的智慧推動(dòng)人類(lèi)科技。
關(guān)于浮力原理的發(fā)現(xiàn),有這樣一個(gè)的傳說(shuō)。相傳敘拉古赫農(nóng)王讓工匠替他做了一頂純金的王冠,做好后,國(guó)王疑心工匠在金冠中摻了假,但這頂金冠確與當(dāng)初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒(méi)有搗鬼呢?既想檢驗(yàn)真假又不能破壞王冠,這個(gè)問(wèn)題不僅難倒了國(guó)王,也使諸大臣們面面相覷。后來(lái),國(guó)王請(qǐng)阿基米德來(lái)檢驗(yàn)。
最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要領(lǐng)。一天,他去澡堂洗澡,當(dāng)他坐進(jìn)澡盆里時(shí),看到水往外溢,同時(shí)感到身體被輕輕拖起。他突然悟到可以用測(cè)定固體在水中排水量的辦法,來(lái)確定金冠的比重。阿基米德興奮地跳出澡盆,連衣服都顧不得穿就跑了出去,在街上興奮地大聲喊著“尤里卡!尤里卡!”。(Eureka,意思是“我知道了”)。
阿基米德經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)以后來(lái)到王宮,他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個(gè)盆里,比較兩盆溢出來(lái)的水,發(fā)現(xiàn)放王冠的盆里溢出來(lái)的水比另一盆多。這就說(shuō)明王冠的體積比相同重量的純金的體積大,所以證明了王冠里摻進(jìn)了其他金屬。
這次試驗(yàn)的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)大過(guò)查出金匠欺騙國(guó)王,阿基米德從中發(fā)現(xiàn)了浮力定律:物體在液體中所獲得的浮力,等于該物體所排出液體的重量。一直到現(xiàn)代,人們還在利用這個(gè)原理計(jì)算物體比重和測(cè)定船舶載重量等等。
公元前213年,羅馬的軍隊(duì)由瑪爾凱路率軍進(jìn)犯阿基米德的國(guó)家敘拉古。這時(shí),年已七十四歲的阿基米德,也立刻竭盡自己的所有才能,幫助祖國(guó),打擊敵人。
當(dāng)時(shí),羅馬帝國(guó)的統(tǒng)帥瑪爾凱路,接連攻下敘拉古的兩座城后,更加狂妄自大。他認(rèn)為,只要用五天的準(zhǔn)備時(shí)間,就可以攻陷國(guó)都敘拉古城。但他恰恰沒(méi)有想到,就是因?yàn)橛幸晃粺釔?ài)祖國(guó)的白發(fā)蒼蒼的老人阿基米德,就把瑪爾凱路的一切計(jì)劃打破了。
這場(chǎng)距今二千一百九十年前的戰(zhàn)斗,被歷史學(xué)家們稱(chēng)為:戰(zhàn)爭(zhēng)史上的一個(gè)奇觀!
瑪爾凱路率領(lǐng)著船隊(duì),從水上進(jìn)攻敘拉古。他的每只戰(zhàn)艦上的士兵都裝備著弓箭、投石器和輕鏢槍?zhuān)褦⒗诺氖匦l(wèi)者趕下城去,然后通過(guò)架在戰(zhàn)艦上的攻城機(jī),讓士兵沖進(jìn)敘拉古。
可是,阿基米德做了充分的準(zhǔn)備。當(dāng)敵人的艦隊(duì)接近的時(shí)候,阿基米德就開(kāi)動(dòng)他制造的那些巨大的遠(yuǎn)程投射機(jī)器。遠(yuǎn)程投射機(jī)器能把二百多公斤的石塊,投射一千多米遠(yuǎn)(相當(dāng)于18世紀(jì)大炮的射程)。這些巨大的石塊,象冰雹似地打在戰(zhàn)艦上,打得瑪爾凱路手忙腳亂,船沉兵死,一片驚慌。阿基米德還讓市內(nèi)的所有婦女都帶上一面小鏡子到碼頭上。在他的指揮下,婦女們用鏡子把陽(yáng)光反射到距離最近的一艘軍艦上,軍艦立即起火?,敔杽P路只得急急忙忙把剩下的戰(zhàn)艦撤走。
瑪爾凱路又決定夜間進(jìn)攻。他以為夜間阿基米德看不遠(yuǎn),等艦隊(duì)到了城下他那些巨大的遠(yuǎn)程投射機(jī)器就用不上了??墒?,當(dāng)瑪爾凱路夜間進(jìn)攻的時(shí)候,又倒了大霉。阿基米德短射程的機(jī)器開(kāi)動(dòng)了,這些機(jī)器不斷地投擲出短鏢槍、石塊,使羅馬軍隊(duì)又一次遭到沉重打擊,連瑪爾凱路也差一點(diǎn)喪命。
瑪爾凱路不甘心放棄占領(lǐng)敘拉古的企圖。他還是催促軍隊(duì)和強(qiáng)迫他的工程師們,繼續(xù)同阿基米德較量。結(jié)果,都是徒勞。有時(shí),羅馬把帶有攻城機(jī)的戰(zhàn)艦沖到敘拉古的城下,守城者就把一種掛著“長(zhǎng)嘴”的機(jī)器開(kāi)動(dòng)起來(lái),一塊塊石頭從“長(zhǎng)嘴”里傾落下來(lái),不但把攻城機(jī)打得粉碎,而且也把戰(zhàn)艦砸個(gè)稀爛,使羅馬的士兵陷入絕境。有時(shí),還從城上放下一種鐵鉤,這種鐵鉤用機(jī)器操縱著十分靈活,鐵鉤能鉤住羅馬兵船的船頭,然后把兵船拉起來(lái),使兵船向一邊翻倒,扣進(jìn)水里。
瑪爾凱路使盡了各種進(jìn)攻手段,都被阿基米德的發(fā)明打破了。羅馬軍隊(duì)變得膽小如鼠,一看見(jiàn)從墻頭上伸出條繩子,就抱頭鼠竄拼命逃跑,并叫喊著:“阿基米德又使出一種機(jī)器來(lái)作弄我們了!”
瑪爾凱路最后沒(méi)有辦法了,只得把敘拉古城團(tuán)團(tuán)圍住,妄圖把城里的人困死。他的這種辦法,使得阿基米德也無(wú)能為力了。羅馬軍隊(duì)一直圍困了八個(gè)月,最后乘敘拉古人歡度節(jié)日,而疏于防范的機(jī)會(huì),從一個(gè)冷僻的城門(mén)偷襲進(jìn)去,才把敘拉古攻陷。
秀才遇見(jiàn)兵。當(dāng)羅馬軍隊(duì)沖進(jìn)城的時(shí)候,瑪爾凱路曾下令不要?dú)⒑@位偉大的物理學(xué)家。可是那時(shí),阿基米德正在他的住宅里畫(huà)他的圖形。羅馬士兵闖入阿基米德的住宅,看見(jiàn)一位老人在地上埋頭作幾何圖形。士兵沖進(jìn)后,腳踏聲驚擾了他。這種驚擾,使他驚醒過(guò)來(lái),憤怒地喊道:“喂!你弄壞了我的圖畫(huà),趕快跑開(kāi)些!”士兵將圖踩壞,阿基米德怒斥士兵:'不要弄壞我的圓!'結(jié)果,他的憤慨激怒了羅馬士兵,士兵拔出短劍,這位曠世絕倫的大科學(xué)家,竟然在愚昧無(wú)知的羅馬士兵刀劍下喪生了。
阿基米德說(shuō):給我一個(gè)支點(diǎn),我就可以撬動(dòng)地球!
第二名:哥白尼
尼古拉·哥白尼1473年出生于波蘭。在意大利費(fèi)拉拉大學(xué)(University of
Ferrara)獲宗教法博士學(xué)位。在意大利期間,哥白尼就熟悉了希臘哲學(xué)家阿里斯塔克斯(前三世紀(jì))的學(xué)說(shuō),確信地球和其他行星都圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)這個(gè)日心說(shuō)是正確的。他大約在40歲時(shí)開(kāi)始在朋友中散發(fā)一份簡(jiǎn)短的手稿,初步闡述了他自己有關(guān)日心說(shuō)的看法。哥白尼經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年的觀察和計(jì)算終于完成了他的偉大著作《天體運(yùn)行論》。他在《天體運(yùn)行論》(De
revolutionibus orbium
coelestium)中觀測(cè)計(jì)算所得數(shù)值的精確度是驚人的。例如,他得到恒星年的時(shí)間為365天6小時(shí)9分40秒,比現(xiàn)在的精確值約多30秒,誤差只有百萬(wàn)分之一;他得到的月亮到地球的平均距離是地球半徑的60.30倍,和現(xiàn)在的60.27倍相比,誤差只有萬(wàn)分之五。40歲時(shí),哥白尼提出了日心說(shuō),并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年的觀察和計(jì)算完成他的偉大著作《天體運(yùn)行論》。1533年,60歲的哥白尼在羅馬做了一系列的講演,但直到他臨近古稀之年才終于決定將它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄來(lái)的一部他寫(xiě)的書(shū)。哥白尼的“日心說(shuō)”沉重地打擊了教會(huì)的宇宙觀,這是唯物主義和唯心主義斗爭(zhēng)的偉大勝利。

哥白尼作為一名醫(yī)生,由于醫(yī)術(shù)高明而被人們譽(yù)名為“神醫(yī)”。哥白尼成年的大部分時(shí)間是在費(fèi)勞恩譯格大教堂任職當(dāng)一名教士。哥白尼并不是一位職業(yè)天文學(xué)家,他的成名巨著是在業(yè)余時(shí)間完成的。哥白尼是歐洲文藝復(fù)興時(shí)期的一位巨人。他用畢生的精力去研究天文學(xué),為后世留下了寶貴的遺產(chǎn)。從歷史的角度來(lái)看,《天體運(yùn)行論》是當(dāng)代天文學(xué)的起點(diǎn),也是現(xiàn)代科學(xué)的起點(diǎn)。
第三名:伽利略
伽利略·伽利雷(Galileo
Galilei,1564-1642),意大利著名數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家、哲學(xué)家、近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先驅(qū)者。
1564年2月15日,伽利略·伽利雷出生在意大利西海岸比薩城一個(gè)破落的貴族之家。1590年,伽利略在比薩斜塔上做了“兩個(gè)球同時(shí)落地”的著名實(shí)驗(yàn),從此推翻了亞里士多德“物體下落速度和重量成比例”的學(xué)說(shuō),糾正了這個(gè)持續(xù)了1900年之久的錯(cuò)誤結(jié)論。1609年,伽利略創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡(后被稱(chēng)為伽利略望遠(yuǎn)鏡),并用來(lái)觀測(cè)天體,他發(fā)現(xiàn)了月球表面的凹凸不平,并親手繪制了第一幅月面圖。1610年1月7日,伽利略發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星,為哥白尼學(xué)說(shuō)找到了確鑿的證據(jù),標(biāo)志著哥白尼學(xué)說(shuō)開(kāi)始走向勝利。借助于望遠(yuǎn)鏡,伽利略還先后發(fā)現(xiàn)了土星光環(huán)、太陽(yáng)黑子、太陽(yáng)的自轉(zhuǎn)、金星和水星的盈虧現(xiàn)象、月球的周日和周月天平動(dòng),以及銀河是由無(wú)數(shù)恒星組成等等。這些發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了天文學(xué)的新時(shí)代。
