2 세기는 과학기술 발전이 비약적으로 발전한 세기로, 인류가 금세기에 이룩한 과학기술 성과와 창조된 물질적 부가 그 어느 시대를 능가했다. 경제와 사회의 지속 가능한 발전을 촉진하는 결정적인 요소이며, 변화하고, 계속해서 세계의 면모를 바꿀 것이다. 이들 중 일부는 기술계에 공인된 중대한 성과로 인류 역사상 영원히 눈부신 빛을 발할 것이다. 2 세기 초 과학혁명의 두 가지 큰 업적
2 세기의 과학은 열역학과 전자기학 이론, 화학원자론, 생물진화론, 세포학설 등 19 세기의 중대한 이론 성과를 바탕으로 발전했다. 19 세기의 3 대 발견 (X-레이, 방사성, 전자) 은 2 세기 전 3 년간의 물리학 혁명을 일으켜 상대성 이론과 양자역학을 탄생시켜 2 세기 과학 발전의 선도이자 기초가 되었다.
1, 상대성론
195 년 2 세기 최고의 과학천재 아인슈타인은 26 세 때 협의상대성론을 창설해 고전물리학과는 다른 참신한 시간과 질 (m) 에너지 (e) 상당관계 e = mc2 (여기서 광속 c = 3) 를 제시했다 < P > 정보 E = MC2, 즉 물체에 저장된 에너지는 물체의 질량에 빛의 속도의 제곱을 곱한 것과 같다. 이 양은 상상도 할 수 없을 정도로 크다. 예를 들어, 1 그램의 물질이 모두 변환되는 에너지는 통상적인 상태에서 36, 톤의 석탄을 연소하여 방출되는 모든 열과 맞먹는다. 또는 1 그램의 질량은 2 천 5 백만 도의 전기와 맞먹는다.
1915 년 아인슈타인은 또 넓은 의미의 상대성 이론을 창설해 시간, 공간, 물질, 운동 사이의 내적 연결, 즉 공간과 시간이 물질 분포와 운동 속도의 변화에 따라 변한다는 것을 깊이 밝혔다. 현대 물리학의 기본 이론 중 하나가 되었습니다. < P > 1923 년부터 아인슈타인은 후반생을 통일장론 탐구에 힘입어 중력장과 전자기장을 모두 포함한 통일장 이론을 세우려 했으나, 성공하지 못했지만, 양전닝 밀스와 밀스는 5 년대에' 양 밀스장 방정식' 을 창설해 이른바' 규범장' 이라는 이론을 발전시켜 아인슈타인의 꿈을 꾸게 했다.
2, 양자역학
19 년 플랑크는 양자론을 창설해 에너지가 무한분리가 아니고 에너지의 변화가 불연속적인 새로운 관념이라고 제안했다. 195 년에 아인슈타인은 빛의 양자론을 제시하여 빛의' 파동 입자 이중성' 을 드러냈다. 1913 년에 볼은 양자화 개념을 원자 구조 이론에 도입했다. 1923 년에 드브로의는 물질파 이론을 제시했다. 1925 년에 하이젠버와 슈뢰딩거는 각각 매트릭스 역학과 파동 역학을 세웠다. 1928 년, 26 세의 디락은 전자기장에서 상대성성 전자운동 방정식과 초기 형태의 양자장론을 제시하여 매트릭스력과 파동역학을 포함한 양자역학에 큰 진전을 이뤘다.
2 대 말 양자역학의 건립은 195-1915 년 상대성론 수립 이후 고전물리학에 대한 또 다른 혁명적인 돌파구로 미시물질세계의 기본법칙을 성공적으로 밝혀내고 원자물리학과 고체물리학의 발전을 가속화하고 핵물리학과 입자물리학을 위한 이론적 토대를 마련하며 화학결합 이론과 분자생물학 등을 촉진시켰다. 따라서 양자역학은 2 세기에 가장 많이 생산된 과학 이론이라고 할 수 있으며, 지금까지도 여전히 강력한 생명력을 가지고 있다.
2 세기 중후반 5 대 과학적 성과
3 년대 이후 물질적 기본 구조, 규범장, 우주 빅뱅, 유전물질 분자 이중 나선 구조, 대지구조판학설, 정보론, 통제론, 시스템론 등 이론의 창설로 인류의 시야가 더욱 우관, 거시적, 미시적 영역으로 확대되었다.
