近期重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)或發(fā)明創(chuàng)造._第1頁
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1、近年最重要的近年最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)或或發(fā)明創(chuàng)造發(fā)明創(chuàng)造20152015年年1212月月1717日消息,一枚嵌在石頭中日消息,一枚嵌在石頭中的螺絲狀物體讓科學(xué)家十分困惑。的螺絲狀物體讓科學(xué)家十分困惑。 俄羅斯的研究人員認(rèn)為,這一不尋常的物體已經(jīng)有3億年歷史了,一些人因此宣稱,這很可能是某種高度發(fā)達(dá)的人類文明留下的遺跡,甚至可能是外星人的杰作據(jù)悉,這一“螺絲釘”般的物體是俄羅斯“太空搜索協(xié)會”(Kosmopoisk)的研究人員在卡盧加地區(qū)(Kaluga)受到小行星撞擊后、在搜索該地區(qū)時發(fā)現(xiàn)的。有些見過該石頭照片的專家認(rèn)為,這一“螺絲”實(shí)際上是一種叫做海百合的海百合的海洋生物的遺骸遺骸。引力波

2、引力波愛因斯坦發(fā)現(xiàn),光速不變,必然要求空間會愛因斯坦發(fā)現(xiàn),光速不變,必然要求空間會“變變”。 我們我們看見的太陽散發(fā)出來的刺眼的光,跟我們看看見的太陽散發(fā)出來的刺眼的光,跟我們看不見的收音機(jī)、手機(jī)、衛(wèi)星發(fā)射和接受的電磁波,其不見的收音機(jī)、手機(jī)、衛(wèi)星發(fā)射和接受的電磁波,其實(shí)是同一個東西。實(shí)是同一個東西。“可見的光可見的光”是頻率在某個范圍的是頻率在某個范圍的電磁波。電磁波。 近代近代研究電磁現(xiàn)象有一個重大發(fā)現(xiàn),電磁波的傳研究電磁現(xiàn)象有一個重大發(fā)現(xiàn),電磁波的傳播速度是恒定的,也就是光速是一個固定的數(shù)值。播速度是恒定的,也就是光速是一個固定的數(shù)值。無無論是在火箭尾焰上出現(xiàn)的光,還是在一架列車上向外論

3、是在火箭尾焰上出現(xiàn)的光,還是在一架列車上向外打手電筒,打手電筒,“光光”這種東西居然不會因?yàn)樘幵谶\(yùn)動狀這種東西居然不會因?yàn)樘幵谶\(yùn)動狀態(tài)下提高速度。態(tài)下提高速度。就是這么一個問題,別人都就是這么一個問題,別人都“習(xí)以為常習(xí)以為常”,卻在愛因,卻在愛因斯坦頭腦中縈繞了多年。最后,他提出了一個大膽的斯坦頭腦中縈繞了多年。最后,他提出了一個大膽的假設(shè),光速不變,是因?yàn)橐怨獾囊暯强?,它沿途?jīng)過假設(shè),光速不變,是因?yàn)橐怨獾囊暯强矗赝窘?jīng)過的空間發(fā)生了折疊伸縮。的空間發(fā)生了折疊伸縮。 這這是什么意思是什么意思? 當(dāng)當(dāng)某個人要加速的時候,道路突然變長了,然后某個人要加速的時候,道路突然變長了,然后它到達(dá)某個

4、地點(diǎn)的時間還是固定的。它到達(dá)某個地點(diǎn)的時間還是固定的。引力是什么? 這這是什么意思是什么意思? 當(dāng)當(dāng)某個人要加速的時候,道路突然變長了,然后某個人要加速的時候,道路突然變長了,然后它到達(dá)某個地點(diǎn)的時間還是固定的。它到達(dá)某個地點(diǎn)的時間還是固定的。 普通人普通人對引力的理解,應(yīng)該是對引力的理解,應(yīng)該是“兩兩個物體天生就有互相吸引靠近的力,叫個物體天生就有互相吸引靠近的力,叫做引力做引力”。這要極需被糾正的常識,引。這要極需被糾正的常識,引力并不是一種力并不是一種“力力”,它是一種屬性,它是一種屬性,我們生存的宇宙空間(嚴(yán)格來說是時空,我們生存的宇宙空間(嚴(yán)格來說是時空,時間空間互相影響,不可分割)

5、的一種時間空間互相影響,不可分割)的一種幾何特性。幾何特性。實(shí)驗(yàn)證據(jù)數(shù)學(xué)理論數(shù)學(xué)理論日食觀測日食觀測 1911年愛因斯坦預(yù)言,當(dāng)恒星的光非常接近年愛因斯坦預(yù)言,當(dāng)恒星的光非常接近太陽時,因?yàn)樘柕囊幸粋€小小的偏離,太陽時,因?yàn)樘柕囊幸粋€小小的偏離,并第一次提出這種恒星光線的彎曲是可以測量的。并第一次提出這種恒星光線的彎曲是可以測量的。 1915年愛因斯坦的廣義相對論發(fā)表,并計算年愛因斯坦的廣義相對論發(fā)表,并計算出星光在穿過太陽附近時所產(chǎn)生的偏折角度為出星光在穿過太陽附近時所產(chǎn)生的偏折角度為1.75角秒。光線在引力場中的彎曲,廣義相對論計算角秒。光線在引力場中的彎曲,廣義相對論

