科学家的探索故事

面对这么多优秀的人，也许你会觉得惭愧，会说:“我怎么这么笨呢？”“我太普通了，根本成不了伟人！”接下来，我要告诉你一个人的故事，他的老师和校长都认为他很愚蠢。

这个人就是阿尔伯特·爱因斯坦。这个被校长认为“无所不能”的笨学生，通过努力成为了现代物理学的奠基人和奠基人，也是现代最杰出的物理学家。

1879三月14一个小婴儿出生在德国一个叫乌尔姆的小镇上。他的父母给他起了一个很有前途的名字:阿尔伯特·爱因斯坦。看着他可爱的样子，父母把所有的希望都寄托在他身上。然而，没过多久，家长们就失望了:别的孩子都开始学说话了，三岁的爱因斯坦只会“牙牙学语”学英语。后来，爱因斯坦的妹妹玛加，比他小两岁，已经可以和邻居说话了。爱因斯坦说话时仍然支支吾吾，前言不搭后语...看着行动迟缓的爱因斯坦，她的父母开始担心了。他们担心他的智力会不会比普通人少。直到10岁，父母才送他上学。然而，在学校，爱因斯坦被老师和同学嘲笑，大家都叫他“愚蠢的家伙”。学校要求学生按军令上课。由于爱因斯坦反应迟钝，他经常受到老师的训斥和惩罚。有老师甚至指着他的鼻子骂:“这该死的东西太笨了，我哪门课都跟不上！”一次工艺课上，老师从学生的作品中挑出一个做得很差的木凳，对大家说:“我觉得世界上可能没有比这更差的凳子了！””在哄堂大笑中，爱因斯坦脸红了，站起来说:“我觉得这种凳子是存在的！”说着，他从书桌里拿出两张更不像样的凳子，说:“我以前做过两次，第三次给你了。虽然还不够好，但比这两位强多了！”爱因斯坦自己也很惊讶一口气说了这么多话。老师更是傻眼了，坐在那里不知道说什么好。

在讽刺和侮辱中，爱因斯坦慢慢长大，进入了慕尼黑路易·波尔德中学。中学时，他爱上数学课，但对其他脱离实际和生活的课不感兴趣。孤独的他开始在书籍和精神力量中寻找寄托。就这样，爱因斯坦在书中遇到了阿基米德、牛顿、笛卡尔、歌德、莫扎特...书籍和知识为他开辟了更广阔的空间。视野更开阔了，爱因斯坦脑子里思考的问题也多了。有一天，他对经常辅导他数学的叔叔说:“如果我在真空中以光速向前跑，我能看到电磁波在空间中振动吗？”舅舅用异样的眼神盯着他看了很久，眼里既有赞许，又有关切。因为他知道爱因斯坦的问题不同寻常，会引起意想不到的震惊。从那以后，爱因斯坦一直被这个问题折磨着。1895年秋天，爱因斯坦经过慎重考虑，决定申请瑞士苏黎世大学。然而，他失败了。他外语不及格。考试失败后，他没有气馁，参加了一个中学补习。一年后，他获得了中学学费证书，并被苏黎世工业大学录取。这个时候，他已经在为自己的未来做准备了。他把全部精力都投入到课外阅读和实验室。教授们看到他看与学习无关的书，做与考试成绩无关的实验，非常不满和愤怒。他们认为他“无所事事”。

爱因斯坦大学毕业时，正赶上经济危机。因为他是犹太血统，没有关系，没有钱，只好失业在家。为了谋生，他不得不到处张贴广告，靠教物理每小时赚3法郎。这段失业时期给了斯坦爱情很大的帮助。在教学过程中，他对传统物理学进行了反思，这促成了他对传统学术观点的猛烈冲击。经过五周紧张而激动人心的斗争，爱因斯坦写了一篇9000字的关于运动物体电动力学的论文，狭义相对论由此诞生。可以说，这是物理学史上一个决定性的伟大宣言，是物理学的又一个里程碑。

