第三节科技辉煌
苹果树下的科学家
牛顿是一位杰出的物理学家、天文学家和数学家，也是经典力学体系的创始人。牛顿在科学上作出了许多重大的成就。恩格斯曾对于牛顿在科学上的贡献曾经给予高度的评价：“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进行了光的分解而创立了科学的光学，由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了力的本性而创立了科学的力学。”
牛顿通过对天体运动规律的多年研究、分析，发现了万有引力定律。这个定律可以这样表述：任何两个质点之间存在着相互吸引力，其大小和它们的质量的乘积成正比，和它们之间的距离成反比，其方向则沿两个质点的连续方向。牛顿为万有引力定律找到了正确的数学表达式，并指出它具有最普遍的意义。宇宙问一切天体运动(比如月球环绕地球，水星、金星环绕太阳)的力，以及宇宙间一切物体，不管它是宏观的，微观的，有生命的，无生命的，都要无条件的服从万有引力定律。
牛顿用棱镜把白光(也就是我们通常所说的日光)分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光带，而且又通过倒置棱镜，再把上述光带重新综合成为白光，从而正确地论证日光是由有色光组成的，科学地解释了虹的现象，为现代光谱学奠定了基础。1672年，牛顿发明了反射望远镜，从而消除了当时折射望远镜中普遍存在的色散现象。牛顿创立了光的“微粒说”。这个学说认为光是由发光体射出的微粒组成，这些微粒以高速度作直线运动，只有在媒质发生变更时速度才会变化。
牛顿还创立了二项式定理，并且和德国的莱布尼茨几乎同时而独立地完成了微积分学。
牛顿为“力”、“质量”和“动量”下了非常明确的定义，并把它们与伽利略所提出的“加速度”联系起来。1687年，牛顿发表了着名的《自然哲学的数学原理》一书。在书中，他总结了机械运动的基本定律，即“牛顿三定律”。第一定律是这样阐述的：每个物体继续保持其静止或沿一直线作等速运动的状态，除非有力加于其上迫使它改变这种状态；运动的改变和所加的动力成正比，并且发生在所加的力的那个直线方向上。这是他提出的第二定律；第三定律是每一个作用总是有一个相等的反作用和它相对抗，或者说，两物体彼此之间的相互作用永远相等，并且各自指向其对方。
牛顿在科学上取得了很大的成就，在这些成就的背后，牛顿倾注了大量的心血和时间。任何人的成功都不是随随便便成功的。
牛顿在自然科学方面为人类作出了重大的贡献，但他作为一个人难免会有一些局限，这也是可以理解的。牛顿是一个形而上学的机械唯物论者，也是一个有神论者。他在一些关键问题上，比如天体运动的本质、天体横向速度的来源等问题上无法作出解释时，便把上帝请进了他的科学体系。他说：“没有神力之助，我不知道自然界中还有什么力量竟能促成这种横向运动”，“没有神的力量就决不能使它们作现在这样的绕太阳而转的圆周运动。”他甚至宣扬上帝“是非常精通力学和几何学的”。到了晚年，牛顿还写了一百五十万字的有关宗教、神学的着作。牛顿从一个杰出的自然科学家最后竟沉迷于宗教，是当时英国资产阶级同封建贵族妥协的一个缩影。
放牛娃发明了火车
