61.张衡发明地动仪
古老的中国曾经创造了辉煌灿烂的东方文明，开创了许多世界之最。其中世界上最早测定地震方法的仪器便诞生在中国，那就是张衡发明的地动仪。张衡发明的地动仪，是人类历史上首次用科学方法观测地震，掀开了地震科学新的一页。而欧洲比张衡晚了1700多年，直到公元1880年才制造出类似的用水银溢流记录地震的仪器。
张衡，字平子，南阳（今河南南阳市）人。他不仅是东汉时期著名的的学者、文学家，而且是我国古代杰出的科学家，世界上最早的伟大天文学家之一。张衡从小家境贫寒，在亲友的接济下勉强度日，但是艰苦的环境激发了他发奋读书、立志成才的精神。从小他喜欢读书，涉及天文、地理、文学、数学等方面，嗜好读书的习惯一直伴随了张衡一生。
34岁那年，张衡被推荐到洛阳，做了朝廷的郎中。由于工作清闲，张衡利用业余时间博览群书。其中他最受启发的是一本西汉学者扬雄写的《太玄经》。书中谈到许多天文和数学方面的问题，这些疑问使得张衡对天文和数学发生了浓厚的兴趣。
公元115年，汉安帝刘祜听说张衡学识渊博，便把37岁的张衡调任太史令，专门主管天文、历算，为朝廷观测、记录天文，选择“黄道吉日”，记载全国各地发生的某些自然现象，其中很重要的是各地发生的自然灾害。这项工作为张衡钻研天文、历法提供了方便条件，使得他能够以毕生精力投身于天文学的研究，从而做出了卓越的贡献。
东汉时候，我国地震频发。据史记载，从汉和帝永元八年（公元96年）到汉安帝延光四年（公元125年）的30年中，我国差不多每年都要发生地震。当时人们深信封建迷信，认为一切天灾人祸都是人们触犯神灵受到惩罚的结果。而张衡是唯物论者，他根本不相信鬼神，他认为地震与刮风下雨、雷声电闪一样，都是自然界的正常现象。对于人们来讲，关键是及时研究和掌握地震的规律，事先预测或尽早了解地震发生的地区，从而减轻地震带给人类的灾难和损失。因此张衡决心要在地震研究方面有所突破。他通过无数次的试验，最终得到了比较完整的准确的地震记录。公元132年，他发明并制造出了“地动仪”，成为了我国乃至世界上第一架测报地震的仪器。
这架地震仪由精铜铸成，直径8尺，形状像个大酒坛，坛顶上有个突出的盖子，可以打开，坛下部雕刻着山龟鸟兽的花纹。坛内部有一个中枢机械“都柱”——一根上粗下细的柱子。柱子紧挨着8道机关，和8道机关相连接的是仪器外围镶着的8条头朝下的龙，8条龙的龙头分别对准东、东北、北、西北、西、西南、南、东南8个方向。每个龙头的嘴里各衔着一个铜球。对准龙嘴蹲着8个铜蛤蟆、昂着头，张着嘴，像期待着什么。如果什么地方发生了地震，仪器中间的立柱就倒向震区所在的方向，随即触动那个方向的机关，连接在那个机关上的龙头就张开嘴巴，吐出铜球，铜球即掉进蛤蟆的嘴里，并发出“噹啷”的响声，给管理人员报信，告知震源的方向。
张衡研制的这台地动仪相当灵敏，能够准确地预测地震的发生。公元138年的一天，地动仪西北方向的龙嘴突然张开，铜球准确无误地落到了蛤蟆嘴里。管理人员马上发出报告，西北方向会发生地震。然而当时洛阳城的人并没有任何感觉，对地动仪的报告半信半疑。果然没过几天，陇西方向有人报告说那里发生地震。经过精确核对，时间恰好是龙嘴吐球之时。从此以后人们便对地震仪深信不疑。
【要点提炼】
我国东汉时期，地震频繁，给人们带来极大的痛苦，由于当时对地震现象还不能做出科学地解释，以为是神的意志，造成了人们的恐惧。张衡冲破神学迷信思想的束缚，制造出地动仪，通过实际检测，宣扬了他的科学观念，具有进步意义，显示出我国古代科学家非凡的创造力。
62.火药的发明
火药和造纸术、印刷术、指南针并称为我国古代科技的四大发明。其中，火药被广泛用于军事和民用事业，极大地影响了人类历史的发展历程。然而鲜为人知的是，火药起源于中国古代的炼丹术。
历史上帝王将相为了维护自己的权力，希望自己延年益寿，体态安康；希望自己的统治世代相传，永远延续。因此，他们便派一些道士去炼仙丹，以求长生不老。早在战国时期，古老的中国就已经有“方士炼制不死之药”的传说，据说这是迄今为止中国最早的炼丹术。
炼丹家们不辞劳苦，认真细心地研究仙丹的原料。他们认为在必要的条件下，一种物质经过若干程序处理后，若与另一种物质相结合，就可以将其原有的特质自动转换到另一种物质身上，而且普通人也可能发生这种变化。炼丹时，对于原来生硬的化石应想方法使其变小变软，并要除去里面的有毒物质，这样做成的丹丸才可以食用。炼丹家们发现矿石中存在着大量的硫磺，它可以改变矿石的体态容貌。同时冶炼过程中，他们又发现硝石（硝酸钾）可以作为制溶解金属的溶剂的主要原料。最终他们得出：硫磺、硝石和木炭三者按照一定的比例配制，会得到爆炸的火药。史料表明，早在唐朝初年，炼丹家们已经清楚地认识到制成火药的原料，并称之为“伏火法”。不过他们所关心的只是如何早日炼成仙丹，他们并没有想火药爆炸带来的威力。直到唐朝末年，战争频繁，炼丹家们四处流浪，没有投宿之地，只好投身军营。他们将自己精心研究的火药配方献给冲锋上阵的军事家，军事家如获至宝，意识到火药对战争的重要性。就这样火药就在唐朝末年出现于战争上。
两宋时期，火药发展非常迅速。北宋太祖即位后，下令在东京开封（今河南省开封市）设立专门生产军用物资的机构，名叫“广备攻城作”。该机构的组成部分中，就有专门研究制造火药武器的“火药作”。据《宋史》上说，宋太祖开宝三年（公元970年），冯继升向宋朝政府献上了做火箭的方法，宋朝政府赐了他一些东西作为奖励。宋真宗咸平三年（公元1000年），将军唐福也向宋朝政府进献火箭。为了大力推动兵器之制作与改良工作，宋神宗又成立了专责机构“军器监”，负责所有有关兵器制作改良事宜。此外，朝廷大力鼓励全民参与军器的研究和改良，凡被采纳者一律予以重赏。政府采取的这些措施极大地提高了百姓对武器研究的兴趣，使兵器制作有了很大的提高。南宋时，火器技术得到了很大提高，出现了喷气式火箭和管形火器。其中“喷气式火箭”被认为是当代火箭的鼻祖，它的工作原理是基本一致的。管形火器是利用火药的爆炸力来发射的。
火药不仅可以在军事上运用，而且它还广泛运用于民间，比如逢年过节，人们将火药制成五颜六色的焰火来增加节日的喜庆气氛。除此之外，火药在修建道路、开山采矿等方面都发挥了作用。
中国的火药在世界发展的进程中扮演着重要的角色。恩格斯曾高度评价中国在火药发明中的首创作用：“现在已经毫无疑义地证实了，火药是从中国经过印度传给阿拉伯人，又由阿拉伯人和火药武器一道经过西班牙传入欧洲。”火药的发明大大地推进了历史发展的进程，是欧洲文艺复兴的重要支柱之一。伟大的思想家马克思认为火药把骑士阶层炸得粉碎，是预告资产阶级社会到来的三大发明之一。
世事难料，本来欧洲人利用中国人发明的火药技术制造了大炮，说明中国的发明对世界文明做出了贡献，但是他们反过来侵略我们的国家，占领我们的领土，践踏我们的主权。
【要点提炼】
五千年文明的中华民族发明了火药，却没有用自己的火药制造出强大威力的枪炮，却只能用自己的血肉之躯抵抗洋人的进攻，任凭他们的铁蹄践踏中国的国土，我们还不得不割地赔款，丧权辱国。这真是一件发人深思的事情。
63.指南针的发明
作为中国的四大文明之一，指南针的发明不仅对中国有深远的影响，而且在世界航海史上具有里程碑的意义。指南针能够用来辨别方位，当一个人在野外或者海上迷路的时候，它的作用可不能小瞧，有时它很有可能会决定一个人的生死存亡。
指南针又叫罗盘针，是我国古代发明的利用磁石指极性制成的指南仪器，是古代中国人民智慧的结晶。磁石也就是平时人们所称的“吸铁石”，它的性能是能够把许多铁屑紧紧吸在一起。从科学的角度讲，磁石之所以能够吸铁，是因为每块磁石的两端有正极和负极两个不同的磁极。而人类赖以生存的地球也是一块天然的大磁铁，它的南北两端也有不同的磁极，其中北极是负磁极，南极为正磁极。根据同性相斥、异性相吸的原理，如果一个人手拿一根自由转动的磁针，不管他站在地球的任何地方，其正极总是指向北，负极总是指向南。
中国早在战国时期就已经利用磁石指示南北的特性做成了司南这一指南的工具，然而历史的久远使得今日的人们无法考证那时司南的样子。通常我们在历史书上所见的司南的插图是根据中国历史博物馆展品“汉代司南模型”绘制的，而这个模型又是后人根据史书记载以及地下出土的汉代地盘实物制成的。它的地盘由青铜制成，内圆外方，中心圆面磨得非常光滑，这样可以保证勺体准确地指示方向。八卦、天干、地支和28宿等24个方位依次布列在中心圆的外围。地盘的中心摆放着用天然磁铁磨成的小勺，勺头底部是光滑的半球面，磁铁的正极磨成司南的长柄。使用时应先放平地盘，然后将司南放在地盘中间，用手拨动勺柄使它转动，当司南停下时，勺柄所指的方向就是南方。直到公元8世纪，这种勺形司南仍然被广泛应用。
宋代时，劳动人民根据制造人工磁体的技术制造了指南鱼。指南鱼是把薄钢片剪成鱼形，长2寸，宽5分，鱼的肚皮部分凹下去，使鱼像船一样能浮在水面上。然后把鱼放在天然磁铁的附近，钢片在磁体吸力以及受磁感应的影响下便具有了磁性。相对于司南，这种人工传磁方法使用起来比较方便，只要在一碗水上放一个指南鱼就能辨别方向了。此后人们不断改进，在天然磁体上对钢丝进行摩擦，使得钢针具有磁性。这种通过人工传磁制成的钢针便是正式的指南针了。北宋科学家沈括著有《梦溪笔谈》一书，他在书中介绍了水浮法、缕悬法、指甲法和碗唇法四种对指南针用法的试验。其中“水浮法”是把指南针放在有水的碗里，让它浮在水面上，以指示方向。“缕悬法”是将蜡涂在磁针上，再在上面粘一根丝线，把丝线悬在木架上，在针下安放一个标有方位的圆盘，静止时钢针就指示南北。“指甲法”就是在手指甲面上放一钢针，然后轻轻转动它，由于手指甲的光滑，和司南一样，磁针就会指向南方。“碗唇法”是在光滑的碗边上放一磁针并转动它，和指甲法一样，它也会发生指南作用。通过精密的观察实验，沈括还发现磁针指示的方向其实并不是正南正北，而是稍微偏西北和东南，在科学上这被叫做磁偏角。沈括精辟地指出磁偏角的发生是由于地球上的磁极不是正好在南北两极的缘故。
【要点提炼】
指南针以及磁偏角理论在近代史上的远洋航行中发挥了巨大的作用。人们通过它可以不远万里全天候航行，从此人类可以在茫茫大海自由航行。它也对开辟新航线、缩短航程、加速航运发展产生了重要影响。在世界航海史上，指南针对航海事业的意义非同小可。李约瑟曾经这样对中国人说：“你们的祖先在航海方面远比我们的祖先来得先进。中国远在欧洲之前就懂得用前后帆的系统御风而行，或许就是这个原因，在中国航海史上从未用过多桨奴隶船。”
