中国少年儿童百科全书

章节摘录

科学的世界科学的世界是人类自诞生以来，所创造的最美的世界。这个世界的公民既有原始社会时期的能工巧匠，也有像牛顿、爱因斯坦这样的大科学家。科学世界的建筑过程充满了曲折。有时，这里百花争艳，而有时这里却黯淡无光。回顾科学的成长历程，将有益于我们更正确地理解科学。科学的起源在人类文明发展的初期，并没有所谓的“科学”，这时人们掌握的则是一些具体的经验和常识，但是正是它们孕育了科学的幼苗。比如，为了获得丰收，古代人在长年累月的观察中，总结了有关日月、季节、气候等方面的知识，而这些知识正是天文学的起t源；通过具体的生产实践活动，人们发出了一系列的疑问：在运输时怎样才能省力、在建房子时如何保持平衡……这些问题正是物理学发展的星星之火。理论科学和实验科学19世纪以前的自然科学主要是实验科学，这是因为许多科学家的科学成就主要通过实验观测的方法获得，比如伽利略的物理学研究即是实验科学。随着现代科学的发展，理论科学逐渐诞生。理论科学是研究科学的基本概念、原理和规律的科学门类，它主要运用理论思维以及数学的抽象思维进行研究，比如相对论就是理论科学的硕果。物理学史要略公元前3世纪，古希腊人阿基米德发现了杠杆原理和浮力原理。16世纪前后，意大利人伽利略促进了近代物理学的发展；1687年，英国人牛顿阐述了力学三定律，从而奠定了经典力学的基础；1831年，英国人法拉第发现电磁感应现象；1842年，德国人迈尔发现热力学第一定律；1900年，德国人普朗克提出了量子论；1905年，爱因斯坦提出狭义相对论。化学史要略17世纪以前，化学并不是一门独立的学科，世界各地主要是在使用化学为自己服务。比如，《汉书•地理志》中就有石油与煤使用的记录；在欧洲，“化学研究”则主要表现在炼金术方面；17世纪时，瑞士学家帕拉塞尔苏斯开始将炼金术知识用于医药方面，从而开始了医药化学运动；1754年，英国人约•布莱克在空气中发现了“二氧化碳”，此后，氢气、氧气等气体先后被发现。1661年，英国人波义耳提出了元素的定义，并把化学确立为科学，自此近代化学诞生。天文学史要略三千多年前，中国就有了日食的记录；公元前5世纪，古希腊人欧多克斯提出了早期“地球中心谢”；公元前3世纪，古希腊人阿里斯塔克提出“太阳中心说”。1543年，波兰人哥白尼的《天体运行论》出版，从此，自然科学开始走出神学的束缚。19世纪50年代，英国人德拉吕首次拍到清晰的月球照相。1932年，比利时人勒梅特提出了有关宇宙起源的爆炸膨胀说。古希腊的科学精神古希腊的科学精神即是它的理性精神，这种精神首先反映在古希腊人擅长用逻辑思维来思考问题。比如，古希腊人就像写“家谱”一样为诸神也建立了“神谱”，其“严密性”与中国神话的“零散”形成了鲜明的对照；其次，古希腊人主张从自然的角度去理解自然，敢于探寻自然地本质。而正是这种理性、客观的科学精神，古希腊才出现了科学的鼻祖泰勒斯、百科全书式的科学家亚里士多德。培根的科学思想英国哲学家、科学家弗兰西斯•培根的贡献之一是建立了科学的方法论。在培根之前，欧洲的主流学术圈充满了空洞的议论和繁琐的推理。1620年，培根出版了《新工具》一书。在这本书中，培根主张要像蜜蜂一样采集和整理材料，然后用科学的方法对其进行分析、比较、选择以及排斥，“新工具”指的就是归纳法。更为重要的是，培根还提出了“知识就是力量”的名言，他的这些主张，为近代科学吹响了前进的号角。卡尔•波普尔的“证伪法”卡尔•波普尔是20世纪英国著名的哲学家，他对科学思想的贡献之一就是他提出的“证伪法”。波普尔认为科学需要不断的猜测和批判。我们不能绝对地证明哪一个科学理论完全正确，但是科学却必须能够被证伪。所谓的证伪即是可以找出理论的一个反例。