尽管仍有许多人对此表示反对，甚至有人在报纸上发表批评文章，但爱因斯坦毕竟获得了社会和学术界的关注。短时间内，15所大学授予他博士学位证书，法国、德国、美国、波兰等许多国家的著名大学也想聘请他为教授。被称为“傻瓜”、“蠢材”，认为自己成不了才的爱因斯坦，最终成为了全世界公认的最杰出的智慧人物。从“丑小鹅”到“白天鹅”，这意味着什么？我觉得爱因斯坦的话是最好的回答。当很多年轻人缠着他告诉他成功的秘诀时，他写了一个公式:A=x+y+z，并解释说:“A代表成功，X代表勤奋，Y代表方法正确，然后Z代表你必须少说话。”多年来，爱因斯坦神奇的成功方程式一直为人们所称道。从爱因斯坦的奋斗历程中，我们不难看出，正是勤奋、正确的方法和少说空话，使爱因斯坦从一个笨拙的大脑变成了一个巨人。

可见一个人不聪明并不可怕。可怕的是先把他的气发泄出来。只要你愿意为你的目标努力，配合正确的方法，你就会得到成功女神的奖赏。很多在事业上取得成功的人，在童年和青少年时期未必能表现出锋芒毕露的优势。相反，他们过于平凡，甚至显得愚钝愚蠢，经常被周围的人嘲笑和嘲讽。如果因为自己笨而灰心丧气，不再努力，那不是把自己潜在的天赋和能力扼杀在摇篮里吗？

其实每个人的天赋都不一样，每个人都会在人生的长河中找到自己的星座。如果你觉得自己很傻，那是因为你还没有找到自己的星座。就像爱因斯坦对其他事物平淡无奇，却对物理和数学特别钟爱一样，当你找到自己的星座，你一定会放射出非凡的光彩。

试试吧，尽快找到自己的位置。

瓦

瓦特(1736 ~ 1819)是世界公认的蒸汽机发明者。他的创造精神、超人的才华和不懈的研究为后人留下了宝贵的精神和物质财富。瓦特改进发明的蒸汽机是对现代科学和生产的一大贡献，具有划时代的意义。导致了第一次工业技术革命的兴起，极大地推动了社会生产力的发展。

(1)

1736年，瓦特出生在英国苏格兰格拉斯哥附近的小镇格里诺克。他的父亲是一个经验丰富的木匠，他的祖父和叔叔都是机械工匠。十几岁时，由于家庭贫困和体弱多病，瓦特没有接受过完整的正规教育。他曾在格里诺克的一所文法学校学习，数学成绩优异，但没毕业就辍学了。但在父母的引导下，他一直坚持自学，很早就对物理和数学产生了兴趣。瓦特六岁开始学习几何，到他十五岁时，他已经完成了《物理原理》等书籍。他经常自己修理和制作起重机、滑轮和一些导航设备。1753年，瓦特去格拉斯哥当学徒。由于收入太低，无法维持生活，第二年他去了伦敦的一家乐器修理店当学徒。凭着他的努力，他很快学会了制造那些困难的仪器。但艰苦的工作和生活损害了他的健康，一年后，他不得不回家休养。一年的学徒生涯让他吃了不少苦头，也让他练就了精湛的手艺，培养了坚韧的性格。

1756年，在健康状况略有好转的情况下，瓦特再次踏上了前往格拉斯哥的坎坷之路。他想成为一名制造仪器的工人，但因为手艺不全，当时的行会不允许。幸运的是，瓦特的才华引起了格拉斯哥大学科特教授的注意。在他的介绍下，瓦特进入格拉斯哥大学当教学仪器工人。这所学校拥有当时较为完备的仪器设备，使瓦特在修理仪器时了解了先进技术，开阔了视野。这时，他对蒸汽动力机械产生了兴趣，开始收集相关资料，并为此学习了意大利语和德语。在大学里，他遇到了化学家约瑟夫·布莱克和约翰·罗宾逊。瓦特从他们那里学到了很多科学和理论知识。1764年，瓦特和他的表妹玛格丽特·米勒结婚了。

(2)

1764年，学校让瓦特修理一台纽盖特蒸汽机。在修理过程中，瓦特熟悉了蒸汽机的结构和原理，发现了这种蒸汽机的两大缺点:活塞动作不连续且缓慢；蒸汽利用率低，浪费原材料。后来，瓦特开始思考改进的方法。直到1765年春天，在一次散步中，瓦特想到，既然纽科门蒸汽机热效率低是由汽缸内的蒸汽凝结造成的，为什么不让蒸汽在汽缸外凝结呢？瓦特想出了使用独立冷凝器的最初想法。

