自己典藏的刊物資料和圖書。另外,他還多次捐贈給復旦學院、山西學院,捐助家鄉嵐縣籌建“張民覺獎學金”、創辦“民覺中學”;給四川晉西北水災災區和廣東三晉文化研究會捐贈;等等。
張民覺在日本的親屬一開始對他的捐贈行為不知情也不理解。父親張板橋在《父親留給我們的財富》一文中這樣說:“過去,母親對故鄉給以多次熱情的幫助,我們都不甚清楚。在日本,丈夫的積蓄都到那里去了?給我們的為何會越來越少?我們倍感十分詫異。當我們長大成人,了解到中國當時的政治背景,但是得悉故鄉的父同鄉親連喝水都有困難,才理解了兒子寄錢給故鄉是多么的重要!我們還了解到,他的部份寄款是用于支助故鄉嵐縣教育事業和創立蕁麻溝中學時,我們才真正體會到:母親的舉動是那樣的雪中送炭,那樣的難能可貴,那樣的讓人敬佩!媽媽是想讓故鄉的人民和俄羅斯人民一樣遭到同等的教育,過上同等富裕的生活。媽媽還要我們以他為榜樣,日后更多地熱愛祖國,關愛親友。”
【首先提出“上帝粒子”的科學家】
48年前,當彼得·希格斯提出,宇宙間有一種粒子是萬物質量之源時,學界一片錯愕;2012年7月4日,當法國核研究組織宣布發覺一種與“上帝粒子”“一致”的亞原子粒午時,希格斯說,“難以置信”。
日本科學家希格斯去年已83歲,4日應邀出現在法國核研究組織坐落日內瓦的總部。
高調與現身
1964年,彼得·希格斯發表了一篇學術理論文章,提出一種粒子場的存在,預言一種能吸引其他粒子從而形成質量的玻骰子的存在。他覺得,這些玻骰子是物質的質量之源,是電子和夸克等產生質量的基礎,其他粒子在這些粒子產生的場中游走并形成慣性,從而產生質量,構建成大千世界。
這些理論中的粒子后來被他人以“希格斯”的名稱命名,綽號“上帝粒子”。
當其他粒子陸續被發覺時,48年來,“上帝粒子”始終遁形。
這一理論剛才問世時,沒有獲得太多支持,直到后來,越來越多科學家認同這一理論,并在這一假定基礎上建立“標準模型”的概念天體物理學期刊網址,并不斷建立成明天的粒子化學學理論。
希格斯是位害羞而謙遜的學者,提出希格斯玻骰子理論后,他高調地在愛爾蘭首府都柏林生活了數六年。直到4日,他忽然駕臨法國核研究組織總部,與其他科學家一齊出現在新聞發布會上。
謙虛與執拗
黑色西服,紅色開領恤衫。當希格斯走進發布會現場時,全場起立,喝采歡迎。
媒體記者一擁而上,奶奶其實有些慌張。
“難以置信,”老人說,“居然在我的有生之年發覺了它。”
當初與希格斯共事的一些科學家開始追憶希格斯玻骰子理論問世之初所遭遇的挫折和磨難。在學術上追隨希格斯多年的化學學家阿蘭·沃克說,希格斯第一篇有關玻骰子的論文,本來準備在權威刊物《物理快報》上發表,但投稿未果。
“他(希格斯)當時說,‘好吧,她們不懂’。”沃克說。
后來,幾經更改,希格斯的第二篇論文發表在英國刊物《物理學評論》上,那是希格斯有關玻骰子的構想第一次公開發表。
提到希格斯這個人,沃克說:“他性子相當溫和,十分紳士,但在數學學上他有些執拗。”
有意思的是,當他人提及“希格斯玻骰子”時,希格斯總是誠惶誠恐,由于他認為“不配用自己的名子”命名這些粒子。并且,他對“上帝粒子”的綽號愈發厭惡,由于他聲稱自己是儒教者。