羅伯特·克裏斯是紐約大學石溪分校哲學系的教員,也是布魯克海文國家實驗室的歷史學家。他最近在美國物理學家中進行了壹項調查,要求他們提名史上最美的科學實驗。9月出版的《物理世界》公布了前10個最美實驗,其中大部分都是大家熟知的經典。
令人驚訝的是,十大實驗中的大部分都是科學家獨立完成的,最多有壹兩個助手。所有實驗都在實驗臺上進行,沒有使用計算機等大型計算工具,最多是壹把尺子或者計算器。
從十大經典科學實驗的評選中,我們也可以清晰地看到2000年以來科學家最重要的發現軌跡,就像我們鳥瞰歷史壹樣。《物理世界》根據大眾對這些實驗的理解程度對它們進行了排名,第壹個是展現物理世界量子特性的實驗。
但是,科學的發展是壹個積累的過程。9月25日,美國雜誌* * *按照時間順序重新整理了這些實驗,並做了簡單的解釋。厄拉多塞測量地球的周長,它是古埃及的壹個小鎮,現在叫做阿斯旺。
在這個小城,夏天正午的太陽高懸頭頂:物體沒有影子,陽光直射深井。埃拉托斯特尼是公元前3世紀亞歷山大圖書館的館長。他意識到這個信息可以幫助他估計地球的周長。
在接下來幾年的同壹天同壹個時間,他在亞歷山大的同壹個地方測量了物體的影子。發現太陽光線略有傾斜,偏離垂直方向約7度。
剩下的就是幾何的問題了。假設地球是球形的,它的周長應該是360度。
如果兩個城市形成7度角,就是周長的7/360,這是當時5000個希臘體育場的距離。所以地球的周長應該是25萬個希臘體育場。
今天,通過軌道測量,我們知道埃拉托斯特尼的測量誤差只有5%以內。伽利略16年底的自由落體實驗,大家都認為重的物體比輕的物體下落速度快,因為偉大的亞裏士多德曾經這麽說過。
當時在比薩大學數學系工作的伽利略大膽挑戰了大眾的觀點。著名的比薩斜塔實驗已經成為科學上的壹個故事:他從斜塔上同時扔下壹個輕的和壹個重的物體,讓大家看到兩個物體同時落地。
伽利略可能以挑戰亞裏士多德為代價丟掉了工作,但他展現的是自然的本質,而不是人類的權威,科學做出了最後的決定。伽利略的加速實驗伽利略繼續完善他對物體運動的觀點。
他做了壹個6米多長、3米多寬的光滑的直木槽。然後將木槽傾斜固定,讓銅球從木槽頂部沿斜面滑下,用水鐘測量銅球每次滑動的時間,研究它們之間的關系。
亞裏士多德預言滾球的速度是勻速的;銅球滾動的長度是兩倍,行走的距離也是兩倍。伽利略證明了銅球的滾動距離與時間的平方成正比:在兩倍的時間裏,由於重力加速度不變,銅球滾動了四次。
(第8名)牛頓棱鏡分解太陽光。伽利略在艾薩克·牛頓出生的那壹年去世。牛頓於1665年畢業於劍橋大學三壹學院,之後在家呆了兩年躲避瘟疫,之後成功找到工作。
當時大家都認為白光是沒有其他顏色的純光(亞裏士多德是這麽認為的),彩色光是壹種不知何故發生變化的光。為了檢驗這個假設,牛頓在太陽下放了壹個棱鏡,通過棱鏡,光在墻上被分解成不同的顏色,我們後來稱之為光譜。
人們知道彩虹是五顏六色的,卻以為是因為不正常。牛頓的結論是,正是紅、橙、黃、綠、青、藍、紫這些基本顏色有不同的色譜,在表面形成單壹的白光。如果妳深入觀察,妳會發現白光非常美麗。
(排名第四)卡文迪許扭矩實驗牛頓的另壹大貢獻是他的萬有引力定律,但是萬有引力到底有多大呢?18年末,英國科學家亨利·卡文迪什決定找出這個引力。他掛壹根6英尺長的木棍,兩邊用金屬絲綁著小金屬球,像個啞鈴;然後將兩個350磅的鉛球運動員靠得很近,以產生足夠的重力使啞鈴旋轉並扭轉鋼絲。
然後用自制的儀器測量微小的轉動。測量結果驚人的準確。他測量了引力常數的參數,在此基礎上,卡文迪什計算出了地球的密度和質量。
