诺贝尔物理学奖简介.DOC

第一章物理发展史 1.1物理史话 1.1.1世界物理史话 1.1.1.1科学发明 钻木取火 人类从用火时期进入造火时期，其间又隔了几十万年。据我国古籍记载，《路史》注引的《拾遗记》中就写道：遂明国不识四时昼夜，有火树名遂木，屈盘万顷。有鸟名枭，啄树则灿然火出，圣人感焉，因取其枝以钻火，号燧人。在《庄子》的外物篇中也有燧人氏钻木出火，造火者燧人也，因以为名的说法。 遂木。一个圣人来到这里，看到一些名叫枭的鸟，用它们短而硬的尖嘴去啄那树干，引发出灿烂的火光。圣人受这种景象的启示，领悟到取火的方法，就从遂木上折一根树枝，对它钻搓，从而引出火花。这位圣人就被后人称为燧人氏，燧人就是取火者的意思。 --元谋猿人算起，已有170万年的历史。就是从北京猿人、山顶洞人开始，后来进入仰韶文化时期和龙山文化时期也经历了几十万年漫长的与自然界搏斗的艰难生活。直到新石器时期，我们的祖先进行人工造火开始普遍起来，因为已发现的新石器时期的地下或半地下居址中，几乎无一没有一个小小的灶坑，这在利用天然火的时期是决不可能出现的。 我国是一个多民族的历史悠久的国家，也就具有解决这个问题的优越条件。根据《文物》1960年第6期海南岛黎族人民古代的取火工具一文的记载，黎族人民在解放前有些地区就使用钻木取火这种非常古老的方法。它的操作大体上是这样的：用一根木头（如山麻木）弄成扁平形，在上面挖一小的凹穴，把它放在地上固定好（如用双脚压住）；再用一根一端稍尖的木棒，插在小穴上，手掌用力把木棒来回搓摩，棒端与凹穴接触处就会由于剧烈磨擦而生热，并在周围产生一些木屑粉末。在不断磨擦的作用下，最后就会因热而产生烟火，点燃了木屑粉末。把冒烟的木屑粉末放到事先备好的干茅草等引火物里，并用嘴吹气，就会燃起火焰。这种方法不断改进，就可用绳索或皮条缠绕木棒，绳索的两端系在弓的两端，把弓往返拉动来转动木棒。于是，从黎族人民的取火方法中就可以对古代钻木取火的操作过程略知一二。这样古老的方法，就连资本主义发展最早的英国，直到19世纪还被人采用来为家畜治病。 钻木取火是一种费力的原始方法。随着生产的发展，在铁器出现后，大约在春秋战国时期，一种利用火镰石的取火方法随之生。它是利用铁制火镰敲击坚硬的燧石，铁屑剥落时因磨擦、敲击而变热，表面因氧化而生成火星，火星落到易燃的纤维（如艾绒）上，即可取火。 丰富的历史记载表明，我国古代人民早就开始利用凹面镜对着太阳取火了。史籍中常见的夫燧或阳燧，就是古人对凹面镜的称谓。如《周礼·秋官司寇》：司煊氏，掌以夫燧，取明火于日。 金燧，如《礼记》中就有左佩金燧、右佩木燧的记载。就是说，古时人们行军、打猎，总是随身带着取火器，晴天用凹面镜取火于日，阴天则钻木取火，可见我国古代阳燧的制作和使用还是比较早的。 阳燧见日，则燃而为火。《淮南子》注中则详细介绍了阳燧的使用方法，阳燧金也，取金杯无缘者，熟摩令热，日中时以当日下，以艾承之则燃得火也。即取去掉边缘的金属杯，用力擦亮，中午对着太阳，艾绒放在光线聚合的地方，可燃烧取火。王充在《论衡》中的率性、定贤、乱龙诸篇中都提到阳燧，如率性篇中写道：阳燧取火于天，五月丙午日中之时，消炼五石，铸以为器，磨砺生光，仰以向日，则火来至，此真取火之道也。有人认为，这可能中国典籍中第一次对玻璃透镜取火的描述。阳燧取火，即导致人工造火和人造光源，又是人类利用光学仪器会聚太阳能的先驱，是我国古代科技史上的突出成就之一。 火候 我们知道，金属加热时，由于蒸发、分解、化合等作用会生成有不同焰色的气体。黑浊之气主要是初炼时掺在矿石中的炭粉不完全燃烧所致。锡焰白，铜焰青，黄白之气是温度不够的象征。至于青白之气说明铜未全部溶化。直到全部青气时（铜含量远大于锡，全部溶化后铜焰掩却锡焰，就显得只有青气了）青铜炼成。 以火灭火 火的发现和利用，使人类认识到火能替自身服务，也能带来祸害，特别是火灾。如何与火灾作斗争，人类又创造了许多方法。其中，你也许听到过，最好的、有时也是唯一的跟森林或草原上的火灾作斗争的方法，是迎着大火的来向放火。 美洲草原发生大火的时候，人们就曾经使用过这种方法来扑灭大火。关于这件事在库帕斯所写的长篇小说《草原》中有如下专门的描述： 老猎人突然采取了断然的措施。 是行动的时刻了，他说。 你想行动已经太迟了，可怜的老头子！米德里顿叫道，大火离开我们只有四分之五英里了，风又是用这样可怕的速度向我们这里吹！ 是吗？火，我也不怎么怕它。好，孩子们，别尽站着！现在马上动手割掉这一片干草，清出一块地面来。 20英尺的地面。老猎人吩咐妇女们，说她们可以用被褥把自己那些容易着火的衣服盖起来，然后就领她们走到这块不大的空地的另一边去，做了这些预防措施以后，老猎人走就走到这块空地的另一边，那里大火已经像个高而危险的环墙，把旅客们包围了。他拿了一束非常干的草放在枪架