按照这个标准，如果一个理论列举了所有的可能性，而不能举出反例来“证伪”，那么该理论就是非科学的。著名科技博物馆伦敦科学博物馆是世界最早建立的西欧规模最大的大型科技博物馆，该馆包括农业、飞机、船舶、车辆、电力、钢铁、纺织、气象、原子物理等展厅；美国旧金山探索馆是世界科普型综合科技馆的开山鼻祖，该博物馆创立于1969年，曾被美国高级科普读物《科学美国人》推举为“全美最棒的科学博物馆”；芝加哥科学与工业博物馆是美国历史最悠久的现代科技馆，也是世界上规模最大的互动展示型科普博物馆。重大的科学计划阿波罗计划是迄今为止美国最庞大的月球探测计划。1969年，通过“阿波罗”11号宇宙飞船，尼尔•阿姆斯特朗成为第一个踏上月球表面的人类。人与生物圈计划，简称MAB，它是联合国教科文组织于1971年发起的一项研究计划；其目标是研究各种典型的生态系统，并预测人类活动使生物圈发生的变化，以及这种变化对人类的影响。人类基因组计划，是有关基因及其序列研究，其目的是破译人类遗传信息。2001年，人类基因组工作草图的发表是人类基因组计划的里程碑。科学仪器厨师做菜时，身边往往摆满了锅碗瓢盆、油盐酱醋。对科学家来说，科学仪器便是他们的“厨具”，利用它们，不同学科、不同时代的科学家们为我们烹制了一道道科学大餐。如果没有了科学仪器，那些经常需要做实验的科学家，无疑将会失去左膀右臂。现在，就让我们走进科学的厨房，去浏览那些五光十色的“厨具”。化学仪器根据作用的不同，化学仪器一般分为：计量类，用于量度质量、体积、温度、密度等的仪器，如滴定管、移液管、量筒等；反应类，用于发生化学反应的仪器，如试管等；容器类，即用于盛放各种化学试剂的试剂瓶；分离类，用于进行过滤、分液、萃取、蒸发、分馏等分离提纯操作的仪器，如分液漏斗等；固体夹持类，用于固定、夹持各种仪器的仪器，如铁夹、铁架台等；加热类，用于加热仪器，如烧杯、烧瓶等。此外，常用的化学仪器还有橡胶管、橡胶塞等。气象仪器17世纪时，意大利物理学家托里切利发明了气压计，这是一种用以测量大气压强的仪器。气压计的种类有水银气压计及无液气压计；雨量计是可连续测量和记录降水量的仪器。最早的雨量器约在15世纪时诞生于中国。今天雨量器主要有虹吸式和翻斗式两种；风速计是测量空气流速的仪器。最早的风速计诞生在17世纪的英国，它由罗伯特•胡克发明。物理仪器电流计最早产生于18世纪，它是一种测量电流的仪器；温度计是测温仪器的总称。根据所用所含物质和使用范围的不同，可分为水银温度计、气体温度计、电阻温度计等，除了这些比较简单的仪器以外，现代物理还拥有一些高端仪器，比如加速器。加速器是用人工方法把带电粒子加速到较高能量的装置。其种类很多，有回旋加速器、粒子加速器等，可用于原子核实验、放射性医学、放射性化学等研究领域。天文仪器圭表是中国古代度量日影长度的一种天文仪器，由“圭”和“表”两个部件组成。直立在平地上测日影的标杆和石柱，叫做表；正南正北方向平放的测“表”影长度的刻板，叫做圭；17世纪初期，伽利略制造出了第一架折射式望远镜，从此开辟了人类天文观察的新时代。1990年，“哈勃”空间望远镜发射成功，这是人类第一台太空望远镜。生物仪器16世纪末期，一位荷兰眼镜商用两块凸透镜制出了简易的显微镜。17世纪中期，英国科学家罗伯特•胡克制造出了第一批复式显微镜，这种显微镜由一块凹透镜和一块凸透镜组成。通过这台显微镜，罗伯特•胡克观察到了死去的植物细胞，从而将生物学研究领向了微观领域。1933年，德国物理学家恩斯特•鲁斯卡制造出第一台电子显微镜，其放大倍数高达1.2万倍。20世纪80年代，扫描探针显微镜诞生。利用这种显微镜，科学家可以对样品实行多项操作。P8-13

