❶ 技術的發展史及其社會的影響
相信上帝,太陽繞地球轉;相信科學,地球繞太陽轉。」本書是獻給尊重科學、學習科學,創造科學的年青人。過去培根說:「知識就是力量。」今天我們說:「科學就是力量。」科學是智慧的歷程和結晶。從人類期盼的最高精神境界講,朝朝暮暮沿著知識的歷程,逐步通向科學的光輝聖殿,是許多有志於自我發展的年輕人晶瑩透明的夢想!
體味科學歷程的艱辛
今天我們生活在高度物質文明的社會中,在吃、穿、住、行日常生活的每一個環節都享受著現代科技的成果。但我們又對古今科學的發展了解多少?要知道今天的科技之果來得多麼坎坷和艱辛,甚至要付出鮮血和生命。
今天,我們沿著科學技術的發展軌跡,敞開科學的大門,探幽其中無數智慧的奧秘。在這里,我們全面而又詳盡地展示了「四大文明古國」的科學曙光,揭示了古希臘和古羅馬的科學啟蒙,描寫了西方中世紀時期科學與宗教的猛烈碰撞,談論了哥白尼如何敲響「地心說」的喪鍾,分析了伽利略和牛頓給近代物理學帶來的革命性的變化,表現了蒸汽機時代是如何奏響了第一次技術革命的樂章,反映了19世紀最令人震驚的發明——電機對第二次技術革命的重要影響;另外,進化論的意義、遺傳工程的嶄新面貌、信息革命的前景都得到了明確的敘述。
歷史不會死去,它最善於記住兩種人:智者與愚者。牛頓、達爾文、愛因斯坦等偉大科學家的名字永遠鐫刻在智者之榜。相反,那些在科學面前變得弱智的人,甚至那些企圖以假科學冒名頂替客觀真理的愚者,都成為歷史嘲笑的對象。「以史為鏡,知興衰」,讀史可以明智,讀科學史是現代人的明智。
激發發明創造的沖動
如果帶著崇高的感情和理性的激情去遙想東西方那一位位閃爍著智慧光芒的科學巨匠,去觸摸那一部部充滿睿智的科學經典,去體味那一個個精闢的科學定律……,我們頓時會在胸中升起一股奔騰前行的強烈沖動:踏上科學歷程之路!不願意成為一名「科盲」,不被別人隨意嘲諷和愚弄是年輕人基本的價值尊嚴;在科學之路上感悟人生道理、判斷生命走向、提高知識水準,是一件多麼令人賞心悅目而又非同尋常的人生大事。可以這樣講,任何一個年輕人只要站在科學之外,必然會在嚴肅的知識面前低下淺薄的頭顱。
在科學的歷程中,充滿了許多有趣、動人的故事,例如,阿基米德在澡盆里發明了浮力定律。牛頓在一棵大樹下乘涼,一顆落下來的蘋果使他頓悟萬有引力定律。瓦特獃獃地注視著被水蒸汽掀起的壺蓋,結果發明了蒸汽機……這些傳奇故事誘發了我們對奇妙的科學世界的嚮往。
在今天這樣一個知識信息化的時代,未來時速招引著人類前進的步伐,如果不懂科學技術發展史,簡直就無法從事科技創造勞動!從事創造性勞動,必須具有創造性思想。幾千年來,我們人類之所以富於發明創造,是因為人類創造性思想的積累,在先天的智力變化不大的情況下,後天智慧卻是呈巨大的增長。因此,我們需要追尋開創者的足跡,重溫成功者的道路,在感受前人發明創造過程中,激發自己發明創造的沖動!
培養現代生存能力
我們都知道,近代中國很落後,為什麼落後呢?這個問題已經探討一百年了!事實證明:中國的落後歸根結底是思想觀念的落後,而這與教育體制及其傳統的知識傳授方法密切相關!這是一種不幸和悲哀,應當在我們這一代年輕人身上得到徹底的改變。
中國教育最根本的問題是教條主義化,教科書上盡是條理分明、確定無疑的結論,整篇都是概念、定律和公式,導致學生們花了很大的精力去「理解」和記住這些抽象的結論,結果把生動有趣的科學知識變成了「木乃伊」,從而使自己陷入一種積累知識的窘迫狀態——死記硬背、事倍功半、收效甚微的泥潭。用這樣的知識依葫蘆畫瓢還可以,對於創新來說不但無益,反而有害,因為它阻止了學生創造性思維的發揮和拓展。
作者: 220.175.139.* 2006-4-27 13:12 回復此發言
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2 科學技術發展史
了解科學思想觀念和邏輯方式的形成過程,對於我們理科中的一些「難懂」的概念是大有益處的,使它們不再「難懂」,反而引人入勝。對一門功課的學習的「了解」和「理解」是有本質上的區別,大量的練習題訓練,使我們可以很熟練地把各種符號、公式按照定律組合起來,這樣只能稱為「了解」知識,具有淺薄和機械性,談不上深刻地「理解」,在科學問題上,「不但要知其然,還要知其所以然」。
日新月異的現代科技,對人才的要求越來越苛刻。現代科學呼喚「理解」科學的人才,現代人類為了更好地生存,更需要具有創造性思維的人才。對待科學知識不但要有橫向的了解,還要有縱向的理解,突破平面思維的束縛,到多維空間去邀游。在實踐中培養自己發現問題,分析問題和解決問題的能力,使自己成為一個知識面廣,具有開拓精神的人才。
我們的願望是:讓年輕人巡禮前人重大的科學發明歷程,實實在在地激發起進一步創造發明的慾望和靈感,給這個尚在建設之中的世界帶來智慧的光芒!這權且作為我們細心閱讀科學文明史的一點體會,以求有助於社會,兌現顧炎武所說的那句名言「國家興亡,匹夫有責」。
但願讓科學的智慧之花綻開年輕人的精神家園!