6、計算的結(jié)果比牛頓理論正好大了的結(jié)果比牛頓理論正好大了1倍,愛丁頓和戴森的倍,愛丁頓和戴森的觀測隊(duì)利用觀測隊(duì)利用1919年年5月月29日的日全食進(jìn)行觀測的結(jié)日的日全食進(jìn)行觀測的結(jié)果,證實(shí)了廣義相對論是正確的。果,證實(shí)了廣義相對論是正確的。歐歐幾里得的幾里得的幾何原本幾何原本在構(gòu)建經(jīng)典時空時有在構(gòu)建經(jīng)典時空時有五五個倚靠直覺的公設(shè):個倚靠直覺的公設(shè):1.由由任意一點(diǎn)到任意一點(diǎn)可作直線。任意一點(diǎn)到任意一點(diǎn)可作直線。2.一一條有限直線可以繼續(xù)延長。條有限直線可以繼續(xù)延長。3.以以任意點(diǎn)為心及任意的距離可以畫圓。任意點(diǎn)為心及任意的距離可以畫圓。4.凡凡直角都相等。直角都相等。5.同同一平面內(nèi)一條直線和另

7、外兩條直線相交,若一平面內(nèi)一條直線和另外兩條直線相交,若在某一側(cè)的兩個內(nèi)角的和小于兩直角,則這兩直在某一側(cè)的兩個內(nèi)角的和小于兩直角,則這兩直線經(jīng)無限延長后在這一側(cè)相交。(平行線公設(shè))線經(jīng)無限延長后在這一側(cè)相交。(平行線公設(shè))歐歐幾里得的幾里得的幾何原本幾何原本在構(gòu)建經(jīng)典時空時有在構(gòu)建經(jīng)典時空時有五五個倚靠直覺的公設(shè):個倚靠直覺的公設(shè):1.由由任意一點(diǎn)到任意一點(diǎn)可作直線。任意一點(diǎn)到任意一點(diǎn)可作直線。2.一一條有限直線可以繼續(xù)延長。條有限直線可以繼續(xù)延長。3.以以任意點(diǎn)為心及任意的距離可以畫圓。任意點(diǎn)為心及任意的距離可以畫圓。4.凡凡直角都相等。直角都相等。5.同同一平面內(nèi)一條直線和另外兩條直線相

8、交,若一平面內(nèi)一條直線和另外兩條直線相交,若在某一側(cè)的兩個內(nèi)角的和小于兩直角,則這兩直在某一側(cè)的兩個內(nèi)角的和小于兩直角,則這兩直線經(jīng)無限延長后在這一側(cè)相交。(平行線公設(shè))線經(jīng)無限延長后在這一側(cè)相交。(平行線公設(shè)) 線線的彎直是一個幾何問題嗎?的彎直是一個幾何問題嗎? 按照人類按照人類經(jīng)驗(yàn),光線走兩點(diǎn)之間最短路線,兩點(diǎn)之間最經(jīng)驗(yàn),光線走兩點(diǎn)之間最短路線,兩點(diǎn)之間最短路線是直線,所以光線就是直線。短路線是直線,所以光線就是直線。 但是但是,實(shí)驗(yàn)證明,光線在引力場會彎曲,實(shí)驗(yàn)證明,光線在引力場會彎曲,所以,直線的概念并不純粹是幾何問題,還和所以,直線的概念并不純粹是幾何問題,還和物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。物質(zhì)

9、的性質(zhì)有關(guān)。 空間空間可以被扭曲,因?yàn)橛匈|(zhì)量物體的存在。那超大可以被扭曲,因?yàn)橛匈|(zhì)量物體的存在。那超大質(zhì)量物體,可以把空間扭曲到什么程度?質(zhì)量物體,可以把空間扭曲到什么程度? 黑洞黑洞這種理論預(yù)言存在的天體,可以把空間扭曲成一這種理論預(yù)言存在的天體,可以把空間扭曲成一個個“無底洞無底洞”,任何東西只要,任何東西只要“掉進(jìn)去掉進(jìn)去”就再也出不來。就再也出不來。 如果如果兩個黑洞,互相旋轉(zhuǎn),持續(xù)不斷扭曲周圍的時空,兩個黑洞,互相旋轉(zhuǎn),持續(xù)不斷扭曲周圍的時空,就可以引發(fā)時空震蕩。而時空震蕩,就是新聞里說的引力就可以引發(fā)時空震蕩。而時空震蕩,就是新聞里說的引力波。波。 一句話一句話解釋,引力是空間解釋