伽利略著有《星際使者》《關(guān)于太陽(yáng)黑子的書(shū)信》《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》和《關(guān)于兩門(mén)新科學(xué)的談話和數(shù)學(xué)證明》。17歲那年,伽利略進(jìn)了著名的比薩大學(xué),按照父親的意愿,他當(dāng)了醫(yī)科學(xué)生。比薩大學(xué)是所古老的大學(xué),學(xué)校圖書(shū)館藏書(shū)豐富,這很合伽利略的心意,但是伽利略對(duì)醫(yī)學(xué)并沒(méi)有多大興趣,他很少上課,一上課就對(duì)教授們教課的內(nèi)容提出這樣那樣的疑問(wèn),使教授們難于回答,在教授們的眼里,伽利略是個(gè)很不招人喜歡的壞學(xué)生。不過(guò),伽利略只是興趣不在醫(yī)學(xué),他孜孜不倦地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理學(xué)等自然科學(xué),并且以懷疑的眼光看待那些自古以來(lái)被人們奉為經(jīng)典的學(xué)說(shuō)。一個(gè)偶然的機(jī)會(huì),伽利略聽(tīng)了宮廷數(shù)學(xué)家瑪竇·利奇的講課。這位青年數(shù)學(xué)家淵博的學(xué)識(shí),嚴(yán)密的邏輯性,特別是他在證明數(shù)學(xué)難題時(shí)的求證方法,使伽利略深深著迷。他眼睛亮了,仿佛發(fā)現(xiàn)了一個(gè)神奇無(wú)比的世界,這就是他夢(mèng)寐以求的數(shù)學(xué)王國(guó)!他興奮極了,立即找到宮廷數(shù)學(xué)家瑪竇·利奇,向他提出了許多百思不得其解的問(wèn)題?!澳闩ψ詫W(xué)吧,有什么困難,任何時(shí)候我都是你忠誠(chéng)的朋友?!甭?tīng)了瑪竇·利奇的鼓勵(lì),伽利略越發(fā)刻苦鉆研數(shù)學(xué)和物理學(xué),他把從宮廷數(shù)學(xué)家那里借來(lái)的每一本書(shū),都用心地閱讀,像海綿吸水一樣地吸收下來(lái)。但是,他并不是那種迷信書(shū)本的人,那些人們認(rèn)為是真理的權(quán)威結(jié)論,在伽利略的腦子里常常帶來(lái)意想不到的疑問(wèn),他常常為此而感到苦惱,陷入深深的思索之中。有一次,伽利略信步來(lái)到他熟悉的比薩大教堂,他坐在一張長(zhǎng)凳上,目光凝視著那雕刻精美的祭壇和拱形的廊柱,驀地,教堂大廳中央的巨燈晃動(dòng)起來(lái),是修理房屋的工人在那里安裝吊燈。
這本來(lái)是件很平常的事,吊燈像鐘擺一樣晃動(dòng),在空中劃出看不見(jiàn)的圓弧??墒牵だ詤s像觸了電一樣,目不轉(zhuǎn)睛地跟蹤著擺動(dòng)的吊燈,同時(shí),他用右手按著左腕的脈,計(jì)算著吊燈擺動(dòng)一次脈搏跳動(dòng)的次數(shù),以此計(jì)算吊燈擺動(dòng)的時(shí)間。這樣計(jì)算的結(jié)果,伽利略發(fā)現(xiàn)了一個(gè)秘密,這就是吊燈擺一次的時(shí)間,不管圓弧大小,總是一樣的。一開(kāi)始,吊燈擺得很厲害,漸漸地,它慢了下來(lái),可是,每擺動(dòng)一次,脈搏跳動(dòng)的次數(shù)是一樣的。
伽利略的腦子里翻騰開(kāi)了,他想,書(shū)本上明明寫(xiě)著這樣的結(jié)論,擺經(jīng)過(guò)一個(gè)短弧要比經(jīng)過(guò)長(zhǎng)弧快些,這是古希臘哲學(xué)家亞里士多德的說(shuō)法,誰(shuí)也沒(méi)有懷疑過(guò)。難道是自己的眼睛出了毛病,還是怎么回事。他像發(fā)了狂似的跑回大學(xué)宿舍,關(guān)起門(mén)來(lái)重復(fù)做這個(gè)試驗(yàn)。他找了不同長(zhǎng)度的繩子、鐵鏈,還有不知從哪里搞到的鐵球、木球。在房頂上,在窗外的樹(shù)枝上,著迷地一次又一次重復(fù),用沙漏記下擺動(dòng)的時(shí)間。最后,伽利略不得不大膽地得出這樣的結(jié)論:亞里士多德的結(jié)論是錯(cuò)誤的,決定擺動(dòng)周期的,是繩子的長(zhǎng)度,和它末端的物體重量沒(méi)有關(guān)系。而且,相同長(zhǎng)度的擺繩,振動(dòng)的周期是一樣的。這,就是伽利略發(fā)現(xiàn)的擺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。他從阿基米德檢驗(yàn)國(guó)王皇冠的實(shí)驗(yàn)中受到啟發(fā),一面重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn),一面想到這種方法的用途。當(dāng)時(shí)歐洲各國(guó)的航海事業(yè)正在興起,航海業(yè)帶動(dòng)了造船業(yè)和機(jī)械制造,采礦、冶金的發(fā)展,反過(guò)來(lái)又向科學(xué)技術(shù)提出許多新的問(wèn)題。伽利略于是把他的注意力轉(zhuǎn)向合金的物理和力學(xué)性質(zhì)的研究,不久,他通過(guò)測(cè)定物體在水中的重量發(fā)現(xiàn),物體投入水中減輕的重量,剛好等于它排開(kāi)的水的重量。在這個(gè)重大發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,伽利略發(fā)明了一種比重秤,可以很方便地測(cè)定各種合金的比重。他還寫(xiě)了一篇論文,詳細(xì)地介紹了比重秤的構(gòu)造原理和使用方法。
1589年夏天,在佛羅倫薩的店鋪里度過(guò)了4年自學(xué)生活的伽利略,由于得到宮廷數(shù)學(xué)家瑪竇·利奇的鼓勵(lì),特別是貴族蓋特保圖侯爵的推薦,他終于獲得了比薩大學(xué)數(shù)學(xué)和科學(xué)教授的職位。這時(shí),他只有25歲。1592年,28歲的伽利略被任命為帕多瓦大學(xué)的數(shù)學(xué)、科學(xué)和天文學(xué)教授。在他離開(kāi)人世的前夕,他還重復(fù)著這樣一句話:“追求科學(xué)需要特殊的勇氣?!?br>
伽利略在帕多瓦大學(xué)工作的18年間,最初把主要精力放在他一直感興趣的力學(xué)研究方面,他發(fā)現(xiàn)了物理上重要的現(xiàn)象——物體運(yùn)動(dòng)的慣性;做過(guò)有名的斜面實(shí)踐,總結(jié)了物體下落的距離與所經(jīng)過(guò)的時(shí)間之間的數(shù)量關(guān)系;他還研究了炮彈的運(yùn)動(dòng),奠定了拋物線理論的基礎(chǔ);關(guān)于加速度這個(gè)概念,也是他第一個(gè)明確提出的:甚至為了測(cè)量病人發(fā)燒時(shí)體溫的升高,這位著名的物理學(xué)家還在1593年發(fā)明了第一支空氣溫度計(jì)……
1609年,伽利略發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡,經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn),放大率提高到30倍以上,能把實(shí)物放大1000倍。這是天文學(xué)研究中具有劃時(shí)代意義的一次革命,幾千年來(lái)天文學(xué)家單靠肉眼觀察日月星辰的時(shí)代結(jié)束了,代之而起的是光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,有了這種有力的武器,近代天文學(xué)的大門(mén)被打開(kāi)了。每當(dāng)星光燦爛或是皓月當(dāng)空的夜晚,伽利略便把他的望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)深邃遙遠(yuǎn)的蒼穹,不顧疲勞和寒冷,夜復(fù)一夜地觀察著。過(guò)去,人們一直以為月亮是個(gè)光滑的天體,像太陽(yáng)一樣自身發(fā)光。但是伽利略透過(guò)望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn),月亮和我們生存的地球一樣,有高峻的山脈,也有低凹的洼地(當(dāng)時(shí)伽利略稱(chēng)它是“?!保K€從月亮上亮的和暗的部分的移動(dòng),發(fā)現(xiàn)了月亮自身并不能發(fā)光,月亮的光是透過(guò)太陽(yáng)得來(lái)的。伽利略又把望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)橫貫天穹的銀河,以前人們一直認(rèn)為銀河是地球上的水蒸汽凝成的白霧,亞里士多德就是這樣認(rèn)為的。伽利略決定用望遠(yuǎn)鏡檢驗(yàn)這一說(shuō)法是否正確。他用望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)夜空中霧蒙蒙的光帶,不禁大吃一驚,原來(lái)那根本不是云霧,而是千千萬(wàn)萬(wàn)顆星星聚集一起。伽利略還觀察了天空中的斑斑云彩——即通常所說(shuō)的星團(tuán),發(fā)現(xiàn)星團(tuán)也是很多星體聚集一起,像獵戶(hù)座星團(tuán)、金牛座的昂星團(tuán)、蜂巢星團(tuán)都是如此。
伽利略的望遠(yuǎn)鏡揭開(kāi)了一個(gè)又一個(gè)宇宙的秘密,他發(fā)現(xiàn)了木星周?chē)h(huán)繞著它運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,還計(jì)算了它們的運(yùn)行周期。現(xiàn)在我們知道,木星共有
16顆衛(wèi)星,伽利略所發(fā)現(xiàn)的是其中最大的四顆。除此之外,伽利略還用望遠(yuǎn)鏡觀察到太陽(yáng)的黑子,他通過(guò)黑子的移動(dòng)現(xiàn)象推斷,太陽(yáng)也是在轉(zhuǎn)動(dòng)的。一個(gè)又一個(gè)振奮人心的發(fā)現(xiàn),促使伽利略動(dòng)筆寫(xiě)一本最新的天文學(xué)發(fā)現(xiàn)的書(shū),他要向全世界公布他的觀測(cè)結(jié)果。1610年3月,伽利略的著作《星際使者》在威尼斯出版,立即在歐洲引起轟動(dòng)。
第四名:笛卡爾
勒奈·笛卡爾(Rene Descartes),