64.活版印刷术的发明
印刷术作为中国四大发明之一，对中国乃至世界的文明传播起到了重要的作用。在此之前，人类通常是运用纸和笔墨采取口头传诵和手抄书的形式进行的。由于这种原始的传播方法耗时多，速度慢，所以操作起来比较费力。如果一个人抄写一本十几万字的书籍，至少得需要几个月的时间。随着社会的发展，人们迫切获得最新的知识，而按照原有的方法，其速度远远满足不了读书者的需求，在这种情况下，雕版印刷术出现了。作为印刷术的最早技术，雕版印刷术的发明，深刻地改变了中国社会的文化传播模式。从此以后，书籍出版数量大大地增加，读书人可以阅读到比以前更多的书。
我国大约在唐朝初期开始出现雕版印刷术。其方法如下：首先是雕刻印刷版。将枣木或者梨木进行切割，形成书本大小的形状；然后在纸上写好将要印的字，反贴于木板上，再根据每个字的笔划，用刀一笔一笔雕刻成阳文，使每个字突出在板上。其次是刷油墨。将印版固定在一个台面上，把沾上油墨的刷子均匀地涂布在印版的表面。最后是印刷，把纸放在刷好油墨的印版上，用干净的刷子拍打纸面，揭下纸之后一次印刷便完成了。然后按照同样的方法重复数次，直至完成一本书。
唐开元年间（公元713到714年），我国通过雕版印刷出现了世界最早的报纸《开元杂报》。唐朝后期也出现了迄今为止世界上最早的有明确日期的印刷实物。该实物是一卷《金刚经》，在它后面明确指出了印刷的日期，其末尾明确刻着“咸通九年四月十五日王价为二亲敬造普施”字样，该实物于1899年在甘肃敦煌千佛洞发现，如今存于英国伦敦大不列颠博物馆。
到了宋代，雕板印刷达到了巅峰时期，而刻书已经成为了当时社会的时尚。浙江、四川、福建和江西都是雕板印刷的中心，尤其是浙江杭州，自宋朝迁都杭州后，杭州成为政治文化中心，仅坊名可考的印刷作坊就有20多家。随着雕版印刷术的推广，它所存在的问题也暴露出来。例如，在雕版印刷术使用过程中，人们发现刻好雕版不能重复使用，这在很大程度上浪费了人力、财力以及时间。雕版印刷一版能印几百部甚至几千部书，对文化的传播起了很大的作用，但是刻板费时费工，大部头的书往往要花费几年的时间，存放版片又要占用很大的空间，而且常会因变形、虫蛀、腐蚀而损坏。印量少而不需要重印的书，版片就成了废物。此外雕版发现错别字，改起来很困难，常需整块版重新雕刻。因此，时代呼吁一种新的节省成本的技术尽快出现。
北宋平民发明家毕昇长期从事雕版工作，他发现了雕版印刷的缺点，并一直在寻找克服缺点的突破口。后来他想到如果花时间将书籍上的字单独刻成一个个活字，使用时便可以重复使用。尽管前期制作活字比较辛苦，但以后使用起来比较方便，既节约时间，又省下成本。于是毕昇于宋仁宗庆历年间（公元1041－1048）制成了胶泥活字，实行排版印刷，完成了印刷史上一项重大的革命。
《梦溪笔谈》记录的活字印刷术的方法如下：首先用胶泥做成四方的长柱体，并在上面刻上单字，然后拿到火上烧硬，这就成了一个一个的活字。印书时，先预备好一块和书页一样大小的铁板，并在上面涂上松香和蜡之类的物质，铁板四周围着一个铁框，在铁框内排满密密的活字。排完版之后，再用火在铁板底下烤，等里面的松香和蜡等熔化后，再用一块平板从排好的活字上面压过，目的是使这些活字能够平整。等松香等药剂冷却后，活字就固定在了铁板上，至此，一块活字版就排好了。人们可以同雕版印刷一样，在活字版上涂墨，然后将之覆盖在干净的纸面上就可以印刷了。印刷完毕后，可以再将活字版在火上烤，等里面的药剂融化后，活字就从版面上脱落下来了。
活字版的发明，在印刷史上具有重要意义。活字制版克服了雕版的不足，只要事先准备好足够的单个活字，就可随时拼版，大大地加快了制版时间。活字版印完后，可以随便拆版，以后可以重复使用，而且活字占有空间小，易于存储和保管。从北宋毕昇发明泥活字版起，活字版技术在工艺手法上不断改进，已经历了泥活字、木活字和金属活字等。公元1297年到1298年间，元代著名农学家、机械学家王桢用4年时间设计并制作了一套3万多个木活字，并创造出比较简捷的适于汉字复杂特点的转盘排字方法。公元1298年，王桢用木活字试印他自己编修的约6万字《大德旌德县志》竟然在一个月之内印完了百部。后来，我国又发明了金属活字，使活字印刷得到了改进。
活字印刷相比雕版印刷，具有省时省力的特点，但是其推广范围却不及雕版印刷。据统计，中国古代占领统治地位的印刷术仍然是雕版印刷，而活字印刷成书的数量仅仅达到雕版印刷的1/10。直到19世纪中国引进西方先进的近代印刷术，中国古代印刷术才淡出了人民的视线。
【要点提炼】
毕昇发明活字印刷，提高了印刷的效率。但是，他的发明并未受到当时统治者和社会的重视，他死后，活字印刷术仍然没有得到推广，他创造的胶泥活字也没有保留下来，但是他发明的活字印刷技术，却流传下去了。
65.哥伦布发现新大陆
14、15世纪，欧洲社会生产力快速发展，生产技术极大提高，与之相应的资本主义生产关系也逐渐建立起来，具有资本主义性质的手工工场和商业活动在西欧国家相继涌现。随着商品经济的发展和市场的扩大，欧洲人对货币和黄金的追求变得狂热起来。由于当时社会的主要财富已经由货币取代了土地，货币成为了商品买卖的普遍支付手段，社会对货币的需求急剧增加。
社会急需大量的黄金，但是欧洲的黄金很少，远远不能满足人们的需求。因此，人们将目光注意转向了其他地方。《马可·波罗行纪》一书中详尽记述了中国的繁荣富足以及东方各国是黄金珠宝的产地。这本书在西方的广泛流传使得许多欧洲人产生了去东方寻求黄金的念头。
欧洲人要想从欧洲到达东方，奥斯曼帝国是必经之地，但是当时的奥斯曼帝国利用自己地理位置的优势，对经过船只的商品强征重税，所以一般人们很少通过奥斯曼帝国进行远途运输。因此，欧洲人期望开辟一条直接通往印度和中国的新航路。
科学技术成就使新航路的开辟具备了客观条件。15世纪，造船业已能制造适于大海航行的多桅快速帆船；航船装备了火炮；中国发明的指南针传入欧洲，在大海上航行的船只就不会迷失方向；地圆学说已广为流传，人们深信，一直西行可以到达东方。
1487年，葡王若奥二世派遣迪亚士率领3只船自里斯本出发沿西非海岸向南航行，到达非洲的西南端。若奥二世认识到发现非洲西南端的重要性，称它为“好望角”。1497年，葡王曼努尔派遣达·伽马率领3只船自里斯本出发，沿迪亚士的航线绕过好望角，1498年5月达印度。这样，从欧洲绕过非洲到达亚洲的航路被开辟出来了。1499年达·伽马回到里斯本，带回的奢侈品出售后获利达到航行费用的60倍，初步达到了开辟新航路的目的。
1492年，意大利人哥伦布在西班牙女王伊萨贝拉和她丈夫斐迪南大公支持下，率领3只船由巴罗斯港出发，横渡茫茫的大西洋，到达了欧洲人过去不知道的一块“新大陆”。哥伦布误认为他所到的地方就是印度，因此称当地居民为“印第安人”。后来另一个意大利航海家亚美利哥证实哥伦布到达的地方不是印度，而是“新大陆”，于是“新大陆”就以他的名字而被称为“亚美利加洲”。但是哥伦布最初到达的南北美洲大陆间的岛屿，一直被叫做西印度群岛。哥伦布不仅发现了“新大陆”，而且开辟了欧洲到美洲的航线。
1519年，住在西班牙的葡萄牙海员麦哲伦受西班牙国王查理一世之命，率领船队作环球试航。他横渡大西洋，沿巴西海岸南下，绕过美洲南端的海峡（后来叫麦哲伦海峡），进入太平洋，直到菲律宾群岛。麦哲伦在同菲律宾人的冲突中战死，他的同伴经印度洋，绕好望角，于1522年回到西班牙，这样，从欧洲绕过南美洲到达亚洲的航路也被开辟出来了。这次航行，从实践上证明了地圆学说。这些新航路的开辟，对世界经济贸易发展的影响是巨大而深远的。第一，引起所谓的“商业革命”。由于新航路的开辟，欧洲贸易范围空前扩大，西欧与世界各地区各民族之间的联系加强了，世界市场开始形成。欧洲贸易中心由地中海转移到大西洋沿岸，意大利的商业地位逐渐被西班牙、葡萄牙、英国和尼德兰所代替。第二，引起了所谓的“价格革命”。新航路开辟后，西班牙等国从殖民地掠回大量金银，西欧贵金属增加了3倍多，引起金银价值下跌，物价高涨，货币购买力降低。自16世纪30年代至16世纪末，西班牙的物价上涨4倍多，英法等国上涨2-2.5倍。资产阶级一面付出贬值的货币工资，一面以高价出售商品，牟取暴利。封建地主收取的定额货币地租，也受到价格革命的影响。价格革命是原始积累的因素之一，它帮助了西欧资本主义的成长。
【要点提炼】
随着新航路的开辟，葡萄牙和西班牙最早开始了殖民掠夺。他们不断扩张，日益强大，成为盛极一时的海上帝国。不过他们还贩卖黑奴的兴起，致使非洲失去了至少上亿的精壮人口，导致亚非拉殖民地的贫困与落后。
66.日心说的创立
16世纪以前，关于地球的结构，地心说一直居于统治地位，而且它成为了基督教的支柱，然而历史上有一位科学家却敢于冲破神学的束缚，大胆提出自己的主张。他就是波兰天文学家哥白尼。
哥白尼出生于波兰一个商人家庭，不幸的是他的父亲在他10岁时便去世了，从此舅父便承担起了抚养他的责任。哥白尼18岁时进入克拉科夫大学学习，大学期间他受到了人文主义者、数学教授布鲁楚斯基的熏陶，对“地心说”大胆怀疑。这时他便下决心用自己的一生时间来研究天文学。1496年，哥白尼在舅父的安排下去意大利求学。1497-1500年哥白尼在波洛尼亚大学读书，除了学习教会法规外，他还在业余时间研究诸如数学和天文学等多种学科。在意大利的时候，哥白尼于1497年被选为弗龙堡大教堂僧正。1501年他从意大利回国，正式加入神父团体，随即他又请假再去意大利，在帕多瓦大学研究法律与医学。1503年，哥白尼在费拉拉大学获得教会法博士学位。1506年他回到波兰，最后在弗龙堡定居。作为僧正，哥白尼把大部分精力都用在天文学的研究上。他从护卫大教堂的城墙上选一座箭楼做宿舍，并选择顶上一层有门通向城上的平台作为天文台。
当时的欧洲正处在黑暗的中世纪的末期。亚里士多德－托勒密的地心说早已被改造成为基督教义的支柱，然而，由于观测技术的进步，当时一些具有进步思想的哲学家和天文学家都对这个复杂的体系感到不满。哥白尼也接受了这种进步思想，他在意大利时研究过大量的古希腊哲学和天文学著作，他赞成毕达哥拉斯学派的治学精神，主张以简单的几何图形或数学关系来表达宇宙的规律。了解到古希腊人曾有过地球绕太阳转动的学说，他受到很大启发。他分析了托勒密体系中的行星运动，发现每个行星都有3种共同的周期运动：一日一周、一年一周和相当于岁差的周期运动。他认为，如果把这3种运动都归到被托勒密视为静止不动的地球上，就可以消除他的体系里不必要的复杂性。因此，哥白尼建立起一个新的宇宙体系——日心体系，即太阳居于宇宙的中心静止不动，而包括地球在内的行星都绕太阳转动。哥白尼把统率整个宇宙的支配力量赋予太阳，各个天体则都有其自然的运动。他系统而明晰地批判了地球中心说，并且从物理学的角度对日心地动说可能遭到的责难提出了答复。