1, 물질의 기본 구조 < P > 는 고대부터 물질이 무엇으로 구성되어 있는지, 공공이 있는지 * * * 의 기본 단위가 있는지 논의하고 있다. 19 세기 말까지 사람들은 이 * * * 같은 원소가 원자라고 생각했다. 1911 년에 러더퍼드는 원자 내부에 핵이 있다는 것을 발견했습니다. 1913 년에 볼은 방사성 변화가 원자핵 내부에서 발생했다고 지적하면서 원자핵의 구성, 변화의 법칙, 내부 결합력을 연구하는 핵물리학이 생겨났다.
1932 년 채드웨이크가 중성자를 발견했다. 그 이후로 사람들은 다양한 원자가 전자, 양성자, 중성자로 구성되어 있다는 것을 깨닫고 이 세 가지 입자와 광자를 기본 입자라고 부른다.
그러나 기본 입자는 "기본" 이 아닙니다. 한편, 양전자, 중성미자, 중간자 등 새로운 기본 입자들이 잇따라 발견됐다. 반면에 기본 입자에는 내부 구조가 있습니다. 6 년대 이후 기본 입자 구조의' 쿼크 모형',' 층자모형' 등이 등장해 4 년대 말 탄생한 새로운 독립학과, 기본 입자물리학 (일명 고에너지 물리학) 이 현재까지 흥성해 성과가 쌓여 있다.
2, 우주빅뱅이론 < P > 현대우주론의 연구는 아인슈타인에서 발단됐다. 그는 1915 년 일반 상대성 이론을 창설한 뒤 우주의 구조문제를 고찰하는 데 사용했고, 1917 년에는 유한한 우주 모형을 제시했다. 1922 년에 프리드먼이 제기한 비정정적 우주 모형은 우주가 팽창할 가능성이 있다고 생각했다. 1929 년에 허블은 은하 적색 이동 (즉, 퇴행 속도) 과 거리 사이의 선형 관계를 확정하여 우주 팽창 이론을 증명했다. 1932 년에 르메트는 우주 폭발설을 제기했다.
1948 년, 가모프는 핵물리학의 지식을 우주 팽창 이론과 결합하여 빅뱅 이론을 발전시켜 화학 원소의 기원을 설명하는데 사용했다. 이 빅뱅 이론은 1965 년에 발견된 우주 배경 복사 현상과 1998 년 허블 망원경이 지구에서 12 억 광년 떨어진 은하를 탐지해 강력한 지지를 받았다.
3, DNA 분자 이중 나선 모델
1953 년 4 월 25 일 영국 네이처 매거진은 25 세의 왓슨과 37 세의 크릭이 합작한 결과인 DNA 이중 나선 구조의 분자 모델을 게재했다. 이 성과는 이후 2 세기 생물학에서 가장 위대한 발견으로 꼽히고 분자생물학의 탄생으로 꼽힌다
DNA 는 유전자의 물질 전달체인 디옥시리보 핵산의 영어 약어이다. 1915 년에서 1928 년 사이에 몰건은 초파리 실험을 통해 세포핵 내 염색체에 있는 유전자가 생물학적 특성을 결정한다는 것을 증명하여 유전자 이론을 세웠다. 염색체는 단백질과 DNA 로 이루어져 있다. 과거 생물학자들은 단백질을 유전 정보의 전달체로 여겨 1944 년 에버리 등이 실험을 통해 유전자 전달체가 단백질이 아니라 DNA 라는 것을 증명했다. 1953 년 DNA 분자 구조의 이중 나선 모델의 수립은 유전의 수수께끼를 여는 열쇠였다. 196 년대 니렌베르그 등은 지구상의 모든 생물의 유전 암호가 동일하다는 것을 증명하기 위해 유전 암호를 해독했다. DNA 의 4 가지 뉴클레오티드 염기의 서열은 유전자의 유전 정보를 나타내고 단백질의 2 가지 아미노산의 구성과 순서를 결정한다. 유전자 전달체인 DNA 는 생명의 백그라운드 지휘자이며, 생명의 모든 성질은 DNA 에 의해 결정된 단백질을 통해 표현된다.