火车，动车、高铁越来越成为当下人们出行的首选，要是问起火车是谁发明的，可能可能很多人并不知道答案。火车的发明者是史蒂芬逊。正是他，给人类带来了速度。
史蒂芬逊生于一个并不富裕的家庭里，父亲是英国纽卡斯尔镇的一个矿工，一家八口就靠自己微薄的工资支撑。在史蒂芬逊八岁的时候，就开始下地干活了，给人家放牛。史蒂芬逊觉得放牛的生活很无趣，但也没有办法。只有去给父亲送饭的时候，才是他最快乐的，因为在那里他可以看见蒸汽机。这台蒸汽机引起了史蒂芬逊极大的兴趣，他总是仔细的观察，这摸摸，那摸摸，并且梦想着有一天自己也能像父亲那样操纵机器干活。在放牛的闲暇，他就用泥土捏成蒸汽机小模型，独自玩赏。锅炉、汽缸和飞轮……件件捏得逼真。史蒂芬逊在十四岁那一年进了煤矿做工。
当时煤矿上主要的运输工具是马车。当矿主得知史蒂芬逊曾放过牛，便让他当了小马倌。除了喂马以外，还兼做抽水机的加油工作。随着工作的深入，史蒂芬逊渐渐熟悉了机器，并对机器爱护有加。矿主见他这么精心对待机器，便让他负责保管机器。一次歇了工，他想知道机器的结构，在好奇心的驱使下，他拆开了蒸汽机，结果费劲了很大周折，才勉勉强强把这一大堆零件组装起来，但心中有些隐隐不安，担心机器出了故障。没想到，这机器要比平日里运转的还要快。
经过这件事以后，史蒂芬逊越来越痴迷于机器。
蒸汽机的使用，大大提高了生产煤的速度，在这种局势下，马车已经不能适应当时的需要。1804年，英国机械工程师、发明家特里维西克发明了铁路蒸汽机车，在十六公里长的轨道上成功地完成了10吨铁和70名乘客的牵引试验，但最终因为屡次脱轨，没有得到推广。1807年，特勒维制出一个火车头，每小时走五、六里，也能拖上十来吨货物，唯一不足的便是经常发生事故，因此被人们讥讽为“还不如马车跑得好呢。”史蒂芬逊暗暗下定决心，一定要研究、制造出一种比马车还要大、还是安全的火车。
1813年，他观摩了丁·布伦金索普研制的，用来从煤矿拉煤的“装有轮子的蒸汽锅炉”。这个笨重的装置无法在光滑的木轨上牵引，只好加装一个棘轮，使棘轮在有齿的第三条轨道上滚行。史蒂芬逊回去后，经过刻苦钻研，终于在1814年研制出了一台布卢彻机车。这台机车能以每小时四里的速度牵引八辆装有三十吨煤的货车。可惜在试车中，出现了事故。由于强烈震动，震坏了路轨，车也翻了，摔伤了交通公司董事长和一位国会议员。接踵而来的便冷嘲热讽，但史蒂芬逊并没有灰心，继续进行试验。经过十多年一系列的改进，世界上第一台客货运蒸汽机车“旅行号”诞生了。
1825年9月27日，史蒂芬逊的“旅行号”火车开始运行了。这是他多年的心血。“旅行号”拖着二十六节车厢，九十吨重货物，四百五十名乘客，在斯多克敦到达林敦的铁路上进行试车表演。当史蒂芬逊沉稳地驾驶着这辆火车，以二十四公里的时速，越过一个大斜坡，安全到达终点时，在场的人齐声欢呼，鞭炮声不断。成功了！除了发明了火车，史蒂芬逊还发明了安全帽、煤矿安全灯。在资本主义蓬勃发展的时期，他的名声越来越大，但他并没有取得着点成就而沾沾自喜，而是继续从事着自己的钻研工作。当他被英国政府聘请为筑路工程师时，已经年近半百，即使如此，他依然不辍的设计、修建。
他不仅设计修筑过世界最早的铁道，还积累了关于沼泽地铺铁路和开凿隧道的方法和经验。