哥白尼用了“将近4个9年的时间”去测算、校核、修订他的学说。但是，他迟迟不愿将他的《天体运行论》公开出版，因为，他知道他的书一经刊布，便会引起各方面的攻击。当哥白尼终于听从朋友们的劝告，将他的手稿送去出版时，他想出一个办法，在书的序中写明将他的著作大胆地献给教皇保罗三世。
《天体运行论》还有另外一篇别人写的前言。当时哥白尼已重病在身，他辗转委托教士奥塞安德尔去办理排印工作。这位教士为使这书能安全发行，假造了一篇无署名的前言，说书中的理论不过是为编算星表、预推行星的位置而想出来的一种人为的设计。这个“迷眼的沙子”起了很大的作用，在半个多世纪的时间里，骗过了许多人。1542年秋，哥白尼因中风而半身不遂。1543年，当一本印好的《天体运行论》送到他的病榻的时候，他已处于弥留之际了。
《天体运行论》出版后很少引起人们的注意。一般人不能了解，而许多天文工作者则只把这本书当作编算行星星表的一种方法。《天体运行论》在出版后的70年间，虽然遭到马丁·路德的斥责，但未引起罗马教廷的注意。后因布鲁诺和伽利略公开宣传日心地动说，危及教会的思想统治，罗马教廷才开始对这些科学家加以迫害，并于公元1616年把《天体运行论》列为禁书。然而经过开普勒、伽利略、牛顿等人的工作，哥白尼的学说不断获得发展，恒星光行差、视差的发现，使地球绕太阳转动的学说得到了令人信服的证明。
【要点提炼】
哥白尼的学说不仅改变了那个时代人类对宇宙的认识，而且根本动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。“从此自然科学便开始从神学中解放出来”，“科学的发展从此便大踏步前进”。
67.万有引力的发现
牛顿作为世界上享有盛名的数学家、天文学家和物理学家，在数学、光学、力学等方面都曾做出了卓越的贡献。他发现的万有引力定律奠定了近代天文学的基础；他完成的日光分解奠定了近代光学的基础。当别人将他比做天才的时候，他并不这样认为，他曾经这样总结自己的一生：“我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。”牛顿如此概括自己的一生，他觉得他之所以能够取得各方面的优异成绩，就是因为他站在了巨人的肩膀上。
1643年牛顿出生在英格兰北部小镇乌尔斯索普，他从小丧父，母亲改嫁，所以童年的他是在与祖母相依为命中度过的，因此小时候的牛顿不善言谈，性格倔强。上学时，他对学校非常厌恶，对上课心不在焉，不善交际的他连周围的朋友也是寥寥无几。不过牛顿非常喜欢制作“小发明”。他曾经制作带小灯笼的风筝、用小木桶做过滴漏水钟以及用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型等等。这些小发明尽管不值一提，但是牛顿从中学到了不少知识，为他以后的发现积累了丰富的经验。
1655年到1666年，一场瘟疫席卷英国，牛顿所读的剑桥大学因此而停课，于是牛顿回到家乡躲避瘟疫。在此期间，牛顿正在进行一项科学研究，希望从动力学的角度对太阳、月亮等天体的运行进行解释。一天，他正在果树旁边看书的他，突然被一个从树上掉下来的苹果打中，而且打得牛顿很疼。这对于常人来讲是一件完全不值一提的事情，然而牛顿却被其所吸引，他在思考苹果落到地面而不掉向天空的原因。经过苦思冥想，他觉得地球具有某种力量，可以吸引地球上的任何物体。如此类推，月亮和地球之间是否也存在引力呢？月亮一直按照一定的轨道绕地球旋转，这不正好说明它们之间相互吸引吗？而各个行星围绕太阳运转，也是同样的道理。于是牛顿将宇宙中的一切物体之间所存在的相互吸引的作用称为“万有引力”。接下来又产生了另外一个问题，地球与月亮之间，太阳和地球之间相互吸引，那月亮不会落向地球，地球和各个行星不会落向太阳又如何解释呢？后来牛顿从对抛射物体的研究中获得了解释。如果一个站在山顶上的人沿水平抛一块石头，这块石头在向前飞行的同时由于重力它也会向下落，而石头进行的路线是一条抛物线。而水平速度越大，石头飞过的水平距离也越远，轨道弯曲程度也越小。如果抛石的力量达到一定的标准重量，使得石头的轨道曲线的弯曲程度和地球表面的弯曲程度相同，那么石头会像月亮那样绕着地球永远运转下去，这样，完整的引力思想已经基本形成。后来牛顿克服了精密数学计算和可靠实践验证两大难题，于1687年在《自然哲学的数学原理》上正式发表了万有引力定律。
【要点提炼】
牛顿发现的万有引力在物理学上具有里程碑的意义。它揭示了万有引力是所有物质的基本特征，成为大部分物理科学的理论基石。
68.蒸汽时代的到来
世界科技史上，有这样一位科学家、发明家，他没有接受过正规的教育，只是以学徒出身，但是他凭借自己的聪明才智完成了人类社会急需的一项伟大发明，为人类历史发展做出了极大的贡献。这个人就是发明蒸汽机的瓦特。
詹姆斯·瓦特，从小受到机械工匠父亲的影响，对制造小工艺充满浓厚的兴趣。关于瓦特有一个有趣的故事：有一天，家里的一壶水开了，壶盖被水蒸汽吹得一直在跳。这对于常人来讲是司空见惯的事情，但小瓦特对它却充满好奇，他一直在琢磨壶盖一直跳动的原因。由此可见，瓦特从小就善于独立思考，这种习惯使他受益终身。瓦特由于体弱多病，不得不做出退学的决定，但是这并没有影响他对知识的痴迷追求。他一直坚持自学，完成了几何学的课程。后来瓦特当过修理厂的徒工，他凭借自己的好学很快就掌握了技术，但是由于高强度的劳动使得他的身体每况愈下，最后他被迫回家休养。
当身体条件有所好转后，瓦特准备学习制造仪器，但是由于他不够条件未获允许。不过塞翁失马，焉知非福，格拉斯哥大学教授台克非常欣赏瓦特的才能，把他介绍到格拉斯哥大学当了修理教学仪器的工人。这段经历对于瓦特的一生是非常关键的。在这段时间里，他认识了化学家约瑟夫·布莱克和约翰·鲁宾逊等，由于好学，瓦特学到了很多科学理论知识。
一次，瓦特在修理一台纽可门蒸汽机的过程中，发现了旧式机器效率低的主要原因：原来每次冲程冷水冷却汽缸的过程会造成热量的消耗，绝大部分蒸汽被白白浪费。因此，瓦特认为，如果在汽缸外加上绝热外套让蒸汽保持所必须具有的温度，或者让作功后的蒸汽尽快冷却，这样就可以提高热机的效率。后来，瓦特意识到蒸汽在缸内冷凝最终导致了蒸汽机热效率低，那如果将蒸汽在缸外冷凝不就解决难题了吗？于是瓦特分离冷凝器的最初设想产生了。瓦特设计蒸汽机的道路充满坎坷，根据分离冷凝器的设想，瓦特设计了一种带有分离冷凝器的蒸汽机，然而其效果却并不如人意。其效率远远没能达到瓦特的预想，而这次失败已经让瓦特身陷困境，债台高筑。不过此时瓦特认识了化工技师罗巴克，罗巴克表示支持瓦特的实验。此后的三年，瓦特战胜重重困难，最终于1769年制造出了第一台样机，同时，瓦特还发明了冷凝器，使他获得了在革新纽可门蒸汽机过程中自己的第一项专利。没想到由于这种蒸汽机的销售不佳，罗巴克竟濒于破产。所幸这时工程师兼企业家博尔顿又开始与瓦特合作。但是，此后研发生产的蒸汽机不但改进不大，而且耗费了巨资。博尔顿也不堪忍受如此大的压力，到了濒临破产的地步。
此时，瓦特意识到自己所面临的难题已经不再是热效率低，而是活塞往返运动只能呈直线状态。随后，瓦特受到行星绕日圆周运动的启发，他将活塞往返的直线运动变为旋转的圆周运动，同时还在轮轴上加装了一个飞轮，这样蒸汽机成就了可以带动一切工作机的动力机。
1781年底，瓦特因发明带有齿轮和拉杆的机械联动装置荣获了自己的第二个专利。
为了进一步提高蒸汽机的效率，瓦特在发明齿轮联动装置之后，对汽缸本身进行了研究，发现他的蒸汽机中蒸汽推动活塞的冲程工艺与纽可门蒸汽机没有不同，两者的蒸汽都是单项运动，从一端进入、另一端出来。
他想，如果让蒸汽能够从两端进入和排出，就可以让蒸汽既能推动活塞向上运动又能推动活塞向下运动，那么，他的效率就可以提高一倍。1782年，瓦特根据这一设想，试制出了一种带有双向装置的新汽缸，由此瓦特获得了他的第三项专利。把原来的单向汽缸装置改装成双向汽缸，并首次把引入汽缸的蒸汽由低压蒸汽变为高压蒸汽，这是瓦特在改进纽可门蒸汽机的过程中的第三次飞跃。通过这三次技术飞跃，纽可门蒸汽机完全演变为了瓦特蒸汽机。
由于瓦特把蒸汽机的往复直线运动变成为连续而均匀的圆周运动，从而可以经过传动装置带动一切机器运转，成为能普遍用于工业和交通运输业的“万能动力机”。这种高效率的蒸汽机很快取代了旧式的蒸汽机，被各工业部门迅速采用。从此，动力机、传动机和工作机组成了机器生产系统，成为产业近代化的核心。
到19世纪30年代，蒸汽机广泛应用到纺织、冶金、采煤、交通等部门去，很快引起了一场技术革命。美国人富尔顿发明了用瓦特蒸汽机作动力的轮船，英国人史蒂芬逊发明了用瓦特蒸汽机作动力的火车。
【要点提炼】
瓦特的蒸汽机成为真正的国际性发明，它有力地促进了欧洲18世纪的产业革命，推动世界工业进入了“蒸汽时代”。
69.汽车的发明
汽车对于现代生活的影响是巨大的，它从根本上改变了人们的日常生活，它的影响就连它的发明者也始料不及，然而汽车的发明却经历了一段不寻常的历史。
在很长一段时间里，马车是人们所使用的最快的交通工具。随着近代工业革命的兴起和蒸汽机的出现，欧洲便有人设想制造出一种能自动在路上行驶的“不用马拉的马车”。
1769年，法国出现了世界上最早的一辆以蒸汽为动力的“汽车”，不过它的时速只有5公里，而且每过15分钟就得停下来休息一会儿。它的出现，迈开了人类研制汽车的第一步，为后来实用型汽车的出现打下了基础。后来，瓦特成功改进了蒸汽机，伏特发明了电池，这些发明使得19世纪初出现了实用型蒸汽汽车和电动汽车。1802年，英国人理查德·特利韦切克制造出了一种时速为10公里的蒸汽汽车。从此以后，各种各样的蒸汽汽车陆续被制造出来。