科學技術發展史是人類認識自然、改造自然的歷史,也是人類文明史的重要組成部
分。今天,當人類豪邁地飛往宇宙空間,當機器人問世,當高清晰度數字化彩電進入日常家
庭生活,當克隆羊多利誕生驚動整個世界,當人們在為現代科學技術的神奇功能而嘆為觀止
的時候,你是否了解化學工程的一個分支學科——分離科學——的優異功效在現代科學技術
發展中的貢獻與地位呢?
信息科學、材料科學和生物工程被譽為當今三大前沿科學,新材料還被譽為現代文明的支柱
之一。這是因為沒有花樣繁多、品種齊全、功能奇特、高純度的新材料,所有的高新技術只
能是空中樓閣,電腦、機器人、宇宙飛船等都只能是天方夜譚,所以不管怎麼樣的高新技術
,都是要以開發和利用自然資源,進而分離或合成出高純的材料為基礎的。化工分離純化技
術作為科學技術的一個組成部分,為人類的各種需求變成現實提供了可靠的保證。現代分離
技術已經可以使產品的雜質含量低於十億分之一,被譽為現代分離能手的溶劑萃取(液
❷ 技術的發展歷史的分類
石器,銅器,鐵器,鋼,鋁
產業革命的話
早期從奴隸社會進入封建社會可以看作內一次農業革命,容形成了農耕為主的社會生產方式
到了近代的英國資產階級革命是第一次工業革命,從農業社會向大規模工廠化生產轉變,也叫蒸汽革命,進入了蒸汽時代
然後就是19世紀末到20世紀處的第二次工業革命,從蒸汽時代進入了電氣時代。
最後就是現在基本上是2戰結束後開始,也有說是從70,80年代開始,計算機得到廣泛應用後到來的信息時代,或者稱其為第三次工業革命
❸ 技術發展的歷史發展
人類古代比較關鍵的技術發展
公元前2200年前後中國鑿井取水。
公元前2130年前後中國夏禹疏導法治水成功。
公元前2100年前後美索不達米亞人有乘法表,使用60進位制。將五個行星從恆星中劃出。
公元前2000年前後埃及有十進位記數法,三角形及圓面積、棱錐稜台體積的度量法。
約公元前1950年巴比倫人能解二元一次和二次方程,知道勾股定理。
公元前250年前後中國有磁指南儀「司南」記載。
105年中國蔡倫改進造紙術。
599年中國李春設計建成趙州橋。
2世紀希臘托勒玟地心說。羅馬名醫蓋倫著述。中國華佗用麻沸散施行全身麻醉手術。
550年前後中國綦母懷文應用灌鋼技術。
7—8世紀中國已用刻板印書,是世界上最早的印刷術。9世紀中國發明火葯。
1041—1048年中國畢升,發明活字印刷術。
14世紀中國修明長城。中國開始應用珠算盤。
1569年荷蘭墨卡托繪世界地圖。
1628年英國哈維發現血液循環。
1637年法國笛卡爾創立解析幾何。
公元前17世紀前後中國已開始冶鑄青銅。
公元前6世紀前後中國發明了生鐵冶煉技術。
戰國初期中國發明了可鍛鑄鐵。
1世紀初羅馬人普里尼提出了分離金銀的「烤缽法」。
1596年明代葯物學家李時珍著成《本草綱目》,總結了我國明代以前的葯學成就,載葯1892種,是一部葯物學巨著。1666年牛頓(英國,1642—1727)用三棱鏡作色散實驗。
1798年卡文迪許(英國,1731—1810)用扭秤法測定萬有引力常數。
1820年奧斯特(丹麥,1777—1851)發現電流的磁效應。
1831年法拉第(英國,1791—1867)發現電磁感應現象。
1733年英國凱伊發明織布飛梭。
❹ 多媒體技術發展歷史
20世紀90年代以來,世界向著信息化社會發展的速度明顯加快,而多媒體技術的應用在這一發展過程中發揮了極其重要的作用。多媒體改善了人類信息的交流,縮短了人類傳遞信息的路徑。應用多媒體技術是20世紀90年代計算機應用的時代特徵,也是計算機的又一次革命。
多媒體技術是使用計算機綜合處理文字、圖形、圖像、聲音、動畫、視頻等多種不問類型媒體信息的技術。它是一種墓於計算機技術的綜合技術。包括數字化信息處理技術、多媒體計算機系統技術、多媒體效據庫技術、多姚體通俏技術和多媒體人機界面技術等。
(4)技術的發展歷史擴展閱讀
多媒體技術的應用
多媒體技術得到迅速發展,多媒體系統的應用更以極強的滲透力進入人類生活的各個領域,如游戲、教育、檔案、圖書、娛樂、藝術、股票債券、金融交易、建築設計、家庭、通訊等等。其中,運用最多最廣泛也最早的就是電子游戲,千萬青少年甚至成年人為之著迷,可見多媒體的威力。
