畢升編譯器
1. 有哪位科學家偶然發明了玩意兒
1,張衡
東漢時期,也就是距今約一千八百多年前(公元117年),一台利用水力推動運轉的大型天文儀器――「水運渾象」在東漢的京都洛陽製造成功。相隔二十年後(公元138年),安置在京都洛陽的又一台儀器――「候風地動儀」,准確地報告了西方千里之外發生的地震。這標埋讓遲志著人類開始了用儀器記錄研究地震的新紀元。
這兩台著名儀器的發明者就是張衡——我國東漢時期偉大的科學家、文學家。張衡對中國古代的天文學、地震學和機械力學作出了傑出的貢獻,傳說他還製造過指南車、記里鼓車等,因其機械製造水平很高,被尊稱為「木聖」。
張衡生平
張衡,字平子,章帝建初三年(公元78年),誕生於南陽郡西鄂縣石橋鎮一個破落的官僚家庭(今河南省南陽市城北五十里石橋鎮)。祖父張堪是地方官吏,曾任蜀郡太守和漁陽太守。張衡幼年時候,家境已經衰落,有時還要靠親友的接濟。正是這種貧困的生活使他能夠接觸到社會下層的勞動群眾和一些生產、生活實際,從而給他後來的科學創造事業帶來了積極的影響。
當時的南陽是經濟和文化都很發達的地區,有「南都」之稱。張衡在這樣的環境熏陶下,加上他自幼刻苦好學,在青少年時代就已經為後來從事文學和科學事業打下了良好的基礎。
由於家中的經卷典籍慢慢地不能滿足張衡的求知慾望了,於是從十六歲開始,他便離鄉游學,廣結學者名流。他曾到漢朝故都長安一帶,游覽了當地的名勝古跡,考察了周圍的山川形勢、物產風俗、世態人情。後來他又到了當時的首都洛陽,就讀於最高學府——太學。並成為學識比較淵博的學者。當時,地方上曾經推舉他做「孝廉」,公府也多次招聘他去做官,但都被他拒絕了。
張衡自幼就對文學有特殊的愛好和研究。他的文學作品很多,風格也各不相同。有的形式短小,重在抒情,如《歸田賦》。有的氣勢磅礴,廣寫景物,如《二京賦》;有的特色突出,獨樹一格,如《四愁詩》、《同聲歌》等。
和帝永元十二年(公元100年),二十三歲的張衡應邀回鄉出任南陽太守鮑德的主簿,掌管文書工作。並在辦理政務之餘,潛心於文學創作。他以游學長安和洛陽的見聞作為素材,先後花了十年功夫,精心雕琢、反復修改,於安帝永初元年(公元107年)寫成著名的《東京賦》和《西京賦》,總稱為《二京賦》,為人們廣為流傳,他畫的畫也很出色。
後來,鮑德調任,張衡便辭職回家。掌握朝政的皇親鄧騭為了籠絡士人,幾次派人邀請張衡作他的幕僚,以增強自己這一派的勢力。但張衡一方面厭惡外戚專權,一方面想專心鑽研學問,都堅決地拒絕了。
在張衡三十四歲的時候,他的研究興趣逐漸轉到哲學和自然科學方面。他很喜愛揚雄的哲學著作《太玄經》。《太玄經》的內容涉及天文、歷法、數學等方面,引起了他很大的興趣。《太玄經》里的一些樸素的唯物主義觀點也給了張衡以很大的啟發。
安帝永初四年(公彎李元111年),張衡應征進京,先後任郎中、太史令、公車司馬令等低、中級官職。其中擔任太史令時間最長,前後達十四年之久。太史令是主持觀測天象、編訂歷法、候望氣象、調理鍾律(計量和音律)等事務的官員。在他任職期間,對天文歷算進行了精湛的研究,做出了重大的貢獻。
漢朝時,關於天體運動和宇宙結構的學說已經出現了三種:蓋天說、渾天說和宣夜說。蓋天說又稱天圓地方說,認為天是圓的,像一把張開的傘,地是方的象一個棋盤;渾天說認為天地的形狀像一個雞蛋,天與地的關系就像蛋殼包著蛋黃;宣夜說認為天沒有一定的形質,日、月、五星(金、木、水、火、土五大行星)等都飄浮在氣體中。
張衡根據自己對天體運行規律的認識和實際觀察,認真研究了這三種學說,認為渾天說比較符合觀測的實際。他繼承和發展了前人的渾天理論,大膽地對天象提出了許多新的見解。
張衡在西漢耿壽昌發明的渾天儀的基礎上,根據自己的渾天說,創制了一個比以前都精確、全面的多的「渾天儀」。創制了一個能夠精確在表演渾天思想的「渾天儀」。
渾天儀是一個可以轉動的空心銅球。銅球外表刻有二十八宿和其他一些恆星的位置;球體內有一根鐵軸貫穿球心,軸的兩端象徵北極和南極。球體的外面裝有幾個銅圓圈,代表地平圈、子午圈、黃道圈、赤道圈,赤道和黃道上刻有二十四節氣。凡是張衡當時知道的重要天文現象,都刻在了渾天儀上。
為了使「渾天儀」能自動轉動,張衡又利用水力推動齒輪的原理,用滴壺滴出來的水力推動齒輪,帶動空心銅球繞軸滑磨旋轉。銅球轉動一周的速度和地球自轉的速度相等。這樣,人們坐在屋子裡,便能從渾天儀上看到天體運行的情況了。
從公元89年到140年,東漢都城洛陽和隴西一帶,共出現過三十三次地震。特別是公元119年,洛陽和其他地區連續發生了兩次大地震,促進了張衡加緊對於地震的研究。他終於在公元132年,發明並製造出了我國第一架測報地震的儀器——地動儀。
張衡製造的這台地動儀,相當靈敏准確。公元138年的一天,地動儀精確的測知距離洛陽一千多里的隴西發生地震,表明他的精密程度達到了相當高的水平。歐洲在1880年才製造出類似的地震儀,距張衡已經晚了一千七百多年。
在氣象學方面,張衡還創造了一種測定風向的儀器——侯風儀,又叫相風銅鳥。是在一根五丈高的桿頂安放一隻銜著花的銅鳥,可以隨著風向轉動。鳥頭所對的方向就是風向。這個儀器和歐洲裝在屋頂上的候風雞相似,但是後風雞是在十二世紀才出現的,比起張衡的候風儀晚了一千年。
張衡一生為我國的科學文化事業作出了卓越的貢獻,是我國古代偉大的科學家之一。他謙虛謹慎、勤學不倦。「如川之逝,不舍晝夜」,幾十年如同一日,在所從事的事業中表現出了一絲不苟、精益求精、不畏強權、勇於進取的研究風格。而他不慕名利的高尚品德更值得我們學習。
永和四年(公元139年),張衡請求告老還鄉不準,又被調到朝中做尚書,但只任職一年就與世長辭了,終年六十一歲。
《靈憲》
張衡一生所著的天文學著作,以《靈憲》最為著名。這是一部闡述天地日月星辰生成和它們的運動的天文理論著作,代表了張衡研究天文的成果。它總結了當時的天文知識,雖然其中也有一些錯誤,但還是提出了不少先進的科學思想和獨到見解。
例如,在闡述渾天理論的時候,雖然仍舊保留著舊的地平概念,並且提出了「天球」的直徑問題,但是張衡進一步明確提出在「天球」之外還是有空間的。他說:「過此而往者,未之或知也。未之或知者,宇宙之謂也。宇之表無極,宙之端無窮」。就是說,我們能夠觀測到的空間是有限的,觀測不到的地方是無窮無盡,無始無終的宇宙。這段話明確地提出了宇宙在時間和空間上都是無窮無盡的思想,是十分可貴的。
張衡在《靈憲》中指出月亮本身並不發光,月光是反射的太陽光。他說「夫日譬猶水,火則外光,水則含景。故月光生於日之所照,魄生於日之所蔽;當日則光盈,就日則光盡也」(景就是影,魄指月亮虧缺的部分)。他生動形象地把太陽和月亮比做火和水,火能發光,水能反光,指出月光的產生是由於日光照射的緣故,有時看不到月光,是因為太陽光被遮住了。他這種見解在當時是十分新鮮的,也是正確的。
同時,張衡還進一步解釋了月食發生的原因。他說:「當日之沖,光常不合者,蔽於地也,是謂暗虛。在星則星微,遇月則食。」這段話的意思是:「望月」時,應該能看到滿月,但是有時看不到,這是因為日光被地球遮住的緣故。他將地影的暗處叫做「暗虛」,月亮經過「暗虛」時就發生月食,精闢地闡述了月食的原理。至於「在星則星微」一句,說的是星星碰上「暗虛」就隱而不見了。
現在看來這種說法是不正確的。由於星星距地球極為遙遠,又大都是發光的恆星,不象月球一樣屬於行星,因此沒有任何一個星星會進入地球的影子之中而失去了光芒。這是張衡的不足之處。這也可以看出在當時的水平下,古人的研究不可能作到盡善盡美。今人也一樣,做任何事情的時候都不可能將事情作的絕對正確,但一定要最大程度的正確反映客觀現實。
此外,張衡在《靈憲》中還算出了日、月的角直徑,記錄了在中原洛陽觀察到的恆星二千五百多顆,常明星一百二十四顆,叫得上名字的星約三百二十顆。這和近代天文學家觀察的結果是相當接近的。