前言

20世纪初期，有两位分别称为德先生和赛先生的老先生从欧美国家远走他乡，到达中国。我们现在聊聊那位赛先生后来的故事。赛先生到达中国时，曾碰到不少的笑脸和掌声，但同样也遇到了众多的冷嘲热讽。面对这些，赛先生处变不惊，静观风云变化，就此在中国扎下根来。时间一久，人们忽然发现，世界各地几乎都有赛先生这个人，并且所有赛先生都保持着理性、冷静的行事风格。渐渐地，赛先生这一称呼开始被人们忘记，一个世界上流传更广泛的称谓——“科学”流传开来。前面这段“演绎”算是简单勾勒了现代科学抵达中国，并在中国获得发展的情形。而掐指一算，从陈独秀先生在《新青年》中请进赛先生的那天起，到今天，也快有一个世纪了。在这百年之中，中国的科学已经获得了很大的发展。如今，我们面临的是一个汗牛充栋的科技知识的宝库。那么，作为普通读者，如何来学习这些知识、如何在浩瀚的科技汪洋里觅得一艘可供自己乘坐的小船？为了帮助读者达到这个目的，我们编写了这本《科学•技术》。这本《科学•技术》是《中国少年儿童百科》丛书中的一本，书中内容分为两大部分：第一部分为“科学”，其内容涉及物理、化学、生物等学科的基础知识以及根本原理；第二部分为“技术”，内容包括传统的科学技术以及着重地介绍了新兴的、甚至是前沿性的技术。考虑到许多读者对科学技术不免有晦涩的印象，所以编者除了在着力打磨文字外，还精选了大量精美的图片，这些图片的内容，有科技、人文、自然等题材，有摄影、漫画等形式。我们希望在图文默契的合作下，给读者营造一个舒适的阅读情境。愿您能在阅读中感受科学技术之美！

书籍目录

科学篇科学的世界科学仪器科学的皇后必不可少的支柱科学家万物原理力的知识万有引力爱因斯坦时空看不见的热奇妙的光电磁作用辐射科学原子和分子更小的粒子核反应变化之学化学元素化学性质离子燃烧的秘密无机化学有机化学化学反应催化剂高分子化学生物世界医学生理学动物学植物学微生物学分子生物学古生物学环境科学技术篇人类技术技术的范围技术的保障技术的支持技术双刃剑工业技术获取资源的技术染色技术印刷技术摄影技术交通运输飞行技术火箭技术高分子技术纳米技术隐形技术新材料空间探索机器人电力文明发电技术电力传输无线电通信技术光通信技术电力照明显像技术电子技术核能技术互联网技术生物工程医疗技术抗生素新作物培育生物发酵生物除污基因工程克隆技术仿生技术人造器官除害技术

编辑推荐

《中国少年儿童百科全书:科学•技术》是一本关于科学和技术的少儿百科类读物，书中在叙述科学技术史的同时，着重介绍了许多基础的科学以及新兴的技术知识。希望借助《中国少年儿童百科全书:科学•技术》明晰的结构安排、丰富的内容以及悦目的图片，能够燃起读者对科学技术的兴趣。

作者简介

《中国少年儿童百科全书:科学•技术》中内容分为两大部分：第一部分为“科学”，其内容涉及物理、化学、生物等学科的基础知识以及根本原理；第二部分为“技术”，内容包括传统的科学技术以及着重地介绍了新兴的、甚至是前沿性的技术。旨在在图文默契的合作下，给读者营造一个舒适的阅读情境。在这百年之中，中国的科学已经获得了很大的发展。如今，我们面临的是一个汗牛充栋的科技知识的宝库。那么，作为普通读者，如何来学习这些知识、如何在浩瀚的科技汪洋里觅得一艘可供自己乘坐的小船？为了帮助读者达到这个目的，作者编写了《中国少年儿童百科全书:科学•技术》。

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