19世纪末，汽油机的发明促进了新型动力汽车的研制。现代意义上的汽车的发明者实际上是德国的戈特利布·戴姆勒和卡尔·本茨。为了给各种交通工具提供动力，戴姆勒设计了一种快速运转的发动机，并运用了新的热管燃烧装置。燃料由传统的煤气燃料改为液体燃料（汽油）。与此同时，本茨也制成了四冲程内燃发动机，不同的是，他运用电子打火装置，利用火花塞使发动机获得了令人惊叹的速度。1886年7月，本茨首次试开他的三轮汽车，车子由金属管构架，漂亮而又轻巧，这其实是世界上第一辆真正的汽车。此后，汽车制造作为一种工业，迅速在欧洲和美洲国家兴起。1892年，杜利亚兄弟制造出了美国最早的汽油汽车。1903年，美国制造出后来以完成横穿美洲大陆而闻名的帕卡特汽车。美国通用汽车公司于1905年制造出凯迪拉克牌汽车。设计者将发动机装在座椅下，使汽车像自行车那样靠链条传动后轮。1907年，意大利生产出了以车速快而著称的菲亚特汽车。1907年，英国制造出了噪音小、故障率低的劳斯莱斯汽车。从此，汽车作为一种崭新的交通工具走进了人们的生活。
19世纪末20世纪初，世界上汽车的数量寥寥无几。这是因为一方面，汽车十分昂贵，普通百姓根本买不起，他们只能在报纸上看看一些有关汽车的报道。另一方面，当时的汽车操作复杂，一般人难以掌握其技巧，不易普及。后来，为了制造出更加实用、便于普及的汽车来，技术人员对汽油、汽车机械系统等各个方面进行了改进。在这些技术人员中，亨利·福特取得了巨大的成功。他引进流水线来生产“T”型车创意的效果十分显著。各个部件在不同车间里生产出来，然后在精确的时间内被送到连续运转的主传送带上，这在很大程度上节约了时间，使得一辆汽车从开始制作到最后拼装完成的时间仅仅需要93分钟。由于福特的流水线生产使汽车的价格降低，因而汽车的销量大增，拥有一部汽车已经不再是贵族们的专利了。1908年福特制造了操作简易而又经久耐用的大众型汽车，从此拉开了大众型汽车生产的序幕。
【要点提炼】
汽车的发明是伴随着科技的不断进步而发展的，它有力地证明“科技就是第一生产力”，而汽车的普及更是说明了造车技术的不断完善，人们生活水平的不断提高。
70.工业革命
工业革命又称产业革命，是指在资本主义工业化的早期过程中，资本主义生产从工场手工业向机器大工业过渡的阶段。它以机器生产取代手工劳动、大规模工厂化生产取代个体工场手工生产为标志，从技术革命开始，最终引起社会革命，是世界近代史上继资产阶级政治革命之后的又一次世界性变革，是人类生产技术方式的重大变革，对于人类的发展具有重要的意义。
工业革命起源于英国。它首先从棉纺织业开始，然后扩展到其他工业部门，棉纺织业作为一种新兴的工业，最先采用机器生产，当时棉织品受到社会各阶层人士的喜欢，因此它的市场需求量急剧增加，但是单凭以前的手工制作远远不能满足市场的需求，这就需要提高生产技术，进行技术革新。于是各种各样的新型技术涌现出来，如珍妮纺纱机、水力纺纱机、骡机以及水力织布机等。纺织机器的大量生产，带来了一系列的连锁反应，它使得对金属的需求量大大增加，由此又带动了采矿业的发展。
1785年机械师瓦特发明了蒸汽机。蒸汽机的发明，突破了自然条件对工业发展的限制，推动了所有工业部门的发展和进步。它于1785年被应用于棉纺工业，1789年应用于棉织工业。蒸气机的广泛使用，是工业革命的关键，它的使用，使得汽船和火车相继被发明。1807年，美国人富尔顿制造了第一艘汽船；1825年，英国人史蒂芬发明了蒸汽机车。19世纪30、40年代英国的手工工场已经基本上被机器大工业所取代，这标志着英国工业革命的完成，由此英国成为了世界上第一个工业国家。继英国之后，法、德、美、荷、比、意等国也在18世纪末到19世纪初年经历了工业革命的历程。从此，世界进入了一个全新的时代。
工业革命不仅是一场技术革命，也是一场深刻的社会革命，对人类社会产生了巨大的影响。
工业革命促进了社会生产力的快速发展。资产阶级在它的不到100年的阶级统治中所创造的生产力，比过去一切世代创造的全部生产力还要多、还要大。商品经济取代了自然经济，大机器生产取代了手工生产，资本主义生产制度最终取得了统治地位。
工业革命使得社会结构发生了改变，形成了工人阶级和资产阶级两大对立的阶级。虽然在封建社会晚期资产阶级已经出现，但那时的资产阶级以商业资产阶级为主。通过工业革命所形成的是工业资产阶级，并且随着生产的壮大，工业资产阶级逐渐成为资产阶级的主导。与此同时，无产阶级也正式形成。由于资产阶级为了获取高额利润残酷地剥削无产阶级，所以无产阶级反对资产阶级的斗争，从无产阶级一出现就开始了。
【要点提炼】
工业革命引起了世界面貌的变化。为了推销商品，占领市场，资本主义国家到全球各地疯狂强占原材料产地，对殖民地人民残酷剥削，直接造成了当地的贫困和落后，使东方从属于西方。同时机器生产等先进的技术也传到了世界各地。
71.麻醉术的发明
现代医生在做手术时，麻醉是必不可少的一道程序。麻醉可以使病人暂时失去知觉，减少手术带来的痛苦。我们可以想象在麻醉发现之前病人在做手术时所忍受的痛苦，每一例手术都伴随着病人撕心裂肺的痛苦呻吟，当时病人因无法忍受做手术时的剧痛而不幸身亡的惨剧时有发生。那时俄国外科医生皮罗果夫做手术以快出名：平均半分钟可以切去乳房，三分钟可以锯断大腿。而英国医生罗伯特·李斯顿因其手术奇快被称为“李斯顿飞刀”。尽管他们做手术时以快出名，但是他们仍然不能减少病人的痛苦。为此，人们希望有朝一日可以发现一种短时间内止痛的药物。
古代的医生曾经对各种药物的止痛性进行过深入的研究，从临床实践中积累了不少经验。中国古代就有许多关于手术麻醉的记载。据说东汉末期，“外科鼻祖”华佗就曾发明了“麻沸散”对病人进行全身麻醉，这可以说是开医学麻醉术之先河，实在是壮举。
华佗的“麻沸散”称得上是世界上最早的麻醉药。一代名医孙思邈和李时珍在他们的著作里都曾提到曼陀罗花，它的麻醉效果也可见一斑。另外赵学敏在其所著的《串雅内编》中特意介绍由草乌、川乌、天南星、蟾酥、番木鳖等组成的药方也会起到麻醉的效果。
西方医学也对止痛药做过研究。公元1世纪初，罗马人塞尔苏斯曾建议将莨菪当做镇静剂使用。公元9-15世纪，欧洲人则采用“催眠海绵”法进行手术。具体过程是：将包括鸦片、曼德拉草、莨菪和从芹叶钩吻中提炼的毒物——混合后浸入海绵之中，随后将海绵晾干。患者需要麻醉剂时只要将浸湿的海绵放至其嘴上即可，病人使用这些混合药物后，会进入毫无知觉的状态。但是这种处方具有一定的风险性，很有可能会致病人于死地，因此它并不受到人们的欢迎。
19世纪以来，科学以及化学的发展提高了人们对麻醉的研究速度。1799年英国化学家戴维无意中发现氧化亚氮能起到一定的麻醉作用。他发现当自己吸入氧化亚氮后，炎症部位的疼痛程度会减轻。同时还会伴随着一种难得的欢乐、快慰的感觉。所以氧化亚氮又被称为“笑气”。但是他的发现并没有在实践中得到广泛运用。而临床上真正使用麻醉剂开始于1893年化学家斯考芬对笑气的麻醉作用的证实。
通过长时间的实验，人们发现除了氧化亚氮，乙醚和氯同样会起到麻醉的作用。最先发现乙醚会致人昏迷的科学家是法拉第；而真正使乙醚这种麻醉药获得人们认可则源于一个故事。
1844年，化学家杰克逊在与牙科医生莫尔顿的交谈中告诉莫尔顿在拔牙的过程中，乙醚可以起到减轻牙痛的效果。后来，一位患者要求莫尔顿为其拔牙。莫尔顿采纳了杰克逊的建议，在拔牙时将蘸有乙醚的手帕塞到患者的嘴中，随后奇迹发生了，患者竟然毫无痛苦，轻轻松松地拔掉了牙。这件事后，麻醉药便得到越来越多的医生的认可。后来乙醚的疗效被广泛应用在手术上面。
【要点提炼】
麻醉剂的发现结束了以前患者治病忍受剧痛的历史，一定程度上减轻了患者的痛苦，拯救了更多病人的生命，提高了人类生存的能力和生活的质量，通过造福人类身体本身，进而造福后世，改变了世界悲惨的一面。
72.第二次工业革命
从19世纪70年代到20世纪初，科学技术飞速发展，工业生产日益高涨，人类历史上继产业革命之后，又发生了一次新的工业革命，它被称为“第二次工业革命”。从此，全世界由“蒸汽时代”进入“电气时代”。
受产业革命和资本主义发展的影响，自然科学在19世纪取得了重大突破。如法拉第证明了电磁感应现象、门捷列夫制定了化学元素周期表、达尔文创立了生物进化论学说等等。自然科学和生产技术的有机结合，使得科学原理转变为生产技术，促使了资本主义经济的快速发展。科学技术的发展主要表现在电力的广泛应用、内燃机和新交通工具的创制、新通讯手段的发明和化学工业的建立等四个方面。与此同时，世界市场开始出现，资本主义世界体系基本形成，它们有力地促进了商品的生产。以上条件的具备，促使了第二次工业革命的发生。
第二次工业革命是以电力的广泛应用为显著特点。1831年法拉第电磁感应现象的发现，为发电机的发明提供了理论基础，根据这一发现，科学家们研究出了一系列电气发明。1866年德国人西门子制成发电机，发电机的问世，标志着人类可以把机械能变为电能。1870年比利时的格拉姆发明了电动机，从此电力取代蒸汽动力作为一种新能源开始用于带动机器。随后，电灯、电车、电话、电焊等电气产品如雨后春笋般地涌现出来。法国人马·德普勒关于远距离送电技术的发明，美国科学家爱迪生第一个火力发电站的建立，使得输电线联接成网络。从此电力作为一种优良而价廉的新能源被广泛应用。随后电力工业和电器制造业的应用一系列新兴工业也迅速发展起来，从此人类从蒸汽时代迈入了电气时代。
内燃机的发明和应用是这次工业革命的另一个重要表现。从70年代到90年代，德国人奥托发明了以煤气为燃料的四冲程内燃机；戴姆发明了以汽油为燃料的内燃机；狄塞尔发明了柴油机。内燃机的发明使交通工具的发动机问题得以解决，从而引起了交通运输领域的革命性变革。80年代，德国人卡尔·本茨成功地制成了第一辆用汽油内燃机驱动的汽车；90年代，汽车工业相继被建立起来。随后内燃机车、远洋轮船、拖拉机和装甲车、飞机等不断涌现出来。与此同时石油开采与炼制业也迅速发展起来。
化学工业在这一时期也悄然兴起。无机化学工业、有机化学工业都相继建立和发展起来。纯碱、硫酸的生产，煤焦油的综合利用，促成了一系列新发明和新产品的出现。如化肥、化学药品、人造染料、人造丝和人造纤维等。炸药工业更成为化学工业的重要部门，瑞典人诺贝尔因发明火药和无烟火药而成为世界名人。
第二次工业革命与第一次工业革命相比，涉及的范围更加广泛，产生的影响更加深远，它出现了一些新特点。第一，它以科学为基础，所有成果都是科学技术和工业生产紧密结合的结果，充分证明了科学技术是第一生产力。第二，它侧重于重工业，涉及到化学工业、能源工业等基础部门，加速了英美等主要资本主义国家实现工业化的进程。第三，它是在几个先进的资本主义国家一起发展、相互促进中进行的。一个国家的发明，会很快被其他国家采纳，它们在相互竞争中不断进步。