在張衡的另一部天文著作《渾天儀圖注》里還測定出地球繞太陽一年所需的時間是「周天三百六十五度又四分度之一」,這和近代天文學家所測量的時間365天5小時48分46秒的數字十分接近,說明張衡對天文學的研究已經達到了比較高的水平。
2,蔡倫
紙的發明家蔡倫的名字也許鮮為人知。與他的重大發明相比,他在西方受到忽視的程度的確使人瞠目,有些大部頭的網路全書里甚至沒有一篇短文提及到他,他的名字在標準的歷史教程中也很少提到。由於紙的重要性顯而易知,所以有關蔡倫史料的缺乏會使人們認為他這個人物是純屬虛構。但是經過仔細研究就清楚地說明蔡倫確有其人。他在中國皇宮當過官吏,約在105年他把紙的樣品呈獻給皇帝。中國有關蔡倫發明的記載出現在漢朝正式的史書中,記述翔實可信,沒有一點神秘或傳奇的色彩。中國人總是把紙的發明歸功於蔡倫,他的名字在中國是家喻戶曉,婦孺皆知。
有關蔡倫的生平人們知道的並不多。中國的史書中提到他是個太監,還提到皇帝對他的發明不勝喜悅,因而對他加以擢升提拔,使他名利雙收。但是由於後來他參與了宮廷政變,因而一跌不振。有的史書中敘述道:蔡倫一被革職就穿上最漂亮的服裝,喝下致命的毒葯。
公元二世紀紙在中國就有了廣泛的作用,不到幾百年時間中國人就向亞洲其他一些地區出口紙。在很長的時期里,他們對造紙技術保密。但是751年有些中國造紙工人被阿拉伯人俘虜,不久撒馬爾罕和巴格達都有了造紙業。造紙技術逐漸傳遍了整個阿拉伯世界。12世紀歐洲人從阿拉伯人那裡學到造紙技術。紙的使用逐漸廣泛起來,古騰堡發明現代印刷術印刷術後,紙在西方取代了羊皮紙,成為主要的書寫材料。
今天紙的使用非常普遍是不言而喻的。很難想像出沒有紙世界會是個什麼模樣。在蔡倫以前的中國,書籍大多是用竹子做的,這樣的書顯然極其笨重。有些書是用絲綢做的,代價昂貴,得不到普及。在西方,紙未引進以前的大多數書是用牛皮紙和羊皮紙製成的,這兩種紙就是經過特殊加工的羊皮和小牛皮;紙取代了希臘人、羅馬人和埃及人喜歡用的紙莎草紙。牛羊皮紙和紙莎草紙都是稀罕之物,而且造價昂貴。
今天,書和其他文字材料造價低廉,產量巨大,在很大程度上是由於紙的問世。要是沒有印刷機,紙就絕對不會象今天這樣重要,但是如果沒有低廉豐富的印刷材料,印刷機也確是無矢之弓。
那麼哪個人的名次應該排得高些,蔡倫還是古騰堡呢?雖然我認為兩者幾乎不相上下,但是我還是把蔡倫排得略高些,其理由如下:(1)紙除了作書寫材料外,還有許多其它用途,實際紙的用途之廣使人出乎意料。目前製造的紙張有很大的百分比不是作為印刷材料,而是作為其他用途。(2)蔡倫早於古騰堡。若當時沒有紙,古騰堡完全有可能發明不出印刷術。(3)假如這兩項發明只出現一項的話,我認為使用刻版印刷(早在古騰堡之前)和紙會比使用活字印刷術和羊皮紙生產出來的書籍更多。
把蔡倫和古騰堡列入世界上曾出現過的最有影響的十位人物當中妥當嗎?為了充分認識紙和印刷術的重要性,有必要比較一下中西文化的發展情況。在公元二世紀以前,中國文化一直不如西方文化先進,但在公元後的一千年間,中國的成就則超過了西方。根據許多標准來看,七、八世紀中中國的文化在世界上最為先進。但是在15世紀後,西方超過了中國。人們對這些變化從不同角度上做出了許多不同的解釋,但是其中大多數說法都忽略了我認為是這個最簡單不過的解釋。
當然中東農業和書寫實際上比中國起步早些,但是僅僅這一點還不能說明為什麼中國文化一直落後於西方文化。我認為關鍵的原因是在蔡倫之前中國沒有方便的書寫材料。西方世界有紙莎草紙,雖然這種材料有其缺陷,但是卻比用木頭或竹子做的書具有無比的優越性。缺乏適當的書寫材料是中國文化進步的一種極大的障礙。中國學者需要用車隨行帶上在我們看來是可憐的幾本書。可想而知,用此依據來掌管政務,是何等的艱難。
但是蔡倫對紙的發明,完全改變了這種狀況。由於有了適當的書寫材料,中國文化得到了迅速發展,幾百年內就趕上了西方。
(當然西方的政治分裂是其中一個因素,但就整個發展來看卻是微不足道的。中國在第四世紀雖然不如西方那麼統一,但卻在文化方面取得了迅速的進步。)在隨後的幾百年中,西方發展得比較慢,而中國卻出現了諸如指南針、火葯和刻板印刷術等重大發明。由於紙比羊皮紙便宜又容易大量生產,所以整個形勢就發生了根本的變化。
西方國家開始使用紙以後,就堪與中國平起平坐,甚至成功地縮小了文化上的差距。但是馬可·波羅的著作說明了這樣一個事實,就是在十三世紀,中國也遠比歐洲繁榮昌盛。
那麼中國為什麼最後又落在西方後頭呢?人們說出各種不同的復雜的文化上的原因。但是也許一種單純的技術上的原因就能說明這個問題。在15世紀的歐洲,一個名叫約翰·古騰堡的天才發明了一種可以大規模印刷書的技術,因而歐洲文化得到了迅速的發展。但中國卻沒有古騰堡,因而中國人仍使用刻字印刷術,其文化相對說來就發展得慢些。
如果有人同意上述分析,那麼他就得同意這樣的結論:蔡倫和古騰堡是歷史上中心人物之二。實際上把蔡倫排得遠遠高於大多數其他發明家還有另一個原因。大多數發明是其時代的產物,即使實際上不曾有那些發明者,那些發明也會出現。但是就紙而言,顯然不存在這種情況。歐洲人在蔡倫以後一千年才開始造紙,而且其中的唯一原因是當時他們從阿拉伯人那裡學會了造紙技術。就造紙而論,其他一些亞洲國家甚至在看到中國造的紙以後自己也不知道怎樣才能造出紙來。顯然發明一種造紙技術是相當難的,它決不會出現在發達程度一般的國家裡,而且需要有天賦的個人做出傑出的貢獻。蔡倫就是個這樣的人,他使用的造紙技術基本上沿用至今(不包括1800年前後實行的機械化)。
上述這些就是我認為應該把古騰堡和蔡倫列入本書前十名當中的理由,而把蔡倫排在古騰堡之前。
摘自:湖北教育出版社《歷史上最有影響的100人》
3,畢升
姓名:畢升
國家或者地區:中國
學科:發明家
發明創造:活字印刷術的發明者
畢升(?- 1051)中國古代發明家。徽州(今安徽歙縣)人。在唐代發明雕版印刷術的基礎上,宋仁宗慶歷年間(1041-1048年),平民畢升創造了活字印刷術。這是中國對於世界文明的發展所作出的又一偉大貢獻。畢升用一種細膠泥刻成單個反體字,一字一印,字的筆劃凸出的高度像銅錢的邊緣那樣厚薄,字刻好後,把印泥放入火中燒硬。然後取一塊鐵板,在上面塗一層松脂、黃蠟和紙灰等製成的固著劑,再將一個鐵框放在鐵板上,把要印的文字一個個有序地排列在鐵框放在鐵板上,把要印的文字一個個有序地排列在鐵框內。排滿了字的鐵框就為一版,放到火上烘烤,等脂蠟稍稍熔化,就用另一塊很平的鐵板壓在字面上,字面即被壓平,待其冷卻後,泥活字便粘在一起,成為活字版了。這樣的活字版即可施墨鋪紙印刷。印完之後,再經烘烤,取下活字,又可再用。
我國是最早發明印刷術的國家,早期的印刷方法是把圖文刻在木板上用水墨印刷的,現在的木板水印畫仍用此法,統稱為「刻版印刷術」。刻版印刷術的前身是公元前流行的印章捺印和五世紀出現的拓印碑石等方法。造紙和制墨等生產技術出現以後,逐漸發明了刻板印刷術。到了唐代,刻板印刷在我國已非常盛行,並先後傳至朝鮮、日本、越南、菲律賓、伊朗等國,影響到非州和歐州。公元十一世紀以後,隨著社會生產的發展,印刷術出現了許多重大的改革和發明。宋代慶歷(公元1041年)間,畢升首創泥活字版,使書籍印刷更為方便。據沈括的《夢溪筆談》記載,畢升發明在膠泥片上刻字,一字一印,用為燒硬後,便成活字。排版前,先在置有鐵框的鐵框的鐵板上敷一層攙和紙灰的松脂蠟,活字依次排在上面,加熱,使蠟稍溶化,以平板壓平字面,泥字即因著在鐵板上,可以象雕板一樣印刷。此外,他還研究過木活字排版。活字可以多次使用,比整版雕刻經濟方便。
4,杜詩
杜詩
中文名稱: 杜詩
又名: 字君公
性別: 男
所屬年代: 漢代
生卒年: ?—前38
生平簡介
杜詩,(?-38)東漢機械工程家。字君公。河南汲縣(今河南)人。光武帝時,為侍御史。建武七年(公元31年),任南陽太守時,創造水排(水力鼓風機),以水力傳動機械,使皮製的鼓風囊連續開合,將空氣送入冶鐵爐,鑄造農具,用力少而見效多。他還主持修治陂池,廣開田池,使郡內富庶起來。有「杜母」之稱。南陽人稱贊說:「前有召父(召信臣),後有杜母」。
