改变20世纪面貌的科技巨擘 20世纪科技发展回顾(之三)

20世纪是人类有史以来变革最激烈的世纪。20世纪的两次世界大战给全世界人民带来了深重的灾难,而这个世纪科学技术的蓬勃发展又促进了生产的飞跃和人类生活的改善。"这100年取得的技术与物质上的进步超过了过去任何年代。20世纪将作为战争和奇迹的世纪为人们所铭记"。20世纪是科学技术突飞猛进的世纪,在20世纪科学技术的历史丰碑上,镌刻着许多伟大科学家的名字,他们的科研成果使世界发生了革命性的变化。在21世纪的钟声即将敲响的前夕,有人列出了20世纪100位重要科学家的名单,也有人提出了4位有影响的关键人物……综合各种不同的观点,现介绍以下6位影响深远的重要科学家。阿尔伯特·爱因斯坦(1879—1955)生于德国,后来因受纳粹政权迫害,迁居美国。他在物理     

华北汛期降水量年代际和年际变化之间的线性关系

华北地区汛期(7月和8月)降水量的变化具有明显的年代际和年际两种时间尺度. 在年代际时间尺度上, 华北降水在20世纪70年代末发生突然减少. 研究了降水突然减少对应的大气环流变化以及对降水年际变化产生的影响, 发现年代际变化所提供的背景对华北降水年际变化的规律和物理机制没有影响, 华北汛期降水年代际和年际变化之间的关系是线性的.     

近50 a来中国北方沙区风沙气候演变与沙漠化响应

中国北方干旱、半干旱地区近50 a以来风沙活动有显著的变化. 20世纪60至70年代区域处于强烈的风沙活跃期, 而自80年代至今则持续减弱, 在绝大部分地区其输沙能力仅为60至70年代的20%~50%. 沙丘活动指数的分析结果也表明, 20世纪80年代以后, 处于强烈风沙活动控制下的区域在不断向北向西退缩; 在中东部部分地区, 60和70年代有较强流沙活动的区域已演变为固定、半固定沙丘或者沙地. 风沙活动的这一显著变化在沙漠化过程中有很好的响应: 20世纪60年代至70年代中国北方沙漠化强烈发展主要与这一时期正处于风沙活跃期有关; 而近20 a以来沙漠化逆过程的发生则与风沙活动的大幅度减弱和春季降水量增加有密切联系. 因此, 尽管现代沙漠化的正逆过程或多或少受到人类活动的影响, 其仍主要被气候变化所制约.     

超导研究风云再起

新型廉价超导体的发现 ,使科学家们异常兴奋 ,这种兴奋自从 2 0世纪 80年代超导研究全盛时期之后一直所未见到的。这就是今年美国物理协会西雅图三月会议传出的信息     

我国东北冬季降雪的年代际增多及其与冬季风减弱的关系

针对我国东北冬季降水(降雪)近几十年来的变化进行了研究, 结果显示: 20世纪80年代中期之后冬季降雪开始增多, 就区域平均而言1986～2010年期间比1951～1985年显著增多了20%以上. 进一步的研究揭示这种年代际降雪增多和20世纪80年代中期之后东亚冬季风的减弱有密切关系, 其基本物理图像是: 东亚冬季风年代际减弱导致冷空气减弱, 从而使得东北亚的太平洋沿岸区海温升高, 进而海面的蒸发加强使得其上空水汽含量增多, 由此导致向我国东北地区的水汽输送增多; 另外, 20世纪80年代中期之后由于冬季风减弱, 导致大气变暖, 来自冬季风上游的水汽输送也增多了. 这两个因素使得东北冬季上空水汽含量显著增多了, 从而导致冬季降雪增多.     

皮纳图博火山爆发对20世纪90年代初平流层年代际变冷突变的影响机理

过去研究表明一次火山爆发可以影响季节到年际尺度的气候变化,而本文发现1991年皮纳图博火山爆发可能导致了20世纪90年代初平流层的年代际变冷.采用NCEP/NCAR再分析资料和TOMS/SBUV卫星观测资料,发现了在平流层长期变冷趋势中,热带气温和位势高度在20世纪90年代初年发生了年代际降低突变.进一步分析了平流层热带地区年代际变冷突变的时空分布特征,并探讨了1991年6月皮纳图博火山的爆发与此次平流层变冷的关系.结果表明,皮纳图博火山所喷发的火山灰在平流层通过硝酸盐和硫酸盐对ClO的活化作用造成了平流层臭氧的年代际减少,从而可能导致了臭氧在平流层吸收的热量年代际减少,进而造成此次平流层热带地区的年代际变冷突变.因此,20世纪90年代初平流层年代际变冷突变可能是由皮纳图博火山爆发导致的,这就意味着一次强火山爆发也可能导致平流层的年代际气候变化.     