大商場、郵局裡是電子導購觸摸屏也是一例,它的出現極大地方便了人們的生活。又出現了教學類多媒體產品,一對一專業級的教授,使莘莘學子受益匪淺。
正因為如此,許多有眼光的企業看到了這一形式,紛紛運用其做企業宣傳之用甚至運用其交互能力加入了電子商務,自助式維護,教授使用的功能,方便了客戶,促進了銷售,提升了企業形象,擴展了商機,在銷售和形象二方面都獲益。
可以這樣說,凡是一個有進取心的企業,都離不開這一最新的高技術產品。首先多媒體的運用領域十分廣泛,註定了它可在各行各業生根開花。
其二,隨著計算機的普及,新一代在計算機環境中成長起來的年輕人,已經習慣了這一形式,作為一個有發展眼光的企業,是不會放棄這一未來的消費主體的。其三,由於多媒體信息技術在國外已經非常普及,面對日益國際化的市場,只有跟上國際潮流。
❺ 信息技術的發展歷程是什麼
信息技術的發展歷程分五個階段:
第一次是語言的使用,語言成為人類進行思想交流和信息傳播不可缺少的工具。(時間:後巴別塔時代)。
第二次是文字的出現和使用,使人類對信息的保存和傳播取得重大突破,較大地超越了時間和地域的局限。(時間:鐵器時代,約公元前14世紀)
第三次是印刷術的發明和使用,使書籍、報刊成為重要的信息儲存和傳播的媒體。(時間:第六世紀中國隨代開始有刻板印刷,至15世紀才進入臻於完善的近代印刷術) 第四次是電話、廣播、電視的使用,使人類進入利用電磁波傳播信息的時代。(時間:19世紀) 第五是計算機與互連網的使用,即網際網路的出現。(時間:現代,以1946年電子計算機的問世為標志)第一次信息技術革命是語言的使用。發生在距今約35 000年~50 000年前。第二次信息技術革命是文字的創造。大約在公元前3500年出現了文字第三次信息技術的革命是印刷的發明。大約在公元1040年,我國開始使用活字印刷技術(歐洲人1451年開始使用印刷技術)。
第四次信息革命是電報、電話、廣播和電視的發明和普及應用。1837年美國人莫爾斯研製了世界上第一台有線電報機。電報機利用電磁感應原理(有電流通過,電磁體有磁性,無電流通過,電磁體無磁性),使電磁體上連著的筆發生轉動,從而在紙帶上畫出點、線符號。這些符號的適當組合(稱為莫爾斯電碼),可以表示全部字母,於是文字就可以經電線傳送出去了。1844年5月24日,人類歷史上的第一份電報從美國國會大廈傳送到了40英里外的巴爾的摩城。1864年英國著名物理學家麥克斯韋發表了一篇論文(《電與磁)),預言了電磁波的存在。1876年3月10日,美國人貝爾用自製的電話同他的助手通了話。1895年俄國人波波夫和義大利人馬可尼分別成功地進行了無線電通信實驗。1894年電影問世。1925年英國首次播映電視。
第五次信息技術革命是始於20世紀60年代,其標志是電子計算機的普及應用及計算機與現代通信技術的有機結合。
*摘自SOSO問問。
❻ 移動技術的發展歷史
發展過程
移動通信可以說從無線電通信發明之日就產生了。1897年,.G.馬可尼所完成的無線通信試驗就是在固定站與一艘拖船之間進行的,距離為18海里。
現代移動通信技術的發展始於本世紀20年代,大致經歷了五個發展階段。
第一階段從本世紀20年代至40年代,為早期發展階段。
在這期間,首先在短波幾個頻段上開發出專用移動通信系統,其代表是美國底特律市警察使用的車載無線電系統。該系統工作頻率為2MHz,到40年代提高到30~40MHz可以認為這個階段是現代移動通信的起步階段,特點是專用系統開發,工作頻率較低。
第二階段從40年代中期至60年代初期。
在此期間內,公用移動通信業務開始問世。1946年,根據美國聯邦通信委員會(FCC)的計劃,貝爾系統在聖路易斯城建立了世界上第一個公用汽車電話網,稱為「城市系統」。當時使用三個頻道,間隔為120kHz,通信方式為單工,隨後,西德(1950年)、法國(1956年)、英國(1959年)等國相繼研製了公用行動電話系統。美國貝爾實驗室完成了人工交換系統的接續問題。這一階段的特點是從專用移動網向公用移動網過 渡,接續方式為人工,網的容量較小。
第三階段從60年代中期至70年代中期。