4, 대지판 구조론
1912 년, 위그너는 대륙이동설을 제기했는데, 지질역사상의 고생대에는 전 세계에 거대한 육지만 있고 주위는 대양이라고 주장했다. 중생대 이래 이 고륙은 분열과 표류를 시작하여 점차 현재의 여러 대륙과 무수한 섬이 되었으며, 원래의 대양은 몇 개의 대양과 약간의 작은 바다로 나뉘었다. < P > 대륙이동설은 반세기가 넘는 발전을 거쳐 맨틀 대류설 (1928 년), 해저 확장설 (1961 년) 등 단계에서 1968 년 르비웅 등이 전 세계 대지판 구조학설을 제기하여 전 세계를 유라시아, 아메리카, 아프리카, 태평양, 호주, 오스트레일리아
5, 정보론, 통제론, 시스템론
1948 년 신농' 통신의 수학 이론', 비나' 통제론: 동물과 기계의 통제와 통신에 관한 과학', 베타랑피의' 생명문제' 출판은 1957 년에 구드 등' 시스템공학' 의 출판은 시스템 공학론의 기초를 다졌다. 196 년대 이후 새로운 교차 과학인 돌연변이론, 협동론, 소산 구조 이론이 등장했다. < P > 교차과학은 수많은 자연과학과뿐만 아니라 방법론적으로도 자연과학과 사회과학을 소통했다. 그것은 사람들에게 정량적이고 정확하며 최적의 세계를 이해하는 방법을 제공하여 인류 사회에 깊은 영향을 미쳤다.
2 세기의 5 대 첨단 기술 성과 < P > 는 과학의 선도와 생산의 촉진으로 2 세기에는 핵기술, 우주기술, 정보기술, 레이저 기술, 생명기술 등 5 대 첨단 기술로 발전해 에너지, 재료, 자동화, 해양, 환경 등 첨단 기술 분야에서도 큰 발전을 이루었다.
1, 원자력과 핵기술 < P > 원자핵의 분열과 융합반응은 기계 에너지, 화학에너지 등보다 훨씬 큰 에너지를 생산하고 방출한다. 원자력의 평화적 이용은 인류에게 안전하고 청결하며 무궁무진한 에너지의 보고를 제공한다.
1942 년 미국은 세계 최초의 원자로를 건설하여 처음으로 인공제어식 체인형 핵분열 반응을 실현했다. 1945 년 최초의 원자폭탄 폭발에 성공했다. 1952 년 최초의 가벼운 핵융합의 수소폭탄 폭발에 성공했다. 1954 년에 소련은 세계 최초의 원자력 발전소를 건설했다. 196 년대 이후 원자력 발전소는 실용단계에 접어들면서 지금까지 전 세계 발전 총량의 약 5 분의 1 을 차지하는 중요한 에너지로 발전했다. < P > 핵 기술은 농업, 의료, 재료, 고고학 및 환경 보호 분야에서도 널리 사용되고 있습니다. 194 년대 방사성 동위원소가 대량 생산되기 시작했고, 1947 년 빌리가 C14 연대 측정 방법을 발명했고, 1951 년부터 Co6 과 같은 방사성 원소를 사용하여 암을 치료하기 시작했고, 7 년대 이후 컴퓨터 X 선 단층 스캔 기술 (CT) 이 임상에 광범위하게 적용되었고, 8 년대 초에는 MRI (MRI) 로 발전했다.
2, 우주 및 우주 기술
193-1914 년 치올코프스키는 로켓을 동력으로 하는 항행 이론을 제시하여 우주학의 기초를 다졌다. 1919 년에 고다드는 로켓 비행의 수학적 원리를 제시하고 1926 년에 세계 최초의 액체 연료 로켓을 성공적으로 발사했다. 1942 년에 브라운이 설계 발사를 주재한 액체 군용 화살은 제 2 차 세계대전 이후 각국의 로켓 발전의 청사진이 되었다.
1957 년 소련은 대륙간 미사일의 로켓 장치로 세계 최초의 인공위성을 발사했고,' 우주시대' 가 시작됐다. 1961 년에 소련이 유인 우주선을 발사하자 인류는 처음으로 우주로 날아갔다. 1969 년 미국' 아폴로' 11 호 우주선이 달에 오르자 인류는 달에 첫 발자국을 남겼다. 1971 년에 소련이 우주 정거장을 건설했을 때, 인류는 처음으로 우주에 활동 기지를 갖게 되었다. 1981 년에 미국은 우주 왕복선을 발사하는 데 성공했고, 그 이후로 인류는 자유롭게 우주를 드나들 수 있었다. < P > 195 년대 후반부터 인간은 달과 태양계의 각 대행성, 그리고 먼 행성간 공간을 탐사하기 시작했고, 지금까지 우주의 형성과 진화를 밝혀내기 위해 1 여 개의 우주 탐사선을 발사했다. 생명의 기원과 우주 환경이 인류의 생존 환경에 미치는 영향을 탐구하다.