卡文迪什的計算表明,地球重6.0*1024千克,即13萬億磅。托馬斯·楊的光幹涉實驗牛頓並不總是正確的。
經過多次爭吵,牛頓讓科學界接受了光是由粒子組成的觀點,而不是波。1830年,英國醫生兼物理學家托馬斯·楊用實驗驗證了這壹觀點。
他在百葉窗上打了壹個小洞,然後用厚紙蓋上,在紙上戳了壹個小洞。讓光線穿過,用鏡子反射透射的光線。
然後他用壹張大約1/30英寸厚的紙把光分成中間的兩束。結果我看到了交叉的光影。
這說明兩束光可以像波壹樣相互幹涉。這個實驗對壹個世紀後量子理論的建立起了至關重要的作用。
(排名第五)米歇爾·福柯擺實驗去年,科學家在南極放置了壹個擺鐘,並觀察其擺動。他們正在巴黎重復壹個著名的實驗。
1851年,法國科學家米歇爾·福柯當眾做了壹個現實。
2.世界上有哪些著名的實驗室?1.20世紀初,荷蘭萊頓低溫實驗室在K. Ones的領導下,率先實現了氦的液化,發現了超導,在低溫學和超導領域壹直處於領先地位。
特別是通過發展大規模工業技術實驗室,開啟了大科學的新時代。荷蘭是壹個工業小國,荷蘭萊頓低溫實驗室的經驗特別值得學習和借鑒。
2.作為電子直線加速器誕生地的美國加州大學伯克利分校勞倫斯輻射實驗室成立於20世紀30年代,當時經濟處於蕭條時期。創始人勞倫斯以其獨特的組織才能,充分挖掘美國的人力、物力、財力,建造了第壹批加速器。在他的帶領下,實驗室成員開展了廣泛的科學研究,發現了壹系列超重元素,開辟了放射性同位素、重離子科學等研究方向。
它是美國壹系列著名實驗室的先驅:利弗莫爾、洛斯阿拉莫斯、布魯克海文等,也是世界上數百個加速器實驗室的典範。第二類實驗室屬於國家機構,有的甚至是國際機構,由幾個國家共同承擔。
他們大多從事基礎計量、高技術項目、超大型科研項目、國防軍事任務等。比如:第三,德國帝國技術物理研究所(簡稱PTR)成立於1884,相當於德國國家計量局,以精確測量熱輻射而聞名。
19世紀末,該研究所的研究人員致力於黑體輻射的研究,導致普朗克發現了作用量子。可以說,這個實驗室是量子理論的發源地。
四、英國國家物理實驗室(NPL)英國國家物理實驗室是英國歷史悠久的測量基準研究中心,成立於1900。1981的年份分為電氣科學、材料應用、力學與光學計量、數值分析與計算機科學、量子計量、輻射科學、聲學六個系。
作為高度工業化國家的計量中心,與國家行業、部門和商業機構有著廣泛的日常聯系,作為國家代表機構,與國際組織和國家計量中心有著聯系。它還提供了關於環境保護的建議,如噪音、電磁輻射和空氣汙染。
英國國家物理實驗室的科技人員約有1,000人,最高數字為1,969年的1,800人。五、CERN CERN成立於1954,是最大的國際實驗組織。
它的設立、原則、組織、選題、經費和研究計劃的實施都很有特色。1983年,W和Z0粒子在這裏被發現。次年,該中心的兩位物理學家魯比亞和範德梅爾獲得了諾貝爾物理學獎。
CERN由聯合國教科文組織發起,由11歐洲國家從1951規劃。現在它有13個成員國。經費由成員國分攤,主任由理事會任命,任期五年。
下設管理委員會、研究委員會和實驗委員會,機構精幹,管理完善。員工* * *多達6000人,大多為招聘制。
30年來,先後建成了質子同步回旋加速器、質子同步加速器、交叉儲存環(ISR)、超級質子同步加速器(SPS)、大型正負電子對撞機(LEP),並擁有世界上最大的氫氣泡室(BEBL)。作為壹個國際實驗機構,CERN擁有豐富的財力、物力和技術資源。