在此期間,美國推出了改進型行動電話系統(1MTS),使用150MHz和450MHz頻段,採用大區制、中小容量,實現了無線頻道自動選擇並能夠自動接續到公用電話網。德國也推出了具有相同技術水平的B網。可以說,這一階段是移動通信系統改進與完善的階段,其特點是採用大區制、中小容量,使用450MHz頻段,實現了自動選頻與自動接續。
第四階段從70年代中期至80年代中期。
這是移動通信蓬勃發展時期。 1978年底,美國貝爾試驗室研製成功先進行動電話系統(AMPS),建成了蜂窩狀移動通信網,大大提高了系統容量。1983年,首次在芝加哥投入商用。同年12月,在華盛頓也開始啟用。之後,服務區域在美國逐漸擴大。到1985年3月已擴展到47個地區,約10萬移動用戶。其它工業化國家也相繼開發出蜂窩式公用移動通信網。日本於1979年推出800MHz汽車電話系統(HAMTS),在東京、大膠、神戶等地投入商用。西德於1984年完成C網,頻段為450MHz。英國在1985年開發出全地址通信系統(TACS),首先在倫敦投入使用,以後覆蓋了全國,頻段為900MHz。法國開發出450系統。加拿大推出450MHz行動電話系統MTS。瑞典等北歐四國於1980年開發出NMT—450移動通信網,並投入使用,頻段為450MHz。
這一階段的特點是蜂窩狀移動通信網成為實用系統,並在世界各地迅速發展。移動通信大發展的原因,除了用戶要求迅猛增加這一主要推動力之外,還有幾方面技術進展所提供的條件。首先,微電子技術在這一時期得到長足發展,這使得通信設備的小型化、微型化有了可能性,各種輕便電台被不斷地推出。其次,提出並形成了移動通信新體制。隨著用戶數量增加,大區制所能提供的容量很快飽和,這就必須探索新體制。在這方面最重要的突破是貝爾試驗室在70年代提出的蜂窩網的概念。蜂窩網,即所謂小區制,由於實現了頻率再用,大大提高了系統容量。可以說,蜂窩概念真正解決了公用移動通信系統要求容量大與頻率資源有限的矛盾。第三方面進展是隨著大規模集成電路的發展而出現的微處理器技術日趨成熟以及計算機技術的迅猛發展,從而為大型通信網的管理與控制提供了技術手段。
第五階段從80年代中期開始。
這是數字移動通信系統發展和成熟時期。 以AMPS和TACS為代表的第一代蜂窩移動通信網是模擬系統。模擬蜂窩網雖然取得了很大成功,但也暴露了一些問題。例如,頻譜利用率低,移動設備復雜,費用較貴,業務種類受限制以及通話易被竊聽等,最主要的問題是其容量已不能滿足日益增長的移動用戶需求。解決這些問題的方法是開發新一代數字蜂窩移動通信系統。數字無線傳輸的頻譜利用率高,可大大提高系統容量。另外,數字網能提供語音、數據多種業務服務,並與ISDN等兼容。實際上,早在70年代末期,當模擬蜂窩系統還處於開發階段時,一些發達國家就著手數字蜂窩移動通信系統的研究。到80年代中期,歐洲首先推出了泛歐數字移動通信網(GSM)的體系。隨後,美國和日本也制定了各自的數字移動通信體制。泛歐網GSM已於1991年7月開始投入商用,預計1995年將覆蓋歐洲主要城市、機場和公路。可以說,在未來十多年內數字蜂窩移動通信將處於一個大發展時期,及有可能成為陸地公用移動通信的主要系統。
與其它現代技術的發展一樣,移動通信技術的發展也呈現加快趨勢,目前,當數字蜂窩網剛剛進入實用階段,正方興末艾之時,關於未來移動通信的討論已如火如菜地展開。各種方案紛紛出台,其中最熱門的是所謂個人移動通信網。關於這種系統的概念和結構,各家解釋並末一致。但有一點是肯定的,即未來移動通信系統將提供全球性優質服務,真正實現在任何時間、任何地點、向任何人提供通信服務這一移動通信的最高目標。
移動通信史上的十件大事
一、上帝創造了何等奇跡!——電報的發明
二、「沃森特先生,快來幫我啊」——電話的發明
三、無形的信使——電磁波的發現
四、「要是我能指揮電磁波,就可飛越整個世界」——無線電報的發明
五、載著聲音飛翔的電波——無線電通信的發明
六、個人通信的發源地——傳呼的誕生
七、實現個人電話的夢想 ——蜂窩式行動電話的誕生
八、讓手機走近每一個人——GSM手機的出現
九、輝煌的失敗 ——全球「銥」星系統
十、山雨欲來風滿樓——新一代手機的誕生
❼ 中國科技發展史
新中國成立——科技事業新的起點