解析幾何的創(chuàng)始人。1596年3月31日生于法國(guó)土倫省萊耳市的一個(gè)貴族之家,他幼年體弱多病,母親病故后就一直由一位保姆照看。校方為照顧他的孱弱的身體,特許他可以不必受校規(guī)的約束,早晨不必到學(xué)校上課,可以在床上讀書(shū)。因此,他從小養(yǎng)成了喜歡安靜,善于思考的習(xí)慣。他對(duì)周?chē)氖挛锍錆M了好奇,養(yǎng)成終生沉思的習(xí)慣和孤僻的性格。父親見(jiàn)他頗有哲學(xué)家的氣質(zhì),親昵地稱(chēng)他為“小哲學(xué)家”。他對(duì)各種知識(shí)特別是數(shù)學(xué)深感興趣,注意“收集各種知識(shí)”,“隨處對(duì)遇見(jiàn)的種種事物注意思考”,1629~1649年在荷蘭寫(xiě)成《方法談》(1637)及其附錄《幾何學(xué)》、《屈光學(xué)》、《哲學(xué)原理》(1644)。1650年2月11日卒于斯德哥爾摩,死后還出版有《論光》(1664)等。

笛卡爾的數(shù)學(xué)思想核心是:把幾何學(xué)的問(wèn)題歸結(jié)成代數(shù)形式的問(wèn)題,用代數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行計(jì)算、證明,從而達(dá)到最終解決幾何問(wèn)題的目的。依照這種思想他創(chuàng)立了我們現(xiàn)在稱(chēng)之為的“解析幾何學(xué)”。1637年,笛卡爾發(fā)表了《幾何學(xué)》,創(chuàng)立了直角坐標(biāo)系。他用平面上的一點(diǎn)到兩條固定直線的距離來(lái)確定點(diǎn)的位置,用坐標(biāo)來(lái)描述空間上的點(diǎn)。他進(jìn)而又創(chuàng)立了解析幾何學(xué),表明了幾何問(wèn)題不僅可以歸結(jié)成為代數(shù)形式,而且可以通過(guò)代數(shù)變換來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)幾何性質(zhì),證明幾何性質(zhì)。解析幾何的出現(xiàn),改變了自古希臘以來(lái)代數(shù)和幾何分離的趨向,把相互對(duì)立著的“數(shù)”與“形”統(tǒng)一了起來(lái),使幾何曲線與代數(shù)方程相結(jié)合。笛卡爾的這一天才創(chuàng)見(jiàn),更為微積分的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ),從而開(kāi)拓了變量數(shù)學(xué)的廣闊領(lǐng)域。最為可貴的是,笛卡爾用運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn),把曲線看成點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的軌跡,不僅建立了點(diǎn)與實(shí)數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,而且把形(包括點(diǎn)、線、面)和“數(shù)”兩個(gè)對(duì)立的對(duì)象統(tǒng)一起來(lái),建立了曲線和方程的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這種對(duì)應(yīng)關(guān)系的建立,不僅標(biāo)志著函數(shù)概念的萌芽,而且標(biāo)明變數(shù)進(jìn)入了數(shù)學(xué),使數(shù)學(xué)在思想方法上發(fā)生了偉大的轉(zhuǎn)折--由常量數(shù)學(xué)進(jìn)入變量數(shù)學(xué)的時(shí)期。正如恩格斯所說(shuō):“數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是笛卡爾的變數(shù)。有了變數(shù),運(yùn)動(dòng)進(jìn)入了數(shù)學(xué),有了變數(shù),辨證法進(jìn)入了數(shù)學(xué),有了變數(shù),微分和積分也就立刻成為必要了。笛卡爾的這些成就,為后來(lái)牛頓、萊布尼茲發(fā)現(xiàn)微積分,為一大批數(shù)學(xué)家的新發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了道路。
笛卡爾在著作《論人》和《哲學(xué)原理》中,完整的闡發(fā)了關(guān)于光的本性的概念。他還從理論上推導(dǎo)了折射定律,與荷蘭的斯涅耳共同分享發(fā)現(xiàn)光的折射定律的榮譽(yù)。他還對(duì)人眼進(jìn)行光學(xué)分析,解釋了視力失常的原因是晶狀體變形,設(shè)計(jì)了矯正視力的透鏡。在力學(xué)方面,他提出了宇宙間運(yùn)動(dòng)量總和是常數(shù)的觀點(diǎn),創(chuàng)造了運(yùn)動(dòng)量守恒定律,為能量守恒定律奠定了基礎(chǔ)。他還指出,一個(gè)物體若不受外力作用,將沿直線勻速運(yùn)動(dòng)。
笛卡爾認(rèn)為,所有物質(zhì)的東西,都是為同一機(jī)械規(guī)律所支配的機(jī)器,甚至人體也是如此。同時(shí)他又認(rèn)為,除了機(jī)械的世界外,還有一個(gè)精神世界存在,這種二元論的觀點(diǎn)后來(lái)成了歐洲人的根本思想方法。最著名的思想就是“我思故我在”。意思是:“當(dāng)我懷疑一切事物的存在時(shí),我卻不用懷疑我本身的思想,因?yàn)榇藭r(shí)我唯一可以確定的事就是我自己思想的存在”。
笛卡爾終身未婚,沒(méi)有享受到家庭生活所帶來(lái)的快樂(lè),他將自己的畢生精力獻(xiàn)給了全人類(lèi)的科學(xué)研究事業(yè)。
第五名:牛頓
艾薩克·牛頓(1642-1727),英國(guó)物理學(xué)家、哲學(xué)家、思想家、數(shù)學(xué)家。牛頓的傳世之作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》(1687年)被譽(yù)為“自古以來(lái)一部最偉大的著作”。恩格斯說(shuō):“由于發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律而創(chuàng)立了科學(xué)的天文學(xué),由于進(jìn)行了光的分解而創(chuàng)立了科學(xué)的光學(xué),由于創(chuàng)建了二項(xiàng)式定理和無(wú)限理論而創(chuàng)立了科學(xué)的數(shù)學(xué),由于認(rèn)識(shí)了力的本質(zhì)而創(chuàng)立了科學(xué)的力學(xué)?!彼膫€(gè)創(chuàng)立,無(wú)與倫比,堪稱(chēng)“歷史上最偉大的科學(xué)家”,美國(guó)著名科普作家阿西莫夫如是說(shuō)。
牛頓本人一直非常謙虛,他曾以十分平淡的口吻談及自己的成就:“如果說(shuō)我比笛卡爾看得遠(yuǎn)一些,那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀!卑_克.牛頓Isaac
Newton承認(rèn):“我不知道世界從什么角度來(lái)看我。至于我,我感到自己不過(guò)是在海灘土玩耍的孩童,偶爾在什么地方發(fā)現(xiàn)一塊比別人揀到的較為光滑的卵石,或一個(gè)更為漂亮的貝殼而沾沾自喜,可是對(duì)舒展在我眼前的一片茫茫無(wú)邊的尚未開(kāi)發(fā)的真理的海洋卻一無(wú)所知?!彼麨槿祟?lèi)所做出的巨大貢獻(xiàn)使他兩次入選英國(guó)議會(huì),1703年接受安娜女皇的封爵并出任皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng),1772年3月20日去世時(shí),成為第一位獲得國(guó)葬殊榮的科學(xué)家。
牛頓終身未婚,沒(méi)有享受到家庭生活所帶來(lái)的快樂(lè),他將自己的畢生精力獻(xiàn)給了全人類(lèi)的科學(xué)研究事業(yè)。
第六名:卡文迪許
卡文迪許(Henry
Cavendish,1731.10.10.~1810.3.10.)英國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家。公元1731年10月10日生于法國(guó)尼斯。1742—1748年他在倫敦附近的海克納學(xué)校讀書(shū)。1749—1753年期間在劍橋彼得豪斯學(xué)院求學(xué)。在倫敦定居后,卡文迪許在他父親的實(shí)驗(yàn)室中當(dāng)助手,做了大量的電學(xué)、化學(xué)研究工作。他的實(shí)驗(yàn)研究持續(xù)達(dá)50年之久。1760年卡文迪許被選為倫敦皇家學(xué)會(huì)成員,1803年又被選為法國(guó)研究院的18名外籍會(huì)員之一。

卡文迪許的才能是多方面的。1784年左右他研究了空氣的組成,發(fā)現(xiàn)普通空氣中氮占五分之四,氧占五分之一。他確定了水的成分,肯定了它不是元素而是化合物。他還發(fā)現(xiàn)了硝酸??ㄎ牡显S生前在物理學(xué)方面發(fā)表的論文為數(shù)極少,一直到麥克斯韋審閱整理并出版了他的手稿后,人們才知道他在電學(xué)方面作出了很多重要發(fā)現(xiàn)。他發(fā)現(xiàn)一對(duì)電荷間的作用力跟它們之間的距離平方成反比,這就是后來(lái)庫(kù)侖導(dǎo)出的庫(kù)侖定律內(nèi)容的一部分;他提出每個(gè)帶電體的周?chē)小半姎狻?,與電場(chǎng)理論很接近;卡文迪許演示了電容器的電容與插入平板中的物質(zhì)有關(guān);電勢(shì)的概念也是卡文迪許首先提出的,這對(duì)靜電理論的發(fā)展起了重要作用;他還提出了導(dǎo)體上的電勢(shì)與通過(guò)電流成正比的關(guān)系??ㄎ牡显S在熱學(xué)理論、計(jì)溫學(xué)、氣象學(xué)、大地磁學(xué)等方面都有研究。1798年他完成最后的實(shí)驗(yàn)時(shí),已年近七十。在物理學(xué)上他最主要的成就是通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了牛頓的萬(wàn)有引力定律,確定了引力常數(shù)和地球平均密度。卡文迪許驗(yàn)證萬(wàn)有引力定律的實(shí)驗(yàn)采用自己設(shè)計(jì)的“扭秤”為工具,后人稱(chēng)為著名的“卡文迪許實(shí)驗(yàn)”。