杜詩 字公君。河內汲縣(今屬河南)人。生年不詳;東漢建武十四年(公元
38年)卒於南陽郡(今河南南陽)。機械、農田水利。
杜詩青年時期就才能出眾,在河內郡(今河南武陟西南)任吏員時,人們贊揚
他處事公平。光武帝初年,為侍御史。當時將軍蕭廣放縱士兵,在洛陽民間為非
作歹,老百姓惶恐不安。杜詩通告蕭廣約束部下,蕭廣不予理睬。杜詩下令按法
誅蕭廣,並將經過情形向上匯報,得到表揚。光武帝見他能幹,又派他去河東郡
(今山西夏縣西北)誅剿降漢復又叛變的楊異等人。杜詩到了大陽(今山西平陸西
南,屬河東郡),聽說楊異率部下企圖北渡,立即派人設法焚燒掉他們的渡船;
另又派人收服河東郡的地方軍,並進行突然襲擊,終於殲滅楊異等人。杜詩被遷
為成皋(今河南滎陽■水鎮)令,任職3年,政績裴然。再遷為沛郡(今安徽濉溪縣
西北)都尉,轉汝南(今河南平輿縣北)都尉,「所在稱治」。建武七年(公元31
年),杜詩遷升為南陽郡太守。在南陽郡任職7年,「政治清平,以誅暴立威,善
於計略,省愛民役」,「政化大行」。在此期間,他還做了兩件在科學技術史上
有意義的事:一是興修水利;一是製做水排。建武十四年病死,身後「貧困無田
宅,喪無所歸」。最後由朝廷賜賻才得以喪葬。
秦漢時期,長江長江流域的灌溉以漢水支流唐白河地區的發展最為顯著,而唐白
河的灌溉又以今河南的南陽、鄧縣、唐河、新野一帶較為發達。唐白河地區為浸
蝕、沖積平原沖積平原,年降雨量約900毫米左右,氣候溫和,適於作物生長。這里開發
較早,到西漢中期經濟已相當發達。農田水利在西漢後期有突飛猛進的發展。元
帝時(公元前48—前33年),南陽太守召信臣對此地的水利和農業生產有特殊貢獻,
因而受到當地百姓的擁戴,被譽為「召父」。東漢時期,南陽水利事業進一步興
盛,杜詩在這方面也作出了很大成績,促進了當地農業生產的發展。史載,杜詩
「修治陂池,廣拓土田,郡內比室殷足」。
所謂「水排」,就是利用水力推引韝鞴鼓風的器具,用於冶金。生鐵的早期
發明,是中國對世界冶金技術的傑出貢獻。要獲得液態生鐵,需有較高的爐溫。
有風就有鐵,鼓風技術對於生鐵冶鑄的發展有著極重要的意義。《禮記》禮記說:
「良冶之子,必學為裘。」從商周以來,都用皮囊鼓風,子繼父業,年輕工匠必
須學會縫制皮囊的技巧。說明早期冶鑄匠師高度重視鼓風器具的製做。鼓風裝置
由人力驅動(人排)發展到用畜力和水力驅動(馬排、水排),是東漢冶鐵技術的重
大創新。由於杜詩的倡導,水排至遲在公元1世紀上半葉於南陽地區已較多地使
用。《後漢書·杜詩傳》說杜詩「造作水排,鑄為農器,用力少,見功多,百姓
便之」。水排的功效不僅比人排,就是比馬排也高得多,《三國志·魏志·韓暨
傳》寫道:「舊時冶作馬排,每一熟石,用馬百匹。更作人排,又費功力。暨乃
以長流為水排,計其利益,三倍於前。」鑒於杜詩的功績,南陽老百姓把他比之
召信臣,說:「前有召父,後有杜母。」元代《王禎農書》詳細記述了立輪式和
卧輪式水排的形制,並繪有圖形。
文獻
原始文獻
[1](劉宋)范曄撰,(唐)李賢等註:後漢書·杜詩傳,中華書局, 1965。
研究文獻
[2]《中國水利史稿》編寫組:中國水利史稿·上冊,水利電力出版社,
1979。[3]華覺民等編譯:世界冶金發展史,科學技術文獻出版社,1985。
(科學出版社《中國古代科學家傳記》)
附
中國古代發明家
姓名 領域 年代 發明作品 簡介
石申 天文學 戰國時期 第一部天文巨著「天文」 石申--戰國時期的天文學家,石申第一部天文巨著「天文」。西漢後,人們尊稱「天文」一書為「石氏星經」。書中標有 121 顆恆星的位置,書中還記有水、木、金、火、土五大行星的運行及交食等情況。石申編制了最早的星表。並稱之「少陽」已認識到能自身發光。
劉焯 天文學 隋代 《皇極歷》 劉焯--隋代天文學家。創制了《皇極歷》,他首先考慮到了日、月視運動的不均勻性,創立了等間距二次差內插法。計算日月視運動的速度。同時他把差歲改為 75 年差一度。
一行 天文學 唐代 《大衍歷》 一行--唐代天文學家。他編制出一部新的歷法《大衍歷》,它包括十篇歷議,是古代非常先進的歷法。早在公元前 13 世紀,中國人以太陽和月亮運動為依據,創立了一種陰陽歷法。
楊忠輔 文學家 南宋時期 《統天歷》 楊忠輔--中國南宋時期天文學家。他創制了《統天歷》,他確定回歸年長度為 365.2425 日。並發現回歸年長度有消長現象。
洛下閎 天文學 漢代 赤道式儀器 洛下閎--中國漢代天文學家。改創了赤道式儀器,定下了赤道式渾儀的基本結構。
蘇頌 天文學 宋代 天象儀 蘇頌--中國宋代天文學家。和韓公廉合作製成了天象儀及水運儀象台,是中國古代第一架天象儀。有 8 人高,每層有門,一到時間門開,木人出來報時。(後面有漏壺和機械繫統)。
莘七娘 10 世紀 孔明燈,走馬燈 莘七娘——在10世紀時發明了松脂燈(孔明燈)作為打仗時的信號燈,這是中國人最早利用熱氣球。同時發明了走馬燈,這是航空燃氣渦輪的始祖。
裴秀 224~271 創立了繪制平面地圖的理論「制圖六體」 裴秀——在中國最早創立了繪制平面地圖的理論「制圖六體」。並繪制了《禹貢地域圖》。
馬鈞 機械設計 三國時代 龍骨水車(又叫翻車) 馬鈞——魏國人,傑出機械設計和創造家。三國時代創制了龍骨水車(又叫翻車),他能連續提水,灌溉用的水機具——桔槔。結構非常巧妙,有天下之名巧之稱
李春 橋梁設計 605~617 趙州橋 李春—— 605~617 年,首創了在主拱圖上設小腹拱的敞肩式拱橋。有名的趙州橋就是他設計的。
丁緩 發明家 漢代 被中香爐、常滿燈、旋轉風扇 丁緩——漢代,在 180 年生於長安。發明的物品有被中香爐、常滿燈、旋轉風扇,有長安巧工之稱。
沈括 科學家 宋朝 石油命名最早由他提出 沈括—— 1031~1095 年,宋朝科學家,石油命名最早由他提出。
蔡倫 62~121 紙 蔡倫—— 62~121 年,蔡倫採用樹皮、麻頭、破布、舊魚網為原料造紙成功。 105 年將此發明報皇帝。於 114 年被皇帝封為龍亭侯。當時人稱紙為蔡侯紙。 12 世紀,造紙術間接傳到歐洲。 13 世紀,蒙古人用蔡侯紙在波斯發行第一批紙幣。 14 世紀,朝鮮、越南、日本也開始使用紙幣。紙牌然後經由阿拉伯國家再傳到歐洲。
畢升 1041~1048 活字印刷術 畢升—— 1041~1048 年,中國北宋人。發明了活字印刷術。
杜詩 91~不祥 水力鼓風機 杜詩—— 91 年,河南人。首創了水力鼓風設備水排。即利用水力推動風扇鼓風。是世界上最早的水力鼓風機,比歐洲早了 1100 年。
浦元 三國時期 淬火技術 浦元—— 300 年,三國時期。首創淬火技術,使鋼刀堅而有彈性。
孫子 三國時期 孫子算經 孫子—— 300 年,乘余定理的起源一題為「物不知數」,寫了「孫子算經」一書系統論述了籌算記數制。
秦九韶 數學 1202~1247 創立解一次同餘式的「大 衍求一術」和求高次方程數值解的正負開方術 秦九韶—— 1202~1247 年,中國數學家。寫有《數書九章》,創立解一次同餘式的「大 衍求一術」和求高次方程數值解的正負開方術。
李治 數學 測園海鏡 李治——中國數學家,著有「測園海鏡」是中國第一本系統改述「天元術」的巨書。
沈括 宋朝 沈括發現用細線系在磁針的中央(指南針),並將其懸掛起來。經過觀察、發現,寫進了他的著作《夢溪筆談》中。以後人們把用磁鐵製作的針成為指南針,還有指南桌。 13世紀到東方玩的義大利人馬可、波羅見到了指南針,並把它傳到了歐洲。
墨子 公元前 400 年 提出光是直線傳播的論點 墨子——公元前 400 年,墨子一書論述了杠桿平衡,提出光是直線傳播的論點。
2. 急求王選 畢升的簡介或故事
