历史实验室
罗伯特·克里斯是纽约大学石溪分校哲学系的教员,也是布鲁克海文国家实验室的历史学家。他最近在美国物理学家中进行了一项调查,要求他们提名史上最美的科学实验。9月出版的《物理世界》公布了前10个最美实验,其中大部分都是大家熟知的经典。
令人惊讶的是,十大实验中的大部分都是科学家独立完成的,最多有一两个助手。所有实验都在实验台上进行,没有使用计算机等大型计算工具,最多是一把尺子或者计算器。
从十大经典科学实验的评选中,我们也可以清晰地看到2000年以来科学家最重要的发现轨迹,就像我们鸟瞰历史一样。《物理世界》根据大众对这些实验的理解程度对它们进行了排名,第一个是展现物理世界量子特性的实验。
但是,科学的发展是一个积累的过程。9月25日,美国杂志* * *按照时间顺序重新整理了这些实验,并做了简单的解释。厄拉多塞测量地球的周长,它是古埃及的一个小镇,现在叫做阿斯旺。
在这个小城,夏天正午的太阳高悬头顶:物体没有影子,阳光直射深井。埃拉托斯特尼是公元前3世纪亚历山大图书馆的馆长。他意识到这个信息可以帮助他估计地球的周长。
在接下来几年的同一天同一个时间,他在亚历山大的同一个地方测量了物体的影子。发现太阳光线略有倾斜,偏离垂直方向约7度。
剩下的就是几何的问题了。假设地球是球形的,它的周长应该是360度。
如果两个城市形成7度角,就是周长的7/360,这是当时5000个希腊体育场的距离。所以地球的周长应该是25万个希腊体育场。
今天,通过轨道测量,我们知道埃拉托斯特尼的测量误差只有5%以内。伽利略16年底的自由落体实验,大家都认为重的物体比轻的物体下落速度快,因为伟大的亚里士多德曾经这么说过。
当时在比萨大学数学系工作的伽利略大胆挑战了大众的观点。著名的比萨斜塔实验已经成为科学上的一个故事:他从斜塔上同时扔下一个轻的和一个重的物体,让大家看到两个物体同时落地。
伽利略可能以挑战亚里士多德为代价丢掉了工作,但他展现的是自然的本质,而不是人类的权威,科学做出了最后的决定。伽利略的加速实验伽利略继续完善他对物体运动的观点。
他做了一个6米多长、3米多宽的光滑的直木槽。然后将木槽倾斜固定,让铜球从木槽顶部沿斜面滑下,用水钟测量铜球每次滑动的时间,研究它们之间的关系。
亚里士多德预言滚球的速度是匀速的;铜球滚动的长度是两倍,行走的距离也是两倍。伽利略证明了铜球的滚动距离与时间的平方成正比:在两倍的时间里,由于重力加速度不变,铜球滚动了四次。
(第8名)牛顿棱镜分解太阳光。伽利略在艾萨克·牛顿出生的那一年去世。牛顿于1665年毕业于剑桥大学三一学院,之后在家呆了两年躲避瘟疫,之后成功找到工作。
当时大家都认为白光是没有其他颜色的纯光(亚里士多德是这么认为的),彩色光是一种不知何故发生变化的光。为了检验这个假设,牛顿在太阳下放了一个棱镜,通过棱镜,光在墙上被分解成不同的颜色,我们后来称之为光谱。
人们知道彩虹是五颜六色的,却以为是因为不正常。牛顿的结论是,正是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这些基本颜色有不同的色谱,在表面形成单一的白光。如果你深入观察,你会发现白光非常美丽。
(排名第四)卡文迪许扭矩实验牛顿的另一大贡献是他的万有引力定律,但是万有引力到底有多大呢?18年末,英国科学家亨利·卡文迪什决定找出这个引力。他挂一根6英尺长的木棍,两边用金属丝绑着小金属球,像个哑铃;然后将两个350磅的铅球运动员靠得很近,以产生足够的重力使哑铃旋转并扭转钢丝。
然后用自制的仪器测量微小的转动。测量结果惊人的准确。他测量了引力常数的参数,在此基础上,卡文迪什计算出了地球的密度和质量。
卡文迪什的计算表明,地球重6.0*1024千克,即13万亿磅。托马斯·杨的光干涉实验牛顿并不总是正确的。
经过多次争吵,牛顿让科学界接受了光是由粒子组成的观点,而不是波。1830年,英国医生兼物理学家托马斯·杨用实验验证了这一观点。
他在百叶窗上打了一个小洞,然后用厚纸盖上,在纸上戳了一个小洞。让光线穿过,用镜子反射透射的光线。
然后他用一张大约1/30英寸厚的纸把光分成中间的两束。结果我看到了交叉的光影。