由於這項工作涉及許多國家和組織,在建設和研究中不可避免地會出現各種矛盾和摩擦。但經過協商合作,工作進展順利,龐大的計劃能夠按時兌現,取得了壹個又壹個舉世矚目的成果(見:高能物理,第3期,1985,第26頁)。第三類實驗室直接隸屬於工業企業部,服務於工業技術的開發和研究。
其中最著名的是貝爾實驗室和IBM研究實驗室。不及物動詞貝爾實驗室貝爾實驗室,原名貝爾電話實驗室,成立於1925,是工業企業運營的最具影響力的研究實驗室。
主要目的是開展通信科學的研究,有2萬名研究人員,6個研究部門,***14個分支機構,56個實驗室,每年支出22億美元,其中10%用於基礎研究。除了無線電電子學之外,在固態物理(包括磁學、半導體和表面物理)、天體物理、量子物理和核物理方面也有很高的水平。
這個研究機構有壹大批高水平的研究人員,幾十年來獲得諾貝爾物理學獎的有:發明電子衍射的戴維森;發明晶體管的肖克利、巴丁、布拉廷;發明激光的唐斯和肖洛;理論物理學家安德森;彭齊亞斯和射電天文學家威爾遜。貝爾實驗室的經驗值得註意。
工業企業重視科學研究,特別是基礎研究;三位壹體的發展與研究;領導者有遠見和勇氣,善於抓住有活力的新話題。這些都是有益的經驗。7.IBM研究實驗室IBM是國際Bisises機器公司的簡稱,現已發展成為壹家跨國公司,在世界計算機生產和創新領域占據領先地位。
成立於1911年,前身為put-制表-記錄公司(C.T.R .),由三家生產統計機械和時間記錄器的公司組成。這些公司分別成立於1889、1890、1891年。
截至1984年底,IBM擁有超過39000名員工,業務覆蓋130個國家。IBM研究實驗室,也叫IBM研究部,有3500名研究人員(包括許多博士後和訪問學者),專門從事基礎科學研究和探索與產品相關的技術,其特點是將兩者結合起來。
在這裏工作的科學家,壹方面促進基礎科學,另壹方面提出有益於實際應用的新的科學思想。研究部下設四個研究中心:(1)美國紐約托馬斯·J·沃森研究中心。
從事計算機科學、輸入/輸出技術、數學和物理學的卓有成效的研究。
3.天津師範大學歷史文化學院實驗室簡介歷史文化學院實驗室於2006年3月經學校批準成立。
實驗室由模擬導遊實驗室、文物鑒定與修復實驗室、字畫裝裱與修復實驗室、課件制作中心組成,總面積約500平方米。主要面向歷史、旅遊管理、博物館學,也面向其他相關專業。實驗室* * *有設備350多臺套,價值約250萬元,其中61臺套設備10000多元。
模擬導遊實驗室和網絡機房分別位於興文大廈C506和C508房間,面積約360平方米,包括100多臺電腦,其中98%配備P4以上,錄音編輯設備現已達到專業高清水平。主要的本科實驗課程是計算機輔助歷史教學和模擬導遊。
文物室位於興文樓C509-516室,面積約240平方米。包含石器、玉器、陶器、青銅器、瓷器、字畫等各類文物1800余件,主要用於歷史學、博物館學的教學和研究。本科實驗課程有字畫修復裝裱、古玩雜項鑒賞與鑒定、珠寶玉石鑒定等。
課件制作中心負責全院教學課件和網絡課程的開發、制作和網站維護。學院開發了30余個多媒體課件和網絡課程,其中國家級獎1個,市級獎2個,校級獎4個。
4.歷史上的八大瘋狂實驗是什麽?壹位大神曾經說過,實踐是檢驗真理的唯壹標準。
實驗就像壹場戰鬥。壹旦戰鬥打響,所有的前期設計都會化為烏有。瘋狂本身不是目的,但它證明了人類對知識的渴求...1.1600:體重秤上的生活如果早年有吉尼斯世界紀錄的話,聖多裏奧應該在其中:這位帕多瓦的名醫在體重秤上花的時間比誰都多。