王選1937年2月5日出生於上海,少年時代就讀於上海南洋模範學校。1954年考入北京大學數學系,1958年畢業留校在無線電系任教,參與北大自行開發的中型計算機━━紅旗機的研製工作。1961年,他開始從事軟、硬體相結合的研究,探索軟體對未來計算機體系結構的影響。1964年承擔了國內較早的高級語言編譯系統━━DJS21機的ALGOL60編譯系統的研製。1975年投入到「漢字精密照排系統」項目的研究中。1981年,他主持研製成功中國第一台計算機漢字激光照排系統原理性樣機華光I型。1985年至1993年,他又先後主持研製成功並推出了華光II型到方正93系統共五代產品,以及方正彩色出版系統。他歷任北京大學計算機研究所講師、副教授、教授、博士生導師,副所長、所長,文字信息處理國家重點實驗室主任。1991年當選中國科學院學部委員(院士),1993年當選第三世界科學院院士,1994年當選中國工程院院士。1994年後任電子出版新技術國家工程研究中心主任,北大方正技術研究院院長,方正控股有限公司董事局主席、首席科技顧問,中國科協副主席,國家中長期科學和技術發展規劃總體戰略顧問專家組成員,中國國際交流協會副會長,中國國際經濟合作促進會理事長,中國印刷技術協會名譽會長,中國專利保護協會名譽會長,中國發明協會名譽理事長,中國青少年網路協會名譽會長。1995年後擔任九三學社中央副主席。2003年當選為第十屆全國政協副主席。他是第八屆全國政協委員,第九屆全國人大常委會委員、全國人大教科文衛委員會副主任委員。
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畢升(?- 1051)中國古代發明家。北宋淮南路蘄州蘄水縣直河鄉(今湖北省英山縣草盤地鎮五桂墩村)人。在唐代發明雕版印刷術的基礎上,宋仁宗慶歷年間(1041-1048年),平民畢升創造了活字印刷術。這是中國對於世界文明的發展所作出的又一偉大貢獻。畢升用一種細膠泥刻成單個反體字,一字一印,字的筆劃凸出的高度像銅錢的邊緣那樣厚薄,字刻好後,把印泥放入火中燒硬。然後取一塊鐵板,在上面塗一層松脂、黃蠟和紙灰等製成的固著劑,再將一個鐵框放在鐵板上,把要印的文字一個個有序地排列在鐵框放在鐵板上,把要印的文字一個個有序地排列在鐵框內。排滿了字的鐵框就為一版,放到火上烘烤,等脂蠟稍稍熔化,就用另一塊很平的鐵板壓在字面上,字面即被壓平,待其冷卻後,泥活字便粘在一起,成為活字版了。這樣的活字版即可施墨鋪紙印刷。印完之後,再經烘烤,取下活字,又可再用。
1990年秋,湖北省英山縣草盤地鎮五桂墩村睡獅山麓出土了一方墓碑,據考證為畢升的墓碑。
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3. 誰能給我畢升和王選的資料。急啊!!!
畢升(?-約1051)北宋發明家。徽州(今安徽歙縣)人。活字印刷術的發明者。
我國是最早發明印刷術的國家,早期的印刷方法是把圖文刻在木板上用水墨印刷
的,現在的木板水印畫仍用此法,統稱為「刻版印刷術」。刻版印刷術的前身是
公元前流行的印章捺印和五世紀出現的拓印碑石等方法。造紙和制墨等生產技術
出現以後,逐漸發明了刻板印刷術。到了唐代,刻板印刷在我國已非常盛行,並
先後傳至朝鮮、日本、越南、菲律賓、伊朗等國,影響到非州和歐州。公元十一
世紀以後,隨著社會生產的發展,印刷術出現了許多重大的改革和發明。宋代慶
歷(公元1041年)間,畢升首創泥活字版,使書籍印刷更為方便。據沈括的《夢
溪筆談》記載,畢升發明在膠泥片上刻字,一字一印,用為燒硬後,便成活字。
排版前,先在置有鐵框的鐵框的鐵板上敷一層攙和紙灰的松脂蠟,活字依次排在
上面,加熱,使蠟稍溶化,以平板壓平字面,泥字即因著在鐵板上,可以象雕板
一樣印刷。此外,他還研究過木活字排版。活字可以多次使用,比整版雕刻經濟
方便。
王選同志(1937-2006)是享譽海內外的著名科學家、中國計算機漢字激光照排技術創始人,傑出的社會活動家,中國共產黨的親密朋友,出生於上海,生前擔任中國人民政治協商會議第十屆全國委員會副主席,九三學社中央副主席,中國科學院院士,中國工程院院士,北京大學教授。
獻身科學 勇於創新
出生在知識分子家庭的王選,自小熱愛科學,他的理想是成為一名祖國和人民需要的科學工作者。1954年,王選考入北京大學數學力學系。1956年分專業時,由於堅信計算技術在未來將大有作為,他毅然決定攻讀當時「冷門」的計算數學專業。
1961年,王選參與北大自行研製的中型計算機「紅旗機」的邏輯設計和系統調試任務。緊張的工作和嚴重營養不良使他患上重病。 但是,王選沒有消沉,他撐著虛弱的身子,從事ALGOL60高級語言編譯系統研究,終於在1967年和同事們一起完成了這一大型軟體,為在我國推廣計算機高級語言發揮了積極作用。
1975年春,王選開始著手漢字精密照排系統的研究。在充分研究國際技術發展方向後,大膽提出了跳過正在攻關的第二代、第三代照排機,直接研製尚無商品的第四代激光照排系統。這在當時是一個令世人震驚的大膽決策,充滿了創新精神,許多人對此很難理解,甚至開始非議他。但是,王選和他的夫人陳堃銶沒有氣餒。經過多次嚴密科學的論證,最終贏得了北京大學和電子部、新華社等部門以及協作單位的支持。
1979年到1984年,是王選科研道路最艱難的時期。隨著改革開放的逐步發展,英、美、日等國的著名廠商大舉進入中國,爭奪漢字照排印刷領域這塊巨大市場。我國產品在市場上受到猛烈沖擊,專家論證會也作出了主張引進國外產品的論斷。這時,幾乎身臨絕境的王選毅然作出了決戰市場的選擇。他和同事們排除干擾,不分晝夜,埋頭苦幹。1979年7月,漢字激光照排系統的原理性樣機研製成功。後來,王選稱自己從1975年到1993年這18年的研發過程,「逆潮流而上」,「九死一生」。
正是這種勇氣和精神,王選和他的團隊才有了漢字激光照排系統、方正彩色出版系統的相繼推出和大規模應用,從而實現了中國出版印刷行業「告別鉛與火、迎來光與電」的技術革命,成為我國自主創新和用高新技術改造傳統產業的傑出典範。
王選對科研項目的市場前景有著敏銳的洞察力,積極倡導產學研相結合,在北大方正集團中建立起中遠期的研發和銷售服務的一條龍體制,還力主由北京大學計算機研究所與北大方正集團共同成立方正技術研究院,走出了一條科研成果產業化的成功道路。他的努力,引發報業和印刷業三次技術革新,使得漢字激光照排技術佔領99%的國內報業市場以及90%的海外華文報業市場。
取得這些驚人成就後,王選並不滿足。他認為,只有開發出非中文領域的出版系統打入發達國家,才算真正國際化。在他的策劃和組織下,1997年,一個運用了獨特的軟插件技術、高集成度、擴展性強的新型日文出版系統面世。該系統應用後,被認為是日本同類系統中最先進的產品,並在日本報社、雜志社、印刷業和廣告製作業推廣。不僅如此,以柵格圖像處理器RIP為核心的產品已銷往世界各地,包括歐、美、日等發達國家。
淡泊名利 甘為人梯
在科研成果和榮譽面前,王選始終強調成就是集體智慧的結晶。他實事求是,謙虛謹慎,從不以學術權威自居。他曾說,「老驥伏櫪」,最好是用「扶植新秀、甘做人梯」的精神實現自己「志在千里」的雄心壯志,今後衡量自己貢獻大小的一個重要指標,就是發現了多少年輕才俊。
王選深刻認識到,經濟競爭在於科技競爭,而科技競爭在於人才競爭。他認為,在計算機信息技術這類新興學科領域內,技術發展十分迅速,年輕人容易接受新事物,思維敏捷,具有明顯優勢,應大力支持。
作為一名計算機應用專業的博士生導師,王選十分注重通過教學和實踐鍛煉學生能力。他特別重視為學生選擇好正確的科研方向和技術路線,鼓勵和幫助他們選擇國內從未做過、具有挑戰性且未來應用前景光明的課題。在成果署名上,王選一直提倡:工作具體誰做就署誰的名,導師不要拿學生的成果當作自己的成績。