皮纳图博火山爆发对20 世纪90 年代初平流层年代际变冷突变的影响机理

过去研究表明一次火山爆发可以影响季节到年际尺度的气候变化, 而本文发现1991年皮纳图博火山爆发可能导致了20 世纪90 年代初平流层的年代际变冷. 采用NCEP/NCAR再分析资料和TOMS/SBUV 卫星观测资料, 发现了在平流层长期变冷趋势中, 热带气温和位势高度在20 世纪90 年代初年发生了年代际降低突变. 进一步分析了平流层热带地区年代际变冷突变的时空分布特征, 并探讨了1991 年6 月皮纳图博火山的爆发与此次平流层变冷的关系. 结果表明, 皮纳图博火山所喷发的火山灰在平流层通过硝酸盐和硫酸盐对ClO的活化作用造成了平流层臭氧的年代际减少, 从而可能导致了臭氧在平流层吸收的热量年代际减少, 进而造成此次平流层热带地区的年代际变冷突变. 因此, 20 世纪90 年代初平流层年代际变冷突变可能是由皮纳图博火山爆发导致的, 这就意味着一次强火山爆发也可能导致平流层的年代际气候变化.     

哥本哈根学派量子论思想刍议--学习《哥本哈根学派量子论考释》偶得

20世纪，往往称作物理学的世纪；21世纪，或许可称作物理学应用的世纪。对于前一句话．即指物理学的世纪，乃以两个伟大的理论——相对论和量子论为标志；凭借现代物理的这两大理论支柱的建树，以及20世纪以前的经典物理理论的广泛应用，一场现代科学技术革命全面而蓬勃地展开。笔     

找出"真凶"

综合前述各种信息,科学家重建了过去1000多年中北半球的气候变化情况.结论是,20世纪以来的全球变暖是过去1000多年中都从未有过的异常现象,而到了20世纪90年代以后,全球变暖更是变本加厉.这一研究结果如今虽然仍存争议,但已为大部分科学家所接受.     

找出"真凶"

综合前述各种信息,科学家重建了过去1000多年中北半球的气候变化情况.结论是,20世纪以来的全球变暖是过去1000多年中都从未有过的异常现象,而到了20世纪90年代以后,全球变暖更是变本加厉.这一研究结果如今虽然仍存争议,但已为大部分科学家所接受.     

北京大学重离子物理研究所40年发展历程

<正>北京大学重离子物理研究所是在北京大学原技术物理系的基础上发展起来的.北京大学技术物理系成立于1955年(初期称物理研究室),是我国第一个核科学研究和人才培养基地,几十年来为国家培养了5000多名核科学技术人才. 20世纪80年代初,针对当时核科学与技术的发展形势,北京大学酝酿成立重离子物理研究所,     

核动力汽车:科幻还是现实

<正>用核能作为动力源驱动汽车,也许你会觉得这是一个比较新奇的想法吧,其实早在20世纪40年代,科学家就提出了核动力汽车的构想。1941年,加州理工大学著名物理学家兰特博士提出了用铀235作为动力源驱动汽车的设想。1945年,著名汽车设计师威廉·斯托特也提出了用原子能驱动汽车的设想。20世纪40年代末到50年代初,随着核动力潜艇和舰船的大力研发,业界掀起了一波开发核动力汽车的热潮,美国、欧洲和俄罗斯都开始研究这类"永动机"式的交通工具。20世纪50年代又被称为"原子时代",各种核能利用的设想与实际应用层出不穷,到20世纪60年代初期,前后出现了5款核动     