1949年10月1日,中華人民共和國成立。當時的中國國內僅有多個專門研究機構,全國的科學技術人員不超過5萬人。中國的科學技術需要在一片「廢墟」上重建。
1949年11月,在原中央研究院和北平研究院的基礎上成立了中國科學院,作為新中國的主要政府研究機構,並在隨後的幾年裡陸續成立了中國科協、中國氣象局、國家地質部等科學技術協調與研究機構。中國的科學技術發展進入了嶄新的歷史階段。
新中國的建立,激發了大批海外學子的殷殷報國心。正在美國伊利諾伊大學任教的著名數學家華羅庚,聽到中華人民共和國成立的消息後異常興奮,毫不猶豫地放棄了在國外的終身教授職務和優厚的生活待遇,毅然回國。
1955年,航空動力學家馮·卡門的學生、時任美國加利福尼亞理工學院教授的錢學森,歷經險阻,回國效力。後來的幾十年間,他為發展中國的國防科技作出了特殊貢獻。
到1957年,歸國的海外學人已經有3000多人,約佔新中國成立前在海外留學生和學者的一半以上。他們克服重重困難,紛紛回到祖國,大多數人成為新中國科學技術發展的奠基人或開拓者。在中國科學院選定的第一批233名學部委員(後改稱院士)中,近2/3是這批歸國的海外學人。
同時,中國政府大力培養科學技術人才,建立科研機構。在短短的時期里,中國初步形成了由中國科學院、高等院校、國務院各部門研究單位、各地方科研單位、國防科研單位五路科研大軍組成的科技體系。
1956年是中國現代科學技術發展史上的一個重要里程碑。是年1月,中國提出了「向科學進軍」的口號。科學技術事業開始進入了一個有計劃的蓬勃發展的新階段。
這一年,中國政府成立了國家科學規劃委員會,組織全國600多位科學家和技術專家,制定出中國第一個發展科學技術的長遠規劃,即《1956年至1967年科學技術發展遠景規劃》,擬定了57項重大任務。此規劃提出的主要任務於1962年提前完成,從而奠定了中國的原子能、電子學、半導體、自動化、計算技術、航空和火箭技術等新興科學技術基礎,並促進了一系列新興工業部門的誕生和發展。在提前完成《1956年至1967年科學技術發展遠景規劃》的基礎上,中國又制定了《1963年至1972年科學技術規劃綱要》(簡稱《十年規劃》)。
中國政府在1958年對科技管理機構進行調整合並,成立了國家科學技術委員會、國防科學技術委員會。各省(自治區、直轄市)、市、縣陸續成立了各級科委,形成了中國的科學技術管理體系。中國科學技術事業進入了國家計劃下的現代發展時期。
1964年,周恩來總理在政府工作報告上首次提出要實現工業、農業、國防和科學技術現代化,簡稱「四個現代化」。
在此期間,科技事業得到迅速發展。1959年,地質學家李四光等人提出了「陸相生油」理論,打破了西方學者的「中國貧油」說;1960年,物理學家王淦昌等人發現反西格瑪負超子; 1964年,中國第一顆原子彈裝置爆炸成功;1965年,生物學家們在世界上首次人工合成牛胰島素。在此過程中,中國形成了一批學科較齊全、設備較好的研究所,培養了一支水平較高、力量較強的科研隊伍。到1965年,全國科學研究機構已達到1700多個,從事科學研究的人員達到12萬人。這是中國科學技術事業繼續發展的基礎
❽ 中國的冶煉技術的發展史有哪些
中國古文明象徵的商周到戰國的青銅器,可以說是鑄造技術所造就的。從重875公斤的司母戊方鼎、精美的曾侯乙尊盤和大型的隨縣編鍾群,以至大量的禮器、日用器、車馬器、兵器、生產工具等,可以看到當時中國已經非常熟練地掌握了綜合利用渾鑄、分鑄、失蠟法、錫焊、銅焊的鑄造技術,在冶鑄工藝技術上已處於世界領先的地位。而《考工記》中所記載的:「金有六齊。六分其金而錫居一,謂之鍾鼎之齊。五分其金而錫居一,謂之斧斤之齊。四分其金而錫居一,謂之戈戟之齊。三分其金而錫居一,謂之大刃之齊。五分其金而錫居二,謂之削殺矢之齊。金、錫半,謂之鑒燧之齊」,是世界上最早的合金配比的經驗性科學總結,表明當時中國已認識到合金成分與青銅的性能和用途之間的關系,並已定量地控制銅錫的配比,以得到性能各異,適於不同用途的青銅合金。
2.鑄鐵冶煉