史蒂芬逊以六十七岁的高龄离开了人世，但他对人类的贡献是任何也抹不掉的。在伦敦博物馆里珍藏着他的火箭号列车，这件展品，向我们诉说着过去的历史。虽然随着生产的进步、科技的提高，出现了内燃机车、电力机车和燃气轮机车等，但是史蒂芬逊设计、发明的蒸汽机车依然活跃在铁路线上，一直在默默的为旅客服务着。
诺贝尔奖的由来
现在，大家熟知诺贝尔奖，但是很多人并不知道其来源，并且这个奖项的命名是与一位伟大的人有关，他就是诺贝尔。
19世纪以来，随着资本主义经济的发展，黑色火药远远不能满足工业发展和国防的需要，这个时候迫切需要更大威力的炸药。
说到诺贝尔，不能不说道他的父亲。诺贝尔的父亲是一位瑞典的军事工业专家。诺贝尔从小就得到了良好的家庭教育，耳濡目染，也培养了一种好的性格。1863年，诺贝尔做出了一个改变他一生的决定：决心终身献身于钻研火药上。这是一项危险的事业，甚至会牺牲自己的生命。但诺贝尔没有丝毫的畏惧，毅然选择了这个职业。不幸的事情还是发生了。1864年9月3日，诺贝尔在进行实验时，硝酸甘油意外爆炸，造成了他的父亲终身残废，他的弟弟被炸死。尽管付出了血的代价，但诺贝尔没有放弃自己的梦想，依然置自己的生命不顾，日日夜夜的尝试新的炸药。
正是凭着这种不怕牺牲的精神，不知道试验过多少次，在1866年，诺贝尔终于制伏了硝酸甘油。他按照一定的比例，将75％硝酸甘油和25％的硅藻土混合配制制成炸药，这就是人们习惯上称作“黄色炸药”。由于这种炸药既有巨大的爆炸力，又能安全运输和装配，所以受到了全世界各地的普及。但是，诺贝尔还想制作出威力更大的炸药，丝毫没有满足这个成就。1875年，诺贝尔经过重重试验，将硝酸甘油和硝化棉混合组成，发明了有弹性的爆炸胶。1877年，他突发奇想，也是经受重重困难，在硝酸甘油和硝化棉中加入了10％的樟脑，制成了新型炸药。这种新型炸药的威力不知道要比黑色火药高出几百倍甚至几万倍。它被广泛用在开山筑路上、开矿挖河上，成为人类用于战胜自然的重要武器。
诺贝尔把毕生都献给了这项既充满危险又伟大的事业，它终身未娶。可以说他为人类做出了杰出的贡献。诺贝尔的一生获得多项发明专利，有250多个。除此之外，他还在全世界办起了数十家炸药工厂，并获得了“炸药大王”的称号。在即将离开人世的时候，诺贝尔写下了遗嘱，愿意将自己的财产作为基金，每年用这个基金的利息作为奖金，奖励那些在前一年中为人类做出卓越贡献的人。从从1901年开始，每年都会隆重的召开诺贝尔奖颁奖。这样，大家就了解诺贝尔奖的由来了吧。
诺贝尔虽然已经离去，但其身上的那种为了事业，即使牺牲生命也不所不辞、奉献和无私的精神值得我们学习。
灯丝发明之旅
1879年的一天，在美国，人们纷纷涌向即将赴北极探险的“佳内特”号考察船。这是在为考察团成员送行吗？人们为什么这么激动地指指点点，议论纷纷？
“那电灯比油灯、蜡烛亮多了！”
“这艘船装上这么个外形像茄子一样的玩艺，像黑夜里有了一轮太阳！”
“这东西真是太神了，不可思议！”
原来这只考察船上第一次安装了由炭做成灯丝的灯泡，明亮耀眼、令人新奇的电灯光，照耀着围观的人们，给人们带来巨大的惊喜。它的出现，意味着人类有了一轮黑夜里的太阳，黑夜再也无法对人们的行动产生制约了。然而，欣喜的人们却不知道它的发明者——爱迪生为此付出了多少难以想象的艰辛。