3, 정보기술 < P > 정보기술은 2 세기 가장 빠르게 성장하는 기술 분야다. 그것은 인류 사회, 경제, 정치, 문화 등에 전방위적이고 광범위한 영향을 미쳤다.
196 년에 3 극 전자관의 발명으로 전기 신호가 확대되어 원격 무선 통신이 가능해졌습니다. 1947 년에 첫 번째 트랜지스터의 탄생은 전자 회로 통합과 디지털화를 위한 중요한 기초를 제공했다. 1945 년에 출시된 컴퓨터는 1 세대 (전자관, 4 년대 중반부터 5 년대 말), 2 세대 (트랜지스터, 5 년대 말부터 6 년대 중반까지), 3 세대 (집적 회로, 6 년대 중반부터 7 년대 초까지), 4 세대 (대규모 및 초대형 집적 회로) 를 거쳤다 < P > 대규모 집적 회로가 등장하면서 컴퓨터는 거대화와 소형화 양극으로 발전했다. 7 년대 중반, 거대 기계의 벡터 연산 속도는 초당 억회를 넘어섰습니다. 마이크로컴퓨터는 수많은 가구에 진입하여 개인용 컴퓨터 시대의 도래를 상징한다. 오늘날 거대 기계의 컴퓨팅 속도는 초당 3 조 9 억 건에 달하며, 컴퓨터 인터넷은 2 억여 네티즌의 학습, 연구, 교류, 무역, 심지어 오락 등에서 새로운 일과 생활 방식을 창조했다.
4, 레이저 기술
1917 년 아인슈타인은 빛의 방사선을 연구하는 과정에서' 자극 방사선' 이라는 개념을 제시하며 레이저의 이론적 토대를 마련했다. 1958 년에 레이저가 발견되었다. 196 년 미국은 세계 최초의 레이저를 만들었는데, 루비 결정체를 발광재로 사용하고, 광도가 높은 펄스 크세논 램프를 자극광원으로 사용했는데, 이 자극 복사 작용에 의해 생성된 초강력 빔은 레이저였다. < P > 루비 레이저에 이어 반도체 레이저 (1963 년), 기체 레이저 (1964 년), 자유전자 레이저 (1977 년), 원자레이저 (1977 년) 등이 잇따라 나왔다.
5, 생명기술 < P > 유전자 재편 기술 (일명 유전자공학) 은 2 세기 후반에 번창하고 발전한 현대 생명기술의 최전방이다. 6 년대 말부터 7 년대 초까지 알버와 스미스는 세포에 DNA 를' 잘라내기' 하고' 연결' 할 수 있는 두 가지' 공구효소' 가 있다는 것을 발견했다. 네이선스는 공구효소를 사용하여 처음으로 DNA 절단과 조합을 실현했다. DNA 의 재조합은 창조적으로 생물자원을 이용하여 인류가 생물을 개조하는 유전적 특징과 인류가 필요로 하는 생물 유형의 의지를 실현할 수 있다. 198 년대 이래 수백 종의 유전자 변형 동식물이 이미 획득되어 농업 발전에 중요한 의의가 있다. 유전자 조작 약물의 개발과 생산은 인류의 건강에 새로운 복음을 가져다 줄 것이다. < P > 유전자 공학 외에 생명공학 (생명공학) 에는 세포공학, 효소공학, 발효공학, 단백질공학 등이 포함된다. 1978 년 첫 시험관 아기 루이스가 태어났고, 1996 년 복제 양 돌리의 출현은 세포 공학의 걸작이었다. 효소 세제와 연육가루 등은 효소 공학의 제품이다. 현대발효공업은 페니실린 생산에서 시작되었고, 현재 발효공사를 대규모로 이용하여 항생제 등을 생산하고 있다. 필요에 따라 천연 단백질의 유전자를 개조하고, 자연계에 존재하지 않았던 새로운 양질의 단백질을 생산하는 것은 더욱 중시되고 있으며, 2 세대 유전자공학으로 불린다.
2 세기 과학기술 발전이 21 세기에 가져온 유산은 과학의 세계화, 사회화, 사회의 과학화, 과학의 교차성, 복잡성, 포괄성, 과학, 기술, 사회의 밀접한 결합과 상호 작용, 과학기술이 세계 평화와 인간과 자연의 조화를 촉진하는 것 등을 포함한다. 이러한 기초를 통해 인류는 글로벌 지식경제의 새로운 시대를 자신있게 맞이할 수 있다!