在很長的一段時間里我們的鋼鐵冶煉技術是一度領先於世界的,中國冶煉塊鐵的起始年代在公元前6世紀,古代冶煉技術的演進春秋以前,中國的冶煉技術處於比較原始的階段,當時使用的冶煉方法稱為「塊煉法」。當時煉鐵使用木炭作燃料,熱量少,加上爐體小,鼓風設備差,因此爐溫比較低,不能達到鐵的熔煉溫度,所以煉出的鐵是海綿狀的固體塊,稱為「塊煉鐵」。塊煉鐵冶煉比較費時,質地比較軟,含雜質多,經過鍛打成為可以使用的熟鐵。鋼鐵冶煉技術的進一步發展到「塊煉滲碳鋼」。出土文物表明,中國最遲在戰國晚期已經掌握這種最初期的煉鋼技術。人們在鍛打塊煉鐵和熟鐵的過程中,需要不斷地反復加熱,鐵吸收木炭中的碳份,提高了含碳量,減少夾雜物後成為鋼。這種鋼組織緊密、碳分均勻,適用於製作兵器和刀具。進一步發展到「百煉鋼」技術。人們在打制器物的時候,有意識地增加折疊、鍛打次數,一塊鋼往往需要燒燒打打、打打燒燒,重復很多次,甚至上百次,所以稱之為百煉鋼。百煉鋼碳分比較多,組織更加細密,成份更加均勻,所以鋼的品質提高,主要用於製作寶刀、寶劍。
冶煉鑄鐵的技術比歐洲早。中國鑄鐵的發明出現在公元前5世紀,而歐洲則遲至公元後的15世紀。由於鑄鐵的性能遠高於塊鐵,所以真正的鐵器時代是從鑄鐵誕生後開始的。社會發展的歷史表明,鑄鐵的出現是社會生產力提高和社會進步的主要標志。中國從塊鐵到鑄鐵發明的過渡只用了約一個世紀的時間,而西方則花費了近三千年的漫長路程。中國古代煉鐵技術發展得如此迅速是世界上絕無僅有的。英國著名科學史家貝爾納說,這是世界煉鐵史上的一個唯一的例外。
另一傑出的生鐵加工技術是炒鋼,它是中國古代由生鐵變成鋼或熟鐵的主要方法,大約發明於西漢後期。其法是把生鐵加熱成液態或半液態,並不斷攪拌,使生鐵中的碳份和雜質不斷氧化,從而得到鋼或熟鐵。河南鞏縣鐵生溝和南陽瓦房庄漢代冶鐵遺址,都提供了漢代應用炒鋼工藝的實物證據。東漢時成書的《太平經》中也說:「有急乃後使工師擊治石,求其中鐵,燒冶之使成水,乃後使良工萬鍛之,乃成莫耶。」「莫耶」乃古代寶劍之稱。這段文字雖失之疏簡,但不難看出,它敘述的是由礦石冶煉得到生鐵,再由生鐵水經過炒煉,鍛打成器的工藝過程。炒鋼工藝操作簡便,原料易得,可以連續大規模生產,效率高,所得鋼材或熟鐵的質量高,對中國古代鋼鐵生產和社會發展都有重要的意義。類似的技術,在歐洲直至十八世紀中葉方由英國人發明。
中國古代的煉鋼技術主要是百煉鋼。自從西晉劉琨寫下「何意百煉鋼,化為繞指柔」這一膾炙人口的詩句後,「千錘百煉」、「百煉成鋼」便成為人們常用的成語。百煉鋼肇始於西漢早期的塊煉滲碳鋼,其後不斷增加鍛打次數而成定型的加工工藝。到東漢、三國時,百煉鋼工藝已相當成熟。上引《太平經》中的「萬鍛之,乃成莫邪」,即是其生動的寫照。曹操曾令工師製作「百辟利器」,曹丕的《典論·劍銘》中說:「選茲良金(指鐵),命彼國工,精而煉之,至於百辟」。劉備曾令「蒲元造刀五千口,皆連環,及刃口刻七十二湅」。《古今注·輿服》亦說:「吳大帝有寶劍三,……一曰百煉,二曰青犢,三曰漏景」。後世這一工藝一直被繼承,並不斷得到發展。 但是炒鋼和百煉鋼技術還存在一定缺陷,如炒鋼工藝復雜,不容易掌握;百煉鋼費工費時。
此外,在1981年經中國學者關洪野等人對513件出土的漢魏時期鐵器研究後表明,中國早在兩千多年前的漢代就已經發明了球墨鑄鐵,遠遠早於發達的歐洲國家。目前,中國學者所做的結論已經得到了國際學術界的承認。
創始於魏晉南北朝時期的灌鋼技術,是中國冶金史上的一項獨創性發明。陶弘景說:「鋼鐵是雜煉生柔作刀鐮者」,北齊的綦母懷文「造宿鐵刀,其法燒生鐵精以重柔鋌,數宿則成剛」,說的就是灌鋼技術。灌鋼的工藝過程大致為,將熔化的生鐵與熟鐵合煉,生鐵中的碳份會向熟鐵中擴散,並趨於均勻分布,且可去除部分雜質,而成優質鋼材。
綦毋懷文發展灌鋼法大約在東漢末,可能出現煉鋼新工藝「灌鋼」法的初始形式。南北朝時,綦毋懷文對這一煉鋼工藝進行了重大改進和完善。南朝齊、梁時的陶弘景首先記載了灌鋼法,北朝魏、齊間的綦毋懷文曾用這種方法製成十分鋒利的「宿鐵刀」。綦毋懷文,姓綦毋,名懷文,是中國南北朝時期著名冶金家。他生活在公元6世紀北朝的東魏、北齊間,具體生卒年代歷史上缺乏記載,只知道他好「道術」,曾經作過北齊的信州(今四川省奉節縣一帶)刺史。據史書記載,綦毋懷文的煉鋼方法是:「燒生鐵精,以重柔鋌,數宿則成鋼」,就是說,選用品位比較高的鐵礦石,冶煉出優質生鐵,然後,把液態生鐵澆注在熟鐵上,經過幾度熔煉,使鐵滲碳成為鋼。