王選是這么想的,也是這么做的。他在56歲時,就決定退出科研第一線,放手給年輕人。平時只要一有時間,他會走進機房和大家聊天,隨手帶著個筆記本,上面記著他了解到的情況和問題。他的抽屜里有一個花名冊,每個學生和員工都附有照片,他不但能說出他們的名字,還把了解到的每個人的科研和學習情況,甚至家庭背景寫在旁邊,雖然只有寥寥數語,但都是經過深入調查和接觸後才抓住的個性特點。
王選最推崇的一句話是:「獻身於科學研究就沒有權力再像普通人那樣活法,必然會失掉常人所能享受到的不少樂趣,但也會得到常人享受不到的很多樂趣。」 他說:「一個有成就的科學家,他最初的動力,決不是想要拿個什麼獎,或者得到什麼樣的名和利。他之所以狂熱地去追求,是因為熱愛和一心想對未知領域進行探索的緣故。」他曾堅持自己不申請院士,後來因北京大學積極推薦,他才去填表。
2000年,王選身為兩院院士、北大方正控股董事局主席,但始終不願搬入院士樓,仍然居住在北大分配的70平米的單元房裡,地上鋪著地板革,最主要的傢具是書櫃,沒有什麼 擺設。
他夏天一身白衫黑褲,冬天外罩一件夾克,為數不多的幾套西裝只在正式場合穿,很長時間領帶也只有一條。他寫字列印的紙張都是兩面使用,他的手稿大多寫在廢紙背面,而且寫得密密麻麻,不留空白,一些內部文件傳送使用的也是舊信封。
王選對學校和方正,對科研事業,卻慷慨大方,一擲千金。2002年,王選用獲得的國家最高科技獎獎金及學校的獎勵金共900萬元,設立「王選科技創新基金」。他在海內外獲得的其他獎金,也捐贈給了北大。
他心裡總是想著別人,對他人、對同志充滿了關愛。在他患病期間,還自費幫同事患病的愛人從國外買葯,每月2萬元,並勸慰患者和家屬不要在意費用。這件事他一直堅持,除了幾個當事人,知道的人很少。
王選心裡惦記的總是別人,在生命的最後時刻,他要求「安樂死」,不給國家和醫生添麻煩,並提出去世後捐獻角膜,捐獻遺體。
肝膽相照 真誠合作
作為全國政協副主席,王選關心人民政協事業的發展,支持人民政協的工作,帶病積極參政議政。到逝世前,他有近30次全國政協的有關會議和活動是在做化療、放療或熱療期間出席的。
作為九三學社重要的領導人,王選十分關心中國共產黨領導的多黨合作事業。2005年,王選病情惡化,腿腫得厲害,行走困難,但他強忍病痛,盡最後的力氣,寫下了2萬余字的文章,把自己多年來自主創新和科學研究的經驗和方法毫無保留地留給世人,奉獻國家。
2006年1月3日,在生命快要走到盡頭的時候,王選咬緊牙關拿起筆,顫抖著寫下「科教興國,人才強國」八個字。這是他為《科技日報》成立20周年的題詞,也成了他的絕筆!
王選十分關心九三學社的工作,他真誠地支持九三學社中央主席韓啟德同志的工作,積極參加九三學社組織的活動,對九三學社的建設和發展提出了許多很好的意見。在北大九三學社同志們的眼裡,他是一位和藹可親的長者,一位平易近人、值得信賴的朋友。
王選在遺願中表示:「我將盡我最大努力,像當年攻克科研難關那樣,頑強地與疾病斗爭,為國家做一些力所能及的事情」。他希望年輕一代務必「超越王選, 走向世界」。他深情地表示:「我對國家的前途充滿信心,21世紀中葉中國必將成為世界強國,我能
4. 科學家的事跡
伽利略·伽利雷 (1564~1642) 是義大利文藝復興後期偉大的義大利天文學家、力學家、哲學家、物理學家、數學家。也是近代實驗物理學的開拓者,被譽為「近代雀指判科學之父」。 他是為維護真理而進行不屈不撓的戰士。恩格斯稱他是「不管有何障礙,都能不顧一切而打破舊說,創立新說的巨人之一」。1564年2月15日生於比薩,1642年1月8日卒於比薩。伽利略家族姓伽利雷(Galilei),他的全名是Galileo Galilei,但現已通行稱呼他的名Galileo,而不稱呼他的姓。因為翻譯問題,所以姓眾說紛紜,以伽利略·伽利雷為准。
伽利略於1564年2月15日出生於義大利西部海岸的比薩城,他原籍佛羅倫薩,出身沒落的名門貴族家庭。伽利略的父親是一位逗襲不得志的音樂家,精通希臘文和拉丁文,對數學也頗有造詣。因此,伽利略從小受到了良好的家庭教育。
伽利略在十二歲時,進入佛羅倫薩附近的瓦洛姆布洛薩修道頃改院,接受古典教育。十七歲時,他進入比薩大學學醫,同時潛心鑽研物理學和數學。由於家庭經濟困難,伽利略沒有拿到畢業證書,便離開了比薩大學。在艱苦的環境下,他仍堅持科學研究,攻讀了歐幾里德和阿基米德的許多著作,做了許多實驗,並發表了許多有影響的論文,從而受到了當時學術界的高度重視,被譽為「當代的阿基米德」。
伽利略在25歲時被比薩大學的數學教授。兩年後,伽利略因為著名的比薩斜塔實驗,觸怒了教會,失去這份工作。伽利略離開比薩大學後,於1592年去威尼斯的帕多瓦大學任教,一直到1610年。這一段時期是伽利略從事科學研究的黃金時期。在這里,他在力學、天文學等各方面都取得了累累碩果。
1610年,伽利略把他的著作以通俗讀物的形式發表出來,取名為《星空信使》,這本書在威尼斯出版,轟動了當時的歐洲,也為伽利略贏得了崇高的榮譽。伽利略被聘為「宮廷哲學家」和「宮廷首席數學家」,從此他又回到了故鄉佛羅倫薩。
伽利略在佛羅倫薩的宮廷里繼續進行科學研究,但是他的天文學發現以及他的天文學著作明顯的體現出了哥白尼日心說的觀點。因此,伽利略開始受到教會的注意。1616年開始,伽利略開始受到羅馬宗教裁判所長達二十多年的殘酷迫害。
伽利略的晚年生活極其悲慘,照料他的女兒賽麗斯特竟然先於他離開人世。失去愛女的過分悲傷,使伽利略雙目失明。即使在這樣的條件下,他依然沒有放棄自己的科學研究工作。
1642年1月8日,凌晨4時,偉大的伽利略——為科學、為真理奮斗一生的戰士,科學巨人離開了人世,享年78歲。在他離開人世的前夕,他還重復著這樣一句話:「追求科學需要特殊的勇氣。」
1564年 2月 15日,伽利略出生在義大利西海岸比薩城一個破落的貴族之家。據說他的祖先是佛羅倫薩很有名望的醫生,但是到了他的父親伽利略·凡山杜這一代,家境日漸敗落。凡山杜是個很有才華的作曲家,生前出版過幾本牧歌和器樂作品,他的數學也很好,精通希臘文和拉丁文,但是美妙的音樂不能填飽一家人的肚皮,他的數學才能也不能給他謀到一個好職位。大約在小伽利略出生不久,凡山杜在離比薩城不遠的佛羅倫薩開了一間賣毛織品的小鋪子,這完全是不得已的辦法。但是為了維持一家人的生活,凡山杜只好違背自己的意願去經商。
小伽利略是凡山杜的長子,父親對兒子寄予很大希望。他發現,小伽利略非常聰明,從小對什麼事物都充滿強烈的好奇心,不僅如此,這個孩子心靈手巧,他似乎永遠閑不住,不是畫圖畫,就是彈琴,而且時常給弟弟妹妹做許多靈巧的機動玩具,玩得十分開心。
小伽利略最初進了佛倫勃羅薩修道院的學校。在這所學校,他專心學習哲學和宗教,有段時間,小伽利略很想將來當一個獻身教會的傳教士。但是凡山杜聽到這個情況後,立即把兒子帶回家,他勸說伽利略去學醫,這是他為兒子的未來早已設計好的一條路。
17歲那年,伽利略進了著名的比薩大學,按照父親的意願,他當了醫科學生。比薩大學是所古老的大學,學校圖書館藏書豐富,這很合伽利略的心意,但是伽利略對醫學並沒有多大興趣,他很少上課,一上課就對教授們教課的內容提出這樣那樣的疑問,使教授們難於回答,在教授們的眼裡,伽利略是個很不招人喜歡的壞學生。不過,伽利略只是興趣不在醫學,他孜孜不倦地學習數學、物理學等自然科學,並且以懷疑的眼光看待那些自古以來被人們奉為經典的學說。
要知道,伽利略生活的時代,正是歐洲歷史上著名的文藝復興時代,而義大利又是文藝復興的發源地。當時,義大利的許多大城市,如佛羅倫薩、熱那亞和威尼斯,發展成東西方貿易的中心,建起了商號、手工作坊和最早的銀行,出現了資本主義生產關系的萌芽。加上貿易往來的發達,印刷術的發明,新思想的傳播比以往任何時候都更加迅速。於是,人們對千百年來束縛思想的宗教神學和傳統教條開始產生了動搖。