卡文迪許沒(méi)有當(dāng)時(shí)英國(guó)的那種紳士派頭,他不修邊幅,幾乎沒(méi)有一件衣服是不掉扣子的;他不好交際,不善言談,終生未婚,過(guò)著奇特的隱居生活??ㄎ牡显S為了搞科學(xué)研究,把客廳改作實(shí)驗(yàn)室,在臥室的床邊放著許多觀察儀器,以便隨時(shí)觀察天象。他從祖上接受了大筆遺產(chǎn),成為百萬(wàn)富翁。不過(guò)他一點(diǎn)也不吝嗇。有一次,他的一個(gè)仆人因病生活發(fā)生困難,向他借錢(qián),他毫不猶豫地開(kāi)了一張一萬(wàn)英鎊的支票,還問(wèn)夠不夠用??ㄎ牡显S酷愛(ài)圖書(shū),他把自己收藏的大量圖書(shū),分門(mén)別類(lèi)地編上號(hào),管理得井井有序,無(wú)論是借閱,甚至是自己閱讀,也都毫無(wú)例外地履行登記手續(xù)。卡文迪許可算是一位活到老、干到老的學(xué)者,直到79歲高齡、逝世前夜還在做實(shí)驗(yàn)??ㄎ牡显S一生獲得過(guò)不少外號(hào),有“科學(xué)怪人”,“科學(xué)巨擘”,“最富有的學(xué)者,最博學(xué)的富豪”等。
卡文迪許終身未婚,沒(méi)有享受到家庭生活所帶來(lái)的快樂(lè),他將自己的畢生精力獻(xiàn)給了全人類(lèi)的科學(xué)研究事業(yè)。
第七名:法拉第
邁克爾·法拉第(Michael
Faraday,1791-1867),英國(guó)著名物理學(xué)家、化學(xué)家。在化學(xué)、電化學(xué)、電磁學(xué)等領(lǐng)域都做出過(guò)杰出貢獻(xiàn)。他家境貧寒,未受過(guò)系統(tǒng)的正規(guī)教育,但卻在眾多領(lǐng)域中作出驚人成就,堪稱(chēng)刻苦勤奮、探索真理、不計(jì)個(gè)人名利的典范。邁克爾·法拉第,于1791年9月22日出生在薩里郡紐因頓的一個(gè)鐵匠家庭。13歲就在一家書(shū)店當(dāng)送報(bào)和裝訂書(shū)籍的學(xué)徒。他有強(qiáng)烈的求知欲,擠出一切休息時(shí)間“貪婪”地力圖把他裝訂的一切書(shū)籍內(nèi)容都從頭讀一遍。讀后還臨摹插圖,工工整整地作讀書(shū)筆記;用一些簡(jiǎn)單器皿照著書(shū)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),仔細(xì)觀察和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,把自己的閣樓變成了小實(shí)驗(yàn)室。在這家書(shū)店待了八年,他廢寢忘食、如饑似渴地學(xué)習(xí)。在哥哥贊助下,1810年2月至1811年9月聽(tīng)他了十幾次自然哲學(xué)的通俗講演,每次聽(tīng)后都重新謄抄筆記,并畫(huà)下儀器設(shè)備圖。1812年2月至4月又連續(xù)聽(tīng)了漢弗萊·戴維4次講座,從此燃起了進(jìn)行科學(xué)研究的愿望。他曾致信皇家學(xué)院院長(zhǎng)求助。失敗后,他寫(xiě)信給戴維:“不管干什么都行,只要是為科學(xué)服務(wù)”。他還把他的裝幀精美的聽(tīng)課筆記整理成《漢弗萊·戴維爵士講演錄》寄上。他對(duì)講演內(nèi)容還作了補(bǔ)充,書(shū)法娟秀,插圖精美,顯示出法拉第一絲不茍和對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)。經(jīng)過(guò)戴維的推薦,1813年3月,24歲的法拉第擔(dān)任了皇家學(xué)院助理實(shí)驗(yàn)員。

法拉第的工作異常勤奮,研究領(lǐng)域十分廣泛。1818~1823年研制合金鋼期間,首創(chuàng)金相分析方法。1823年從事氣體液化工作,標(biāo)志著人類(lèi)系統(tǒng)進(jìn)行氣體液化工作的開(kāi)始。采用低溫加壓方法,液化了氯化氫、硫化氫、二氧化硫、氫等。1824年起研制光學(xué)玻璃,這次研究導(dǎo)致在1845年利用自己研制出的一種重玻璃(硅酸硼鉛),發(fā)現(xiàn)了磁致旋光效應(yīng)。1825年在把鯨油和鱔油制成的燃?xì)夥逐s中發(fā)現(xiàn)苯。
法拉第最出色的工作是電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和場(chǎng)的概念的提出。1821年在讀過(guò)奧斯特關(guān)于電流磁效應(yīng)的論文后,為這一新的學(xué)科領(lǐng)域深深吸引。他剛剛邁入這個(gè)領(lǐng)域,就取得重大成果──發(fā)現(xiàn)通電流的導(dǎo)線能繞磁鐵旋轉(zhuǎn),從而躋身著名電學(xué)家的行列。因受蘇格蘭傳統(tǒng)科學(xué)研究方法影響,通過(guò)奧斯特實(shí)驗(yàn),他認(rèn)為電與磁是一對(duì)和諧的對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象。既然電能生磁,他堅(jiān)信磁亦能生電。經(jīng)過(guò)10年探索,歷經(jīng)多次失敗后,1831年8月26日終于獲得成功。這次實(shí)驗(yàn)因?yàn)槭怯梅螂姵卦诮o一組線圈通電(或斷電)的瞬間,在另一組線圈獲得的感生電流,他稱(chēng)之為“伏打電感應(yīng)”。爾后,同年10月17日完成了在磁體與閉合線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)在閉合線圈中激發(fā)電流的實(shí)驗(yàn),他稱(chēng)之為“磁電感應(yīng)”。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)后,他終于實(shí)現(xiàn)了“磁生電”的夙愿,宣告了電氣時(shí)代的到來(lái)。
作為19世紀(jì)偉大實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的法拉第,他并不滿足于現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),還力求探索現(xiàn)象后面隱藏著的本質(zhì);他既十分重視實(shí)驗(yàn)研究,又格外重視理論思維的作用。1833年,他總結(jié)了前人與自己的大量研究成果,證實(shí)當(dāng)時(shí)所知摩擦電、伏打電、電磁感應(yīng)電、溫差電和動(dòng)物電等五種不同來(lái)源的電的同一性。他力圖解釋電流的本質(zhì),導(dǎo)致他研究電流通過(guò)酸、堿、鹽溶液,結(jié)果在1833~1834年發(fā)現(xiàn)電解定律,開(kāi)創(chuàng)了電化學(xué)這一新的學(xué)科領(lǐng)域。他所創(chuàng)造的大量術(shù)語(yǔ)沿用至今。電解定律除本身的意義外,也是電的分立性的重要論據(jù)。1837年他發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)對(duì)靜電過(guò)程的影響,提出了以近距“鄰接”作用為基礎(chǔ)的靜電感應(yīng)理論。不久以后,他又發(fā)現(xiàn)了抗磁性。在這些研究工作的基礎(chǔ)上,他形成了“電和磁作用通過(guò)中間介質(zhì)、從一個(gè)物體傳到另一個(gè)物體的思想?!庇谑?,介質(zhì)成了“場(chǎng)”的場(chǎng)所,場(chǎng)這個(gè)概念正是來(lái)源于法拉第。
法拉第說(shuō):“一件事實(shí),除非親眼目睹,我決不能認(rèn)為自己已經(jīng)掌握?!薄拔冶仨毷刮业难芯烤哂姓嬲膶?shí)驗(yàn)性?!痹?855年給化學(xué)家申拜因的信中說(shuō):“我總是首先對(duì)自己采取嚴(yán)厲的批判態(tài)度,然后才給別人以這樣的機(jī)會(huì)?!痹谝淮问姓軐W(xué)會(huì)的講演中他指出:“自然哲學(xué)家應(yīng)當(dāng)是這樣一些人:他愿意傾聽(tīng)每一種意見(jiàn),卻下定決心要自己作判斷;他應(yīng)當(dāng)不被表面現(xiàn)象所迷惑,不對(duì)某一種假設(shè)有偏愛(ài),不屬于任何學(xué)派,在學(xué)術(shù)上不盲從大師;他應(yīng)當(dāng)重事不重人,真理應(yīng)當(dāng)是他的首要目標(biāo)。如果有了這些品質(zhì),再加上勤勉,那么他確實(shí)可以有希望走進(jìn)自然的圣殿?!彼沁@樣說(shuō)的,也確實(shí)是這樣做的。
第八名:達(dá)爾文
查爾斯·羅伯特·達(dá)爾文(1809-1882)英國(guó)博物學(xué)家、思想家,進(jìn)化論奠基人,機(jī)能心理學(xué)的理論先驅(qū)。恩格斯把達(dá)爾文的進(jìn)化論,和細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律相提并論,譽(yù)其為19世紀(jì)三大最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
1859年達(dá)爾文出版《物種起源(On the Origin of
Species)》,全面提出以自然選擇為基礎(chǔ)的進(jìn)化學(xué)說(shuō)。當(dāng)宗教狂熱者攻擊進(jìn)化論與《圣經(jīng)》的創(chuàng)世說(shuō)相違背時(shí),達(dá)爾文為科學(xué)家和心理學(xué)家寫(xiě)了另外幾本書(shū)?!度祟?lèi)的由來(lái)和性選擇(The
Descent of Man
,1871)》一書(shū)報(bào)告了人類(lèi)自較低的生命形式進(jìn)化而來(lái)的證據(jù),報(bào)告了動(dòng)物和人類(lèi)心理過(guò)程相似性的證據(jù),還報(bào)告了進(jìn)化過(guò)程中自然選擇的證據(jù);該書(shū)還與《動(dòng)物和植物在家養(yǎng)下的變異(The
Variation of Animals and Plants Under Domestication
,1868)》、《人類(lèi)和動(dòng)物的表情(The expression_r_r_r_r of the Emotions in Animals
and Man,1872)》對(duì)人工選擇作了系統(tǒng)的敘述,并提出性選擇及人類(lèi)起源的理論,進(jìn)一步充實(shí)了進(jìn)化學(xué)說(shuō)的內(nèi)容。
第九名:特斯拉
尼古拉·特斯拉(Nikola