工作臺,椅子,床——他所有的壹切都是用繩子連接在屋頂的平衡裝置上。就這樣,聖多裏奧孜孜不倦地記錄了自己30年來體重的變化。
他稱量並記錄了所有的東西,從他吃的食物重量到他排泄的廢物重量。他在他的《靜態醫學》中發表了這些關於人體機能的實驗結果,被現代人奉為經典。
其中壹個最著名的論斷與壹個驚人的事實有關,即人們排泄的只是所吃食物重量的壹小部分。如果壹個人壹天吃8斤肉,喝8斤酒,5斤會在不被察覺的情況下蒸發掉。
這種無形的蒸發首先是汗水。聖多裏奧是第壹個測量這個體重的人,也因此成為定量實驗醫學的鼻祖。
在此之前,醫生只能通過繪圖來記錄。2.1620:水生木範赫爾穆特(aquatic wood Van Hellmundt)是最後壹個煉金術士,也是第壹個化學家,他的世界觀是魔法和科學的結合。
他在實驗室研究氣體,觀察物質的發酵。“如果用壹件臟襯衣堵住裝小麥種子的容器的縫隙,大約21天後,氣味就會發生變化,腐爛物會滲入小麥外殼,從而把小麥變成老鼠。”
不知道他是什麽時候拿起鋤頭開始柳樹實驗的。他確信所有的物質——石頭、土壤、動物和植物——最終都是由水產生的。
這個實驗是為了在植物中檢驗這個假設。他種了壹棵柳樹,5年後把它從土裏拔出來,把土和柳樹分別稱重:這期間,土只掉了2盎司,而樹重169磅3盎司,增加到原來的30多倍。
範·赫爾穆特得出了當時唯壹合理的結論:“164磅的木材、樹皮和樹根都來自於水。”因為除了定期給小樹澆水,他什麽也沒做。
他的想法啟發了許多學者,後來人們知道他的說法並不完全正確:植物不僅需要水,還需要空氣、光線和地面上的少量物質。他的實驗開創了對壹個神秘過程的探索,這個過程被後人稱為“光合作用”。
3.1783:飛羊1783 9月19日,第壹批乘客——壹只羊、壹只公雞和壹只鴨子——乘坐熱氣球升到空中。地點:凡爾賽宮。
約瑟夫和艾蒂安第壹次熱氣球實驗的靈感來源不明。可以肯定的是,約瑟夫試圖通過將燃燒產生的煙霧引入紙袋中,“將壹朵雲鎖在袋子中,並借助雲上升的力量將袋子推向空中”。
艾蒂安認為,他已經找到了推動氣球上升的理想氣體——壹種難聞的煙味。實際上,空氣受熱後膨脹,比同體積、溫度更低的空氣輕。
12,艾蒂安開始在平臺下點火。這個18米高的氣球把柳條筐裏的羊、雞、鴨帶到了440米的高空。
在場的數千名觀眾驚訝地看著不明飛行物,並歡呼起來。8分鐘後,氣球順利降落在離起飛地點3公裏的地方,壹根樹枝劃傷了飛機,撞開了柳條筐,動物們跑了出來。
人們發現綿羊在不遠處的草地上安詳地吃草,鴨子身體健康,只有公雞的右翼受了傷。很快,看到公雞受傷的目擊者報告了當時的情況:“它的翅膀受傷了,因為半小時前被壹只羊踩傷了。”
壹個月後,第壹個人在6月5日登上了氣球1783+065438。4.1901年:教室裏殺人實驗的槍聲在7: 45響起。在柏林大學的刑偵課上,兩個人吵了起來,其中壹個拔出槍向另壹個開槍。
觀眾並不知道這只是壹把玩具手槍,這場表演是德國心理學家斯特恩的實驗場景。斯特恩註意到,大多數人的記憶狀態並不理想,記憶的可靠性對於法庭工作尤為重要。
槍手開槍後,在場的15名“大齡大學生”或候補官員提供了關於所發生事情的書面或口頭目擊者報告。3人在事發當晚或事發後壹天,9人在1周之後,3人在5周之後。
沒有人能回憶起15段的所有細節,錯誤率在27%~80%。不出所料,很多目擊者無法準確回憶起當事人的話,甚至有幾個目擊者捏造了沒有發生的情況。