一個偶然的機會,伽利略聽了宮廷數學家瑪竇·利奇的講課。這位青年數學家淵博的學識,嚴密的邏輯性,特別是他在證明數學難題時的求證方法,使伽利略深深著迷。他眼睛亮了,彷彿發現了一個神奇無比的世界,這就是他夢寐以求的數學王國!他興奮極了,立即找到宮廷數學家瑪竇·利奇,向他提出了許多百思不得其解的問題。
瑪竇·利奇原是跟隨托斯坎尼大公爵從佛羅倫薩來到比薩的,他給宮廷里的侍童講數學,沒有想到會有一個熱心的聽眾,而且他提出的問題非常有趣,充分顯示出超群的智慧和深厚的學識功底。
當瑪竇·利奇聽說伽利略是比薩大學醫科學生時,不禁脫口而出:「啊,伽利略,你有天才,你會成為一個傑出的數學家的。」
伽利略的臉紅了,他談到自己對醫學的厭倦,談到父親對他的期望,也傾訴了自己因為不能按照自己的意願學習的苦惱。
「別泄氣。」瑪竇·利奇和藹地說:「你努力自學吧,有什麼困難,任何時候我都是你忠誠的朋友。」
聽了瑪竇·利奇的鼓勵,伽利略越發刻苦鑽研數學和物理學,他把從宮廷數學家那裡借來的每一本書,都用心地閱讀,像海綿吸水一樣地吸收下來。但是,他並不是那種迷信書本的人,那些人們認為是真理的權威結論,在伽利略的腦子里常常帶來意想不到的疑問,他常常為此而感到苦惱,陷入深深的思索之中。
有一次,伽利略信步來到他熟悉的比薩大教堂,他坐在一張長凳上,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起來,是修理房屋的工人在那裡安裝吊燈。
這本來是件很平常的事,吊燈像鍾擺一樣晃動,在空中劃出看不見的圓弧。可是,伽利略卻像觸了電一樣,目不轉睛地跟蹤著擺動的吊燈,同時,他用右手按著左腕的脈,計算著吊燈擺動一次脈搏跳動的次數,以此計算吊燈擺動的時間。
這樣計算的結果,伽利略發現了一個秘密,這就是吊燈擺一次的時間,不管圓弧大小,總是一樣的。一開始,吊燈擺得很厲害,漸漸地,它慢了下來,可是,每擺動一次,脈搏跳動的次數是一樣的。
伽利略的腦子里翻騰開了,他想,書本上明明寫著這樣的結論,擺經過一個短弧要比經過長弧快些,這是古希臘哲學家亞里斯多德的說法,誰也沒有懷疑過。難道是自己的眼睛出了毛病,還是怎麼回事。
他像發了狂似的跑回大學宿舍,關起門來重復做這個試驗。他找了不同長度的繩子、鐵鏈,還有不知從哪裡搞到的鐵球、木球。在房頂上,在窗外的樹枝上,著迷地一次又一次重復,用沙漏記下擺動的時間。最後,伽利略不得不大膽地得出這樣的結論:亞里士多德的結論是錯誤的,決定擺動周期的,是繩子的長度,和它末端的物體重量沒有關系。而且,相同長度的擺繩,振動的周期是一樣的。這,就是伽利略發現的擺的運動規律。
伽利略不用說多麼高興了。可是在當時,有誰會相信一個醫科大學生的科學發現,何況他的結論是否定了大名鼎鼎的亞里士多德的權威說法。
就在這時,凡山杜的鋪子里越來越不景氣,聽說伽利略並沒有按照自己的意願學習醫學,而是成天迷戀著不相乾的實驗,於是,嚴厲的父親決定停止伽利略繼續上大學,讓他回家去當一個店員。
伽利略灰心極了,他離開了比薩大學回到佛羅倫薩。但是他選擇的道路卻是不可動搖的。
堅信科學
佛羅倫薩一條不太熱鬧的街道,有一個門面不大、生意清淡的鋪子,這就是凡山杜開的毛織品商店。每天,當匆匆過往的行人經過這里時,總是可以看見紅頭發的伽利略獃獃地坐在櫃台前出神,或者旁若無人的在那裡擺弄著一些莫名其妙的東西,像秤盤呀,鐵塊呀,盤子呀;而更多的時候,他是埋頭在書本里,他看得那樣專心,就連他的父親大聲叫喚都聽不見。
自從回到家裡,伽利略不得不違背自己的意願在父親的鋪子里當一名店員,但是他的心裡一時一刻也沒有忘記數學和物理學。沒有起碼的學習條件,也沒有老師可以求教,他就想方設法找到一些自然科學的書籍,以頑強的毅力刻苦自學。他最喜歡的書是歐幾里得的《幾何原理》和阿基米德的著作。
《幾何原理》是世界上流傳下來最早的幾何學著作,而希臘科學家阿基米德的著作,包含了豐富的數學與力學知識,特別是其中的一些物理實驗,對伽利略有很大的吸引力。
談起實驗,伽利略的興趣最濃。還在比薩大學時,他就動手製作了一種
「脈搏計」,這是他根據擺的運動規律設計的,可以用來測量病人的脈搏跳動的情況,很受醫生的歡迎。現在,在父親的鋪子里,談不上實驗的條件,但他仍然用一些日常的器具來做實驗,盡管這樣做免不了又要挨父親的罵,他還是照干不誤。
他從阿基米德檢驗國王皇冠的實驗中受到啟發,一面重復這個實驗,一面想到這種方法的用途。當時歐洲各國的航海事業正在興起,航海業帶動了造船業和機械製造,采礦、冶金的發展,反過來又向科學技術提出許多新的問題。伽利略於是把他的注意力轉向合金的物理和力學性質的研究,不久,他通過測定物體在水中的重量發現,物體投入水中減輕的重量,剛好等於它排開的水的重量。在這個重大發現的基礎上,伽利略發明了一種比重秤,可以很方便地測定各種合金的比重。他還寫了一篇論文,詳細地介紹了比重秤的構造原理和使用方法。這件事,很快就在佛羅倫薩和其他城市傳開了。
1589年夏天,在佛羅倫薩的店鋪里度過了4年自學生活的伽利略,由於得到宮廷數學家瑪竇·利奇的鼓勵,特別是貴族蓋特保圖侯爵的推薦,他終於獲得了比薩大學數學和科學教授的職位。這時,他只有25歲。
現在,伽利略可以不必為生活發愁了,雖然工資不高,但是他可以在完成日常教學之外,專心從事他嚮往的科學研究。就在這不久,伽利略進行了本文一開頭介紹的自由落體實驗,他在比薩斜塔上扔下的鐵球,不僅雄辯地證明了不同重量的物體由同一高度自由下落時速度是相同的,更重要的是,這個大膽的結論推翻了亞里斯多德的權威結論。在那些思想保守、頭腦僵化的人眼裡,這個舉動無異於挖了他們的祖墳,亞里斯多德的信徒們與伽利略開始勢不兩立了。在比薩大學呆了一個學期,伽利略又失去了職位。原因是他得罪了一個大公爵的親戚喬范尼。這個喬范尼是個不學無術的人,他聲稱發明了一台挖泥船,假惺惺地跑來徵求伽利略的意見。當伽利略仔細觀察了挖泥船的模型後,直言不諱地告訴他,設計不合科學原理,根本不能使用。喬范尼碰了一鼻子灰,不但不接受伽利略的意見,反而固執地堅持下水實驗,結果船沉了。事實證明伽利略的判斷是完全正確的,但惱怒的喬范尼反而遷怒於伽利略,散布流言蜚語,攻擊他是「陰險的人」。那些早就心懷不滿的亞里斯多德的信徒,乘機對他大肆攻擊,一時間鬧得滿城風雨。在這種氣氛中,伽利略無法在比薩大學呆下去了。
伽利略再一次求助於蓋特保圖侯爵。這位珍惜人才的貴族再一次伸出友誼的手,他運用自己的影響,把伽利略推薦給帕多瓦大學,帕多瓦是義大利北部一個學術空氣濃厚的小城,距離美麗的海濱城市威尼斯不遠,屬於威尼斯共和國管轄。1592年,28歲的伽利略被任命為帕多瓦大學的數學、科學和天文學教授。
從此,伽利略迎來了一生中的黃金時代。
伽利略在帕多瓦大學工作的18年間,最初把主要精力放在他一直感興趣的力學研究方面,他發現了物理上重要的現象——物體運動的慣性;做過有名的斜面實踐,總結了物體下落的距離與所經過的時間之間的數量關系;他還研究了炮彈的運動,奠定了拋物線理論的基礎;關於加速度這個概念,也是他第一個明確提出的:甚至為了測量病人發燒時體溫的升高,這位著名的物理學家還在1593年發明了第一支空氣溫度計……但是,一個偶然的事件,使伽利略改變了研究方向。他從力學和物理學的研究轉向廣漠無垠的茫茫太空了。
那是1604年的冬天,在南方的天空突然出現一顆異常明亮的星星,這顆宇宙的不速之客吸引著許多人的注意,而後又在第二年的秋天神秘地消失。人們不禁提出一連串的疑問,這是一顆什麼樣的星?它從哪裡來,又到哪裡去?夜空中的點點繁星究竟是按照怎樣的規律運動的?但是,所有這些問題,誰也說不清楚。
伽利略每天晚上都在觀察著那顆神秘的星辰,只要天氣晴朗,他是決不放過這千載難逢的機會的。他的腦海也不斷浮想出許許多多問題,他越來越感到,人類對宇宙的秘密了解得太少了。
但是,光憑肉眼觀察畢竟是有限的,當時還沒有發明望遠鏡。伽利略一直在想,能不能想辦法使人的視力更加銳敏,更加擴展,像神話中的千里眼那樣可以看清遙遠的星星呢?