Tesla,1856年-1943年)是世界知名的發(fā)明家、物理學(xué)家、機(jī)械工程師和電機(jī)工程師。塞爾維亞血統(tǒng)的他出生在克羅地亞(后并入奧地利帝國(guó))。他的專(zhuān)利和理論工作形式依據(jù)現(xiàn)代交變電流電力(AC)的系統(tǒng),包括多相電力分配系統(tǒng)和AC馬達(dá),幫助了他帶起第二次工業(yè)革命。他和愛(ài)迪生是同時(shí)代人,和愛(ài)迪生一樣是一位多產(chǎn)的大發(fā)明家和科學(xué)家。卻很少有人知道特斯拉,他是一個(gè)被遺忘的軍事科技天才,他發(fā)明的死光引發(fā)的1908年通古斯大爆炸威力相當(dāng)于日本長(zhǎng)崎原子彈的1000倍。古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德說(shuō):“給我一個(gè)支點(diǎn),我可以撬動(dòng)地球?!蹦峁爬?特斯拉說(shuō):“只要我愿意,我可以把地球劈成兩半?!碧厮估攀篮螅鲇谲娛录夹g(shù)保密原因,美國(guó)政府故意把這個(gè)軍事超人給埋沒(méi)了。
“事物總是創(chuàng)造于天才的頭腦,而非自然。即天才總是在事物真實(shí)存在之前就已在頭腦中形成關(guān)于它們清晰圖象。”在使用電的現(xiàn)代世界上到處都可以看見(jiàn)特斯拉的遺產(chǎn)。撇開(kāi)他在電磁學(xué)和工程上的成就,特斯拉也被認(rèn)為對(duì)機(jī)器人、彈道學(xué)、資訊科學(xué)、核子物理學(xué)和理論物理學(xué)上等各種領(lǐng)域有貢獻(xiàn)。特斯拉晚年被視為一個(gè)瘋狂科學(xué)家并由于宣稱(chēng)可以創(chuàng)造怪異的科學(xué)發(fā)明而被注意。許多他的成就已伴隨著一些學(xué)院派物理學(xué)家的爭(zhēng)議被應(yīng)用,去支持著UFO理論和新世紀(jì)神秘理論。特斯拉當(dāng)代的欽佩者視他為“創(chuàng)造出二十世紀(jì)的人”和世界UFO科學(xué)的鼻祖。特斯拉最早提出外星人思想學(xué)說(shuō),目前全世界信仰外星人學(xué)說(shuō)的人超過(guò)10億人。
另見(jiàn)我的博文《我的導(dǎo)師尼古拉.特斯拉》、《特斯拉傳記被埋沒(méi)了的天才 第二十四章暢談婦女地位解放與人類(lèi)未來(lái) 》。
在中國(guó),幾乎沒(méi)有人不知道愛(ài)因斯坦、愛(ài)迪生,但是有一位科學(xué)家的成就卻幾乎是以上兩位科學(xué)家的總和,并且他的成就在過(guò)去的100年里悄悄的改變著人類(lèi)歷史的進(jìn)程,并可能在不久的將來(lái)徹底改變?nèi)祟?lèi)世界,改變?nèi)祟?lèi)的認(rèn)知,顛覆我們所知道的物理理論甚至人類(lèi)歷史.......也可能成為某個(gè)國(guó)家毀滅世界的工具。他就是世界上最偉大的科學(xué)家、軍事科技發(fā)明天才、預(yù)言家、UFO科學(xué)研究的開(kāi)山祖師爺尼古拉.特斯拉。請(qǐng)看視頻
我的導(dǎo)師尼古拉.特斯拉(上) 、
我的導(dǎo)師尼古拉.特斯拉(下) 。
特斯拉是一位被世人埋沒(méi)了的天才,一位人類(lèi)自古以來(lái)最偉大的科技發(fā)明天才、軍事科技超人、神人、佛——尼古拉·特斯拉。他是人類(lèi)有史以來(lái)采用科技手段探索外星文明的第一個(gè)人,是世界UFO研究的先驅(qū)者,一位真正的偉人。他是世界上唯一一位能夠制造死光和人工球形閃電并進(jìn)行人工遙控其運(yùn)動(dòng)的科學(xué)家,自從特斯拉1943年逝世以后,全世界再也沒(méi)有一個(gè)科學(xué)家或科學(xué)家小組能夠模仿成功特斯拉生前的實(shí)驗(yàn)效果,即使他們擁有比特斯拉多100倍的研究經(jīng)費(fèi)和100倍的科研人員。
特斯拉終身未婚,沒(méi)有享受到家庭生活所帶來(lái)的快樂(lè),他將自己的畢生精力獻(xiàn)給了全人類(lèi)的科學(xué)研究事業(yè)。
第十名:愛(ài)因斯坦
1879年3月14日上午11時(shí)30分,阿爾伯特.愛(ài)因斯坦Albert
Einstein出生在德國(guó)烏爾姆市。父母都是猶太人。德裔美國(guó)物理學(xué)家,思想家及哲學(xué)家,現(xiàn)代物理學(xué)的開(kāi)創(chuàng)者和奠基人,相對(duì)論——“質(zhì)能關(guān)系”的提出者。1940年入美國(guó)國(guó)籍。有一句熟悉的格言是“任何事都是相對(duì)的?!庇幸淮?,他要把墻上的一幅舊畫(huà)換下來(lái),就搬來(lái)一架梯子,一步一步爬上去。突然,他又想起一個(gè)問(wèn)題,沉思起來(lái),忘記自己在做什么了,猛的從梯子上摔下來(lái)。摔到地上以后,他顧不得疼痛,馬上想到:人為什么會(huì)筆直地掉下來(lái)呢?看來(lái)物體總是沿著阻力最小的線路運(yùn)動(dòng)的。愛(ài)因斯坦想到這里便馬上站立起來(lái),一瘸一拐地走到桌邊,提筆把自己的這個(gè)想法記了下來(lái)。這對(duì)他正在研究的問(wèn)題——相對(duì)論有很大的啟發(fā)。
愛(ài)因斯坦認(rèn)為,物質(zhì)的質(zhì)量是慣性的量度,能量是運(yùn)動(dòng)的量度;能量與質(zhì)量并不是彼此孤立的,而是互相聯(lián)系的,不可分割的。物體質(zhì)量的改變,會(huì)使能量發(fā)生相應(yīng)的改變;而物體能量的改變,也會(huì)使質(zhì)量發(fā)生相應(yīng)的改變。
在狹義相對(duì)論中,愛(ài)因斯坦提出了著名的質(zhì)能公式:E=mc^2
(這里的E代表物體的能量,m代表物體的質(zhì)量,c代表光的速度,即每秒30萬(wàn)公里)。1905年,愛(ài)因斯坦提出光子假設(shè),成功解釋了光電效應(yīng),因此獲得1921年諾貝爾物理獎(jiǎng)。金屬表面在光輻照作用下發(fā)射電子的效應(yīng),發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子。光波長(zhǎng)小于某一臨界值時(shí)方能發(fā)射電子,即極限波長(zhǎng),對(duì)應(yīng)的光的頻率叫做極限頻率。臨界值取決于金屬材料,而發(fā)射電子的能量取決于光的波長(zhǎng)而與光強(qiáng)度無(wú)關(guān)。
注:我認(rèn)為中國(guó)自古以來(lái)從老君煉丹開(kāi)始就只有技術(shù)傳統(tǒng)而沒(méi)有科學(xué)傳統(tǒng),中國(guó)古人只滿足于知其然而不深究其所以然,中國(guó)古人在實(shí)用主義思想觀念的控制下不去深入研究諸如“天有多高、地有多厚”的“愚蠢而不實(shí)用”的問(wèn)題,中國(guó)古代只有技術(shù)專(zhuān)家而沒(méi)有科學(xué)家,中國(guó)的科學(xué)是在近代從西方引進(jìn)的,中國(guó)古代只有包括“四大發(fā)明”、“中醫(yī)”在內(nèi)的靠摸索和經(jīng)驗(yàn)積累獲得的實(shí)用技術(shù)和諸如陰陽(yáng)、四象、五行、六爻、八卦、梅花易數(shù)、風(fēng)水術(shù)、觀星術(shù)、觀相術(shù)、奇門(mén)遁甲之類(lèi)的玄學(xué),在中國(guó)從來(lái)就沒(méi)有誕生過(guò)系統(tǒng)化的理論科學(xué)。因此中國(guó)沒(méi)有科學(xué)家入選世界十大科學(xué)家排行榜。
1999年9月份 BBC評(píng)千年十大思想家
1)卡爾·馬克思;
2)阿爾伯特·愛(ài)因斯坦;
3)艾薩克·牛頓爵士;
4)查爾斯·達(dá)爾文;
5)圣托馬斯·阿奎納(中世紀(jì)意大利神/哲學(xué)家);
6)史蒂芬·霍金;
7)伊曼紐爾·康德;
8)雷內(nèi)·笛卡爾;
9)詹姆斯·麥克斯韋爾;
10)弗里德里?!つ岵?。
十大思想家簡(jiǎn)介
1)卡爾·馬克思
(1818.5.5—1883.3.14)
馬克思,馬克思主義的創(chuàng)始人,全世界無(wú)產(chǎn)階級(jí)的偉大導(dǎo)師和領(lǐng)袖。生于普魯士萊茵省特里爾城一個(gè)律師的家庭里。曾先后進(jìn)波恩大學(xué)和柏林大學(xué)法律系,但主要精力放在研究歷史和哲學(xué)上。1843年10月遷居巴黎,同德國(guó)和法國(guó)秘密工人團(tuán)體的領(lǐng)導(dǎo)人建立了聯(lián)系,并經(jīng)常參加德國(guó)和法國(guó)工人、手工業(yè)者的集會(huì)。1847年12月—1848年1月,受該同盟第一次代表大會(huì)的委托,同恩格斯一起起草了同盟的綱領(lǐng),這就是科學(xué)共產(chǎn)主義的綱領(lǐng)性文獻(xiàn)《共產(chǎn)黨宣言》。1867年出版了不朽著作《資本論》第一卷(第二、三卷在他逝世后由恩格斯整理出版;第四卷,即《剩余價(jià)值理論》,在恩格斯逝世后出版)。1883年3月14日,馬克思因病與世長(zhǎng)辭。恩格斯在談到馬克思的偉大功績(jī)時(shí)指出:“馬克思發(fā)現(xiàn)了人類(lèi)歷史的發(fā)展規(guī)律”,馬克思是“科學(xué)巨匠”。
2)愛(ài)因斯坦
阿爾伯特·愛(ài)因斯坦(1879—1955)。物理學(xué)家。生于德國(guó),1933年因受納粹政權(quán)迫害,遷居美國(guó)。在物理學(xué)的許多部門(mén)中都有重大貢獻(xiàn),其中最重要的是在二十世紀(jì)初的一些新發(fā)現(xiàn)的推動(dòng)下,建立了狹義相對(duì)論(1905年);并在這基礎(chǔ)上推廣為廣義相對(duì)論(1916年)。還提出了光的量子概念,并用量子理論解釋了光電效應(yīng)、輻射過(guò)程和固體的比熱。在闡明布朗運(yùn)動(dòng),發(fā)展量子統(tǒng)計(jì)法方面都有成就。后期致力于相對(duì)論“統(tǒng)一場(chǎng)論”的建立,企圖把電磁場(chǎng)和引力場(chǎng)統(tǒng)一起來(lái),惜無(wú)成效。愛(ài)因斯坦的理論,特別是相對(duì)論,揭示了空間-時(shí)間的辯證關(guān)系,加深了人們對(duì)物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí),無(wú)論在科學(xué)上,還是在哲學(xué)上,都具有重要的歷史意義。相對(duì)論的觀念和方法對(duì)二十世紀(jì)理論物理學(xué)的發(fā)展,有極為深刻的影響。因理論物理學(xué)方面的貢獻(xiàn),特別是發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)定律,于1921年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
3)牛頓
(1642—1727)