證言可靠性低引發了法學界的熱議。斯特恩主張專家應介入證明過程,並在法庭上對證詞可信度的判斷提供建議。
5.1901年:靈魂重21克。按照美國醫生麥克杜格爾(McDougall)的離奇邏輯,人死後靈魂的功能要繼續存在,就必須在活體中占有壹席之地。又因為根據“最新科學理論”,所有占據空間的物體都有壹定的重量,靈魂的狀態可以通過“在死亡過程中給人稱重”來確定。
於是他做了壹個精密的天平:壹張懸掛在支架上的床,測量床和上面物體的總重量,數值可以精確到5克。最好的實驗對象是肺結核患者,他們死時“看上去幾乎壹動不動”。
1901四月10,17: 30,第壹個垂死的人被麥克杜格爾放上了他的靈魂天平。3小時40分鐘後,”他咽下了最後壹口氣。
隨著他的去世,天平的橫桿達到了上卡尺,聲音清晰可聞。麥克杜格爾必須再投壹枚2美元的硬幣才能使收支平衡。
這是21克。以下五個受試者描繪了壹幅混亂的畫面:兩次測量無效;壹次死亡後,體重下降並保持穩定;重量下降了兩次,然後又上升了;。
5.實驗室認可的來源(歷史)20世紀40年代,由於缺乏壹致的檢測標準和手段,澳大利亞無力為二戰英軍提供軍火,於是著手建立全國統壹的檢測體系。從65438到0947,澳洲首先建立了世界上第壹個檢測實驗室認可體系——國家檢測機構協會(NATA)。從65438到0966,英國校準服務局(BCS)建立了校準實驗室認可體系。此後,世界上壹些發達國家建立了自己的實驗室認可機構。
在1973中,實驗室認可制度在當時的GATT)R《技術性貿易壁壘協議》(TBT協議)中被采用。1977年,在美國的倡議下成立了國際實驗室認可會議(ILAC),並在1996年將其轉化為壹個實體,即國際實驗室認可合作組織(ILAC)。
“認可”壹詞的傳統定義是:篩選、鑒定和認可的行為(如承認學校、醫院和社工機構符合標準),或被篩選、鑒定和認可為合格的狀態。同樣,ISO/IEC指南2:1996將認證定義為壹種程序,在該程序中,權威機構正式認可機構或個人完成特定任務的能力。
延伸到實驗室認可,它被定義為權威機構正式承認檢測/校準實驗室及其人員有能力執行特定類型的檢測/校準的程序。所謂權威組織,是指具有法律或行政授權的職責和權力的* * *或非政府組織。這種認可意味著檢測/校準實驗室具有在特定領域工作的管理能力和技術能力。可見,實驗室認可的本質是對實驗室開展的特定檢測/校準項目的認可,而不是對實驗室所有業務活動的認可。
最新的認可定義在最近的ISO/IEC 17011:2004《合格評定-認可合格評定機構的認可機構的壹般要求》中給出:正式表示合格評定機構(合格評定機構是指提供下列合格評定服務的組織:校準、測試、檢驗、管理體系認證、人員註冊和產品認證。延伸到實驗室認可是正式表明檢測/校準實驗室有能力進行特定檢測/校準的第三方證書。
6.國家重點實驗室的歷史沿革為了支持基礎研究和應用基礎研究,原國家計委組織實施了1984國家重點實驗室建設計劃。主要任務是依托原有基礎設施,在教育部、中科院等部門相關高校和科研院所建設壹批國家重點實驗室。
1984-2009,國家重點實驗室已經走過了起步階段和發展階段,正在進入完善階段。
壹、起步階段(1984 -1997):建設155國家重點實驗室,探索管理體制和運行機制。