轉眼到了1609年6月,伽利略聽到一個消息,說是荷蘭有個眼鏡商人利帕希在一偶爾的發現中,用一種鏡片看見了遠處肉眼看不見的東西。「這難道不正是我需要的千里眼嗎?」伽利略非常高興。不久,伽利略的一個學生從巴黎來信,進一步證實這個消息的准確性,信中說盡管不知道利帕希是怎樣做的,但是這個眼鏡商人肯定是製造了一個鏡管,用它可以使物體放大許多倍。
「鏡管!」伽利略把來信翻來覆去看了好幾遍,急忙跑進他的實驗室。他找來紙和鵝管筆,開始畫出一張又一張透鏡成像的示意圖。伽利略由鏡管這個提示受到啟發,看來鏡管能夠放大物體的秘密在於選擇怎樣的透鏡,特別是凸透鏡和凹透鏡如何搭配。他找來有關透鏡的資料,不停地進行計算,忘記了暮色爬上窗戶,也忘記了曙光是怎樣射進房間。
整整一個通宵,伽利略終於明白,把凸透鏡和凹透鏡放在一個適當的距離,就像那個荷蘭人看見的那樣,遙遠的肉眼看不見的物體經過放大也能看清了。
伽利略非常高興。他顧不上休息,立即動手磨製鏡片,這是一項很費時間又需要細心的活兒。他一連幹了好幾天,磨製出一對對凸透鏡和凹透鏡,然後又製作了一個精巧的可以滑動的雙層金屬管。現在,該試驗一下他的發明了。
伽利略小心翼翼地把一片大一點的凸透鏡安在管子的一端,另一端安上一片小一點的凹透鏡,然後把管子對著窗外。當他從凹透鏡的一端望去時,奇跡出現了,那遠處的教堂彷彿近在眼前,可以清晰地看見鍾樓上的十字架,甚至連一隻在十字架上落腳的鴿子也看得非常逼真。
伽利略製成望遠鏡的消息馬上傳開了。「我製成望遠鏡的消息傳到威尼斯」,在一封寫給妹夫的信里,伽利略寫道:「一星期之後,就命我把望遠鏡呈獻給議長和議員們觀看,他們感到非常驚奇。紳士和議員們,雖然年紀很大了,但都按次序登上威尼斯的最高鍾樓,眺望遠在港外的船隻,看得都很清楚;如果沒有我的望遠鏡,就是眺望兩個小時,也看不見。這儀器的效用可使50英里的以外的物體,看起來就像在5英里以內那樣。」
伽利略發明的望遠鏡,經過不斷改進,放大率提高到30倍以上,能把實物放大1000倍。現在,他猶如有了千里眼,可以窺探宇宙的秘密了。
這是天文學研究中具有劃時代意義的一次革命,幾千年來天文學家單靠肉眼觀察日月星辰的時代結束了,代之而起的是光學望遠鏡,有了這種有力的武器,近代天文學的大門被打開了。
現在,每當星光燦爛或是皓月當空的夜晚,伽利略便把他的望遠鏡瞄準深邃遙遠的蒼穹,不顧疲勞和寒冷,夜復一夜地觀察著。
過去,人們一直以為月亮是個光滑的天體,像太陽一樣自身發光。但是伽利略透過望遠鏡發現,月亮和我們生存的地球一樣,有高峻的山脈,也有低凹的窪地 (當時伽利略稱它是「海」)。他還從月亮上亮的和暗的部分的移動,發現了月亮自身並不能發光,月亮的光是從太陽那裡得來的。
伽利略又把望遠鏡對准橫貫天穹的銀河,以前人們一直認為銀河是地球上的水蒸汽凝成的白霧,亞里斯多德就是這樣認為的。伽利略決定用望遠鏡檢驗這一說法是否正確。他用望遠鏡對准夜空中霧蒙蒙的光帶,不禁大吃一驚,原來那根本不是雲霧,而是千千萬萬顆星星聚集一起。伽利略還觀察了天空中的斑斑雲彩——即通常所說的星團,發現星團也是很多星體聚集一起,像獵戶座星團、金牛座的昂星團、蜂巢星團都是如此。
伽利略的望遠鏡揭開了一個又一個宇宙的秘密,他發現了木星周圍環繞著它運動的衛星,還計算了它們的運行周期。現在我們知道,木星共有 14顆衛星,伽利略所發現的是其中最大的四顆。除此之外,伽利略還用望遠鏡觀察到太陽的黑子,他通過黑子的移動現象推斷,太陽也是在轉動的。
一個又一個振奮人心的發現,足使伽利略動筆寫一本最新的天文學發現的書,他要向全世界公布他的觀測結果。1910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。
但是,他沒有想到,望遠鏡揭開的宇宙的秘密大大觸怒了很多人,一場可怕的厄運即將降臨在這位傑出的科學家的頭上。
1615年冬季的一天,天氣寒冷異常,天空籠罩著陰沉的烏雲,伽利略孤身一人來到羅馬。5年前的1610年,伽利略告別了帕多瓦大學,回到佛羅倫薩,擔任了托斯坎尼公國的宮廷數學家和哲學家,兼任比薩大學的數學教授。也就在這年,他曾經訪問過羅馬,受到熱情的接待和規格很高的禮遇。他在天文學上一系列新發現和望遠鏡的發明,受到羅馬教皇保羅五世的重視,羅馬的貴族和科學家也以結識他而感到榮耀。可是,僅僅事隔5年,羅馬的臉孔完全變了,沒有鮮花和笑臉,到處是冷漠的沒有表情的面孔,連熟悉的人也像躲避瘟疫似地離他遠遠的。
發生了什麼事情?原來這一次,伽利略的名字上了羅馬宗教裁判所的黑名單,他是被臭名昭著的宗教裁判所傳訊到羅馬來接受對他的審訊的。
伽利略犯了什麼罪呢?這話要從頭說起。
15、16世紀的歐洲,正是封建社會向資本主義社會轉變的關鍵時期。長期以來,為了鞏固封建統治的秩序,神權統治的歐洲,用神學代替了科學,用野蠻代替了自由。神學家們荒誕地宣稱,宇宙是一個充滿「各種等級的天使和一個套著一個的水晶球」,而靜止不動的地球就居於這些水晶球的中心。他們推崇古希臘天文學家托勒玫的「地球是宇宙中心」的學說,因為在神學家看來,太陽是圍繞地球運轉的,因為上帝創造太陽的目的,就是要照亮地球,施恩於人類。這是永恆不變、顛撲不破的真理。
為了維護這個荒謬的理論,天主教會的宗教裁判所不惜用恐怖的暴力對付一切敢於提出異議的人們。1327年,義大利天文學家采科·達斯科里活活被燒死,他的罪名只不過說了地球是球狀,在另一個半球上也有人類居住,卻因違背聖經的教義慘遭迫害。1600年2月17日,義大利哲學家布魯諾,在羅馬百花廣場被活活燒死,也是因為他到處宣傳了哥白尼的學說,動搖了地球中心說。
伽利略是布魯諾的同時代人,早在帕多瓦大學執教時,他就讀過哥白尼的著作《試論天體運行的假說》(又名<<天體運行論>>)。這位傑出的波蘭天文學家在這本書中大膽地提出太陽是太陽系的中心,地球和其他行星都圍繞著太陽運轉的理論,即太陽中心說,一開始就引起伽利略的極大興趣。但是伽利略是個科學態度十分嚴肅的學者,他想,過去都說是太陽圍著地球運轉,哥白尼卻提出相反的看法,到底哪一個正確呢?伽利略沒有輕率地下結論,他決定用自己的望遠鏡來證實誰是誰非。