这说明两束光可以像波一样相互干涉。这个实验对一个世纪后量子理论的建立起了至关重要的作用。
(排名第五)米歇尔·福柯摆实验去年,科学家在南极放置了一个摆钟,并观察其摆动。他们正在巴黎重复一个著名的实验。
1851年,法国科学家米歇尔·福柯当众做了一个现实。
2.世界上有哪些著名的实验室?1.20世纪初,荷兰莱顿低温实验室在K. Ones的领导下,率先实现了氦的液化,发现了超导,在低温学和超导领域一直处于领先地位。
特别是通过发展大规模工业技术实验室,开启了大科学的新时代。荷兰是一个工业小国,荷兰莱顿低温实验室的经验特别值得学习和借鉴。
2.作为电子直线加速器诞生地的美国加州大学伯克利分校劳伦斯辐射实验室成立于20世纪30年代,当时经济处于萧条时期。创始人劳伦斯以其独特的组织才能,充分挖掘美国的人力、物力、财力,建造了第一批加速器。在他的带领下,实验室成员开展了广泛的科学研究,发现了一系列超重元素,开辟了放射性同位素、重离子科学等研究方向。
它是美国一系列著名实验室的先驱:利弗莫尔、洛斯阿拉莫斯、布鲁克海文等,也是世界上数百个加速器实验室的典范。第二类实验室属于国家机构,有的甚至是国际机构,由几个国家共同承担。
他们大多从事基础计量、高技术项目、超大型科研项目、国防军事任务等。比如:第三,德国帝国技术物理研究所(简称PTR)成立于1884,相当于德国国家计量局,以精确测量热辐射而闻名。
19世纪末,该研究所的研究人员致力于黑体辐射的研究,导致普朗克发现了作用量子。可以说,这个实验室是量子理论的发源地。
四、英国国家物理实验室(NPL)英国国家物理实验室是英国历史悠久的测量基准研究中心,成立于1900。1981的年份分为电气科学、材料应用、力学与光学计量、数值分析与计算机科学、量子计量、辐射科学、声学六个系。
作为高度工业化国家的计量中心,与国家行业、部门和商业机构有着广泛的日常联系,作为国家代表机构,与国际组织和国家计量中心有着联系。它还提供了关于环境保护的建议,如噪音、电磁辐射和空气污染。
英国国家物理实验室的科技人员约有1,000人,其中1,969人的数量最多。五、CERN CERN成立于1954,是最大的国际实验组织。
它的设立、原则、组织、选题、经费和研究计划的实施都很有特色。1983年,W和Z0粒子在这里被发现。次年,该中心的两位物理学家鲁比亚和范德梅尔获得了诺贝尔物理学奖。
CERN由联合国教科文组织发起,由11欧洲国家从1951规划。现在它有13个成员国。经费由成员国分摊,主任由理事会任命,任期五年。
下设管理委员会、研究委员会和实验委员会,机构精干,管理完善。员工6000人,大部分是招聘的。
30年来,先后建成了质子同步回旋加速器、质子同步加速器、交叉储存环(ISR)、超级质子同步加速器(SPS)、大型正负电子对撞机(LEP),并拥有世界上最大的氢气泡室(BEBL)。作为一个国际实验机构,CERN拥有丰富的财力、物力和技术资源。
由于这项工作涉及许多国家和组织,在建设和研究中不可避免地会出现各种矛盾和摩擦。但经过协商合作,工作进展顺利,庞大的计划能够按时兑现,取得了一个又一个举世瞩目的成果(见:高能物理,第3期,1985,第26页)。第三类实验室直接隶属于工业企业部,服务于工业技术的开发和研究。
其中最著名的是贝尔实验室和IBM研究实验室。不及物动词贝尔实验室贝尔实验室,原名贝尔电话实验室,成立于1925,是工业企业运营的最具影响力的研究实验室。
主要目的是开展传播学方面的研究。有2万名研究人员,6个研究部门,14个分支机构,56个实验室,每年经费达到22亿美元,其中10%用于基础研究。除了无线电电子学之外,在固态物理(包括磁学、半导体和表面物理)、天体物理、量子物理和核物理方面也有很高的水平。
这个研究机构有一大批高水平的研究人员,几十年来获得诺贝尔物理学奖的有:发明电子衍射的戴维森;发明晶体管的肖克利、巴丁、布拉廷;发明激光的唐斯和肖洛;理论物理学家安德森;彭齐亚斯和射电天文学家威尔逊。贝尔实验室的经验值得注意。
工业企业重视科学研究,特别是基础研究;三位一体的发展与研究;领导者有远见和勇气,善于抓住有活力的新话题。这些都是有益的经验。7.IBM研究实验室IBM是国际Bisises机器公司的简称,现已发展成为一家跨国公司,在世界计算机生产和创新领域占据领先地位。
