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第18章 机器时代的来临（第2页）

法拉第最伟大的发现——电磁感应对近代科学技术的发展产生了广泛、深刻的影响。它被应用于无线电通讯、广播、雷达、电视、遥测、遥控等各个方面，从而改变了世界的面貌，使全世界的人们享受到电气化时代所带来的便利。

二、重大历史事件

爱因斯坦创立相对论

杰出的科学天才、现代伟大的物理学家、相对论的创造者阿尔伯特·爱因斯坦，1879年3月14日出生在德国的一个犹太人家庭。爱因斯坦在慕尼黑度过青少年时期。童年时他喜欢幻想，看不出有什么天分，喜欢音乐，讨厌游戏。当爱因斯坦15岁时，他的父亲因企业倒闭带领全家迁往意大利谋生。1900年，爱因斯坦从瑞士联邦高等工业学校毕业后，加入了瑞士国籍，并在瑞士联邦专利局找到一份同科学研究无关的固定职业。

1905年，爱因斯坦创立了狭义相对论，这时他刚刚26岁。

狭义相对论震动了物理学界，爱因斯坦这个名字马上传遍了欧洲，人们纷纷说：“哥白尼复活了。”

1911年，年仅32岁的爱因斯坦被布拉格大学聘为教授。2年后，爱因斯坦回到德国，任柏林大学教授，并当选为普鲁士皇家科学院的正式院士。

4个月后，第一次世界大战爆发。爱因斯坦一向憎恶战争，公开发表反战宣言《告欧洲人民书》，呼吁欧洲科学家竭尽全力，尽快结束这场人类的大屠杀。然而，没有什么著名人士响应他。爱因斯坦满腹愁肠，开始闭门不出，深入自己的科学研究。

在研究中，爱因斯坦发现狭义相对论的理论体系还不完善，它只解释了等速直线运动，而不能解释加速运动和万有引力的问题。因此，爱因斯坦又花了整整10年的时间，创立了广义相对论。

广义相对论的重要结论是，加速运动与引力场的运动是等价的，要区别是由惯性力或者引力所产生的运动是不可能的。爱因斯坦认为，光在引力场中不是沿着直线，而是沿着曲线传播。并指出，当从一个遥远的星球上发出的光在到达地球的途中经过太阳的时候，应当由于太阳的引力而弯曲，因此使这个星球看起来的位置与实际不符。其偏斜的弧度，据爱因斯坦计算，应当是1．75秒。

1919年5月，英国一位天体物理学家率领两个天文考察队，拟定在日全食时分别在巴西和西非摄影，以验证从广义相对论推出的这一重要结论。同年11月，伦敦皇家学会和天文学会联席会议正式公布观测结果，测得的光线偏转度竟和爱因斯坦计算的非常一致。爱因斯坦由此成为继牛顿之后最伟大的科学家。

1933年，德国法西斯头目希特勒上台后，加紧了对犹太人的迫害，爱因斯坦被迫迁居美国，并取得美国国籍。1955年4月，爱因斯坦在普林斯顿病逝。这位伟大的科学家在他的遗嘱中，要求把他的骨灰撒在不为人知的地方，但他那献身科学的精神和充满光芒的相对论学说则被世人传颂，并永远激励着后人。

伦琴发现X射线

对于德国物理学家威廉·康拉德·伦琴（1845—1923年）来说，1895年11月8日是他终生难忘的日子。这一天在科学史上也是永远值得纪念的一天。因为在这天，伦琴发现了X射线。如今，这种射线已经在晶体结构研究、金属探测和医学等方面得到广泛的应用，给人类带来了福音。

伦琴是德国沃兹堡大学的校长，虽然他有许多行政工作，但仍然长期致力于阴极射线的研究。1895年11月8日，伦琴在研究阴极射线激发玻璃壁而发生荧光时，偶然发现放在真空的放电管附近的用黑纸严密包好的照相底片会被感光。这现象说明放电管内发出了某种能穿透底片封套的射线。伦琴还发现，把放电管用黑纸包起来，这种射线也能使涂有荧光材料的物质发出微弱的荧光。因为阴极射线是透不出玻璃管的，所以伦琴认为还存在着另一种看不见的射线。他称这种穿透能力极强的射线为x射线。经过实验，他再次肯定，激发这种荧光的东西来自阴极射线管，但绝不是阴极射线本身。他选用了多种物质，把它们一一放在电管和荧光屏之间进行实验，发现除少数几种物质外，几乎所有物质都能被X射线穿透。伦琴还用x射线拍下了历史上最著名的一张照片。照片呈现了伦琴夫人的手骨结构及手上那枚金戒指的轮廓。

由于这种射线的性质尚未搞清，因而他给这种射线取名为X射线。1895年12月28日，在沃兹堡举行的医学物理学会会议上，伦琴宣读了他的学术报告，接着又在1896年3月和1897年3月发表了两篇学术报告。这一发现震惊了全世界，医务界和科学家随即把X射线应用于医疗诊断和物质结构的研究，但是物理学家对该神秘射线的本性一时还没搞清楚。直到1日12年，德国科学家们才认定X射线是最短的电磁波。1913年，英国的布拉格父子由此创造了一种用以阐明晶体结构的X射线光谱学。为了表彰伦琴的这一杰出贡献，瑞典皇家科学院于1901年在斯德哥尔摩将该年度的诺贝尔物理奖授予了伦琴。