當伽利略的著作《星際使者》出版時,他已是一個哥白尼學說堅定的支持者了。伽利略通過自己的觀測和研究,逐漸認識到哥白尼的學說是正確的,而托勒玫的地球中心說是錯誤的,亞里斯多德的許多觀點也是站不住腳的。伽利略不僅發表了批駁亞里斯多德的論文,還通過書信毫不掩飾地支持哥白尼的學說,甚至把信件的副本直接寄給羅馬教會。在伽利略看來,科學家的良心就是追隨真理。
但是,羅馬教廷是決不會放過伽利略的,他們先是對伽利略發出措辭嚴厲的警告,繼而把他召到羅馬進行審訊。1616年2月,宗教裁判所宣布,不許伽利略再宣傳哥白尼的學說,無論是講課或寫作,都不得再把哥白尼學說說成是真理。
伽利略不會忘記,16年前布魯諾就是被這些披著黑色道袍、道貌岸然的上帝的衛道士活活燒死的。他如果敢於反抗,下場絕不會比布魯諾更好。
在教會的淫威下,伽利略被迫作了放棄哥白尼學說的聲明。他懷著極其痛苦的心情回到佛羅倫薩,在沉默中度過了好些年。
但是伽利略的內心深處並沒有放棄哥白尼學說,相反,繼續不斷的觀測和深入研究,使他更加堅信哥白尼學說是完全正確的科學理論。在佛羅倫薩郊外的錫尼別墅里,伽利略過著與世隔絕的生活,他的身體大不如前,病魔在殘酷地折磨他,但是他依然念念不忘宣傳哥白尼的學說。經過長久的醞釀構思,用了差不多5年時間,一部偉大的著作《關於兩種世界體系的對話》終於誕生了。
《關於兩種世界體系的對話》表面上是以三個人對話的形式,客觀地討論托勒玫的地心說與哥白尼的日心說,對誰是誰非進行沒有偏見的探討。但是當這本書好不容易在1632年2月出版時,細心的讀者不難看出,這本書以充分的論據和大量無可爭辯的事實,有力地批判了亞里士多德和托勒密的錯誤理論,科學地論證哥白尼的地動說,宣告了宗教神學的徹底破產。
很快,嗅覺比獵狗還靈的教會嗅出了這本書包含的可怕思想,從字里行間流露出來的大膽結論使神學家們感到極大恐慌。那些早就對伽利略心懷不滿的學術騙子立即和教會勾結,羅織罪名,陰謀策劃,為迫害伽利略大造輿論。
科學和神學不可調和的斗爭爆發了。1632年8月,羅馬宗教裁判所下令禁止這本書出售,並且由羅馬教皇指名組織一個專門委員會對這本書進行審查。伽利略預感到大禍臨頭,果然,到了10月,他接到了宗教裁判所要他去羅馬接受審訊的一紙公文。
這時候的伽利略已是69歲的老人,病魔纏身,行動不便,許多關心他的人到處為他說情,但是羅馬教皇惱怒地說:「除非證明他不能行動,否則在必要時就給他帶上手銬押來羅馬!」
就這樣,1633年初,伽利略抱病來到羅馬。他一到羅馬便失去自由,關進了宗教裁判所的牢獄,並且不準任何人和他接觸。
人類歷史上一次駭人聽聞的迫害就這樣開始了。在羅馬宗教裁判所充滿血腥和恐怖的法庭上,真理遭到謬誤的否決,科學受到神權的審判。那些滿臉殺機的教會法官們,用火刑威脅伽利略放棄自己的信仰,否則他們就要對他處以極刑。
年邁多病的伽利略絕望了,他知道,真理是不可能用暴力撲滅的。盡管他可以聲明放棄哥白尼學說,但是宇宙天體之間的秩序是誰也無法更改的。
在審訊和刑法的折磨下,伽利略被迫在法庭上當眾表示懺悔,同意放棄哥白尼學說,並且在判決書上簽了字。
「為了處分你這樣嚴重而有害的錯誤與罪過,以及為了你今後更加審慎和給他人做個榜樣和警告,」穿著黑袍的主審法官當眾宣讀了對伽利略的判決書,「我們宣布用公開的命令禁止伽利略的《關於兩種世界體系的對話》一書;判處暫時正式把你關入監獄內,根據我們的意見,以及使你得救的懺悔,在三年內每周讀七個懺悔的聖歌……」
伽利略的晚年是非常悲慘的。這位開拓了人類的眼界,揭開了宇宙秘密的科學家,1637年雙目完全失明,陷入無邊的黑暗之中。他唯一的親人——小女兒瑪俐亞先他離開人間,這給他的打擊是很大的。但是,即使這樣,伽利略仍舊沒有失去探索真理的勇氣。1638年,他的一部《關於兩門新科學的討論》在朋友幫助下得以在荷蘭出版,這本書是伽利略長期對物理學研究的系統總結,也是現代物理的第一部偉大著作。後來,宗教裁判所對他的監視有所放寬,他的幾個學生,其中包括著名物理學家、大氣壓力的發現者托里拆利來到老人身邊,照料他,同時也是向他請教。他們又可以愉快地在一起討論科學發明了。
1642年1月8日,78歲的伽利略停止了呼吸。但是他畢生捍衛的真理卻與世長存。具有諷刺意味的是,300多年後的今天,1979年11月,在世界主教會議上,羅馬教皇提出重新審理「伽利略案件」。為此,世界著名科學家組成了一個審查委員會,負責重新審理這一冤案。其實,哪裡還用得著審理什麼呢?宇宙飛船在太空飛行,人類的足印深深地留在月球的表面,人造衛星的上天,宇宙測探器飛出太陽系發回的電波……所有這些現代科學技術的進步,早已宣告了宗教神學的徹底破產,人類將永遠記住伽利略這個光輝奪目的名字。
5. 美國人發明了哪些東西中國人發明了哪些東西
美國人發明了電燈,中國人發明了火葯
6. 畢升發明的活版印刷術比雕版印刷好嗎
譯文
(譯文選自北宋·沈括著、景菲編譯、支旭仲主編,2018年5月三秦出版社出版的《夢溪筆談》)
雕版印刷書籍,唐朝人還沒有廣泛使用。從五代時馮道雕版印《五經》開始,以後的典籍,就都采敗慎差用刻版印刷了。
慶歷年間,有個平民畢升又創造了活版印刷。他的方法是用膠泥刻字,像銅錢的邊緣那樣厚薄,每一個字做成一個印,用火燒使它堅硬。先准備一塊鐵板,在上面用松脂、蠟和紙灰之類的東西覆蓋,要印的時候就把一個鐵框放在鐵板上,將字密密地排上。排滿一鐵框為一板,拿著放在火上烘烤,待松脂、蠟等逐漸熔化,就用一察皮塊平板按在上面,這樣鐵板上的字印就像磨刀石一般平整了。如果只印兩三本的話,還不算簡便,如果印數十、成百上千本,就極為神速了。通常准備兩塊鐵板,一塊板在印刷,一塊板進行排字,這塊板剛剛印完,第二塊板已經排好。兩塊板交互使用,瞬息之間就可以完成。每一個字都有好幾個印,例如「之」「也」等字,每個字有二十多個印,是為了准備一塊板內有重復的字。不用的時候,就用紙貼好標簽,每一個韻的字作為一個標簽,用木格把字印儲存起來。遇到平時未曾准備的生僻字,就馬上刻制,用草火燒,轉眼間就能用了。不用木材製作字印,是因為木材紋理有疏密,沾上水就高低不平,同時木材和葯料相粘,難以取下來。不如燒泥制印,用完以後再用火烤使葯熔化,用手拂拭,字孝鬧印就自然落下來,完全不沾葯料。
畢升死後,他的字印被我的子侄們得到了,至今珍藏著。