近代以来，人类探求新光源的努力在不断推进着。早在1821年，英国的科学家戴维和法拉第就发明了一种叫电弧灯的电灯。这种灯是在电瓶两极的头上接两根木炭，通电后把两极一碰，然后再把它分开，两极之间立刻发生火焰。由于两极是水平的，中间有热空气上升，两极间的火焰就向上微微弯曲，好像弓形或弧形，所以被称为弧光灯。尽管当时的一些着名科学家都非常赞赏这种灯，但这种灯光线太强，只能安装在街道或广场上，普通家庭无法使用。于是，研制一种价廉物美、经久耐用的家用电灯，成为科学家们的主攻方向。
爱迪生是美国的着名发明家，在19世纪中后期，他完成了以留声机为代表的一系列科学发明。从1877年开始，爱迪生也向着电灯这座堡垒发起了猛攻。
在刚开始的时候，爱迪生提出了要搞分电流，变弧光灯为价钱便宜、经久耐用而且安全方便的白光灯。这项实验的关键之处就是要找到一种能燃烧到白热的物质做灯丝，这种灯丝要经受住热度在二千度一千小时以上的燃烧。爱迪生的这个设想，遭到科学界的普遍质疑，很多人嘲笑他是“疯子”、“吹牛”。然而，爱迪生却不为所动，充满信心地开始了他的试验。
最初，爱迪生选用传统的炭条做灯丝，放进抽掉空气的玻璃泡中，但一通电，灯丝就断了。随后，他又改用钌、铬等金属做灯丝，同样是亮了片刻就被烧断。后来，又换用白金、钡、钛、钴等稀有金属做材料，效果同样不明显。就这样，历经1600多种材料、数千次誓言后，白光灯仍毫无结果。这时，包括他的助手在内的很多人都开始失去信心。但是，面对数千次的失败，面对外界不停的冷嘲热讽，爱迪生却以顽强的意志力坚持着，始终没有任何退缩。
有一天，爱迪生苦思冥想，突然想到能不能用棉纱烤成炭条做成灯丝呢？于是，他又开始了新的试验。经过连续多次的誓言，灯的寿命在一点一点延长着，从13小时延长到45小时。人们开始祝贺他的成功，而爱迪生却丝毫没有满足，继续着他的试验。他又对包括人的胡子、头发、马的鬃毛等6000多种植物纤维都一一进行了试验，最后从中选择了炭化后的优质日本竹丝，将灯泡的寿命延长到1200个小时。爱迪生的不懈努力，终于获得成功。
不久，美国人便用上了这种物美价廉、经久耐用的竹丝灯泡，第一批竹丝灯泡就用在了赴北极探险的“佳内特”号考察船上，于是就有了本文开头的那一幕。后来，爱迪生又改用钨丝，使灯泡寿命更加延长。
由于爱迪生的伟大成就，当他逝世后，为了纪念他，全美国熄灯一分钟，身子连自由女神像上的火炬也不例外。人们也送给爱迪生“照亮世界的人”的美誉。
发现X射线
现在，X射线广泛应用在人们的生活中，那么就让我们回顾一下X射线的发现及他的伟大发现者——伦琴。
威尔姆·康拉德·伦琴，是德国一位伟大的物理学家。他1845年3月27日生于莱纳普(现在所属联邦德国)。在伦琴3岁的时候，全家搬到荷兰，并加入了荷兰籍。1865年，跟随全家来到瑞士苏黎世居住，在那里。伦琴完成了大学学业。1869年，伦琴获得苏黎世大学博士学位，并幸运的成为物理学教授A·孔脱的助手。1870年，跟随老师回到德国，随后他在维尔茨堡大学和斯特拉斯堡大学工作。1894年，伦琴担任维尔茨堡大学校长，1900年，出任慕尼黑大学物理学教授和物理研究所主任。纵观其一生，都是在学校度过的。
伦琴在物理学的很多领域里作出了杰出的贡献，比如对电介质在充电的电容器中运动时的磁效应、气体的比热容、晶体的导热性、热释电和压电现象、光的偏振面在气体中的旋转、光与电的关系、物质的弹性、毛细现象等方面。但由于他发现了X射线，这一光芒足以让很多人不会留意他在其他方面做出的成就。