建設了壹批基礎研究實驗研究基地。1984-1993,國家用科技三項經費投入91萬元,建立了81國家重點實驗室,重點是基礎理論研究;1991-1995、國家利用世界銀行貸款分別投入8634萬美元和65438+7800萬元,建立了75個國家重點實驗室,重點是應用基礎研究和工程。兩批重點實驗室建成,形成了國家重點實驗室計劃的初步框架。
國家財政支持:1989原國家科委設立“重點實驗室運行補助專項”,用於補助實驗室日常運行和開放。1995-1997原國家計委對67個國家重點實驗室的儀器設備進行了升級改造。
評估體系建立:65438-0990,原國家計委、原國家科委分別委托國家自然科學基金委員會對國家重點實驗室進行評估。1994-1997,原國家計委、國家科委* * *委托國家自然科學基金委對不同領域的國家重點實驗室進行評估,分別由設備更新經費和運行補助經費資助。
二、發展階段(1998 -2007):規範和完善國家重點實驗室管理,探索新型實驗室建設。
科技部規範了“發布指南、推薦部門、評審專家、擇優立項”的程序,在國家重大需求領域和新興前沿領域建設了88個實驗室,淘汰了17個運行不佳的實驗室,建立了“優勝劣汰”的競爭機制。此外,根據實驗室的發展情況,修訂了實驗室建設和管理方法,加強了實驗室管理。特別是對實驗室評價規則進行了大幅修訂,強調質量、定性評價、整體評價的指導思想,取消定量指標,引導實驗室產生重要的原始創新成果。
自2000年以來,在國家重點實驗室工作的基礎上,推動了跨學科、綜合性的國家實驗室(試點)工作。
2003年,為促進地方基礎研究和基地建設,開展了國家重點實驗室培育基地建設工作。
2006年,為加強國家技術創新體系建設,開展了依托企業和轉化院建設國家重點實驗室工作。
截至2007年底,已運行的國家重點實驗室258個(其中企業國家重點實驗室38個),國家試點實驗室6個,省政府建設的國家重點實驗室培育基地44個。這些研究和實驗基地基本覆蓋了基礎研究的重點學科,學科布局和結構布局基本合理。
三、提升階段(2008-):專項基金的設立標誌著國家重點實驗室進入了壹個新的發展階段。
2008年3月,科技部和財政部聯合宣布設立國家重點實驗室專項資金,從開放運行、自選研究、科研儀器設備更新三個方面加大對國家重點實驗室的穩定支持力度。
2007年資助14億元,2008年近20億元,2009年預計達到25億元。專項基金的設立有利於營造寬容失敗、摒棄浮躁、潛心研究的科研環境,是國家重點實驗室又好又快發展的重要保障,標誌著國家重點實驗室工作進入了壹個新的發展階段。
7.天津師範大學歷史文化學院實驗室簡介歷史文化學院實驗室於2006年3月經學校批準成立。
實驗室由模擬導遊實驗室、文物鑒定與修復實驗室、字畫裝裱與修復實驗室、課件制作中心組成,總面積約500平方米。主要面向歷史、旅遊管理、博物館學,也面向其他相關專業。實驗室* * *有設備350多臺套,價值約250萬元,其中61臺套設備10000多元。
模擬導遊實驗室和網絡機房分別位於興文大廈C506和C508房間,面積約360平方米,包括100多臺電腦,其中98%配備P4以上,錄音編輯設備現已達到專業高清水平。主要的本科實驗課程是計算機輔助歷史教學和模擬導遊。
文物室位於興文樓C509-516室,面積約240平方米。包含石器、玉器、陶器、青銅器、瓷器、字畫等各類文物1800余件,主要用於歷史學、博物館學的教學和研究。本科實驗課程有字畫修復裝裱、古玩雜項鑒賞與鑒定、珠寶玉石鑒定等。
課件制作中心負責全院教學課件和網絡課程的開發、制作和網站維護。學院開發了30余個多媒體課件和網絡課程,其中國家級獎1個,市級獎2個,校級獎4個。