10、,引力是空間“被掰彎被掰彎”的程度,數(shù)學(xué)定的程度,數(shù)學(xué)定義叫曲率,而彎曲的程度受物質(zhì)質(zhì)量的影響,兩個超大質(zhì)義叫曲率,而彎曲的程度受物質(zhì)質(zhì)量的影響,兩個超大質(zhì)量的物體互相旋轉(zhuǎn),周圍被彎曲的空間就會發(fā)生持續(xù)的拉量的物體互相旋轉(zhuǎn),周圍被彎曲的空間就會發(fā)生持續(xù)的拉伸和收縮震蕩。今天刷屏的新聞,就是這種震蕩傳到地球,伸和收縮震蕩。今天刷屏的新聞,就是這種震蕩傳到地球,正好被精密的正好被精密的LIGO裝置探測到。裝置探測到。Easton LaChappelle成功研發(fā)出可用大腦成功研發(fā)出可用大腦“意念意念”控制的機(jī)械手臂控制的機(jī)械手臂。斬獲了國際科學(xué)工程大賽的二等獎斬獲了國際科學(xué)工程大賽的二等獎 由于由于

11、從小對變形金剛的癡迷從小對變形金剛的癡迷,Easton覺覺得擁有機(jī)器人的手臂得擁有機(jī)器人的手臂,是,是一件很酷的事一件很酷的事,于是,于是14歲的他用樂高積木、釣魚歲的他用樂高積木、釣魚線和線和五個獨(dú)立控制五個獨(dú)立控制的的服務(wù)器建造服務(wù)器建造了一個機(jī)器人手臂。了一個機(jī)器人手臂。 對對設(shè)計、電子和編程設(shè)計、電子和編程,幾,幾乎乎一無所知的他一無所知的他,開始,開始了一邊了一邊學(xué)習(xí)學(xué)習(xí),一邊,一邊設(shè)計試錯的艱苦過設(shè)計試錯的艱苦過程。程。 5年的時間里年的時間里,做,做了無數(shù)次了無數(shù)次的試驗(yàn)的試驗(yàn),經(jīng)歷,經(jīng)歷了各種失敗和錯了各種失敗和錯誤誤。從。從機(jī)械臂的三維機(jī)械臂的三維設(shè)計到設(shè)計到微微控制器與控制

12、器與微處理器與微處理器與電機(jī)信號電機(jī)信號的的轉(zhuǎn)換的的轉(zhuǎn)換。乃至。乃至根據(jù)眾多殘疾根據(jù)眾多殘疾者的反饋者的反饋,而,而優(yōu)化的程序編寫。優(yōu)化的程序編寫。 這這一項(xiàng)項(xiàng)的世界級難題,一度讓這個少年瀕臨崩潰。在沒有一項(xiàng)項(xiàng)的世界級難題,一度讓這個少年瀕臨崩潰。在沒有任何頭緒時他也曾去拜訪專家,但專家覺得他的項(xiàng)目太過離譜,尤任何頭緒時他也曾去拜訪專家,但專家覺得他的項(xiàng)目太過離譜,尤其是腦波控制根本不可能實(shí)現(xiàn)。受一款簡易游戲的啟發(fā)(這款游戲其是腦波控制根本不可能實(shí)現(xiàn)。受一款簡易游戲的啟發(fā)(這款游戲讓玩家用意念控制一個球),他發(fā)現(xiàn)了球的不同運(yùn)動方式與腦電波讓玩家用意念控制一個球),他發(fā)現(xiàn)了球的不同運(yùn)動方式與腦電

13、波之間的特定聯(lián)系,他機(jī)智地將這種方式用到了機(jī)械臂中。之間的特定聯(lián)系,他機(jī)智地將這種方式用到了機(jī)械臂中。 之后的機(jī)械臂研制相當(dāng)順利。僅用了3個月的時間,他發(fā)明的機(jī)械臂便完全成型。除了齒輪、馬達(dá)和螺絲,機(jī)械臂的所有零件均使用3D打印,不僅將機(jī)械臂的成本降低到500美元,價格每個家庭大都能承受得起。 而且而且3D材質(zhì)的機(jī)械臂相當(dāng)之輕,但是這樣輕巧的機(jī)械材質(zhì)的機(jī)械臂相當(dāng)之輕,但是這樣輕巧的機(jī)械臂臂,卻,卻強(qiáng)大到幾乎無所不能強(qiáng)大到幾乎無所不能。而。而19歲的歲的Easton也因?yàn)檫@也因?yàn)檫@項(xiàng)驚為天人的發(fā)明,不僅在白宮受到奧巴馬的親自接見。項(xiàng)驚為天人的發(fā)明,不僅在白宮受到奧巴馬的親自接見。還被還被NASA邀去一起開發(fā)項(xiàng)目邀去一起開發(fā)項(xiàng)目工程當(dāng)初工程當(dāng)初那些否定他的專家,那些否定他的專家,如今紛紛向他請教發(fā)明。如今紛紛向他請教發(fā)明。 如今這位少年發(fā)明家,并沒有將這一革命性的發(fā)明據(jù)為己如今這位少年發(fā)明家,并沒有將這一革命

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