英國(guó)物理學(xué)家,他在伽利略等人工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入研究,建立了成為力學(xué)基礎(chǔ)的牛頓運(yùn)動(dòng)定律。還進(jìn)一步發(fā)展了開(kāi)普勒等人的工作,發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力的定律。由于他建立了經(jīng)典力學(xué)的基本體系,人們常把經(jīng)典力學(xué)稱(chēng)為“牛頓力學(xué)”。他的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書(shū)于1687年全部出版,包括物體運(yùn)動(dòng)理論和關(guān)于萬(wàn)有引力的理論。牛頓的哲學(xué)思想基本上屬于自發(fā)的唯物主義
4)達(dá)爾文
(1809—1882)
查理·達(dá)爾文。英國(guó)博物學(xué)家,進(jìn)化論的奠基人。曾以博物學(xué)家的身份乘海軍勘探船“貝格爾號(hào)”作歷時(shí)五年(1831—1836)的環(huán)球旅行,在動(dòng)植物和地質(zhì)等方面進(jìn)行了大量的觀察和采集,經(jīng)過(guò)綜合探討,形成了生物進(jìn)化的概念。1859年出版震動(dòng)當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)界的《物種起源》(一譯《物種原始》)一書(shū),提出以自然選擇為基礎(chǔ)的進(jìn)化學(xué)說(shuō),說(shuō)明了物種是可變的,對(duì)生物適應(yīng)性也作了正確的解說(shuō),從而摧毀了各種唯心的神造論、目的論和物種不變論,并給宗教以一次沉重的打擊。
5)托馬斯·阿奎那
托馬斯·阿奎那是中世紀(jì)神學(xué)家和經(jīng)院哲學(xué)家。出身意大利貴族,天主教多明我會(huì)會(huì)士。他的哲學(xué)和神學(xué)體系叫做托馬斯主義,十九世紀(jì)末由教皇利奧十三世正式定為羅馬教廷的官方哲學(xué)。主要著作有《反異教大會(huì)》和《神學(xué)大全》。
6)霍金
(1942— )
史蒂芬·霍金,英國(guó)人,被全世界廣泛尊為繼愛(ài)因斯坦以來(lái)最偉大的理論物理學(xué)家?;艚鸷退暮献髡咛岢龅挠钪鏌o(wú)邊界設(shè)想是當(dāng)代量子宇宙學(xué)的一塊基石?;艚鸷团斫鹚沟钠嫘远ɡ肀砻髦荒苡昧孔游锢韺W(xué)來(lái)描述宇宙。宇宙的波函數(shù)可以避免空間—時(shí)間奇性?;艚鹗钱?dāng)代宇宙學(xué)無(wú)可爭(zhēng)議的權(quán)威。
7)康德
(1724—1804)
康德,德國(guó)哲學(xué)家,德國(guó)古典唯心主義的創(chuàng)始人。出生于東普魯士的哥尼斯堡,除曾去但澤旅行外,一生未離鄉(xiāng)土。從1755年起在哥尼斯堡大學(xué)教授邏輯學(xué)和哲學(xué),以及數(shù)學(xué)、物理學(xué)、自然地理學(xué)、人類(lèi)學(xué)、教育學(xué)等,共二十七年。主要著作有《純粹理性批判》、《未來(lái)形而上學(xué)導(dǎo)言》、《實(shí)踐理性批判》、《論永久和平》、《道德的形而上學(xué)》等。
8)笛卡兒
(1596—1650)
法國(guó)哲學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、生理學(xué)家,解析幾何的創(chuàng)始人。他強(qiáng)調(diào)科學(xué)的目的在于“造福人群”,反對(duì)經(jīng)院哲學(xué),認(rèn)為必須拋棄所有因襲的見(jiàn)解。提出“我思故我在”的原則,強(qiáng)調(diào)不能懷疑以“思維”為其屬性的、獨(dú)立的“精神實(shí)體”的存在,他是個(gè)典型的二元論者。他在《方法談》的附錄《幾何學(xué)》中,最初導(dǎo)入運(yùn)動(dòng)著的一點(diǎn)的坐標(biāo)概念,創(chuàng)始了平面解析幾何。主要著作有《方法談》、《形而上學(xué)的沉思》、《哲學(xué)原理》、《論世界》,其《音樂(lè)提要》一書(shū),對(duì)十八世紀(jì)音樂(lè)家拉摩影響甚大。
9)麥克斯韋
(1831—1879)
詹姆士·克勒克·麥克斯韋。英國(guó)物理學(xué)家,經(jīng)典電磁理論的奠基人。他在《電學(xué)和磁學(xué)論》(1873年出版)中,在法拉第工作的基礎(chǔ)上,總結(jié)了十九世紀(jì)中葉以前對(duì)電磁現(xiàn)象的研究成果,建立了電磁場(chǎng)的基本方程,即麥克斯韋方程組。從這一理論中得出,電磁過(guò)程在空間是以一定速度(相當(dāng)于光速)傳播的,從而徹底否定了超距作用的錯(cuò)誤概念;并得出光的本質(zhì)是電磁波的結(jié)論。在熱力學(xué)、光學(xué)、分子物理學(xué)和液體性質(zhì)的理論等方面都有一定成就。1871年起,在他的領(lǐng)導(dǎo)下建立了卡文迪許實(shí)驗(yàn)室。他還領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)電阻、電量的電磁單位和靜電單位的比值等工作
10)尼采
(1844—1900)
尼采,德國(guó)唯心主義哲學(xué)家、唯意志論者。他的思想反映了正在形成的壟斷資產(chǎn)階級(jí)的要求和愿望。認(rèn)為必須否定受理性主義、基督教和人道主義的影響而日趨沒(méi)落的西方文明,而“重新估定一切價(jià)值”,創(chuàng)造新的價(jià)值。提倡主觀戰(zhàn)斗精神和對(duì)生活的“肯定”態(tài)度。鼓吹“超人”哲學(xué),認(rèn)為“超人”是歷史的創(chuàng)造者,有權(quán)奴役群眾,而普通人只是“超人”實(shí)現(xiàn)自己權(quán)力意志的工具。他反對(duì)民主、社會(huì)主義和婦女解放運(yùn)動(dòng)。主要著作有在早年受了作曲家瓦格納的啟發(fā)而寫(xiě)成的《悲劇的誕生》,以及《扎拉圖斯拉如是說(shuō)》、《善惡的彼岸》、《道德的世系》等。
據(jù)說(shuō),莫言為了這一次的諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮,準(zhǔn)備了六套禮服。不過(guò),就新聞發(fā)布會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)視頻來(lái)看,他其實(shí)更應(yīng)該攜帶一個(gè)合格的英語(yǔ)口譯。這位翻譯小姐甚至不知道如何翻譯著名漢學(xué)家“馬悅?cè)弧?。以下是新聞發(fā)布會(huì)上出現(xiàn)的一些離奇錯(cuò)誤:
1.記者:莫言先生,十八大提出來(lái),中國(guó)扎實(shí)推進(jìn)文化強(qiáng)國(guó)建設(shè)。您這次獲獎(jiǎng),對(duì)文化強(qiáng)國(guó)的推進(jìn)有什么感受?謝謝!
莫言:我想莫言獲獎(jiǎng)就是我個(gè)人的事情,諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)從來(lái)都是頒給一個(gè)作家的,而不是頒給一個(gè)國(guó)家的。當(dāng)然我相信我獲獎(jiǎng)以后會(huì)引起讀者對(duì)文學(xué)的熱情,我也希望由于我的獲獎(jiǎng)對(duì)于中國(guó)文學(xué)的發(fā)展起到一個(gè)積極的推動(dòng)作用。
點(diǎn)評(píng):翻譯將“扎實(shí)推進(jìn)文化強(qiáng)國(guó)”譯成了“know the emphasis and strengthening of
literature and culture in china”(了解和加強(qiáng)中國(guó)文化),完全沒(méi)有譯出原意。
2.記者:您得知獲獎(jiǎng)以后,這兩個(gè)月里,您的生活還有您的故鄉(xiāng)、周邊發(fā)生了什么變化?您希望中國(guó)讀者最關(guān)心您身上哪些方面?
莫言:對(duì)我個(gè)人來(lái)講發(fā)生最大的變化是,過(guò)去騎自行車(chē)在北京街頭沒(méi)有人理睬我,但是前幾天我騎自行車(chē)在北京街頭走,有好幾個(gè)年輕姑娘追著我照相。我一下知道,噢,我成了名人。
我說(shuō)過(guò),希望大家把對(duì)我的熱情,轉(zhuǎn)移到對(duì)中國(guó)廣大作家身上去。也希望閱讀莫言一個(gè)人的作品,轉(zhuǎn)移到閱讀更多作家的作品。
點(diǎn)評(píng):莫言說(shuō)最大的變化是過(guò)去在北京街頭騎車(chē)無(wú)人理睬,但在翻譯的口中,這句話成了“I felt that the biggest
change is that in the past nobody would come to
bother?!彼龑ⅰ盁o(wú)人理睬”翻譯成“打擾了”。
3.記者:莫言先生您好,其他所有獲獎(jiǎng)?wù)叨际浅俗鴮汃R來(lái)的,但是您和您的夫人是走著來(lái)的,您是一個(gè)特別實(shí)在的人。您獲獎(jiǎng)之后有這么多的榮譽(yù),這么多的光環(huán),您是怎么來(lái)看待的呢?這是您面對(duì)巨大榮譽(yù)的方式嗎?今年您獲得中國(guó)作家富豪榜的第二名,您怎么看這個(gè)問(wèn)題?
莫言:首先有一句話說(shuō)得特別好,他說(shuō)莫言是一個(gè)農(nóng)民的兒子,他沒(méi)有得獎(jiǎng)之前是農(nóng)民的兒子,得了獎(jiǎng)之后依然是農(nóng)民的兒子。所以我看到好多人追著我讓我簽名,我感覺(jué)有一點(diǎn)奇怪。
我是一個(gè)非常謙虛的人,我知道我的水平到底有多高,我今后還想繼續(xù)保持這種謙虛的態(tài)度。至于中國(guó)作家富豪榜,它說(shuō)我今年得了2150萬(wàn)人民幣的稿費(fèi),我后來(lái)到銀行去查了一下,哪有那么多啊,沒(méi)有啊,不知道錢(qián)都匯到哪里去了。
點(diǎn)評(píng):翻譯直接將“中國(guó)作家富豪榜”曲解成了“中國(guó)富豪榜”(the china fortune ranking)。
4.一家國(guó)內(nèi)的報(bào)紙問(wèn)莫言此刻的心情,莫言回答:“心如巨石,風(fēng)吹不動(dòng)?!狈g直接翻成了“If you have a mind as
solid as a stone, you can have storm and you will not move.