产生这个想法后，瓦特在同年设计了一台带有独立冷凝器的蒸汽机。根据设计，冷凝器和气缸之间有一个调节阀，这样它们可以连接和分离。这样作功后的蒸汽就可以引入缸外的冷凝器，在缸内产生同样的真空，从而避免了缸在冷却和加热过程中的热量消耗。根据瓦特的理论，这种新型蒸汽机的热效率将是纽科门蒸汽机的三倍。从理论上讲，瓦特的带分离器冷凝器的蒸汽机明显优于纽科门的蒸汽机。但是，把理论的东西变成实际的东西，把图纸上的蒸汽机变成真正的蒸汽机，还有很长的路要走。瓦特辛辛苦苦造了几台蒸汽机，效果都不如纽科门的蒸汽机，甚至到处漏风，无法启动。尽管昂贵的实验使他负债累累，但他在困难面前没有退缩，继续进行实验。当布莱克知道瓦特的目标和困难处境后，他把瓦特介绍给了一个非常富有的朋友——化学技师罗巴克。那时，罗巴克是一个非常富有的企业家。他在苏格兰的卡隆开办了第一家大型炼铁厂。尽管那时罗巴克已年近50，但他仍然对科技新发明充满热情。他对当时才三十多岁的瓦特的新装置非常赞赏，当即与瓦特签约，赞助瓦特试制新蒸汽机。

从1766开始，在三年多的时间里，瓦特克服了材料和工艺上的困难，终于在1769做出了第一台样机。同年，瓦特因发明冷凝器而获得了他在革新纽科门蒸汽机过程中的第一项专利。虽然第一台带冷凝器的蒸汽机试制成功，但与纽科门蒸汽机相比，除了热效率得到显著提高外，在作为动力机器带动其他工作机器的性能方面并没有实质性的进步。也就是说，瓦特的蒸汽机仍然不能作为真正的动力机。

因为瓦特的蒸汽机还不理想，市场不广。当瓦特继续探索的时候，罗巴克自己也濒临破产，他把瓦特介绍给了他的朋友、工程师兼企业家博尔顿，这样瓦特就可以得到赞助继续他的研发。博尔顿四十多岁时是一名能干的工程师和企业家。他对瓦特的创新精神表示赞赏，并愿意赞助瓦特。博尔顿经常参加社交活动，他是当时伯明翰著名科学社团“满月社”的主要成员之一。这个社团的大部分参与者都是当地的科学家、工程师、学者和科学爱好者。经过博尔顿的介绍，瓦特也加入了满月社。在满月社的活动中，瓦特更多地了解了当时人们关注的气体化学和热化学，为他后来参与水的化学成分的争论奠定了基础。更重要的是，满月社的活动使瓦特进一步增长了科学知识，活跃了他的科学思想。

瓦特自与波顿合作以来，在资金、设备、材料等方面都得到了大力支持。瓦特还生产了两台带有独立冷凝器的蒸汽机，但这两台蒸汽机因为没有显著的改进而没有得到社会的重视。这两台蒸汽机耗资巨大，以至于博尔顿濒临破产，但他仍然慷慨资助瓦特。在他的支持下，瓦特坚持不懈地继续他的研究。自从1769年试制出带分离式冷凝器的蒸汽机样机后，瓦特就看出热效率低并不是他的蒸汽机的主要缺点，而根本的局限性在于活塞只能做往复直线运动。1781年，瓦特还在参加满月社的活动。也许在聚会上，成员们提到了当年天文学家赫歇尔发现的天王星和行星围绕太阳的圆周运动启发了他。也许是钟里齿轮的圆周运动给了他灵感。他想到，通过把活塞的往复直线运动转变为圆周旋转运动，可以把动力传递给任何工作机器。同年，他又研制出一套名为“太阳与行星”的齿轮联动装置，最终将活塞的往复直线运动转化为齿轮的旋转运动。为了增加车轴旋转轴的惯性，使圆周运动更加均匀，瓦特还在车轴上安装了一个火飞轮。由于对传统机制的这一伟大创新，瓦特的蒸汽机真正成为了可以驱动一切的动力机。1781年底，瓦特获得了发明齿轮拉杆机械联动装置的第二项专利。

