第九章 現代科技與太空時代ffice
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第一節 現代科技的進步
科技的驚人進步
十八世紀工業革命開始後，工業和科學就結下了不解之緣，工業生產上發生了問題，科學家就加以研究解決；科學家在實驗研究中若有新發明，工業家也很樂意和科學家合作，設廠製造新產品。科學和工業就這樣相互合作，彼此影響，像滾雪球一樣，愈滾愈大，愈滾愈速，兩者都進步神速。
自從十九世紀以來一直到現在，上至太空，下至地層海底，大如宇宙，小如細菌、電子，都有很多科學家進行研究，而且都已獲得很豐碩的成果。但因科學領域過廣，項目繁多，無法一一述說，只能選擇其中一部分介紹如下，藉窺現代科技進步的一斑：
（一）電學 自從十九世紀初年，義大利人弗打發明起電盤和電池，而使電在實驗室中可以後進行研究以後，接著歐、美就有很多學者從事電的研究，發明許多定律，電學才逐漸成為一種專門學問。到了十九世紀後半段，利用電學原理就產生出如下的重要發明︰發電機、電動機、電車、電報機、電話機、電冰箱等，使得電器工業蓬勃地發達起來。到了二十世紀又相繼發明無線電話機、無線電報機、無線電收音機、電視機、雷達、電腦、雷射等，更使電子工業發達起來。
（二）熱學 自從十八世紀中葉瓦特發明蒸汽機後，如何利用熱能的問題，引起學者們的注意，相繼發現了不少有關熱能的定律，熱學才逐漸成為一種專門學問。後來科學家繼續研究，發明蒸汽渦輪、內燃機等：蒸汽渦輪可作水壩發電之用；內燃機裝在車上就發明汽車，裝在滑翔機上就發明飛機。到了二十世紀四○年代間，美、德兩國的科學家又研究火箭的推動器，發明噴射引擎（Jet Engines）；這種新引擎裝在飛機上，使得飛機的飛行速度增加，產生超音速飛機等。
（三）化學 十九世紀歐、美科學家在化學上已經有精深的研究，利用元素合成的方法，可將過去依賴自然界供應的許多東西迅速地大量製造出來，如人造肥料、人造染料、人造顏料、人造樟腦、人造奎寧丸、人造絲等。到了二十世紀化學更加進步，就石油一項來說，透過化學家的研究，發展出一大串石由上下游工業，現在日常生活應用得很廣泛的人造纖維、塑膠等，都是以石油為原料製造出來的。
（四）生物學 十九世紀後期歐、美科學家在生物學上也已經有精深的研究。法人巴斯德（Louis Pasteur）因研究發酵而發現細菌，並進一步發現疾病多由細菌侵襲所引起，欲治療某種疾病，即須先撲滅某種細菌。同時他還發明接種病毒即可預防某種疾病傳染的方法，促使醫學產生革命性的進步。奧國人孟德爾（Gregor Mendel）因研究豆類的繁殖，發現了遺傳律，奠立了遺傳學的基礎。英人達爾文（Charles Darwin）經過長期的研究，將生物界演進的現象，歸納為物競天擇、適者生存、優勝劣敗等原則，建立其著名的「進化論」。到了二十世紀生物學領域中進步得最為迅速的，又首推遺傳學的研究︰美國學者發現遺傳的基因在染色體，揭開了遺傳的奧祕，進而產生控制遺傳的遺傳工程學等。
（五）醫學 十九世紀歐、美的醫學因為受到前述巴斯德研究的影響，進步得很迅速，相繼克服了白喉、傷寒、霍亂、結核、黃熱病、瘧疾等。到了二十世紀歐、美醫學進步更為迅速，一則發明了許多特效藥品，如各種維他命丸、抗生素中一系列藥品、預防小兒麻痹症的疫苗等；二則醫療技術的進步，如各種器官的移植、試管嬰兒等；三則醫療機器的發明，如超音波檢查、電腦斷層檢查等。
放射性科學與原子彈
在現代急遽進步的許多科技之中，對人類影響最大的又首推放射性科學的研究與原子彈的發明。
十九世紀末葉德人欒琴（Roentgen）發現X光線；法人柏克勒爾（Bacquerel）發現鈾元素有不斷向外放射的現象；法人居禮（Pierre Curie）及妻子ffice:smarttags" />ersonName w:st="on" ProductID="居禮">居禮ersonName>夫人（Marie Curie）相繼發現釷（Thorium）、釙（Polonium）、鐳（Radium）等放射性元素，利用這些元素可醫治疾病等。上述這些研究，綜合為「放射性科學」，而與後來原子科學的研究有密切關聯。
十九世紀科學家已經證明，物質是由原子構造而成。到了二十世紀世紀研究原子的科學所以會發達起來，與下列兩種學說的產生有關：一是德人蒲朗克（Max Planck）在一九○一年提出的「量子論」（The Quantum Theory），說明物質經振動而發出輻射能，能量的單位是量子；二是生於德國的猶太人愛因斯坦（Albert Einstein），再一九○五年發表的「相對論」（Theory of Relativity），認為「物質」和「能」在特殊情況之下可以互變，否定了過去物理學上時間和空間絕對性的觀念。後來科學家們就利用量子學說和相對論，來解釋原子能所以產生的道理。
相對論建立以後，科學家們對原子奧祕的研究進步甚速，相繼發現「質子」（Proton）「中子」（neutron）等，這些發現，使原子內部的構造逐漸明瞭，即是一個原子是由電子、中子和質子所構成，中子和質子是原子核，電子就好像行星一樣繞著原子核轉動。一個像宇宙一般的原子，假設將他擊破分裂，就可放射出很大的能。愛因斯坦曾經創立一個計算原子能的著名公式：E＝mc2，E代表能，m代表質量，c代表光速，即是說將一個原子擊破放射出來的能，將是它本身的質量乘光速平方的倍數，由此可見其能量的巨大。
一九三八年冬，德國科學家首先利用中子來擊破鈾235的原子核，使之發生連鎖反應，這是製造原子彈的前奏。到了一九三九年第二次世界大戰爆發，那時已經移居美國的愛因斯坦就向美國總統羅斯福提出警告，民主國家必須趕快研究原子彈，勿讓德國占先，否則後果不堪設想。羅斯福聽從這種忠告，撥發巨款，邀集美、英等國高級科學家多人，積極從事原子彈製造的研究工作。到了一九四五年七月才製造出原子彈；同年八月，美國將這種新武器投炸日本，使第二次世界大戰迅速結束，同時也將人類歷史帶進了原子時代。
【研究與討論】
一、試研討現代科技所以急速進步的原因。
二、試研討電學進步的一般情形。
三、試研討現代醫學進步的情形。
四、試研討現代原子科學發展的情形。