由於是讓生鐵和熟鐵「宿」在一起,所以煉出的鋼被成為「宿鐵」。灌鋼法是中國古代煉鋼技術上一個了不起的成就。同百煉法或炒煉法比較,其優點1)生鐵作為1種滲碳劑,因熔化後溫度高,加速向熟鐵中滲碳的速度,縮短冶煉時間,提高生產率。(2)熟鐵因為碳的滲入而成為鋼,生鐵由於脫碳也可以變成鋼,增加了鋼的產量。(3)在高溫下,液態生鐵中的碳、硅、錳等與熟鐵中的氧化物夾雜發生反應,去除雜質,純化金屬組織,提高金屬品質。(4)灌鋼法操作簡便,容易掌握。要想得到不同含碳量的鋼,只要把生鐵和熟鐵按一定比例配合好,加以熔煉,就可獲得。3推動中國古代刀劍技術的發展綦毋懷文是一位出色的制刀專家,對前人造刀經驗進行研究、比較,經過不斷實踐,創造一套新的制刀工藝和熱處理技術。
綦毋懷文造刀的方法是:先把生鐵和熟鐵以灌鋼法燒煉成鋼,做成刃口,然後「以柔鐵為刀脊,浴以5牲之溺,淬以5牲之脂」這樣做出來的刀稱為「宿鐵刀」,極其鋒利,能夠一下子斬斷鐵甲30札。對於含碳量比較高的鋼,理想的淬火介質應該是:當工件在比較高的溫度650~400℃,具有較大的冷卻速度,在低溫300~200℃,具有較慢的冷卻速度。這就需要採用雙液淬火法。綦毋懷文先用動物尿、後用動物油進行雙液淬火,能夠造出品質很高的「宿鐵刀」。中國早在戰國時代就使用了淬火技術,但是長期以來,人們一般都是用水作為淬火的冷卻介質。雖然三國時的制刀能手蒲元等人已經認識到:用不同的水作淬火的冷卻介質,可以得到不同性能的刀,但仍沒有突破水的范圍。而綦毋懷文則實現了這一突破,他在製作「宿鐵刀」時使用了雙液淬火法,即先在冷卻速度大的動物尿中淬火,然後再在冷卻速度小的動物油脂中淬火,這樣可以得到性能比較好的鋼,避免單純使用1種淬火(即單液淬火)的局限。雙液淬火法,即在工件的溫度比較高的時候,選用冷卻速度比較快的淬火介質,以保證工件的硬度;而在溫度比較低的時候,則選用冷卻速度比較小的淬火介質,以防止工件開裂和變形,使其有一定的韌性。雙液淬火法是1種比較復雜的淬火工藝,這在當時沒有測溫、控溫設備的條件下,完全依賴操作及經驗,是一個了不起的成就。在綦毋懷文之前,中國古代的鋼刀大都用百煉鋼製成,這樣製作的刀劍雖然性能優異鋒利,但也存在不少缺陷,整把刀全部用百煉鋼製成,價格昂貴;如一把東漢時期的名鋼劍的價錢可以購買當時供7個人吃2年9個月的糧食。
而且百煉鋼製作刀劍費時費力。三國時,曹操命有司製作寶刀5把,用了3年時間。為此,綦毋懷文對制刀工藝進行了重大更新。這表明綦毋懷文對鋼鐵的性能有比較深刻的認識,而且能根據不同的用途合理選擇材質,發揮各種材質的優點,節省某些貴重材料,降低成本和費用。1把刀的背部、刃口實際起著不同的作用,因而要求具有不同的性能。
一般來說,刃口主要起刺殺作用,因而要求有比較高的硬度,這樣才能保證刀的鋒利,所以應該選擇含碳量較高、硬度較大的鋼來製造。而刀背主要起1種支撐作用,要求有比較好的韌性,使刀在受到比較大的沖擊時不致折斷,這樣就要選擇含碳量較低、韌性較大的熟鐵。綦毋懷文正是有了上述類似的認識,在製作刀具時才能夠將熟鐵和鋼巧妙的結合起來,將2者恰到好處地用在合適的地方,既滿足了鋼刀的不同部分的不同要求,又節省大量昂貴鋼材,利於鋼刀的推廣和普及。這種制刀工藝,今天還在沿用。
灌鋼技術在宋以後不斷被改進,減少了灌煉次數,以至一次煉成。沈括在《夢溪筆談》卷三說:「世間鍛鐵所謂鋼鐵者,用柔鐵屈盤之,乃以生鐵陷其間,泥封煉之,鍛令相入,謂之『團鋼』,亦謂之『灌鋼』」,並說「二三煉則生鐵自熟,仍是柔鐵」,正反映了灌煉次數的減少。其中把柔鐵屈盤起來是為了增加生熟鐵的接觸面,提高灌鋼的效率,並促使碳份分布更均勻;封泥則可以促進造渣,去除雜質,並起保護作用。明代灌鋼技術又進一步發展,據《天工開物》卷十四記載,已把柔鐵屈盤改為薄熟鐵片,進一步增加了生熟鐵的接觸面,加速「生熟相和,煉成則鋼」的進程,泥封亦改為草泥混封。灌鋼又稱「抹鋼」、「蘇鋼」,其工藝自清至近代仍很盛行。在坩堝煉鋼法發明之前,灌鋼法是一種最先進的煉鋼技術。