第二次工业革命促进了生产力快速发展。科学技术的新成果被迅速应用于工业生产，大大促进了生产的发展，使生产的规模越来越大，集中的程度越来越高。它改变了资本主义的工业结构，新兴工业部门，如电力工业、石油开采业、石油化工业、汽车制造业等重工业迅速发展起来，重工业逐渐取代轻工业在资本主义工业体系中占据主导地位。生产力的发展使生产和资本高度集中，随之生产关系发生变化，产生了垄断组织，垄断经济在国民经济中发挥基础作用，世界主要资本主义国家相继进入帝国主义阶段。垄断还导致资本主义经济发展的不平衡。老牌资本主义国家如英法经济发展相对缓慢，新兴资本主义国家如美德经济发展则比较快。同时俄国和日本经济也迅速发展。这就刺激帝国主义列强加紧对外侵略扩张，掀起瓜分世界的狂潮。同时列强之间的矛盾日益加深，国际局势随之紧张，最终造成第一次世界大战的发生。
【要点提炼】
第二次工业革命使人类社会告别了蒸汽时代，进入了电气时代。同时加大了西方国家对殖民活动的需求，他们纷纷在更广阔的范围内开展殖民活动，争夺商品市场、原料产地和投资场所。
73.法拉第发现电磁感应
当今社会，电已经成为人们生活中必不可少的一部分，如果没有电，我们将会在一个黑暗的世界里生活成长，就不会有人类如今创造的辉煌。而电的发现以及被应用经历了一个漫长的过程。在这个过程中，法拉第不应被忘记。
法拉第于1791年出生在英国的萨利，他的家境十分贫寒，因此他的童年生活很清苦，但是他勤奋好学，吃苦耐劳，自学成才。他从11岁便开始当报童，他认为这个岗位挺适合他，因为他每天可以阅览各种各样的报纸，从中可以学到不少知识。后来他到一家装订和出售书籍兼营文具生意的铺子当了学徒。老板非常赏识他，特别允许他可以阅读铺子里的书。有一回，法拉第装订一本叫《关于化学的对话》的书，他利用这个难得的机会抓紧时间仔细阅读了这本书。从此法拉第对化学产生了浓厚的兴趣，他把自己的零用钱攒起来，买一些必备的实验器材，进行简单的实验。
1812年，法拉第得到了一张伦敦皇家学院讲演的听讲证，他有生以来第一次有机会踏进皇家学院，去听著名化学家戴维的讲演。那次戴维所讲的内容是关于发热发光物质的，他将深奥的科学知识讲得深入浅出，通俗易懂。法拉第被戴维的魅力深深地吸引，他一连听了四次戴维的讲座，他将笔记整理并装订成册。后来法拉第写信给当时的英国皇家学会会长班克斯爵士，希望他给自己一个机会在皇家学院工作。令法拉第万万没想到的是班克斯爵士竟然根本瞧不起他，对这件事漠不关心，最后也是以“你的信不必回复”回绝了法拉第。这深深地伤害了法拉第的自尊，令他十分伤心。随后法拉第鼓足勇气写信给戴维并将自己装订成册的笔记随同赠送。戴维被法拉第对科学的痴迷所感动，推荐他到皇家研究院实验室工作，自此法拉第开始了一生中对科学的探索生涯。
1820年奥斯特发现电流的磁效应后，戴维受邀准备写一篇关于电磁学实验的理论的文章，他将这一任务交给了法拉第。法拉第在对电磁学研究的过程中，逐渐对其产生了浓厚的兴趣，他经过仔细分析，提出大胆猜想：既然电能够产生磁，那么磁也可以产生电。后来经过数十年的研究，1831年，法拉第发现，一个通电线圈的磁力只有当通电线圈的电流刚接通或中断时，另一个线圈中的电流计指针才会有微小偏转。法拉第随后进行了数次实验，最后终于证实如果磁作用力发生变化，另一个线圈便会有电流产生。他又通过实验证明如果两个线圈进行运动，磁作用力的变化同样也能产生电流。法拉第殚精竭虑，经过无数次的实验，终于揭开了电磁感应的神秘面纱。
【要点提炼】
电磁感应的发现具有历史性的意义。它用铁定的事实说明电流能产生磁场、磁场也能产生电流的假说的真实性。法拉第利用这个原理发明了电磁电流发生器，这正是早期的发电机。发电机的产生意味着电能的大规模生产和远距离输送成为可能，同时，电磁感应现象可以广泛应用于电工技术、电子技术以及电磁测量等方面。从此人类社会迈入了电气化时代。
74.炸药的发明
在世界科学史上，有一位科学家生前将毕生的精力献给了科学事业，死后也将自己的遗产捐给人类。如今，以他的名字命名的科学大奖已经闻名于世，凡是获奖者都会觉得自己获得了莫大的荣誉。这位科学家就是世人皆知的瑞典化学家阿尔弗雷德·伯恩哈德·诺贝尔。
诺贝尔1833年出生于斯德哥尔摩，父亲伊曼纽尔·诺贝尔就是一位化学家，并开有一家炸药厂。他从小就受到了父亲的熏陶，对化学产生了兴趣。他16岁就成为有能力的化学家，能流利地说英、法、德、俄、瑞典等国家语言。1842年诺贝尔一家离开斯德哥尔摩搬到圣彼得堡，来到圣彼得堡后，诺贝尔便在他父亲的工厂里工作，直到1859年该工厂破产为止。就在1859年，诺贝尔开始制造液体炸药硝化甘油。到了1862年，他成功地完成了第一次爆炸实验，并于1863年获得了炸药的专利，自己开厂投入生产。就在他事业如鱼得水的时候，一场灾难降临了。1864年，工厂不幸发生爆炸，诺贝尔最小的弟弟埃米尔和另外4人被炸死，后来由于政府禁止建厂，诺贝尔将自己的实验室搬到了湖面的一只船上。后来诺贝尔通过无数次的实验，成功研制成了一种威力更大的炸药爆炸胶，并于1876年获得专利。大约10年后，他又研制出最早的硝化甘油无烟火药弹道炸药。他曾要求弹道炸药的专利权要包括柯达炸药，但遭到法庭否决。
诺贝尔并不只是一位化学家，他还特别喜欢文学，是一位剧作家。但是他唯一的剧作被认为是“诽谤滋事、亵渎神明”，等到他一去世，大部分被销毁。他年轻时曾用英文写过一些诗，后人还在他的遗稿中发现他写的一部小说的开端。他一辈子单身，经常疾病缠身。他生前有两句名言：“我更关心生者的肚皮，而不是以纪念碑的形式对死者的缅怀”，“我看不出我应得到任何荣誉，我对此也没有兴趣”。
1896年12月10日，诺贝尔在意大利的桑利玛去世，终年63岁。他在离世前立下遗嘱，将其财产的大部分约（920万美元）作为基金，以其年息（每年20万美元）设立物理、化学、生理或医学、文学以及和平事业5种奖金（1969年瑞典国家银行增设经济学奖金），奖励当年在上述领域内作出最大贡献的学者。从1901年开始，奖金在每年诺贝尔逝世时间——12月10日下午4点30分颁发。
【要点提炼】
诺贝尔是一位不计名利的发明家，他发明了许多专利，赢得了巨额财富，却又把巨额财富回报给社会，他去世后捐资设立的诺贝尔奖代表了科学研究的最高荣誉，激励着无数的科学工作者。
75.达尔文创立进化论
查理·达尔文（1809-1882），19世纪英国杰出的生物学家、物种起源和发展学说的创始者、生物进化论的奠基人，他提出的以生存竞争、适者生存为精髓的进化论对学术界甚至整个人类的思想都产生了巨大的影响。
达尔文出生在英格兰西部希鲁普郡一个世代行医的家庭，他的父亲瓦尔宁曾把他送到爱丁堡大学学医，希望他将来也能成为名医，继承家业。但达尔文从小就热爱大自然，尤其喜欢打猎、采集矿物和动植物标本。进到医学院后，他仍然经常到野外采集动植物标本。在这里，他对两种水生生物进行了研究，获得了一些有趣的发现，于是，他在该校的学术团体普林尼学会先后宣读了他最早的两篇论文，那时他才17岁。他父亲认为他“游手好闲”、“不务正业”，一怒之下，于1828年改送他到剑桥大学，改学神学，希望他将来成为一个“尊贵的牧师”。达尔文对神学院的神创论等谬论十分厌烦，他仍然把大部分时间用在听自然科学讲座、自学大量的自然科学书籍上。他热心于收集甲虫等动植物标本，对神秘的大自然充满了浓厚的兴趣。
1831年，年轻的达尔文经汉斯罗教授的推荐，以自然科学家的身份，参加了“贝格尔号”巡洋舰为时5年的环球考察，这5年考察，用达尔文自己的话来说，决定了他一生的整个事业。在这5年中，他跋山涉水，进入深山密林，大自然的奇花异草、珍禽异兽，千奇百怪的变异，把他的整个身心吸引去了。他开始对圣经上“形形色色的生物，都是上帝制造出来，而且物种是不变的”说教，开始产生了怀疑，通过对采集到的各种动物标本和化石进行比较和分析，他认识到物种是可变的。由此，他逐步摆脱神创论的束缚，坚定地走上了相信科学和追求真理的道路，最后，他终于以“物种逐渐变化”的大胆假设，摒弃了物种不变的说教。
回国后，达尔文开始对物种起源问题进行全面的研究。他整理航行收获，收集大量科学事实，研究前人著作，参加社会生产实践，总结本国和别国劳动人民培育新品种的经验。为了避免偏见和替自己的理论找到更多的根据，当时他专心到甚至连自己的婚事都忘了。他不但细致地整理了在大自然中可收集到的各种变异事实，还广泛收集了动物在家养条件下的各种变异事实，并查阅了大量书籍和资料。他22年如1日，坚持不懈地专心思考、综合研究，达尔文终于在1859年11月24日出版了《物种起源》这部巨著，创立了进化论。他认为，生物界是从简单到复杂、从低级到高级逐渐变化的。达尔文的进化论，是射向“上帝”创造万物学说的炮弹，它第一次把生物放在完全科学的基础上进行研究。马克思说，这本书实际上也为历史上的阶级斗争提供了“自然科学根据”。
达尔文是一位不畏劳苦、沿着陡峭山路攀登的人。在《物种起源》发表后的20年里，他始终没有中断过科学工作。1876年，他写成的《植物界异花受精和自花受精的效果》一书，就是经过长期大量实验的成果，书中提出的异花受精一般是有利的结论，已在农业育种中广泛应用。到了晚年，达尔文心脏病严重，但他仍坚持科学工作，就在去世前两天，他还带着重病去记录实验情况。
达尔文是一位杰出的科学家，他划时代的贡献为人类科学事业的发展开辟了新的广阔前景，因此，1882年4月19日他逝世以后，人们为了表达对他的敬仰，把他安葬在另一位科学界的伟大人物牛顿的墓旁，享受着一个自然科学家的最高荣誉。
【要点提炼】
达尔文找到了生物发展的规律，证明所有的物种都有共同的祖先，这一重大发现，对生物学具有划时代的意义，在科学上完成了一个伟大的革命。它结束了生物学领域中唯心主义、形而上学的统治时期，对近代生物科学产生了巨大而深远的影响。恩格斯称达尔文的进化论为19世纪自然科学的三大发现之一。
76.化学元素周期律的发现
在化学发展史上，元素周期律的发现具有划时代的意义，它不仅对自然科学的发展产生了深远的影响，而且对确立辩证唯物主义自然观发挥了不可低估的作用。然而它的发现却并不一帆风顺，而是充满艰难，历经曲折。其中化学家门捷列夫做出了重要贡献。
