11.科学技术史第十一章 20世纪的技术.ppt

第十一章 20世纪的技术革命 1.第三次技术革命概况 时间：20世纪四五十年代以来 主要成就：空间技术/核技术/生物技术/电子计算机技术/激光技术/新材料技术 能源技术 20世纪100项新闻的科技部分（38） 纯理论5项（DNA、相对论、量子论、弗洛伊德、进化论） 核能利用4项（投弹、试爆、研制、核电站事故） 航空3项（莱特兄弟、林白、喷气式） 航天7项（登月、卫星、加加林、谢帕德、挑战者号、格伦、火星探索者） 生物医药6项（盘尼西林、避孕丸、脊髓灰质炎疫苗、艾滋病、克隆羊、试管婴儿） 通讯传媒10项（电视机、个人电脑、WWW、晶体管、电台节目、ENIAC、电视、晶片、马可尼、微软） 第三次技术革命的特点 :以雄厚的自然科学理论研究为基础。 这次技术革命中出现的新技术，不是单一的技术，而是一个技术群。 技术转化为产品和形成产业的周期大为缩短。 新的重大技术出现的间隔期大大缩短。 摩尔定律 ： 英特尔创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。这一定律揭示了信息技术进步的速度。 二、核技术 1.原子能的发现 1919年，英国卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，使其嬗变成氧原子。 1932年，查得威克发现中子 1934年，法国约里奥－居里夫妇用α粒子轰击铝，产生了一个磷的同位素，但很快放出正电子蜕变为硅。 1933年，卢瑟福和爱因斯坦均没有意识到原子能的实际利用近在眼前。 1934年，意大利物理学家费米用中子轰击原子核，并发现通过石蜡减速之后的慢中子，裂核能力更强。费米因此获1938年诺贝尔物理学奖。 1938年，德国哈恩发现铀嬗变后出现的新元素与铀相距甚远。奥地利女物理学家迈特纳提出核裂变猜想，以解释铀实验。并称裂变过程要放出大量能量。 费米提出链式反应概念。 1933年，匈牙利物理学家齐拉德（1898－1964）已经意识到核能的开发可能用于军事/1935年，建议物理学家暂缓发表研究成果/1939年，玻尔认为核能利用为时尚早/1939年，说服美国政府抢在德国之前抓紧研制原子弹。爱因斯坦、萨克斯、齐拉德致信罗斯福 2.曼哈顿工程 1940年，美国政府正式大量拨款，启动“曼哈顿工程”，格罗夫斯将军为行政首脑 1941年12月－1942年12月，费米在芝加哥研制原子反应堆 铀的提纯 1943年1月－1945年7月。奥本海默在新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯主持原子弹研制。 7月16日凌晨5时30分，第一颗铀原子弹试爆成功。比一千个太阳都亮。 曼哈顿工程：动员50万人，耗费22亿美元，占用全国三分之一的电力 1944年底，盟军的特工小组已经发现德国造不出原子弹 科学家的犹豫： 继续干吗？缺乏政治和道义上的支持 不干吗？不符合现代科学技术的精神 好的理由：应该让全人类知道它的威力 1945年8月6日，铀弹小男孩投到广岛；8月9日，钚弹胖子投在长崎 3.核军备竞赛：盟国之争:1945年8月，斯大林下令抓紧研制原子弹/1949年8月，苏联成功地进行了核实验/1952年11月1日，美国试爆第一颗氢弹/1953年8月，苏联研制氢弹成功/1952年10月3日，英国研制成功原子弹/1960年2月13日，法国研制成功钚弹/1964年10月16日，中国试爆成功原子弹 4.核能的和平利用 1公斤核燃料相当于2700吨煤 1954年，苏联建成第一座小型原子能电站；1956（英国），1957（美国） 核电站：成本低、污染小、效率高，但事故太可怕 1979年3月28日三里岛核电站二号堆事故，由于多重安全系统发挥作用，后果不严重 1986年4月26日切尔诺贝利核电站第4号机组发生爆炸。人为造成三道安全措施无效 1.从天空（sky)到太空（space) 早期飞行器:气球与飞艇/滑翔机，德国工程师李林塔尔（1848－1896）：要想学会飞行，就要做出牺牲。/1903年12月17日，美国威尔伯.莱特和奥维尔.莱特制造的第一架动力飞行器“飞行者1号”飞上了天空，持续59秒，260米。/1909年，法国人布雷里奥飞越英吉利海峡，36分钟飞行42公里/1927年，美国人林白飞越大西洋/飞行就是自由，飞行就是力量。 火箭技术:从理论上探索火箭飞行技术的第一位科学家是前苏联的齐奥科夫斯基（ Konstantin E. Tsiolkovsky 1857-1935）/1898年写了《用于空间研究的反作用飞行器》的论文，提出了计算火箭速度的齐奥科夫斯基公式，并建议使用液氢和液氧的液体推进剂和多级火箭。 “地球是人类的摇篮，但没有人能永远留在摇篮里。” --《在地球之外》(1929) 另一位火箭技术的先驱是美国