科教兴国为我国家战略,科普教育的推动为其中重要的一环;就学习过程而言,幼儿及少年时期吸收与学习能力最强,及早培养其对科学的兴趣与素养,有利于国家战略的长远发展。以下是语文迷网小编整理的科学手抄报资料,希望喜欢^^
莫尔斯电码
为了尽快地把有用的信息传递到远方去,古代的中国,在遥远的边塞通向京城的道路上修建了许多烽火台,边境一有战事或其它紧急情况,就一站接着一站地点起烽火,把信息传到京城帝王那里。但是,烽火台造价很高,还需要昼夜派人驻守瞭望,又不能传达信息的具体内容,所以,大量的信息还得靠人力传递。
公元前490年,希腊人在马拉松这个地方打败了波斯军队,赢得了保卫国土的胜利。为了让首都人民尽快地分享这一喜讯,在没有任何交通工具的情况下,希腊军队的将领就派了一个叫斐迪辟的士兵,徒步从马拉松平原一刻不停地跑到了当时希腊的首都雅典。当斐迪辟向首都人民报告了胜利的喜讯后,终于因极度疲劳而倒下牺牲了。为了永远纪念这位英雄,人们就把他所跑的全路路程(42195米)列为长跑比赛的一个项目,并命名为马拉松赛跑。在古代,人们传递信息是多么地困难啊。古代人们极力地寻找最快的传递信息的方法,然而,只能在神话小说里创造出“千里眼”和“顺风耳”,以寄托自己的理想。
“顺风耳”的理想终于由一名美国画家实现了,他就是电报机的发明者──莫尔斯。
19世纪初期的一个秋天,在一艘航行的船上,一群旅客正围着一个名叫杰克逊的医生,听他讲述发明不久的电磁铁:一块马蹄形的、缠着导线的铁块,一通电就会产生吸引力;而电流一断,吸着的铁性物质便都掉了下来。大家都被这新鲜事吸引住了。当时莫尔斯也正好在场,他在感到好奇的同时,却比周围其他人想得更深、更远。他向杰克逊问了一个问题:电流在导线里流动的速度快不快(可见莫尔斯毫无电学知识)?当他知道电流的速度快得在几千千米长的电线里,一瞬间就能通过时,一个大胆而又新奇的想法,在他头脑中出现了。
海轮上的巧遇,改变了莫尔斯的生活道路。他放弃了自己心爱的绘画事业,开始了发明电报的艰苦研究工作。十多个春秋过去了,他终于获得了成功,利用电流一断一通的原理,发明了电报机和用点画表达信息的电码──“莫尔斯电码”(目前使用的小学自然课本中选编的电码就是其中的一种),使通讯变得便利了。
电报虽然能迅速地传递信息内容,但是,发报人先得把信息内容转换成符号,按一定的操作规律把这种符号发送到收报人那里。收报人收到这种符号后,再利用电码把它所代表的内容翻译出来,还是比较麻烦。如果能直接传送语言信号那该多好啊!人类是永远也不会满足的,发明了电报后,又在给自己出新的难题了。
第一个向这个难题宣战并获得胜利的是美国一位研究聋哑语的教师贝尔。贝尔开始研究这个难题时,对电学一窍不通。但是,他在研究人的声带过程中想到:声音是靠声带的振动而产生的,能不能把这种振动通过电流的强弱变化送出去呢?能不能把物体的振动变成变化的电流,再把变化的电流还原成物体的振动发出声音来呢?这可真是个大难题。
为实现自己的理想,贝尔来到了千里之外的华盛顿,从头开始学习电学知识。经过3年的发奋努力,他在机械工匠沃特森的帮助下,终于在1876年制成了世界上第一套话筒和听筒。用电流传送声音的理想实现了。但是,当时的电话杂音太大,传送距离又太短,离实际应用还有一段距离。
1878年,大发明家爱迪生对电话机作了较大的改进,使通话距离增长到100多千米。
1915年,贝尔又进一步解决了由于长距离通话给电话机带来的一系列技术性问题,终于在这一年的美国,架起了第一条长达6000多千米的电话线路。
现在,电话已成了人们生活中不可缺少的通讯工具。在一些发达国家,平均每1~2人就拥有一台电话机。电话的功能也越来越多:有的电话机当主人不在时,能自动地把对方的传话内容记录在磁带上;有的除了通话外,还能同时传送手写的文字或图形;有的甚至能通过电话机前的荧光屏使通话人相互见面。这可真比神话中的千里眼和顺风耳更神了,因为这种可视电话同时具备了千里眼和顺风耳的双重功能。