门捷列夫于1834年出生于西伯利亚。他从小便对大自然产生了浓厚的兴趣。1850年门捷列夫求学于彼得堡师范学院，学的正是化学专业，他毕业后到敖德萨中学任教，后来，他又到德国海德堡大学深造。当他再次回到彼得堡后，下定决心将自己的时间都用于科学著述工作上。
1869年，门捷列夫开始编写《化学原理》一书。他把当时已知的65种元素写在小卡片上，然后按照名称、重量以及属性的顺序排列出来。经过长时间的研究，门捷列夫发现了元素卡片在排列时突然出现了规律，随后他对元素性质间的关系进行了论证，将所有已知元素按原子量递增的顺序排列成表。1871年，门捷列夫发表了《化学元素周期性的依赖关系》，文中进一步阐述了化学元素周期律。此外，他还对化学元素周期表重新修订，新修订的周期表将1869年竖排的表格改为横列，同时还划分了主族和副族。这时现代元素周期表的形式已经基本具备。
在科学前进的道路上，每一个科学家只有始终坚持真理，适应科学发展的变化，才能推动社会的进步，否则便会成为科学前进的阻力，历史发展的羁绊。元素周期的发现以及第一张元素周期律的完成，本是自然科学史上的一件值得庆祝的大事，但是由于当时居于统治地位的是形而上学自然观，门捷列夫在发现周期律的过程中，受到了社会上的各种阻力，遇到了重重困难。门捷列夫不惧困难，顶住压力，最终完成了任务。回顾起那段经历，他这样说道：人们不只一次问我，根据什么、由什么思想出发而发现并肯定了周期律？让我尽力来答复一下吧！当我考虑物质的时候，总不能避开两个问题——物质的质量和化学性质，因此自然而然地，我就产生了这样的思想：在元素的质量和化学性质之间，一定存在着某种联系；物质的质量既然最后成为原子的形态，因此就应该找出元素的特性和它的原子量之间的关系。
【要点提炼】
门捷列夫发现化学元素周期律，这不是偶然的结果，而是他严谨的工作作风和诚恳的待人态度的必然趋势。化学圆周率的发现，对于化学的发展具有重要意义。
77.电话的发明
曾几何时，“楼上楼下，电灯电话”是人们的理想生活，尽管那个年代对于如今的我们来讲已经成为陈年往事，但是从这句话中，我们足以得知电话在那个年代人们心目中的地位。提起电话，我们就不禁想起电话的发明者英国人贝尔。
1847年贝尔出生于英国的一个声学世家，年幼的他就对现实中的事物充满好奇，喜欢凡事问个为什么。少年时的他就大胆地改进了落后的老式水磨，大大地提高了水墨的生产效率，他不仅发明了一种帮助聋哑人恢复听力的仪器，还对留声机做了改进。后来贝尔先后移居加拿大和美国，1862年贝尔进入著名的英国爱丁堡大学，专功语音学专业，由于他从小受到家长的熏陶，所以他通过总结父辈的经验，学起来得心应手。1867年贝尔毕业后，进入英国伦敦大学攻读语言学。不幸的是随后英国发生大规模流行性肺炎，贝尔的两个兄弟相继被夺去了生命，为了躲避瘟疫，其父带着全家迁居加拿大。
1869年，年仅22岁的贝尔被美国波士顿大学聘为语音学教授，担任声学讲座的主讲。在莫尔斯电报发明后的20多年中，许多科学家希望直接用电流传递语音，贝尔也将发明电话作为自己义不容辞的责任。当时电报传递的是不连续的通讯信号，而电话传递需要连续的信号，这项技术在当时是十分困难的。贝尔曾经试着用连续振动的曲线来使聋哑人看出“话”来，但是最后以失败告终。
机会垂青于那些有准备的人，有一次，实验中的一次偶尔发现引起了贝尔的大胆设想。每当电流通断时，周围的线圈总会发出类似于莫尔斯电码的“滴答”声。善于思考的贝尔不禁联想：如果用电流强度模拟声音的变化，那么电流就能够传递语音了。于是贝尔在随后的两年内殚精竭虑，专攻并掌握了电学知识。在扎实的语言学知识的基础上，电学的精通使他如鱼得水、如虎添翼。于是他毅然辞去了教授职务，全身心地投入到了发明电话的试验中。这时他又巧遇18岁的电气工程师沃特森，两人经过商量后，决定一起研究电话的发明。两年后，虽然他们经历了无数次的失败，但是他们锲而不舍，终于制成了两台粗糙的样机：圆筒底部的薄膜中央连接着插入硫酸的碳棒，人说话时薄膜振动改变电阻使电流变化，在接收处再利用电磁原理将电信号变回语音。不过这次试验照样失败，事实证明两人的声音是通过公寓的天花板而不是通过机器互相传递的，他们陷入了迷茫。这时他们被窗外吉他的叮咚声所提醒，原来他们使用的送话器和受话器的灵敏度不高，于是他们花费两天两夜的时间自制了音箱、改进了机器。在以后的试验中，沃特森起初只能从受话器里听到咝咝的电流声，后来他终于听到了贝尔清晰的声音“沃特森先生，快来呀！我需要你？”
1875年6月2日傍晚，28岁的贝尔和21岁的沃特森经过半年的改进，最终制成了世界上第一台实用的电话机。1876年3月3日，贝尔的专利申请获得了批准。后来贝尔和沃特森一起回到了波士顿，不断对他们的电话机进行改进。1878年，贝尔在波士顿，沃特森在纽约，相距300多公里的两个城市之间进行了历史上第一次长途电话实验。与34年前莫尔斯相比，虽然均取得了胜利，但不同的是他们举行的是科普宣传会，而且双方的现场听众可以互相交谈。有趣的是中途出了个小问题：表演节目的过程中，黑人民歌手听到远方贝尔的声音后，浑身紧张，无法演唱。贝尔临时决定让沃特森代替演唱。沃特森满怀信心，他那洪亮的歌声赢得了远处听众雷鸣般的掌声，试验取得了圆满成功。
1877年即贝尔发明电话后的第二年，波士顿成功开通了第一条电话线路，这沟通了查尔期·威廉斯先生的各工厂和他在萨默维尔私人住宅之间的联系。同一年，历史上有人首次通过电话给《波士顿环球报》发送了新闻消息，由此掀开了公众使用电话的时代的一页。
【要点提炼】
贝尔曾自信地向世界宣告：“我知道命运掌握在我自己的手中，我知道巨大的成功马上就要到来。”的确，他通过自己的钻研为人类发明了电话这一通讯工具，大大地方便了人们的生活，他的事迹证明人类可以征服世界上任何一个难题。
78.放射性元素的发现
“如果能追随理想而生活，本着自由的精神、勇往直前的毅力、诚实不自欺的思想而行，则定能臻于至美至善的境地。”这是一位伟大的科学家的至理名言，这也是她一生的真实写照，她把自己的一生都奉献给了科学研究，她通过不懈的努力先后发现了钋和镭两种放射性元素，成为了世界上唯一的一位一生获得两次诺贝尔奖的科学家。她就是伟大的物理学家、化学家玛丽·居里。
居里夫人1867年出生于被沙俄占领的波兰的一个教师的家庭，她从小饱受了民族压迫的痛苦，尝到了社会冷遇的酸楚，但是这些经历激发了她强烈的爱国热情。由于性别的原因，居里夫人根本没有机会踏入俄罗斯或波兰的大学。于是她当了几年的家庭教师，后来离开华沙移居巴黎，到巴黎大学求学，最后居里夫人取得物理及数学两个硕士学位，并成为了母校的一位讲师。
1894年，她结识了皮埃尔·居里，他们因具有共同的志愿而结为伉俪，尽管他们生活得清贫，但是他们在科学的海洋中遨游，通过学习研究获得了精神上的满足。居里夫妇一起致力于放射性物质的研究。1898年他们发现沥青铀矿石中含有一种放射性远远大于铀的新物质，此后他们坚持不懈，对沥青铀矿石中的放射物质进行提炼，最终他们从中成功地分离出了氯化镭并发现了钋和镭两种新的化学元素。因此居里夫妇共同获得了1903年的诺贝尔物理学奖。随后的8年里，居里夫人并没有被鲜花与掌声所痴迷，而是继续研究，她又成功地分离出了镭元素，为此她又获得了诺贝尔化学奖。
居里夫人为了纪念祖国波兰，将自己发现的第一种放射性物质命名为钋；当她提炼出纯净镭后，并没有将其方法申请专利，而是将之公布于众，这极大推动了放射化学的发展。1910年，在丈夫去世后的第4年，居里夫人的历史性巨著《放射性专论》终于完成，从此，放射化学作为一门新的学科诞生了。
由于过度接触放射性物质，居里夫人于1934年7月4日在法国上萨瓦省逝世。此后，她的女儿和女婿约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而双双荣获1935年诺贝尔化学奖。居里一家两代四口人，三度荣膺诺贝尔科学奖，在人类科学史上谱写下了光辉的篇章。
【要点提炼】
爱因斯坦曾经这样评价居里夫人：“在所有的著名人物中，她是惟一一位不被荣誉所腐蚀的人。”的确如此，居里夫人的爱国精神、奉献精神以及对功名的淡然态度为后人树立了楷模，激励着后人不断进步。
79.飞机的出现
1903年12月17日是人类历史上值得纪念的一天，因为这一天，美国的威尔伯·莱特和奥威尔·莱特兄弟亲自驾驶着自己设计的飞机在天空中翱翔。
莱特兄弟从小就对飞行产生了浓厚的兴趣，为此他们特别喜欢阅读相关的书籍，学习并研究飞行的知识。然而这些都需要花费大量的金钱，为了攒钱，兄弟俩开始经营自行车生意。在修自行车的过程中，兄弟俩积累了大量的力学方面的知识，为他们研究航空知识打下了良好的基础。除此之外，他们还细心观察鸟飞行的动作细节，研究鸟起飞的姿势、飞行时翅膀的特点等等，他们将从鸟身上得到的知识用于研究飞机的实践中。为此他们特意设计了一个小型风洞试验室，进行模拟飞机飞行的试验，仔细分析飞机不能飞行的原因。他们还制造了翼端卷曲、装有活动方向舵的滑行机来证明他们理论的正确性。通过无数次的失败与改进，他们获得了大量的第一手经验，为以后制造飞机积累了丰富的经验。
1903年，莱特兄弟在滑翔机的基础上安装了当时一流的汽油活塞发动机，同时他们还设计出来了性能不错的螺旋桨，经过一系列的组装，世界上第一架动力飞机诞生了，莱特兄弟为其起名为“飞行者”号。该飞机的翼展长约13米多，前面为升降舵，后面为方向舵，通过链条来带动螺旋桨，并且还装有一台70千克重、功率为8.8千瓦的四缸发动机。
1903年12月17日，莱特兄弟冒着严寒开始了自己的首次试验飞行，“飞行者”号在弟弟奥威尔的驾驶下渐渐地离开了地面，飞向了天空。尽管初次飞行“飞行者”号仅在12秒内飞行了约35米，飞行时间短，距离近，但是它使得人类千百年来渴望像小鸟一样在天空中飞翔的美梦变成了现实，掀开了人类航空科学技术史新的一页。试飞成功对于莱特兄弟来说意义极其重大，这是他们多少年来废寝忘食默默研究的结果，实在来之不易，同时这更激发了他们再接再厉继续研究的决心。经过进一步的改进，他们于1908年获得了连续飞行2小时20分23秒的突破，这也使得更多的人开始关注飞机这个新生事物。
