20世纪的新四大发明

20 世纪的新四大发明：原子能 1911 年，物理学家发现电子的中心是带正电的原子核。1913 年，玻尔 提出电子在不同轨道上绕原子核运动。1919 年，英国物理学家卢瑟福用带 正电的。粒子轰击氮和氢，发现了质。1932 年，卢瑟福的学生和助手—— 查德威克发现中子，进而提出原子核由质子和中子组成 1938 年，物理学家发现重原子核裂变。核能的威力首先被用于战争 。 1942 年 6 月，美国政府启动了代号为“曼哈顿工程”的原子武器制造计划 。 1945 年 7 月 16 日，世界上第一颗原子弹在美国新墨西哥州的荒漠上试爆成 功。此后，前苏联于 1949 年、英国 1952 年、法国于 1960 年、中国于 1964 年 10 月分别研制出并成功地爆炸了原子弹。和平利用原子能，成为整个世 界的呼声。1942 年，世界上第一座裂变反应堆在美国建成;1954 年，莫斯科 附近的奥布宁斯克原子能发电站投入运行，标志着人类和平利用原子能时代 的到来。 1991 年，中国的第一座核电站——秦山核电站起用，继之大亚湾核电 站投产。 20 世纪的新四大发明：半导体 1947 年，美国电报电话公司(AT&T)AT&T)贝尔实验室的三位科学家巴丁、布莱 顿和肖克利在研究半导体材料——锗和硅的物理性质时，意外地发现了锗晶 体具有放大作，经过反复研究，他们用半导体材料制成了放大倍数达 100 量 级的放大器，这便是世界上第一个固体放大器——晶体三极管。 晶体管的出现，迅速替代电子管占领了世界电子领域。随后，晶体管电 路不断向微型化方向发展。1957 年，美国科学家达默提出“将电子设备制作 在一个没有引线的固体半导体板块中”的大胆技术思想，这就是半导体集成电 路的思想。1958 年，美国德克萨斯州仪器公司的工程师基尔比在一块半导 体硅晶片上电阻、电容等分立元件放入其中，制成第一批集成电路。1959 年，美国仙童公司的诺伊斯用一种平面工艺制成半导体集成电路，“点石成 金”，集成电路很快成了比黄金还诱人的产品 1971 年 11 月，英特尔(AT&T)Intel))公 司的霍夫将计算机的线路加以改进，把中央处理器的全部功能集成在一块芯 片上，另外再加上存储器，制成世界上第一个微处理器。随着硅片上元件集 成度的增加，集成电路的发展经历了小规模集成电路、中规模集成电路、大 规模集成电路和超大规模集成电路(AT&T)VLSI)阶段。1978 年，研制成的超大规模 集成电路，集成度达 10 万以上，电子技术进入微电子时代。80 年代末，芯 片上集成的元件数突破 1000 万的大关。 20 世纪的新四大发明：计算机 1946 年，世界上第一台电子数字积分计算机——埃尼克(AT&T)ENIAC))在美国 宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生(AT&T) 图 1 一 2)。ENIAC) 犹如一个庞然大物，重达 30 吨、占地 170 平方米、内装 18000 个电子管，但它运算速度却比当时最 好的机电式计算机快 1000 倍。ENMC) 的问世，犹如石破天惊，开辟了信息 新时代。 1949 年 ，第 一 台 存储 程序 计算 机 — — EDSAC) 在剑 桥 大 学投 入运 行 ， ENIAC) 和 EDSAC) 均属于第一代计算机。 1954 年，美国贝尔实验室制成第一台晶体管计算机——TRADIC)，使计 算机体积大大缩小。1958 年，美国 IBM 公司制成全部使用晶体管的计算机， 第二代计算机诞生了。第二代计算机的运算速度比第一代计算机提高了近百 倍。 60 年代中期，随着集成电路的问世，第三代计算机诞生，其标志产品是 1964 年由美国 IBM 公司生产的 IBM360 系列机。 第四代计算机以大规模集成电路作为逻辑元件和存储器，使计算机向着 微 型化 和 巨 型化 方向 发展 。计 算机 的微 处 理 器 从 早期 的 8086 ， 发展 到 80286.80386.80486. 奔 腾 (AT&T)Pentium)) 、 奔 腾 二 代 (AT&T)Pentium)Ⅱ)) 和 奔 腾 三 代 (AT&T)PentiuⅢ))。 当前，第五代计算机——智能计算机的研究正渐入佳境。智能计算机的 主要特征是具备人工智能，能像人一样思维，并且运算速度极快，它不仅具 有一种能够支持高度并行和推理的硬件系统，还具有能够处理知识信息的软 件系统。 世纪之交，计算机科技的前沿领域包括：神经网络计算机。超导计算机、 生物计算机和光计算机等。 20 世纪的新四大发明：激光器 1958 年，贝尔实验室的汤斯和肖洛发表了关于激光器的经典论文，奠 定了激光发展的基础。1960 年，美国人梅曼发明了世界上第一台红宝石激 光器。1965 年，第一台可产生大功率激光的器件——二氧化碳激光器诞生。 1967 年，第一台 X 射线激光器研制成功。1997 年，美国麻省理工学院的研 �咳嗽毖兄瞥龅谝惶ㄔ蛹す馄鳌�ㄔ蛹す馄鳌�蛹す馄鳌�蛹す馄鳌�す馄鳌�馄鳌� 激光器的出现，大大改变了人类的生产与生活： 在通信技术领域，光通信依赖的基础器件便是激光器，用于存储信息的 C)D-ROM 光盘，可存储数百兆比特的信息;越洋光通信已进入 1 万亿比特/8 的 开发阶段;光计算机的研究也正日益深入。 在能源领域，激光可用于工业、军事上的能量源，大功率激光器被用于 受控核聚变研究。 在医学领域，激光治疗已在外科、内科、妇科、牙科、五官科、肿瘤科 得到应用，可治疗数百种疾病;激光针灸可以无痛，无菌地穿透皮肤，达到治 疗的目的。 此外，激光在军事、生物工程等领域也崭露头角，应用范围日益拓宽。 由此，激光被人们誉为 20 世纪的“世纪之光”。