1923年3月10日，这位物理学界的巨人与世长辞了，享年7日岁。但伦琴所发现的X射线却一直被应用于科研和医学领域，造福着全人类。

轮船的发明

16～17世纪，有人试图把蒸汽机用到船上。1736年，英国钟表匠哈里森发明了一艘由纽可门蒸汽机带动的拖船。瓦特改进蒸汽机后不久，法国人泰巴制成以瓦特蒸汽机为动力的木壳轮船，并在索恩河上试航成功。1787年，美国的菲奇制造了一艘蒸汽机划桨船。同年，英国人威尔金孙制成最早的铁船。1804年，美国人史蒂文斯制成具有四叶螺旋桨的轮船。1807年，他又造出带轮桨的轮船，从纽约海岸驶抵费城，实现了轮船的首次海上航行。

与此同时，美国工程师富尔顿（1765—1815年）也在进行轮船的研制工作。他家境贫寒，只上过几年学就当了学徒，平时喜欢摆弄各种器械。22岁时，他得到了瓦特的帮助，立志把蒸汽机用到轮船上。他曾恳请拿破仑的支持，并说法国可以用蒸汽轮船组建一支强大的舰队，打败海上强国——英国。但当他设计的蒸汽轮船在塞纳河上试航失败后，拿破仑便对这项新发明失去了信心。但富尔顿毫不气馁，继续苦干。1807年8月17日，他建造的43米长、4米宽的世界上第一艘蒸汽轮船“克莱门特”号在北美哈得孙河上试航成功，240千米的航程仅用了32小时，而普通帆船则需4天4夜。它由蒸汽机带动船侧的明轮转动，船上载有大量旅客。从此，轮船时代到来了!富尔顿因此名扬天下，并办起了轮船公司，先后造了17艘轮船。

1812年，苏格兰木工出身的发明家贝尔建成“慧星”号汽船。1818年，英国人纳皮尔又建造了“罗布·罗伊”号轮船，定期航行在格林诺克至贝尔法斯特的航线上。这时，欧美已有近百艘蒸汽轮船航行在内河航线上。1819年6月20日，美国人罗杰斯建造的“萨凡纳”号蒸汽轮船满载棉花驶离美国乔治亚州的萨凡纳港，用时27天到达英国的利物浦港，成功地横渡了大西洋。离开美国时，港口上的旁观者曾讥讽蒸汽船会成为“蒸汽棺材”，但罗杰斯凭着智慧和勇气取得了成功!1838年，英国“大西方”号轮船完全靠蒸汽动力，用15天横渡大西洋，完成了自利物浦到波士顿的航行，1843年7月19日，英国工作师布鲁内尔设计的“大不列颠”号轮船下水，成为世界上用螺旋桨代替明轮的第一艘蒸汽鸵船。后来，钢铁船壳取代木结构船壳，在各国政府支持下，轮船公司纷纷建立，海上航线成为各大洲人们交往的重要通道。

莱特兄弟发明飞机

美国的莱特兄弟是人类历史上第一架动力飞机的设计师，他们为开创现代航空事业做出了不巧的贡献。他们的故事在全世界广为传颂。

哥哥威尔伯·莱特出生于1867年4月，四年后，弟弟奥维尔·莱特出世。年幼时，这对兄弟俩就已经显出对机械设计、维修的特殊能力。他们善于思考，富于幻想，每当他们闲暇时，兄弟俩要么讨论某一个机械的结构，要么就去看工匠们修理机器。他们手艺精巧，还经常做出好些有创新意义的小玩具，比如会自由转弯的雪撬等等。

一天，出差回来的父亲给莱特兄弟带来一件礼物：一个会飞的蝴蝶。父亲轻轻地给玩具上了上劲，小东西便在空中飞舞起来。小兄弟俩高兴得不得了，但是他们觉得它飞得不够远，于是仿造玩具的样子又做了几个更大一些的。这些仿制品有的能够飞越树稍，有的飞了几十米远，但兄弟俩的一个尺寸很大的仿制品却遭到了失败。但这没有让他们难过，反而激起了兄弟俩制造飞机的念头。

1894年，莱特兄弟在代顿市开了一家自行车辅。由于他们俩工作认真，手艺好，再加上价格公道，店铺的生意兴隆。富于创新精神的莱特兄弟当然不会满足于这些，他们不愿终生与这些自行车零件打交道，于是，他们决定开始去实现童年时的梦想。

莱特兄弟造飞机的想法得到了斯密森学会的赞赏。副会长写了一封热情洋溢的信件，并寄来了好多参考书籍。兄弟俩大受鼓舞，一有时间，他们就钻入书堆内如饥似渴地饱读着航空基本知识。很快，他们有了造飞机的能力。

1900年10月，他们的第一架滑翔机试飞了，但是，试飞的结果不尽人意，飞机只能勉强升空而且很不稳定。因为没有风滑翔机就飞不起来，因此它的局限性很大。那时汽车已经很多，于是他们就把汽车上用的那种发动机装到飞机上，然后再安上螺旋桨推动飞行。

1903年12月14日下午，两人进行了第一次试飞。飞机下面是两根安置在木头上的铁轨。威尔伯上机后，和往常一样，伏卧在飞机正中。一会儿，飞机升入空中。可是整个飞行时间不到4秒钟。

兄弟俩回顾了刚才的情况，认为问题可能出在飞机过早离地，而这又是利用斜坡滑行造成的。于是决定把铁轨安装在平整的地方再试验一下。兄弟俩取得一致看法后，立即动手修理摔坏的飞机。这项工作用了3天时间。在12月17上午10时35分，他们终于获得成功。后来，威尔伯飞行的时候，时间达到59秒，距离增加到255米。