因为这种蒸汽机装有车轴和飞轮，所以在将活塞的往复直线运动转化为车轴的旋转运动时，蒸汽机消耗了大量的能量。这样蒸汽机的效率不是很高，功率也不是很大。为了进一步提高蒸汽机的效率，增加蒸汽机的效率，瓦特在发明了齿轮联动装置后，对汽缸本身进行了研究。他发现，虽然他把纽科门蒸汽机的内冷凝改为外冷凝，蒸汽机的热效率显著提高，但他的蒸汽机中蒸汽驱动活塞的冲程过程与纽科门蒸汽机并无不同。两种蒸汽都是单一运动，从一端进入，从另一端出来。他想，如果蒸汽能从两端进出，就能推动活塞上下运动。那么，他的效率可以翻倍。在1782中，瓦特根据这一想法开发了一种带有双向装置的新圆柱体。由此，瓦特获得了他的第三项专利。将原来的单缸装置改造成双向缸，引入缸内的蒸汽首次由低压蒸汽变为高压蒸汽。这是瓦特在改进纽科门蒸汽机过程中的第三次飞跃。通过这三次技术飞跃，纽科门蒸汽机完全演变成了瓦特蒸汽机。

从最初接触蒸汽技术到瓦特蒸汽机的研制成功，瓦特走过了20多年的艰难历程。瓦特虽然多次受挫失败，但仍锲而不舍，锲而不舍，最终完成了纽科门蒸汽机的三大革新。蒸汽机已被广泛应用，并成为改造世界的动力。

1784年，瓦特在用飞轮、齿轮连杆和双向装置综合组装高压蒸汽机改造纽科门蒸汽机的过程中获得了他的第四项专利。1788年，瓦特发明了离心调速器和节流阀；1790年，他发明了汽缸指示器，瓦特完成了蒸汽机发明的全过程。

(3)

1785年，瓦特当选为皇家学会会员。1814年被法国科学家学会接纳为外籍会员。

1790之后，丰厚的专利税让瓦特成了非常有钱的名人。1865438+2009年8月5日，瓦特在希斯菲尔德郡的家中去世，遗体被安葬在汉沃思郊区的一座教堂里。

瓦特生活在18、19世纪的英国，因此他不可避免地具有时代和阶级的局限性。他曾经阻挠过双筒蒸汽机和高压蒸汽机的发明和普及，也嘲笑过别人用蒸汽机驱动车辆的努力。

总的来说，瓦特为蒸汽机的普及和使用做出了不可磨灭的重要贡献，有力地推动了社会的进步。恩格斯在《自然辩证法》中写道:“蒸汽机是第一个真正的国际性发明...瓦特加了一个单独的冷凝器，使蒸汽机在原理上达到了现在的水平。”为了纪念这位伟大的发明家，后人把功率的单位定为“瓦特”。

培根，现代实验科学的鼻祖。

弗朗西斯·培根(1561-1626)——英国著名唯物主义哲学家和科学家。他被誉为文艺复兴巨人中哲学和科学史上划时代的人物。马克思称他为“英国唯物主义和整个现代实验科学的真正始祖。”

一、培根的一生

培根出生于1561 1 22，伦敦的一个官僚家庭。尼古拉·培根神父是伊丽莎白女王的掌玺大臣。他在剑桥大学学习法律。他的思想趋于进步，信奉英国首都，反对教皇干涉英国内政。安妮妈妈是一位著名的才女。她精通希腊语和拉丁语，是加尔文主义的信徒。良好的家庭教育让培根更早成熟，在各方面都表现出非凡的聪明才智。12岁时，培根被送到剑桥大学三一学院深造。在学校学习期间，他对传统观念和信仰产生了怀疑，开始独自思考社会和人生的真正意义。

在剑桥大学学习三年后，培根作为英国驻法国大使埃莫·波利爵士的随员来到法国。在巴黎的两年半时间里，他几乎走遍了整个法国，接触了许多新事物，吸收了许多新思想，这对他世界观的形成起了很大的作用。1579年，培根的父亲突然去世，他为培根将来养老做准备的计划破灭，培根的生活开始陷入贫困。回国参加父亲葬礼后，培根住在格雷法学院，在那里学习法律，并到处找工作。1582年终于取得律师资格，1584年当选议员，1589年空缺后成为法院秘书。然而，这个职位20年来并没有空缺。他四处奔走，但从未得到任何职位。此时的培根在思想上更加成熟。他决心改革一切脱离现实和自然的知识，把经验观察、事实基础和实际效果引入认识论。这个远大志向是他“科学伟大复兴”的主要目标，是他一生为之奋斗的志向。