由於綦毋懷文和千百萬工匠的辛勤勞動,使中國古代冶金技術自立於世界之林。因此,當我們研究和總結古代科學技術成就的時候,不應該忘記綦毋懷文的功績。這是中國冶金史上的一項傑出成就和偉大創新,在世界煉鋼史上佔有一定地位。4灌鋼法的進一步革新灌鋼法的出現,使鋼的產量和品質大大提高,為隋唐以後生產力的大幅度增長提供了條件。後來,灌鋼法又不斷發展。宋代又把生鐵片嵌在盤繞的熟鐵條中間,用泥巴把煉鋼爐密封起來,進行燒煉,效果更好。明代又有改進,把生鐵片蓋在捆緊的若干熟鐵薄片上,使生鐵液可以更好均勻地滲入熟鐵之中。不用泥封而用塗泥的草鞋遮蓋爐口,使生鐵可從空氣中得到氧氣而更易熔化,從而提高冶煉的效率。明中期以後,灌鋼法更進一步發展為蘇鋼法以熟鐵為料鐵,置於爐中,而將生鐵板放在爐口,當爐溫升高到1300℃左右,生鐵板開始熔化時,既用火鉗夾住生鐵板左右移動,並不斷翻動料鐵,使料鐵均勻地淋到生鐵液;這樣,既可產生很好的滲碳作用,又可產生劇烈的氧化作用,使鐵和渣分離,生產出含渣少而成份均勻的鋼材。直到現今,在蕪湖、湘潭、重慶、威遠等地人們還在使用;可見其影響的深遠。在17世紀以前,中國的煉鋼技術長期居於世界領先地位,受到各國地普遍贊揚。公元1世紀時,羅馬博物學家在其名著《自然史》中說:「雖然鐵的種類很多,但沒有一種能和中國來的鋼相媲美。」
❾ 計算機技術的發展歷史
1、機械式計算機發展年代
在1623年,德國科學家契克卡德(W.Schickard)製造了人類有史以來第一台機械計算機,這台機器能夠進行六位數的加減乘除運算。
1873年,美國人鮑德溫利用自己過去發明的齒數可變齒輪製造了第一台手搖式計算機。1886年,美國人DorrE.Felt(1862~1930)製造了第一台用按鍵操作的計算器。1895年,英國青年工程師弗萊明(J.Fleming)通過「愛迪生效應」發明了人類第一隻電子管,人們開始進入電子計算機的研發階段,這也標志著人類即將走入電子時代。
2、電子計算機發展年代
電子計算機又稱電腦。1946年2月14日,世界上第一台電子計算機在美國賓夕法尼亞大學誕生,取名為ENIAC(,即「埃尼阿克」)。它由17468個電子管、60000個電阻器、10000個電容器和6000個開關組成,重達30t,佔地167m2,耗電174kW,耗資45萬美元,每秒能運行5000次加法運算。「埃尼阿克」的誕生為人類開辟了一個嶄新的信息時代,具有劃時代的意義,是20世紀科學技術發展最卓越的成就之一,使得人類社會發生了巨大的變化。隨著電子技術的迅猛發展,電子計算機經歷了四個發展階段。
第一代:電子管計算機時代。時間:1946~1958年。這一代計算機的主要邏輯器件是電子管,使用的是機器語言編程,之後又產生了匯編語言。運算速度為每秒幾千次到幾萬次。主要應用范圍為科學計算、軍事和科學研究。
第二代:晶體管計算機時代。時間:1959~1964年。這一代計算機的主要邏輯器件是晶體管,已經出現了管理程序和FORTRAN等高級編程語言。運算速度為每秒幾十萬次。主要應用范圍為數據處理、自動控制等。
第三代:中小規模集成電路計算機時代。時間:1965~1970年。這一代計算機的主要邏輯器件是中、小規模集成電路,此時已經出現了操作系統、診斷程序和BASIC、PASCAL等高級語言。運算速度為每秒幾十萬次到幾百萬次。主要應用范圍為科學計算、數據處理、事務管理、工業控制等領域。
第四代:大規模集成電路計算機時代。時間:1971年以後。這一代計算機的主要邏輯器件是大規模和超大規模集成電路以及微處理器晶元,由於運算速度快、存儲容量大、計算機技術與網路技術和通信技術相融合,使計算機軟體有了突飛猛進的發展,各種操作系統、資料庫技術和各種應用軟體應運而生。
3、微機的發展階段
第一代:4位或准8位微機。時間:1971~1973年,其CPU的代表是Intel4004和Intel8008。
第二代:8位微機。時間:1974~1977年,其CPU的代表是Intel8080、M6800和Z80。
第三代:16位微機。時間:1978~1980年,其CPU的代表是Intel8086、M68000和Z8000。
第四代:32位微機。時間:1981~1992年,其CPU的代表是Intel80386、Intel80486、IAPX432等。
第五代:64位微機。時間:1993年至今,其CPU的代表是IBM的Power和PowerPC系列、HP的PARISC8000系列等。