第十二章20世的科技与文化.ppt

第十二章 20世纪的科技与文化 第一节 20世纪的科学技术 一、20世纪前半期的科技革命 在科学技术发展史上，20 世纪前半期占有重要的地位。这一时期，科学技术本身发生了一系列广泛而深刻的革命性变化。19 世纪末、20 世纪初开始的物理学革命，带动了化学、天文学、生物学、地学等学科的发展，从而形成了以相对论和量子力学为代表的现代的科学革命。科学理论上的重大突破又带来一系列技术进步。以电力的发明和利用为标志的第二次技术革命不断深化，电力、汽车工业蓬勃发展，在第二次世界大战的刺激下，原子能技术、计算机技术和航天技术发展迅速，并成为第三次技术革命兴起的标志。20 世纪前半期科学技术的重大突破又引起社会经济、产业结构、生活方式等方面的重大变化，并为战后第三次技术革命的深入发展奠定了基础。 1、物理学革命 20 世纪的科学技术是近代科学技术的继承和发展。其间的所有重大发明都不是以经验为基础，而是由于科学理论上的重大突破而引起的。 这次物理学革命的先锋是犹太血统的德国物理学家爱因斯坦（1879—1955）。 1905 年爱因斯坦提出了“狭义相对论”。1915 年，他又提出了“广义相对论”。 他还根据相对论的原理推导出能量与质量转换关系的公式，即能量等于质量和光速平方的乘积，E=mc2。 物理学革命的另一重要内容是量子力学的建立和发展。 1900 年，德国物理学家普朗克（1858—1947）首先提出“能量子”的概念。 在普朗克之后，又经过很多科学家的共同努力，到1925年左右才最终建立了量子力学这门学科。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。 在量子力学建立的过程中，特别应该指出丹麦物理学家玻尔（1885—1962）在提出原子结构理论方面的突出贡献。 量子力学的建立，极大地加速了原子物理学的发展，为核物理学和粒子物理学准备了理论基础。 相对论和量子力学的确立是物理学革命的高潮，以物理学革命为先导，带动了化学、生物学、天文学、地学等学科的理论也都发生了革命性的突破。20 世纪的一系列重大技术成就，如原子能技术、无线电技术、电子技术、航天技术、生物工程等等，都是首先在科学理论上取得突破，继而转化为技术成果的。  2、原子能的开发和利用 1932 年中子的发现开辟了核物理学的新纪元。 1934 年10 月，意大利物理学家昂利克·费米（1901—1954）发现用中子轰击重元素铀，可造成铀的核裂变，产生新的“超铀元素”。1938 年，奥地利女科学家丽莎·梅特内（1878—1968）和德国科学家奥托·哈恩（1879—1968）、弗里茨·施特拉斯曼（1902—）继续费米的试验，进一步论证了核裂变的链式反应。至此，欧洲科学家已经找到了人工获得原子能的途径。 在技术上获得和利用原子能是在美国首先实现的。20世纪30年代爱因斯坦、费米（妻子有犹太血统）等因受纳粹迫害逃亡美国。他们得知纳粹德国正在加紧进行链式反应的研究后，为了赶在德国前面造出原子弹，爱因斯坦在许多科学家的倡议和支持下，于1939 年8 月2日致函罗斯福总统要求美国政府支持原子武器研究。罗斯福同意并在1942年9 月，成立了由3 名军政官员和两名科学家组成的军事政策委员会，领导制造原子武器的工程计划，代号为“曼哈顿工程”。 1942 年12 月2 日，在费米领导下，芝加哥大学建立了世界上第一座核反应堆，并成功地进行了人工控制的核链式反应。 1943 年，在加利福尼亚大学理论物理学教授奥本海默（1904—1967）领导下，在新墨西哥州的洛斯·阿拉莫斯建立了一个大规模的实验室。 1945 年7 月16 日，在该州的一片荒漠上成功地爆炸了世界上第一颗原子弹。原子能的释放是20 世纪最伟大的科学成就之一，从此，人类获得了又一个重要的新能源。它本应该给人类带来更多的光明和幸福，然而，不幸的是，它却被超级大国用作争霸世界的武器。 3、电子技术的发展和第一台电子计算机的诞生 世界性广播体系的形成： 1906 年，美国的德福雷斯特（1873—1961）发明了三极电子管，这是电子学发展史上的一个重要里程碑。从此，无线电通信可以达到更远的距离。 1920 年，美国在匹茨堡建立起世界上第一个广播电台，到30 年代，已在全世界普遍建立。 1921 年，美国无线电有限公司成立，标志着美国电子工业的形成。由于欧美电台实现了联网，从而形成了世界性的广播体系。 电视的发明： 1923 年光电摄像管的研制成功，是电子技术史上的又一个关键发明。 1928 年，俄国出生的美国发明家兹沃里金（1889—）研制成功电视显像管。 30 年代，出现了两种电视装置，一种是机械扫描装置，另一种是全电子电视。英国发明家贝尔德（1888—1946）成功地进行了传送活动图像的实验。 1929 年，英国广播