从放牛娃到院士
当世界性气候异常使一般人开始注意太平洋上的“厄尔尼诺”现象、大陆上的高原热源时,黄荣辉却已对导致这些现象的大气行星波动机制,进行了开拓性探索。他提出:必须在垂直方向上把大气分成很多层次才能正确描述这种波动,并在世界上最早把大气分成34层来研究准定常行星波。
他的成就引起国际同行的重视,那是1981年。到1986年,他借助电子计算机分析了几十万个数据,编了几万条程序,发表了二十多篇论文,从而对准定量行星波的物理成因、传播规律以及其异常做出了进一步的解释,并发现了这种大气波在三维空间存在两支波导,是沿着两通道进行传播的。这就为进行月──季度的长期天气预报提供了一定的依据,为解开一些气象之谜提出了新的看法。
科学无国界。中国人的成就在国际大气科学界引起一连串的反响:
“我正在撰写一篇回顾文章,很想引用您文章中所得的结果。”此信来自美国麻省理工学院。
“在我的文章脱稿之后,中国的黄博士已发表了他用三维多层模式的研究成果,我的结果与他们的结果相类似。”英国一位著名大气动力学家在文章中引用黄荣辉的成果进作了上述说明……
祖国给予黄荣辉更高的荣誉:他的成果荣获中国科学院1985科学进步奖一等奖,他本人于1991年当选为中国科学院院士。
那么,他是怎样由一个放牛娃成长为一名中科院院士呢?
黄荣辉出生在福建省惠安县一个非常穷苦的农民家庭,父亲靠给人家当雇工或长工来养活全家。解放前,祖祖辈辈都没有上过学。1949年解放了,家里分得土地,他才上学。由于生活十分困难,没有钱交伙食费,每星期他必须自己从家中挑几十斤白薯和柴草步行约二十公里到学校。再冷的冬天也只穿两件破烂的冬衣,直到高中毕业前,还没穿过一双买的鞋。一双木拖鞋伴他度过了中学时代。他与一位同窗好友合盖一床被子,上学用的文具只有靠有时帮助经济富裕家庭的子弟背书得一点劳务费来购买。然而生活的艰辛并没有使他退即,反而更激励他勤奋读书,使他从小学到高中一直保持着优异的成绩。
1959年,他以优异的成绩考上了北京大学地球物理系。他是带着家里唯一的一条被子,第一次穿着买来的鞋迈入北大这一引导他认识现代科学的大门。学校给他最高的助学金,还有冬衣和夏衣,有关领导还经常问寒问暖。这使他暗下决心:只有努力学习才能报答党和人民对自己的培养。就是这样一个纯朴的信念使他战胜一个又一个困难。
回顾1979年开始的准定常行星波研究工作,黄荣辉感叹:“灵感没有帮过我的忙。”是的,他是把中国农民的老黄牛精神和现代科学手段、科学思维相结合来塑造科学家的形象的。
准定常行星波变化缓慢,波长上万公里,比地球半径(6400公里)还长,是进行两周以上长期天气预报和短期气候变化预报的关键性动力学问题。进行这样的理论研究,必须从分析浩若烟海的观测资料入手。要在这个领域提出一点新见解、新理论,即使是训练有素的科学家,也要耗费巨大的心血。黄荣辉同样无捷径可走。
他家老少三代五口人,居住在狭窄的简易筒子楼里。回国后,两个孩子都上学,天天晚饭后,不论刮多大风,下多大雨,他都要到办公室去,直到家人休息之后,他才回去“接班”用报纸把灯挡起来,继续他的研究。
清贫的科研生活,使他和他的爱人获得很强的适应力。吃饭,他不问色香味,塞饱就行;工作累了,他不论睡地铺还是行军床,肩膀一挨铺就睡着。上班时,头脑里不想柴米事,下班晚回家,爱人没意见。对于这样生活,他说:“人不堪其忧我也不改其乐。”
在科学的迷宫,黄荣辉有时可以忘掉一切。一年春节,研究所为每人代购一只鸭子。分鸭子那天,黄荣辉推导有关行星波传播的数学公式,又是很晚才回家。自行车上挂着鸭子,满脑子还是数学公式。到家后,公式没推导完,鸭子不见了。爱人说道:“你一个活人带一只死鸭还丢了?”谁知鸭子被本所一位同事拾到。这位同事作了一个简单的推理:我们所今天分鸭子,丢鸭子的人这么晚了才回家,这人一定是我所的“书呆子”黄荣辉。