第32章 不懈的探索——科技之最(1)(3 / 3)

第—個太陽能源理論

太陽的巨大能量從何而來?隨著1932年中子的發現,美國物理學家貝特提出了太陽即一般恒星能量生成的理論,氫是太陽的燃料,太陽所進行的不是一般的化學反應,而是在高溫下麵進行的熱核反應。

太陽中心的溫度高達1500℃,在這麼高的溫度下,原子幾乎失去了全部的核外電子,氫原子亦是如此,赤裸裸地剩下原子核——質子。這些粒子在1500℃的高溫下做高速運動,具有足夠的能量,有資格去轟擊其他的原子核,從而發生熱核反應。

世界上最強的人工磁場

磁場有很大的用處,如儀表和喇叭裏需要永久磁鐵,高能加速器中帶電粒子需要靠磁場幫助加速,電動機和發電機需要磁場才能轉動和發電。在大多數情況下,人們希望磁場的強度越大越好。

過去,人工製造的永久性磁性材料都不太理想。從20世紀60年代到70年代,人們相繼發現將釤、鐠等稀土元素與金屬鈷和釹等稀土元素與金屬鐵合成的永久性材料磁性特別強。用這種稀土鈷和稀土鐵永磁材料做成的永久磁鐵是迄今為止磁性最強的永久磁鐵,已在正業、農業、宇航等部門得到了廣泛應用。

能量最高的對撞機

對撞機,顧名思義就是實現兩束高能粒子對頭碰撞的機器。目前,世界上能量最高的對撞機要算德國漢堡電子同步加速器中心的電子一正電子對撞機。它於1976年1月動工,1979年4月正式建成,約相當於普通高能加速器能量的1444萬億電子伏。

西歐核子研究中心的isr是目前世界上最大的質子—質子對撞機,能量可達31.4gev,約相當於普通能量高能加速器能量的21.022億電子伏。

世界上最大的粒子加速器

目前世界上最大的粒子加速器是美國費密國立加速器實驗室的一台質子同步加速器,它可以把質子加速到5000gev,束流強度已達2x1013質子/脈衝。實際上,這台加速器是由4台加速器組成:750kev的預注入器,200me的直線加速器,8gee的快速增強器和500gee主加速器。

預注入加速器也叫做高壓倍加器,是用來產生質子束流的低能強流加速器。質子從這裏開始加速,把從粒子源中引出的負氫離子加速到750keg;直線加速器,它是由9節組成,總長約150米,安裝在地下隧道之中。

世界上最早的激光器

激光器的種類很多,但其製造原理基本相同,大多是由激勵係統、激光物質和光學諧振腔三部分組成。激勵係統就是產生光能、電能或化學能的裝置。目前使用的激勵手段,主要有光照、通電或化學反應等。

激光物質是能夠產生激光的物質,如紅寶石、鈹玻璃、氖氣、半導體、有機染料等。光學諧振腔的作用,是用來加強輸出激光的亮度,調節和選定激光的波長和方向等。目前激光器按照激光物質的物理狀態劃分,主要有固體激光器、半導體激光器、氣體激光器和液體激光器等4種。

世界上第一台激光器,是由美國休斯飛機公司的科學家梅曼於1960年製成的,它是一種固體激光器。它的激勵係統是一支能突然爆發出強光的螺旋形閃光管,激光物質是插在螺旋管中間的一支紅寶石棒。紅寶石棒經閃光管發出的光照射後,發出激光,通過光學諧振腔的加強和調節後,便射出強有力的激光。

世界上最早的合成塑料

1905年,美國化學家貝克蘭有一次將苯酚和甲醛放在燒瓶裏,以酸作為催化劑,然後進行加熱反應。他發現燒瓶裏的反應物逐漸變成黃色的膠狀物,類似於桃樹、鬆樹上的樹脂,牢牢地粘在燒瓶壁上。貝克蘭多次用水衝刷,怎麼也洗不掉。後來,他又用高溫烘烤,想把它熔解,誰知這一烤,膠狀物變成了硬塊,這種情況倒給了貝克蘭一個啟示。他想,這東西既不怕水,又不熔融,豈不是可以作為—種很好的材料?

貝克蘭的功績在於他在人類曆史上第一次製成了小分子化合物,用純粹的化學方法合成了塑料。這一種塑料不僅是合成塑料的鼻祖,而且今天仍有十分廣泛的用途,繼續受到人們的重視。

延展性最好的金屬

延展性最好的金屬是黃金。黃金的特性是易鍛造、易延展,0.5克的黃金可拉成160米長的金絲,甚至可以碾成厚度為0.001毫米的金箔。由於黃金具有良好的延展性,所以黃金是製造首飾的佳選。

世界上最重的金屬

世界上最重的金屬是鋨。每立方厘米的鋨重22.7克,也就是說,每立方米的鋨就有22.7噸重。與鋨相比,自然界中鐵的密度隻有它的1/3,而鉛隻有它的1/2。鋨放在水銀裏都會沉底。