反物质何处觅

就自然科学范畴而论,20世纪可谓物理学的世纪。这百年之中,物理学以科学史上最伟大的理论突破及其无比辉煌的技术应用,把人类文明引向堪称发达的现代水准,并趋于灿烂、融和的绝妙意境。现代物理的两大理论支柱——相对论和量子论,以及二者的形式结合体系,正是现代技术文明发祥和现代自然观念变革的重要渊源。美哉,物理;尤其美哉,现代物理！迄今人们所热切向往、精心构建的物理学统一理论,更宛若沈沈宫宇、美仑美奂。回顾科学进程,凡成功的物理理论,无不以逻辑一致、推理严谨、结构简洁、形式完备、预见正确、应用宽广而著称;所…     

东亚夏季风自20世纪90年代初开始恢复增强

自20世纪70年代末开始的东亚夏季风减弱,造成了中国东部地区夏季严重的旱涝异常.东亚夏季风何时恢复是一个众所关注的问题.研究表明,自20世纪90年代初期以来,东亚夏季风表现出恢复增强的特征,尽管其增强的幅度仍未达到1965～1980年间的水平;伴随着东亚夏季风的增强,我国东部夏季雨带出现年代际北移,表现为淮河流域(110°～120°E,30°～35°N)夏季降水增加.东亚夏季风自20世纪90年代初期以来的增强,和海陆热力差异的年代际变化有关.     

“垃圾DNA”都是宝

科学家对＂垃圾DNA＂研究得愈深入,就愈发现它们其实都是宝,生物少不了。这让我们再次领略了＂自然界没有废物＂这一颠扑不破的道理。前文已经说过,＂垃圾DNA＂是20世纪70年代根据通行的生物进化理论所做出的一个科学预测。按照这样的预测,人们相信非编码DNA序列没有任何功能,是＂自私＂的寄生物,不仅对生物体无用,而且可能有害。这样的观念统治了学界长达20年之久,直到20世纪90年代,以法尔和梅洛为代表的分子生物学家揭示了部分＂垃圾DNA＂的神奇功效后,人们才看到了这个巨大宝藏的冰山一角。     

出生于20世纪80年代

在这个躁动不安的时代,各个年代的人们对于彼此间异同的争论从来就没有停息过。早在几年前,网络上一篇《不和20世纪70年代的人交朋友》就曾引起轩然大波;之后,又出现了一篇《坚决不娶20世纪80年代的女子为妻》的文章;SARS期间,关于80年代大学生的社会责任问题被炒得沸沸扬扬;而年前,一篇《丑陋的20世纪50年代生人》,将代际之争又推向了高峰。然而这次,我们不得不将目光投向20世纪80年代生人了。     

美国不再生产太阳能电池板

正20世纪50年代,美国发明了硅太阳能电池。20世纪80年代,美国在太阳能研发上的花费比任何其他国家都要多。但不管怎么说,美国最终还是失去了技术优势。你可能不会知道这一点:在郊区屋顶和太阳能电场,你发现的那种标准的黑色含铜太阳能电池板,也叫硅光伏太阳能电池,这种电池在美国诞生和发展。     

“悟空”号的火眼金睛与暗物质线谱搜寻

<正>早在20世纪30年代,瑞士天文学家Fritz Zwicky[1]发现后发星系团中的星系速度弥散过大,由位力定理可知,仅靠星系团中的发光物质无法维持整个系统的稳定,因此他提出在星系团中还存在随后被称为暗物质的某种不发光物质.这一发现开启了人类对暗物质的认识和研究. 20世纪70年代,     

能的梯级利用与总能系统

<正>吴仲华先生于20世纪50年代初创立了国际公认的叶轮机械三元流动理论,后又倡议创立研究热、能、功的转换与利用的基本物理规律的工程热物理学科.现在,这两者已成为能源动力科学技术发展的主要理论支撑,也是他留给世界的宝贵理论遗产.正如国际著名科学家田长霖先生所说:"吴仲华先生一生对科学的主要贡献有两个,一是创     

出生于20世纪80年代——他们，时代

在这个躁动不安的时代，各个年代的人们对于彼此间异同的争论从来就没有停息过。早在几年前，网络上一篇《不和20世纪70年代的人交朋友》就曾引起轩然大波；之后，又出现了一篇《坚决不娶20世纪80年代女子为妻》的文章；SARS期间，关于80年代大学生的社会责任问题被炒得沸沸扬扬；而年前，一篇《丑陋的20世纪50年代生人》，将代际之争又推向了高峰。然而这次，我们不得不将目光投向20世纪80年代生人了。