”(如果你有石頭般堅(jiān)固的想法,你就有暴風(fēng)般的力量,不會(huì)被吹動(dòng)了)。
5.莫言在回答自己的創(chuàng)作歷程時(shí),提到:當(dāng)講故事成為一種職業(yè)以后,就不僅僅是圍繞一個(gè)故事來(lái)談了。翻譯為“When story
telling has become a profession, the aim is not to only to
entertain anymore?!?當(dāng)講故事成為一種職業(yè)后,就不僅僅為了取悅他人了)。
6.當(dāng)然,最離譜的錯(cuò)誤來(lái)自于翻譯瑞典電視臺(tái)記者的問(wèn)題。當(dāng)瑞典電視臺(tái)問(wèn)莫言如何形容馬悅?cè)粫r(shí),翻譯干脆不知道馬悅?cè)坏挠⑽拿荊oran
Malmqvist,經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)的國(guó)內(nèi)記者提醒后才譯出。 ■馬歡
——摘自新華網(wǎng)
http://news.xinhuanet.com/local/2012-12/15/c_124100807.htm
世界十大科學(xué)才子作者:
靜虛妙齋
日前,美國(guó)著名的《大眾科學(xué)》雜志評(píng)出了第五屆年度十大“科學(xué)才子”。為評(píng)選出這十大“科學(xué)才子”,《大眾科學(xué)》足足花費(fèi)了半年時(shí)間,咨詢(xún)了數(shù)百名受人尊敬的科學(xué)家、大學(xué)各系主任和科學(xué)雜志總編的意見(jiàn),旨在選拔那些在本專(zhuān)業(yè)并不算太出名的年輕科學(xué)家。
《大眾科學(xué)》寫(xiě)道,科學(xué)才子不僅僅意味著某個(gè)人“聰明”,還需要有洞察力、創(chuàng)造力和毅力,也需要那種探索、突破現(xiàn)有知識(shí)邊緣的“魯莽”,不介意別人將他視為“怪物”。
因此,評(píng)選對(duì)象主要是那些與眾不同的、年輕有為的科學(xué)家,他們不僅正在改變我們已知的事物、而且還在改變我們知之甚少的事物的人。最后評(píng)選出的這十位“科學(xué)才子”平均年齡只有34歲,每個(gè)人都是剛被專(zhuān)業(yè)外的世界所了解,但在同行中,他們?cè)缇鸵驗(yàn)轭嵏矀鹘y(tǒng)的觀點(diǎn)而贏得非常高的尊敬和欽佩。憑著這些,他們絕對(duì)有理由躋身十大“科學(xué)才子”。
1、大衛(wèi)·湯普森 36歲發(fā)現(xiàn)北極厄爾尼諾
他所發(fā)現(xiàn)的北極氣候模式將氣候科學(xué)推到了新高度
當(dāng)20多歲的湯普森在美國(guó)華盛頓大學(xué)研究生院讀書(shū)時(shí),他就幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種現(xiàn)象,這種現(xiàn)象最后從根本上改變了氣候?qū)W家對(duì)北極氣候模型的理解。
湯普森和他的導(dǎo)師、氣學(xué)家約翰。華萊士首先確定北極也存在著一種席卷了1/3個(gè)地球的氣候模式。他們將之稱(chēng)為“北極濤動(dòng)”(簡(jiǎn)稱(chēng)AO),這種現(xiàn)象改變了整個(gè)北半球的氣候模式。從向北緯55度(大約與莫斯科和美國(guó)阿拉斯加州平行)旋起的逆時(shí)針大渦流能將它的負(fù)性期轉(zhuǎn)變?yōu)殛?yáng)性期,而且時(shí)隔不久就會(huì)頻繁發(fā)生。負(fù)性期的環(huán)形風(fēng)風(fēng)速緩慢,風(fēng)向極易改變,能將北極的冷空氣吹進(jìn)中緯度地區(qū),陽(yáng)性期的風(fēng)很強(qiáng)勁,冷空氣不會(huì)流散,但是,隨著時(shí)間的推移,它的趨勢(shì)漸漸明顯,正循環(huán)與暖冬有關(guān)系,這也就是后來(lái)說(shuō)的北極厄爾尼諾現(xiàn)象。
AO的發(fā)現(xiàn)直接影響了多個(gè)氣象研究領(lǐng)域,有些氣候變化專(zhuān)家懷疑溫室氣體排放是造成北極濤動(dòng)長(zhǎng)期保持陽(yáng)性期的原因。與此同時(shí),已經(jīng)成為美國(guó)科羅拉多州大學(xué)教授的湯普森又將他的研究目標(biāo)南移———由于南極部分地區(qū)也正在變暖,懷疑論者以此反駁湯普森的理論。2001年,湯普森和美國(guó)國(guó)家海洋大氣局的蘇珊。所羅門(mén)為南極溫度失常作出了一個(gè)新解釋?zhuān)撼粞鯇勇┒础?br>
他們發(fā)現(xiàn),南極大氣層中的巨大臭氧洞改變了南極洲風(fēng)的模式,導(dǎo)致南極洲地表溫度下降———只除了南極洲半島,這里的冰川正在以驚人速度斷裂。
2、尼瑪·阿卡尼·哈米德 34歲 第五維研究者
除了對(duì)引力進(jìn)行解釋?zhuān)€提出了更新奇的觀點(diǎn):我們的宇宙只是數(shù)不清的并列的宇宙中的一個(gè)
為什么有些引力如此強(qiáng)大,可以牽引行星運(yùn)轉(zhuǎn);而有些引力卻又如此微弱,簡(jiǎn)單的一個(gè)冰箱磁鐵的磁力就能與之抗衡?多年來(lái),這個(gè)問(wèn)題一直困擾著物理學(xué)界,所有最權(quán)威的理論都無(wú)法解釋。
尼瑪·阿卡尼·哈米德和他的同事提出了是一種出色的“異端邪說(shuō)”理論來(lái)解釋?zhuān)阂偸窃跐B出我們居住的三維宇宙空間,進(jìn)入兩個(gè)非常巨大的多維空間中,引力能量從而被削弱了。換句話說(shuō),我們的宇宙有裂縫。
30歲的時(shí)候,哈米德成為了哈佛大學(xué)的教授,他認(rèn)為宇宙大概有10500個(gè)。他認(rèn)為我們所在的宇宙只是數(shù)不清的、并列存在的宇宙中的一個(gè),每個(gè)宇宙都有其各自的物理規(guī)則和自然界常數(shù)。
明年,物理學(xué)家將在日內(nèi)瓦開(kāi)啟一臺(tái)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)———這是世界上最強(qiáng)大的粒子加速器。如果哈米德的設(shè)想是正確的,那么LHC將揭開(kāi)宇宙的隱藏特征———“分離超對(duì)稱(chēng)性”,這種理論是指宇宙中一半的粒子都有相對(duì)應(yīng)的配對(duì)粒子,而LHC能夠發(fā)現(xiàn)這些配對(duì)粒子。如果LHC發(fā)現(xiàn)了配對(duì)粒子,它將是多元宇宙存在的一個(gè)有力線索,目前的宇宙理論將再次受到巨大沖擊。
3、杰里·格爾德斯坦 35歲 太空氣象學(xué)家
他的研究解釋了為何地球的等離子體磁層不如人們所希望的穩(wěn)定
還在布魯克林學(xué)院讀書(shū)時(shí),格爾德斯坦就是物理課上唯一拿到“B”的好學(xué)生,最后他也作出了其他務(wù)實(shí)學(xué)生不會(huì)做的一個(gè)決定:深入研究物理。
現(xiàn)在,他的研究方向是地球磁層———地球外層一個(gè)無(wú)形的磁性防護(hù)罩。雖然科學(xué)家已經(jīng)知道磁層外部會(huì)受到太陽(yáng)風(fēng)沖擊———太陽(yáng)風(fēng)是從太陽(yáng)射過(guò)來(lái)的微粒流,速度為每小時(shí)160萬(wàn)公里———但人們普遍認(rèn)為磁層內(nèi)層,即等離子體層,還是相對(duì)平靜的帶電氣體層。
但是格爾德斯坦對(duì)這些傳統(tǒng)觀念發(fā)起了沖擊。參考美國(guó)航空航天局(NASA)的衛(wèi)星圖片,他證明了在太陽(yáng)風(fēng)最猛烈的時(shí)期,那些原本被認(rèn)為平靜的等離子體層完全侵蝕到了太空,這些等離子體的“入侵”會(huì)讓在太空的宇航員受到嚴(yán)重的電磁輻射,會(huì)導(dǎo)致國(guó)防和通訊衛(wèi)星內(nèi)部的電路板起火,并且使全球定位系統(tǒng)(GPS)產(chǎn)生多達(dá)250英尺的誤差。為此,格爾德斯坦重建了地球與太陽(yáng)相互作用的模型以便與新數(shù)據(jù)相符。在演示過(guò)程中,他向人們展示了等離子體磁層遠(yuǎn)比想象中的要多變。
4、梅勒迪·斯瓦茲 37歲 人體器官建造師
她向人們展示了人體內(nèi)部一種神秘的液體流如何幫助器官生長(zhǎng)
每個(gè)傷口都會(huì)提醒我們:人體內(nèi)流淌著熱血。但是美國(guó)西北大學(xué)的生物工程師斯瓦茲卻在研究一種不為人知但又很重要的液體流———人體組織之間的細(xì)胞間液的緩慢流動(dòng)。這種緩慢流動(dòng)很可能是科學(xué)家夢(mèng)寐以求的、成功在實(shí)驗(yàn)室里培植人體器官的關(guān)鍵所在。
以前,人們對(duì)促進(jìn)器官生長(zhǎng)的過(guò)程知之甚少,因此生物工程師只能再造一些簡(jiǎn)單的人體組織,例如皮膚和心肌。去年,斯瓦茲的人體細(xì)胞實(shí)驗(yàn)顯示,在器官生長(zhǎng)過(guò)程中,細(xì)胞間液的流動(dòng)能夠?qū)σ环N叫做成形素的蛋白質(zhì)進(jìn)行重新分配,這種蛋白質(zhì)會(huì)發(fā)出信號(hào)“指揮”人體建造毛細(xì)管網(wǎng)絡(luò)來(lái)支持器官生長(zhǎng),如果沒(méi)有這種緩慢流動(dòng),某些特定的人體組織就無(wú)法正常工作。
斯瓦茲進(jìn)行這項(xiàng)研究的動(dòng)力始于她的機(jī)械專(zhuān)業(yè)背景。在讀研究生時(shí),斯瓦茲的專(zhuān)業(yè)是工程學(xué)而非生物學(xué),直到今天,她還將自己的研究比喻為“拆開(kāi)一輛汽車(chē)來(lái)研究它的工作原理”。由于她的研究領(lǐng)域過(guò)于新奇,有時(shí)候還會(huì)遭遇研究項(xiàng)目不被批準(zhǔn)的難題。
5、薩拉·西格 35歲地外生命搜尋者
她通過(guò)電腦模擬出太陽(yáng)外行星的氣候、土壤,力求能找到地球的“兄弟”
西格現(xiàn)在是華頓卡內(nèi)基學(xué)院的高級(jí)研究員,是對(duì)太陽(yáng)系外的行星大氣進(jìn)行深入研究的先鋒。由于她大多數(shù)的研究在該領(lǐng)域都出于開(kāi)創(chuàng)性的,所以她的研究也常常是其他行星大氣研究者出發(fā)的起點(diǎn)。
在過(guò)去10年,天文學(xué)家已發(fā)現(xiàn)200顆環(huán)遙遠(yuǎn)恒星軌道運(yùn)行的新行星,而這其中并無(wú)一顆行星看似地球。西格認(rèn)為這種狀況將會(huì)有所改變。她已想出一種弄清楚遙遠(yuǎn)行星擁有何種大氣層的方式,試圖證明類(lèi)似我們地球一樣的行星遍布銀河系。
關(guān)于遙遠(yuǎn)行星構(gòu)成的資料非常少,西格通過(guò)想象從數(shù)千光年遠(yuǎn)的地方看地球的樣子,制成了外太陽(yáng)系行星的早期模型。西格的天體庫(kù)不僅顯示了新發(fā)現(xiàn)行星可能的構(gòu)成,也為天文學(xué)家的探尋目標(biāo)提供了思路。
迄今,西格已使用該方法對(duì)約12顆行星的大氣層進(jìn)行制表,如今她正在尋找諸如臭氧等“化學(xué)簽名”,這一點(diǎn)可以說(shuō)明同地球相似的條件,或許甚至還存在地外生命。
6、埃里?!べZ維斯 41歲 鳥(niǎo)語(yǔ)翻譯家
他發(fā)出的“鳴叫”以假亂真,更重要的是,他揭開(kāi)了這天籟之音的秘密