以莱特兄弟发明飞机为标志，航空事业快速发展，飞机逐渐成为人们外出时快捷便利的交通运输工具。1910年，德国人尤卡斯制造了世界上首台金属飞机；1914年第一次世界大战的战场上飞机开始出现在人们的视野之中；1941年，英国人怀特制造了首架喷气式飞机。接下来，1947年飞机声障和1960年热障的突破，大大将飞机飞行的速度提升到了音速的3倍以上。
【要点提炼】
如今人类已经迈入了信息化的全球时代，但是现在人们经常使用的飞机依然使用的是莱特兄弟发现并确立的基础飞行理论。由此可见，莱特兄弟在人类航空史上作出的巨大贡献，他们发明的飞机已经使世界格局悄然发生了巨大的改变，人类向全面海、陆、空三栖的时代已经不再是黄粱一梦，而是在逐渐变成现实。
80.相对论的建立
“在天才和勤奋两者之间，我毫不迟疑地选择勤奋，她是几乎世界上一切成就的催化剂。”阿尔伯特·爱因斯坦小时候是被公认的笨小孩。儿时，当同龄小孩已经学会说话的时候，爱因斯坦仍然不会，他直到3岁时才牙牙学语。平时他反应迟钝，做事拖沓，他的父母本对他寄予希望，但很快便心灰意冷，甚至担心他是否智能有问题。上学后，在一次工艺课上，爱因斯坦所做的凳子最差，连老师都认为世界上没有比那更糟糕的凳子了。然而，此时面红耳赤的爱因斯坦从桌子里拿出两个比那更差的凳子，他告诉老师这两个是他以前做的，而通过他的努力，他以后做的那个凳子比以前强多了。这时老师被爱因斯坦的举动所感动，一时说不出话来。爱因斯坦凭借勤奋向上的精神先后毕业于慕尼黑的卢伊特波尔德中学和苏黎士综合工业大学。
1895年，爱因斯坦在苏黎世读书时，就已经对光速和相对性原理产生了兴趣，并做了相关的研究。毕业后，他经朋友的介绍到瑞士专利局当了技术员。工作之余，他将自己所有的时间都用来研究物理课题。功夫不负有心人，经过不懈的努力爱因斯坦于1905年获得了重要突破，他相继提出了光量子论、创立狭义相对论以及测定布朗运动的方案。同时他还在德国《物理学年鉴》上发表了狭义相对论的30页论文《论动体的电动力学》。同年他还发表了《物体的惯性同它所包含的能量有关吗？》一文，对相对论作了重要补充。爱因斯坦根据“以太”探测实验，提出光的传播速度并不依赖于光源本身运动的速度，不管光源是静止还是高速运动，光的速度始终是30万公里/秒。经过深思熟虑，爱因斯坦提出建立狭义相对论的两条基本原理。即：
（1）相对性原理：物理学定律在所有惯性系中的描述形式是相同的，即所有的惯性系是等价的，不存在特殊的惯性系。
（2）光速不变原理。在所有惯性系内，真空中的光速具有相同的定值。爱因斯坦的后半生将精力投身于“统一场论”的研究工作，他一直努力将引力理论和电磁理论统一起来，可惜的是他最后以失败告终。更让人遗憾的是，从1925年起，爱因斯坦反对量子力学，成为了科学前进的阻力。但这并不影响作为20世纪科学巨人爱因斯坦的光辉。
爱因斯坦相对论的提出，对现代物理学和现代哲学产生了深远的影响，做出了巨大贡献。除此之外，爱因斯坦还对世界和平和人类进步事业作了突出的贡献。爱因斯坦之所以受到世界人民世世代代的尊敬，不仅因为他对物理学上的巨大贡献，更是由于他品德的高尚。他认为人只有献身于社会，才能实现短暂而有用的生命的意义。他宁可自己辛辛苦苦重抄一遍狭义相对论，拒绝高额的演说的邀请，为的是捐献给西班牙人民600万元；正是在爱因斯坦的极力劝说下，美国才开始研制“曼哈顿工程”，并先于纳粹德国研制出了第一颗原子弹。当爱因斯坦功成名就后，他一直认为自己受到了人们过分的赞扬和尊敬，直到生命的最后一刻，他还在为两件事情操心：公民自由和世界和平。
【要点提炼】
爱因斯坦相对论的提出，对现代物理学和现代哲学产生了深远的影响，做出了巨大贡献。除此之外，爱因斯坦还对世界和平和人类进步事业作出了突出的贡献。
81.弗莱明发明青霉素
人类有史以来，一直和传染病进行着长期的斗争，不计其数的科学家为预防和治疗传染病做出了巨大的贡献。在这些科学家中，弗莱明家喻户晓，他通过不懈的努力发现了青霉素，这对人类具有划时代的意义。细菌导致了传染病的产生，如何消灭细菌成为当时人们的难题，而青霉素的诞生突破了这个难题，它使得传染病无法治愈的时代成为了历史，大大延长了人类寿命。
1921年的一天，弗莱明正在对鼻腔黏液进行细菌培养，无意中他发现了一种自称为“溶菌酶”的物质。这种物质对细菌可以进行分解，但囿于当时落后的条件，弗莱明并不能对其进行提纯，对于战胜病菌也没有把握。对于弗莱明来说，这次失败为他敲响了发现青霉素的大门。1928年，弗莱明被一团青绿色霉花的培养皿所吸引，他通过长时间的观察，惊奇地发现葡萄球菌原本生长旺盛，但却意外消失，而且其周围有一圈空白。后来他对之进行了更近一步的研究，他得出了一结论：青霉菌液化酶所感染的细菌所培养的介质并不能为葡萄球菌提供生长的条件，究其原因，新生物质具备了毒性，对病菌起到了反抗的作用。
随后，弗莱明将霉菌溶液稀释，并且阻碍了链球菌等一些病菌的生长。这些霉菌有一些鲜明的特点：它们对人体的健康组织不构成损害，同时它们也不会对白细胞的免疫功能产生威胁。接着弗莱明发表了对世界产生深远影响的关于盘尼西林的论文，文中集中介绍了霉菌培养液中对葡萄球菌产生溶菌作用的物质，弗莱明为之起名为“盘尼西林”，这就是我们所提到的“青霉素”。但是让人感到失望的是，从盘尼西林培养液中所能够提纯的青霉素的数量太少，弗莱明尽管发现了盘尼西林，但却没能解决如何大量对其提纯的科学难题。这个难题被后来英国病理学家哈维和生化学家欧内斯特金等人解决，他们将弗莱明未能实现的愿望变成了现实。自此以后，青霉菌在人们的疾病治疗中发挥了重要作用，成为了治疗疾病的良药。第二次世界大战中青霉素对治愈受伤战士产生了巨大的作用，它使得战士的病情恢复速度非常快，人们对青霉素的需求也大量增加。佛罗理和钱恩集中精力，精心研究，制成了一种以玉米汁为培养基的设备，该设备在常温下会生长出高纯度的青霉素。这些青霉素被广泛地应用于临床，使数以万计的伤员保全性命，尽快恢复了健康。
【要点提炼】
青霉素的发现者弗莱明创造了一项医学奇迹，成为了20世纪最伟大的发明家，他也因此获得到了诺贝尔医学奖；青霉素的研发者佛罗里和钱恩也作出了重要贡献，他们也因此荣获了诺贝尔生理奖。青霉素也被认为是20世纪影响深远的单项医学成就。
82.第一颗原子弹的发明
提起原子弹，这一诞生于20世纪最可怕的武器，许多人都会毛骨悚然，因为它危害极大，能释放巨大的放射性物质，严重威胁人类的生命安全。从第一颗原子弹爆炸起，核战争便成为一种隐患，随时有可能危害人类，因此核安全至关重要。那么第一颗原子弹是如何被发明出来的呢？
1939年二战爆发前夕，德国科学家奥托·哈恩和弗里斯·施塔斯曼在一次实验中试图用中子去轰击原子核，没想到却意外获得了钡这一化学物质。他们马上意识到如果将原子核分裂成为两部分，根据测算裂变将会释放出难以想象的巨大能量。
随后奥托·哈恩和弗里斯·施塔斯曼将他们发现的研究成果公之于众，这一惊人发现立即引来了当时物理学家的巨大惶恐。因为当时正值二战期间，如果纳粹德国抢先制造原子弹并用于武器研发，后果不堪设想，将会是全世界的巨大灾难。于是丹麦伟大的物理学家波尔立即赶往美国，将这一消息通知了流亡美国的著名科学家费米和司济拉德，希望美国加紧研制这一新型武器。但是费米去华盛顿的游说却没得到美国的认可，最后无果而终。
当时的形势非常严峻，如果希特勒抢先一步，对于人类将是毁灭性的灾难。于是科学家西拉德动员著名科学家爱因斯坦上书美国总统罗斯福，向他阐述研制原子弹对美国安全的重要性的同时，奉劝美国赶紧进行相关的研究以赶超纳粹德国。美国总统罗斯福马上意识到其重要性，下令成立铀计划行动组进行研究。然而刚开始研究时经费的缺乏导致进程十分缓慢。珍珠港事件的发生使美国受到极大的侮辱，更让美国上下意识到原子弹研究的紧迫性。1942年8月13日，美国在纽约以东的曼哈顿地区建立了一个研究机构，将原子弹的研制计划命名为“曼哈顿工程”。
1942年12月2日，科学家爱罗克·费米领导建成了历史上的第一座铀石墨反应堆。由此他们成功地进行了首次可控制的原子链式反应实验，这为原子弹的制成提供了可靠基础。经过不断的试验、研究，1945年7月美国制造出了世界上第一批原子弹，别名分别为“胖子”、“瘦子”和“小男孩”。同年7月16日，名为“瘦子”的原子弹在墨西哥的沙漠上试爆成功，爆炸所产生的威慑力十分巨大，远在160公里以外的人都可听到，高大的蘑菇云在空中上升的高度竟然达到了10668米。
试验成功后，美国急于显示自己研究的成果，希望早日能够用于战争。当时二战胜负的形势已成定局。纳粹德国已经宣布投降，唯独剩下日本仍作困兽斗。为了迫使日军早日投降，减少美军伤亡，1945年8月6日，美军在日本广岛投下一枚名为“小男孩”的原子弹，同月9日美国又在日本长崎投下了名为“胖子”的原子弹。这给日本造成了史无前例的毁灭性的打击，所到之处都是数以万计的伤亡人员，都是被摧毁或损坏的建筑；而在长崎原子弹的爆炸直接导致13298人遇难，30000人受伤。最后日本天皇被迫宣布无条件投降。
历史就是如此的巧合，如果奥托·哈恩和弗里斯·施塔斯曼没能及时将他们的研究成果公布，如果爱因斯坦不被赶出德国，如果爱罗克·费米没能早日获得科学突破，罗斯福总统也就不可能制定并实施“曼哈顿计划”，历史上第一颗原子弹也不会这样早日诞生。
【要点提炼】
原子弹不是最可怕的武器，它是几代科学家智慧的结晶，凝聚了他们无数的心血，反映了科技的进步，人类向更高层次科学领域的迈进。
83.阿波罗登月计划
嫦娥奔月的神话说明了古代人类对月球的向往，然而由于当时科学技术落后，那永远只能是一个不可实现的奢望。但是近现代以来，随着科技的提高，社会的进步，1969年阿波罗登月计划的实现，圆了人类千百年来的梦想。
1969年7月20日，这是世界航天史上永远值得铭记的一天。因为就在这一天，美国人阿姆斯特朗登上了月球，他带着人类的千年夙愿，终于将人类的脚步留在了月球上。当他从飞船出来在月球上迈出第一步的时候，激动人心地说：“对一个人来讲，这只是一小步；对整个人类来讲，这却是一大步。”的确如此，人类为了实现登月梦想付出了巨大努力，耗费了太多心血，这一切实在来之不易。