1602年，伊丽莎白去世，詹姆斯一世继承了王位。因为培根主张苏格兰和英格兰合并，所以很受詹姆斯赏识。培根因此登顶，扶摇直上。1602被封爵，1604被任命为詹姆斯顾问，1607为副检察长，1613为首席检察官，1616为枢密院顾问，65438。1618年晋升为英格兰大陆官，并被授予韦鲁兰男爵爵位。1621年，被授予阿尔本斯子爵爵位。但是，培根的才华和兴趣不在于国事，而在于他对科学真理的存在和追求。在此期间，他在学术研究方面取得了巨大的成就。出版了许多书。

1621年，培根被国会指控贪污受贿，被高等法院罚款4万英镑，监禁在伦敦塔，终身被逐出宫廷，不得担任议员或官职。虽然后来免了罚款和监禁，但培根却毁了。从此，培根不再理会政治，开始专心于理论写作。

1626年3月底，培根开车经过伦敦北郊。当时他正在研究寒热理论及其实际应用。经过一片雪地时，他突然想做一个实验。他宰杀了一只鸡，把它装满雪，观察冷冻对防腐的影响。但由于身体虚弱，经不起感冒的侵袭，支气管炎复发，病情恶化，于4月9日凌晨去世，1626。

培根死后，人们建造了一座纪念碑来纪念他，亨利·沃尔登爵士为他写了一篇墓志铭:

圣奥尔本斯子爵

如果用更玄的称呼，应该

称之为“科学之光”和“法律之舌”

……

2.培根的哲学思想培根的哲学思想与其社会思想密不可分。他是新兴资产阶级的代表，主张发展生产，渴望探索自然，要求发展科学。他认为经院哲学阻碍了当代科学的发展。因此，他强烈批判经院哲学和神学权威。他进一步揭露了人类认识谬误的根源，提出了著名的“四伪相论”。他说，这是一种普遍发生在人们头脑中的病理状态，而不是特定情况下产生的困惑和问题。首先是“种族的假象”，这是人性造成的认知错误；第二种是“洞天幻境”是由于性格、爱好、教育、环境导致的个人认识上的片面错误；第三种是“市场的错觉”，即人们在交流时，语言概念的不确定性造成的思维混乱。第四种是“剧场错觉”，指的是盲目迷信权威和传统造成的误解。培根指出，经院哲学用四种假象抹杀真理，制造谬误，给经院哲学以沉重打击。但是，培根的“幻觉论”渗透着培根哲学的经验主义，未能严格区分理性的本质与唯心主义的幻觉。培根认为，当时的学术传统之所以差，是因为学术与经验失去了联系。他主张科学理论和科学技术相辅相成。他主张打破“偶像”，根除各种偏见和幻想。他提出“真理是时间的女儿，而不是权威”，对经院哲学进行了有力的抨击。

培根的科学方法观主要是实验定性和归纳性的。他继承和发展了古代物质是万物之源的思想，认为世界是由物质构成的，物质具有运动的特性，运动是物质的属性。培根从唯物主义的立场出发，指出科学的任务在于认识自然及其规律。但由于时代的局限，他的世界观也具有朴素唯物主义和形而上学的特点。三。培根的作品

1597年，培根发表了他的第一部作品《随笔随笔》。在他的书中，他把自己对社会和人生的理解浓缩成许多哲学格言，受到读者的欢迎。

从65438年到0605年，培根用英语完成了两卷《论学术进步》。这是一本以知识为研究对象的书，是培根以知识为场域，全面改造知识的宏大理想和计划的一部分。培根在书中猛烈抨击了中世纪的蒙昧主义，论证了知识的巨大作用，并提出了不尽人意的知识现状和补救措施。在这本书中，培根提出了一部系统的科学百科全书大纲，对18世纪以狄德罗为首的法国百科全书派编纂百科全书起到了重要作用。1609年，培根任副检察长时，出版了他的第三本书《论古人的智慧》。他认为，在远古时代，就有人类最古老的智慧，而失落的最古老的智慧可以通过研究古代寓言找到。

