20世紀世界重大技術發明淺談
20世紀是一個科學技術發展突飛猛進的世紀。縱觀20世紀世界科學技術的發展曆程,以信息技術、航空航天技術、化學合成技術、核能利用技術、激光技術等五大技術發明最具有代表性。
一、信息技術。20世紀的信息技術是在19世紀英國發明家莫爾斯(Samual Finlty Breese Morse1791-1872)於1844年發明了第一封無線電報的基礎上發展起來的。1904年,英國人費萊明發明了真空二極管,到1940年英國人布特和蘭德爾發明微波多腔磁控管,這些發明使無線電通訊成為實用的技術。到1947年,德國物理學家肖克萊發明了晶體管,代替了真空管,從而發明了收音機、電視機和電子計算機。1958年,德國科學家基耳比研製成功首塊集成電路,使收音機、計算機等通訊工具逐步走向小型化、微型化。我們現在所稱為“電腦”的計算機,於1945年誕生在美國,當時重達30多噸,占地150平方米,是在著名科學家馮·諾依曼領導下發明的,計算機的發明開創了人類信息技術革命的新時代。
電視機的發明也是20世紀最著名的發明之一。1925年,英國科學家貝爾德發明了第一台電視機,1929年,美國科學家艾夫斯發明第一台彩色電視機,1940年,美國開始在全國播送電視節目,從而掀起了電視機的產業化革命。
進入20世紀90年代,“信息高速公路”成為信息技術的主要技術。所謂信息高速公路,就是以光纖為主幹連接電腦的激光通信係統。1960年,世界第一台激光器誕生,1966年英國科學家霍克哈姆提出用玻璃纖維進行遠距離信息傳輸的設想。1974年,美國貝爾實驗室研製成功高效載的光導玻璃纖維,1995年美國政府開始實施以光纜為主幹的信息高速公路計劃,之後又倡導建立了覆蓋全世界的信息高速公路。
20世紀通訊技術的另一大發明是運用人造衛星進行通訊。1957年,蘇聯發射成功第一顆人造地球衛星;1962年,美國發射成功第一顆通訊中繼衛星,1963年又成功發射了地球同步軌道通訊衛星。目前,全球已有幾十顆通訊衛星為全世界提供通訊業務,特別是跨洋通訊業務。
20世紀信息技術革命中對人類影響最大的,莫過於互聯網的發明。互聯網又稱因特網,是從美國國防部高級計劃署的軍用“阿帕網”發展而來的。1969年,由美國科學家拉裏·羅伯茨提出的“阿帕網”正式建成投入使用。1989年,美國國家基金會以2億美元的投資把“阿帕網”改建成了含有幾萬個網站的英特網。目前,在寬帶英特網上已經可以傳輸信息、瀏覽信息、檢索信息、發布信息,可以通可視電話,成為人們不可缺少的工具和夥伴。
2、航空航天技術。可望而不可及的浩瀚星空曾激起多少人無窮的想象。古代中國有過“嫦娥奔月”的幻想。1942年,德國科學家布勞恩成功研製成功第一枚液體火箭,飛行距離達到31.9公裏。1957年,蘇聯用火箭將第一顆人造衛星送入太空,1961年,蘇聯用火箭將第一艘載人宇宙飛船“東方號”試飛成功,1969年,美國阿波羅號宇宙飛船送2名宇航員成功登上了月球,1981年,美國第一架可重複使用的航天飛機“哥倫比亞號”進行了環地球飛行,1997年,美國“火星探路者號”火星探測器在火星著陸。目前,全世界已有四五千個空間飛行器在飛行,有400多名宇航員遨遊過太空,航天技術成為20世紀最傑出的技術發明而載入史冊。
3、化學合成技術。20世紀,又是化學的世紀。20世紀的化學技術發展,對今天乃至今後世界的發展產生了前所未有的影響。20世紀化學技術的突出成就是一係列新材料的發明。以半導體材料為例,原來具有半導體性質的材料主要是矽和鍺,因其極其稀缺,製約著半導體的發展。直到1952年,德國科學家威爾克發現銻和銦的化合物具有半導體的性質,才開創了化合物作半導體的新路之一。1977年,科學家又發現摻雜乙烯塊具有導電性,揭開了有機半導體材料的新篇章。後來,又發現超導材料,1979年發現了第一個有機超導體,迄今已發現40多種有機超導體。超導材料可以使導電體的電阻完全消失,達到超導電性能,對於發展電子及信息產業具有重要意義。