賈維斯這位杜克大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)家唱起雄性斑胸草雀的求愛(ài)歌曲的忠實(shí)版本時(shí),實(shí)在非常悅耳動(dòng)聽(tīng)。
賈維斯學(xué)會(huì)草雀唱歌的方法和其他草雀沒(méi)有兩樣:通過(guò)傾聽(tīng)其他鳴禽鳴叫并模仿它們的音調(diào)。這使得人類(lèi)和雀科鳴禽都成為了“發(fā)音學(xué)習(xí)者”,這在動(dòng)物王國(guó)屬于一個(gè)罕見(jiàn)的特點(diǎn)(只有人類(lèi)、鳴禽、蜂雀、鸚鵡、蝙蝠、海豚、鯨魚(yú)和大象能做到這一點(diǎn))。賈維斯的研究表明,這一共享能力扎根于類(lèi)似的大腦結(jié)構(gòu)中。這或許能夠證明“語(yǔ)言”是被編入所有脊椎動(dòng)物大腦中的先天能力。
賈維斯的研究證實(shí),雀科鳴禽利用兩個(gè)獨(dú)特的神經(jīng)系統(tǒng)通道來(lái)學(xué)習(xí)唱歌,一個(gè)位于大腦前部,一個(gè)位于大腦后部。他隨后發(fā)現(xiàn),在神經(jīng)學(xué)層面上,人類(lèi)也以相同的方式學(xué)習(xí)說(shuō)話或者唱歌。
賈維斯認(rèn)為,當(dāng)我們于三億年前擁有共同祖先時(shí),大腦就會(huì)適應(yīng)語(yǔ)言變化。倘若他的觀點(diǎn)正確,這說(shuō)明甚至是復(fù)雜的人類(lèi)語(yǔ)言也出自大腦的古老網(wǎng)絡(luò),同雀科鳴禽的“語(yǔ)言”來(lái)自相同的網(wǎng)絡(luò)。
一旦神經(jīng)科學(xué)家對(duì)這一基因藍(lán)圖有更為深刻的理解,他們就可以從理論上對(duì)其做出改變,或許是修復(fù)大腦損傷或只是增強(qiáng)我們學(xué)習(xí)新語(yǔ)言的能力。
7、劉易斯·萬(wàn)安 27歲矩陣建造者
游戲與科學(xué)完美結(jié)合,讓游戲創(chuàng)造價(jià)值連城的附加值———海量的數(shù)據(jù)庫(kù)
劉易斯·萬(wàn)安是瓜地馬拉人,全美計(jì)算機(jī)第一名??▋?nèi)基-梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)博士。
在求學(xué)期間,劉易斯陸和伯克利的教授一起研究出了CAPTCHA系統(tǒng)。CAPTCHA是一些自動(dòng)生成的測(cè)試,這些測(cè)試人類(lèi)可以識(shí)別,而計(jì)算機(jī)無(wú)法識(shí)別。比如認(rèn)證碼,隨機(jī)生成的字符形狀被弄得歪七扭八,盡管對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō),這些字依然可以識(shí)別,但對(duì)于現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)說(shuō),很多是很難識(shí)別的。Yahoo為了避免被惡意用計(jì)算機(jī)自動(dòng)注冊(cè)其郵箱,率先引進(jìn)了這一系統(tǒng)。
劉易斯后來(lái)研發(fā)出一種名叫ESP的游戲。這個(gè)游戲的玩法是:隨機(jī)抽出的兩個(gè)人被同時(shí)給予一張相同的圖片,兩人之間不能交流。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),每個(gè)玩家都必須用幾個(gè)詞或幾句話來(lái)描述這幅圖。如果兩人描述的詞匯一樣,則可以得分。兩分半鐘以?xún)?nèi),以能猜到一致詞匯的圖片數(shù)量,決定分?jǐn)?shù)高低。
游戲結(jié)束后,劉易斯就能得到關(guān)于圖片的準(zhǔn)確描述,這些信息逐漸積累稱(chēng)一個(gè)可以精確找圖的龐大數(shù)據(jù)庫(kù)。Google已經(jīng)買(mǎi)下了ESP游戲,用它來(lái)提高圖片搜索的精確性。
8、奧馬爾·雅奇 41歲氫納米建筑師
他建造的“微型腳手架”將來(lái)有一天可以讓你用氣罐盛放氫
走出位于洛杉磯加利福尼亞大學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,關(guān)上門(mén),又回頭看了看。奧馬爾。雅奇咧了咧嘴,說(shuō)道:“對(duì)我所從事的職業(yè)來(lái)說(shuō),我有一個(gè)天大的秘密,那就是我害怕化學(xué)品?!?br>
對(duì)一個(gè)化學(xué)家來(lái)說(shuō),這是一種不太可能的恐怖癥,因?yàn)樗难芯空撐谋涣袨樵擃I(lǐng)域最有影響力的文章之一。但雅奇之所以選擇化學(xué)這個(gè)領(lǐng)域是因?yàn)樗矚g攻克化學(xué)中活躍思維的一道道難題,而不是與爆炸物有關(guān)的因素。他用自己曾發(fā)明的一種物質(zhì)裝滿水壺,但這個(gè)水壺卻能比一間空屋子容納更多的天然氣,這可能會(huì)帶來(lái)“氫汽車(chē)”可用的第一個(gè)燃料箱的發(fā)明。如果你將這種物質(zhì)放大10億倍,它們看起來(lái)就像巨大的腳手架。以前,材料科學(xué)家們見(jiàn)過(guò)類(lèi)似的結(jié)構(gòu),但他們無(wú)法將其變成各種用于特殊目的的材料。美國(guó)南佛羅里達(dá)大學(xué)教授邁克。扎沃羅特科表示,按化學(xué)家的規(guī)范來(lái)設(shè)計(jì)這些結(jié)構(gòu)是個(gè)夢(mèng)想,雅奇正是將這一夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)的人。
為了建造這種結(jié)構(gòu),雅奇使用微型金屬支架,因?yàn)樗鼈兡軜?gòu)成穩(wěn)固的接合點(diǎn),讓他可以建成各種各樣的模式。例如,他建造的構(gòu)造結(jié)實(shí)的“蜂房”就能儲(chǔ)存大量氣體,氣體分子會(huì)粘在橫梁上,越聚越緊,在沒(méi)有高壓或低溫的情況下將氣體壓縮。
正如在約旦他還是個(gè)小孩時(shí),雅奇就希望獨(dú)立管理自己的生活,每當(dāng)父母要求檢查成績(jī)單時(shí),他都感到很不愉快。在16歲時(shí),他獨(dú)自搬到美國(guó)開(kāi)始了大學(xué)生活,從那時(shí)到現(xiàn)在,他一直致力于科學(xué)研究。
9、陶哲軒 31歲數(shù)學(xué)領(lǐng)域的“通才”
他在數(shù)學(xué)領(lǐng)域搜尋他的下一個(gè)“訣竅”
2006年8月22日,在馬德里第二十五屆國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)上,澳籍華裔數(shù)學(xué)天才陶哲軒教授與俄羅斯和法國(guó)的3位數(shù)學(xué)家分別獲得菲爾茨獎(jiǎng)。澳大利亞華裔數(shù)學(xué)家陶哲軒是個(gè)密碼破譯大師,他開(kāi)發(fā)出了一種嶄新有效的破譯方法,能夠?qū)⒘闵⒌男畔⑵纹礈惖揭黄稹?br>
陶哲軒的這一成就還得感謝加利福尼亞州大學(xué)洛杉磯分校的日托服務(wù)。在托兒所外等著接孩子時(shí),陶哲軒和一位來(lái)自加州理工學(xué)院的數(shù)學(xué)家埃馬紐埃爾。坎德斯突發(fā)奇想,想知道在只理解了零碎片段的情況下能否重組一個(gè)完整的信息。利用幾何學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和微積分學(xué)的知識(shí),他們不但證明了這樣的信息重組在某些情況下是可能的,而且還推出了重組方法。他們的這項(xiàng)技術(shù)正在被那些希望整理混亂信息的人所使用,美國(guó)中央情報(bào)局竊聽(tīng)可疑電話和醫(yī)生修復(fù)腦掃描圖像中的斑點(diǎn)時(shí),都會(huì)用到這一技術(shù)。
這項(xiàng)技術(shù)證明了陶哲軒的才華:在新領(lǐng)域取得突破性發(fā)現(xiàn)需要精通數(shù)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。
正是這個(gè)才華讓陶哲軒贏得了今年的菲爾茲獎(jiǎng)(被譽(yù)為數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng))。陶哲軒是1986年以來(lái)贏得這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的最年輕的數(shù)學(xué)家。早在1986年,11歲的陶哲軒就在國(guó)際奧林匹克數(shù)學(xué)競(jìng)賽中獲勝,是當(dāng)時(shí)最年輕的奧林匹克數(shù)學(xué)競(jìng)賽獲勝者。陶哲軒21歲在普林斯頓大學(xué)獲得了博士學(xué)位,24歲就成為美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校教授。目前,陶哲軒至少在數(shù)學(xué)的5個(gè)分支領(lǐng)域取得了顯著成就。
10、凱利·道甘 26歲蚓語(yǔ)者
挑戰(zhàn)達(dá)爾文的蚯蚓吃出一條路的理論,她通過(guò)蚯蚓探索神秘的地下世界
凱利·道甘是美國(guó)緬因州大學(xué)的一名在讀博士生,她的工作是要讓地下的世界亮出來(lái)。她要挑戰(zhàn)一個(gè)長(zhǎng)達(dá)一世紀(jì)的理論,這個(gè)理論正是達(dá)爾文所認(rèn)可的,是有關(guān)蚯蚓是如何運(yùn)動(dòng)的理論。
蚯蚓是一種非常難以觀察的蠕蟲(chóng),生物學(xué)家從來(lái)就不能明確地說(shuō)出它們是如何運(yùn)動(dòng)的。達(dá)爾文是首先對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查的科學(xué)家之一,達(dá)爾文認(rèn)為,當(dāng)蚯蚓拱進(jìn)土里時(shí),它會(huì)吞掉前面的土,給自己開(kāi)辟一條道路。達(dá)爾文的理論被人接受了120多年,但是后來(lái),科學(xué)家提出了一個(gè)問(wèn)題:蚯蚓為什么如此熱衷于挖地洞呢?與走路、游泳以及飛行等方法相比,吃出一條路來(lái)似乎是一種效率格外低的方法。
道甘認(rèn)為,蚯蚓一定是在使用一種竅門(mén)幫助它們挖通泥土為自己開(kāi)出一條路來(lái),最后她終于找到了一個(gè)被稱(chēng)為“光彈性壓力分析”的方法,她發(fā)現(xiàn)用海水和白明膠混合在一起具有海底沉淀物的物理特性,然后讓其沉在一個(gè)容器底下。她把一條蚯蚓放上去,拍攝它挖地洞的情況。通過(guò)研究蚯蚓周?chē)膲毫?chǎng),道甘發(fā)現(xiàn)蚯蚓其實(shí)是把嘴伸出來(lái)像一個(gè)木楔子一樣撬開(kāi)泥土,然后很從容易地進(jìn)入由于裂紋而產(chǎn)生的空隙。為了保持向前運(yùn)動(dòng),它們就不停地撬開(kāi)泥土產(chǎn)生縫隙,這比蚯蚓吃掉泥土打通道路要少花費(fèi)很多能量。
道甘的發(fā)現(xiàn)改變了科學(xué)家對(duì)整個(gè)地下生態(tài)系統(tǒng)的理解,生物學(xué)家意識(shí)到蛤蜊、海膽甚至生長(zhǎng)的樹(shù)根前端打出的洞穴都是在活的杠桿的作用下完成的。