培根原本打算写一部六卷本的百科全书《伟大复兴》，这是他复兴科学、重塑人类知识的代表作。然而，他未能完成预期的计划，只出版了前两部分。1620发布的新工具是本书的第二部分。《新工具》是培根最重要的哲学著作，它提出了近代培根开创的经验认知的原则和方法。这本书与亚里士多德的工具相反。

培根在结束自己的政治生涯后，仅用几个月的时间就完成了《亨利七世传》这本书，受到了后世历史学家的高度评价，被誉为“近代史的里程碑”。

大约在1623年，培根写了《新岛》这本书，这是一部未完成的乌托邦作品，由罗徕在他去世的第二年首次出版。作者在书中描述了自己对理想社会蓝图的新追求和向往，设计了一个名为“本色柱”的国家，在这个国家里，科学主宰一切，这是培根毕业所倡导的科学“伟大复兴”的思想和信念的集中体现。此外，培根死后留下了许多遗著，后来被许多专家学者整理出版，包括《论事物的本质》、《迷宫的线索》、《对各种哲学的批判》、《自然界的事件》、《论人类的知识》等。

四。培根在科学史上的地位

弗朗西斯·培根是现代哲学史上第一个提出经验主义原则的哲学家。他重视感觉经验和归纳逻辑在认识过程中的作用，开创了用经验研究感性自然的经验哲学的新时代，对近代科学的建立起了积极的推动作用，在人类哲学史和科学史上做出了重大的历史贡献。为此，罗素崇敬培根为“逻辑地组织科学研究程序的先驱”。

数学家的故事祖冲之

祖冲之(429-500)的祖父名叫祖昌，是宋代管理皇家建筑的官员。祖冲之就是在这样的家庭里长大的，从小学习很多。人们都称赞他是一个有知识的年轻人。他特别喜欢研究数学，还喜欢研究天文历法。他经常观察太阳和行星的运动，并做详细的记录。

宋孝武帝听说了他的名声，就派他到华林学习省的一个专门从事学术研究的政府办公室工作。他对做官不感兴趣，但在那里他可以更专注于数学和天文学。

我国历代都有研究天文的官员，他们根据研究天文的结果制定历法。到了宋代，历法已经有了很大的进步，但祖冲之认为还不够准确。他根据自己长期观察的结果，创造了一种新的历法，叫做“大明历”(“大明”是宋孝武帝的年号)。这种历法测出的每个回归年的天数(即两年冬季至日之间的时间)与现代科学测出的只有50秒的差别；测量月亮转一圈的天数不到一秒，可见其准确性。公元462年，祖冲之请求宋孝武帝颁布新历法，孝武帝召集大臣商议。当时皇帝的宠臣之一戴法兴站出来反对，认为祖冲之擅自更改古历是越轨行为。祖冲之用自己研究的数据当场反驳了德伐日。倚仗皇帝宠信，戴法兴狂妄地说:“历法是古人制定的，后人不可更改。”祖冲之一点也不害怕。他很认真地说:“如果你有事实依据，就把它辩出来。不要用空话吓唬人。”宋孝武帝想帮戴法兴，找了一些懂历法的人和祖冲之争论，但也被祖冲之一一反驳。然而，宋孝武帝仍然拒绝颁布新的历法。直到祖冲之死后十年，他所创制的《大明历》才付诸实施。

虽然当时社会非常动荡，但祖冲之孜孜不倦地学习科学。他更大的成就是在数学方面。他曾经注释过古代数学著作《九章算术》，写过一本书《作曲》。他最突出的贡献是得到了相当精确的圆周率。经过长时间的艰苦研究，他计算出圆周率在3.1415926和3.1415927之间，成为世界上第一个将圆周率计算到七位数以上的科学家。

祖冲之是科学发明方面的通才。他造了一种指南针，车上的铜人总是指向南方。他还造了一艘“千里船”，在新亭河(今南京西南)试航，一天可以航行100多里。他还利用水力转动石磨，捣米碾粟，称为“水锤磨”。

在祖冲之的晚年，掌握了宋朝禁卫军的萧道成消灭了宋朝。

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