1957年10月4日，前苏联发射了人类的第一颗人造卫星，开启了人类航天时代的序幕。随后的1961年，苏联航天员加加林乘坐“东方一号”完成了世界上首次载人宇宙飞行，实现了人类进入太空的愿望。当时，世界的格局是美苏争霸，当苏联在航天事业蒸蒸日上的时候，作为世界另一极的美国自然不甘示弱，他们便制定了征服月球的“阿波罗登月计划”。这个计划十分庞大，它要求美国人必须研制出一种威力超强的火箭，使重达45吨的“阿波罗号”脱离地球引力。这对科学技术提出了极高的要求：飞船和火箭必须具备高度精确的控制设备，能够为宇航员提供满足长时间的生活环境和工作条件，拥有先进的通讯设备和跟踪设备。美国科学家经过不懈的努力，从1961年到1967年，先后发射了9个“徘徊者”探路器、7个“勘测者”探测器以及5个月球轨道器，通过它们对月球的全面考察，美国科学家掌握了精准的月球资料，为阿波罗登月计划做了充分准备。1969年7月20日，阿姆斯特朗迈向月球的第一步标志着阿波罗登月计划的圆满成功。
从1961年5月肯尼迪总统宣布开始到1972年12月结束，阿波罗计划历时约11.5年，工程共耗资255亿美元，大约有40万人和2万多家企业、研究机构参加，这在人类历史上是前所未有的。
【要点提炼】
阿波罗计划的成功，对世界政治、科技产生了巨大的影响。开创了人类向月球探索的第一步。从此，人类进入了一个新的时代。
84.因特网的出现
因特网，英语全称为Internet，它以前是美国国防部高级研究计划局（ARPA）主持研制的ARPAnet的重要成员。它的出现，改变了人类的生产和生活方式，给世界带来了划时代的变化。如果说，19世纪是铁路时代，20世纪是高速公路时代，那么21世纪将是宽频网络时代。
20世纪60年代末，世界政坛美苏争霸，处于冷战时期。为了使计算机网络在受到袭击部分摧毁的条件下，其余部分仍能保持通信联系，美国军方便由美国国防部的高级研究计划局（ARPA）建设了一个名叫“阿帕网”（ARPAnet）的军用网。它于1969年正式启用，起初仅仅连接了4台计算机，供科学家们进行计算机联网实验用。这就是因特网的前身。到70年代，ARPAnet已经发展到有了好几十个计算机网络，但是每个网络只能在网络内部的计算机之间互联通信，不同计算机网络之间仍然不能互通。为此，ARPA又设立了新的研究项目，支持学术界和工业界进行有关的研究。研究的主要内容就是想用一种新的方法将不同的计算机局域网互联，形成“互联网”。研究人员称之为“internetwork”，简称“Internet”。这个名词就一直沿用到现在。
在研究实现互联的过程中，计算机软件起了主要的作用。1974年，出现了连接分组网络的协议，其中就包括了TCP/IP——著名的网际互联协议IP和传输控制协议TCP。这两个协议相互配合，其中，IP是基本的通信协议，TCP是帮助IP实现可靠传输的协议。TCP/IP有一个非常重要的特点，就是开放性，即TCP/IP的规范和Internet的技术都是公开的。目的就是使任何厂家生产的计算机都能相互通信，使Internet成为一个开放的系统。这正是后来Internet得到飞速发展的重要原因。
ARPA在1982年接受了TCP/IP，选定Internet为主要的计算机通信系统，并把其他的军用计算机网络都转换到TCP/IP。1983年，ARPAnet分成两部分：一部分军用，称为MILNET；另一部分仍称ARPAnet，供民用。
1986年，美国国家科学基金组织（NSF）将分布在美国各地的5个为科研教育服务的超级计算机中心互联，并支持地区网络，形成NSFnet。1988年，NSFnet替代ARPAnet成为Internet的主干网。NSFnet主干网利用了在ARPAnet中已证明是非常成功的TCP/IP技术，准许各大学、政府或私人科研机构的网络加入。1989年，ARPAnet解散，Internet从军用转向民用。
Internet的发展引起了商家的极大兴趣。1992年，美国IBM、MCI、MERIT三家公司联合组建了一个高级网络服务公司（ANS），建立了一个新的网络，叫做ANSnet，成为Internet的另一个主干网。它与NSFnet不同，NSFnet是由国家出资建立的，而ANSnet则是ANS公司所有，从而使Internet开始走向商业化。
1995年4月30日，NSFnet正式宣布停止运作。而此时Internet的骨干网已经覆盖了全球91个国家，主机已超过400万台。在最近几年，因特网更以惊人的速度向前发展，很快就达到了今天的规模。
【要点提炼】
如今，因特网已经成为人们生活中不可缺少的一部分，为人们的生活学习带来了极大的方便。
85.克隆羊多利的出现
当今，克隆是一个比较时髦的词，而克隆羊多利也成为了家喻户晓的“明星”。1997年2月27日，英国《自然》杂志有一则震惊世界的报道：1996年7月5日，英国爱丁堡罗斯林研究所（Roslin）的伊恩·维尔穆特（Wilmut）领导的一个科研小组，利用克隆技术培育出一只名叫“多利”的小母羊。这是世界上第一只用已经分化的成熟的体细胞（乳腺细胞）克隆出的羊。克隆羊多利的诞生，引发了世界范围内关于动物克隆技术的热烈争论。它被美国《科学》杂志评为1997年世界十大科技进步的第一项，也是当年最引人注目的国际新闻之一。
克隆是从英文“clone”音译而来，通俗来讲就是复制、拷贝，是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群。无性繁殖是指不经生殖细胞结合的受精过程，由母体的一部分直接产生子代的繁殖方法。与之相对的是有性繁殖，即利用雌雄受粉相交而结成种子来繁殖后代的繁殖方法。
克隆绵羊“多利”是使用克隆技术将一头母羊的体细胞克隆出现的，这打破了生物界的自然规律，意味着人类在生物工程领域取得了划时代的进步。多利的诞生标志着生物技术新时代来临。早在1995年，胚胎学家伊恩·维尔穆特就已经利用绵羊的胚胎细胞成功创造出玛根和莫瑞两个复制品，但是它们与多利有着本质的区别。因为多利使用的是一头成年母羊的单一乳腺细胞，也就是说多利没有父亲和母亲。胚胎细胞本身是通过有性繁殖产生的，该细胞核中的基因组，一半来自母体，一半来自父体。而克隆羊“多利”则是用乳腺上皮细胞（体细胞）作为供体细胞进行细胞核移植的，多利的基因组，全部都来自单亲。继多利出现后，克隆，这个以前只在科学研究领域出现的术语变得广为人知。克隆猪、克隆猴、克隆人……纷纷问世，似乎一夜之间，克隆时代已来到人们眼前。
克隆羊“多利”自从它诞生起，就引来了世界各界人士的大讨论，可谓有人欢喜有人忧。
不幸的是，克隆羊多利于2003年因肺部感染不治而亡。通常来讲，普通羊的寿命是11至12年，而多利仅仅存活了六年多。克隆技术是否会导致早衰，这一争论只能留给科学家去解答。
【要点提炼】
克隆技术对于保护濒临灭绝的物种、培育畜牧业优良的品种以及治疗生物遗传疾病都起到了关键的作用，然而它却涉及到伦理、道德以及法律等问题，它会打破有史以来自然的进化过程，破坏了生物个体的独一无二性，会对生态系统造成不可预想的影响。克隆技术之所以引起人们前所未有的激烈争论，是因为如果对发育初期的人类胚胎进行遗传操作，出现了前所未有的克隆人，将会对社会伦理以极大的冲击。克隆技术是一把双刃剑，究竟会给人类带来利还是弊，不得而知。
86.“神舟五号”载人飞船的成功发射
2003年10月15日，这是所有炎黄子孙永远铭记的日子，因为这一天，“神舟五号”载人飞船成功发射。当“神舟五号”一飞冲天的那一刻，所有的中华儿女无不拍手称快，喜悦之情溢于言表。
2003年10月15日5时28分，在酒泉卫星发射中心航天员公寓问天阁广场，航天员杨利伟身穿一身乳白色航天服，向中国载人航天工程总指挥李继耐报告，请示出征。杨利伟坚定地对总指挥说：“总指挥同志，我奉命执行中国首次载人航天飞行任务，准备完毕，待命出征，请指示！中国人民解放军航天员大队航天员杨利伟。”李继耐信心百倍，说道：“出发！”6时15分，杨利伟进入飞船返回舱，坐到了用合成材料特制的座椅上。起飞前，杨利伟有条不紊地进行各项准备，完成100多个动作。地面指挥控制中心屏幕显示，杨利伟生理参数正常。9时整，火箭在震天撼地的轰鸣中腾空而起，急速飞向太空。不久飞船进入预定轨道，杨利伟成为了浩瀚太空迎来的第一位中国访客。9时42分，载人航天工程总指挥李继耐宣布飞船进入预定轨道，发射取得圆满成功。顿时，指挥控制大厅内一片欢腾。10时许，“神舟”五号飞船进行环绕地球第一圈飞行时，地面指挥人员报告舱内环境正常，杨利伟得到指令，打开面罩，拿着书和笔，当他松开手时，笔在太空失重环境下立即飘浮起来。10时31分，“神舟”五号飞船进入喀什测控站检测区域，在接到地面指令后，杨利伟摘下手套，解开系在膝盖下方的束缚带。在北京航天指挥控制中心的大屏幕上可以看到，杨利伟的动作非常轻松熟练。0时40分左右，飞船开始绕地球飞行第二圈，通过飞船传回的图像可看到，杨利伟由卧姿改为坐姿，并通过圆形舷窗向外观测。过后不久，杨利伟开始在太空中进餐。他一边看书一边用捏挤包装袋的方式享用这顿不同寻常的午餐。10时左右，杨利伟开始他在外太空的第一次休息。这次酣眠持续了约3个小时。18时40分许，“神舟”五号飞船运行到第七圈，杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国旗。并在太空中说：向世界各国人民问好，向在太空中工作的同行们问好，感谢全国人民的关怀。
10月16日5时56分，在北京航天指挥控制中心的组织指挥下，“神舟”五号载人飞船返回舱与推进舱成功分离，成功进入返回轨道。飞船返回舱失去动力后，按照升力控制技术向预定着陆场降落。6时04分，“神舟”五号飞船再入大气层，飞船处于“黑障”阶段。6时07分，搜救直升机收到“神舟”五号飞船返回舱发出的无线电信号，机上的搜索人员目视到“神舟”五号返回舱。由5架直升机组成的空中搜救分队和14台专用车辆组成的地面搜救分队立即从不同的方向迅速向落点前进。
稍后，主着陆区直升机驾驶员目视到飞船降落伞，地面搜索人员看到了降落伞，返回舱主伞已脱落。五架直升机跟踪正常。随着地面搜索人员找到“神舟”五号返回舱以及航天员杨利伟顺利出舱，这意味着中国首个载人飞船发射过程圆满成功。
【要点提炼】
中国首次发射载人航天飞船取得圆满成功，不论对中国还是对世界的航天事业都是一个新的机遇。这说明中国是继美国、俄罗斯之后第三个掌握载人航天技术的国家，中国已经成为了太空俱乐部的新成员。
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