成立于1911年,前身为put-制表-记录公司(C.T.R .),由三家生产统计机械和时间记录器的公司组成。这些公司分别成立于1889、1890、1891年。
截至1984年底,IBM拥有超过39000名员工,业务覆盖130个国家。IBM研究实验室又称IBM研究部,拥有3500名研究人员(包括许多博士后和访问学者),专门从事基础科学研究和探索与产品相关的技术,其特点是将两者结合起来。
在这里工作的科学家,一方面促进基础科学,另一方面提出有益于实际应用的新的科学思想。研究部下设四个研究中心:(1)美国纽约托马斯·J·沃森研究中心。
从事计算机科学、输入/输出技术、数学和物理学的卓有成效的研究。
3.天津师范大学历史文化学院实验室简介历史文化学院实验室于2006年3月经学校批准成立。
实验室由模拟导游实验室、文物鉴定与修复实验室、字画装裱与修复实验室、课件制作中心组成,总面积约500平方米。主要面向历史、旅游管理、博物馆学,也面向其他相关专业。实验室现有设备350余台,价值约250万元,其中万元以上设备61台。
模拟导游实验室和网络机房分别位于兴文楼C506和C508室,总面积约360平方米,包括65438余台电脑,其中98%配备P4以上,视频录制编辑设备现已达到专业高清水平。主要的本科实验课程是计算机辅助历史教学和模拟导游。
文物室位于兴文楼C509-516室,总面积约240平方米。收藏有石器、玉器、陶器、青铜器、瓷器、字画等各类文物1800余件,主要用于历史和博物馆学的教学和研究。本科实验课程有字画修复装裱、古玩杂项鉴赏与鉴定、珠宝玉石鉴定等。
课件制作中心负责全院教学课件和网络课程的开发、制作和网站维护。学院开发了30余个多媒体课件和网络课程,其中国家级奖1个,市级奖2个,校级奖4个。
4.历史上的八大疯狂实验是什么?一位大神曾经说过,实践是检验真理的唯一标准。
实验就像一场战斗。一旦战斗打响,所有的前期设计都会化为乌有。疯狂本身不是目的,但它证明了人类对知识的渴求...1.1600:体重秤上的生活如果早年有吉尼斯世界纪录的话,圣多里奥应该在其中:这位帕多瓦的名医在体重秤上花的时间比谁都多。
工作台,椅子,床——他所有的一切都是用绳子连接在屋顶的平衡装置上。就这样,圣多里奥孜孜不倦地记录了自己30年来体重的变化。
他称量并记录了所有的东西,从他吃的食物重量到他排泄的废物重量。他在他的《静态医学》中发表了这些关于人体机能的实验结果,被现代人奉为经典。
其中一个最著名的论断与一个惊人的事实有关,即人们排泄的只是所吃食物重量的一小部分。如果一个人一天吃8斤肉,喝8斤酒,5斤会在不被察觉的情况下蒸发掉。
这种无形的蒸发首先是汗水。圣多里奥是第一个测量这个体重的人,也因此成为定量实验医学的鼻祖。
在此之前,医生只能通过绘图来记录。2.1620:水生木范赫尔穆特(aquatic wood Van Hellmundt)是最后一个炼金术士,也是第一个化学家,他的世界观是魔法和科学的结合。
他在实验室研究气体,观察物质的发酵。“如果用一件脏衬衣堵住装小麦种子的容器的缝隙,大约21天后,气味就会发生变化,腐烂物会渗入小麦外壳,从而把小麦变成老鼠。”
不知道他是什么时候拿起锄头开始柳树实验的。他确信所有的物质——石头、土壤、动物和植物——最终都是由水产生的。
这个实验是为了在植物中检验这个假设。他种了一棵柳树,5年后把它从土里拔出来,把土和柳树分别称重:这期间,土只掉了2盎司,而树重169磅3盎司,增加到原来的30多倍。
范·赫尔穆特得出了当时唯一合理的结论:“164磅的木材、树皮和树根都来自于水。”因为除了定期给小树浇水,他什么也没做。
他的想法启发了许多学者,后来人们知道他的说法并不完全正确:植物不仅需要水,还需要空气、光线和地面上的少量物质。他的实验开创了对一个神秘过程的探索,这个过程被后人称为“光合作用”。
3.1783:飞羊1783 9月19日,第一批乘客——一只羊、一只公鸡和一只鸭子——乘坐热气球升到空中。地点:凡尔赛宫。
约瑟夫和艾蒂安第一次热气球实验的灵感来源不明。可以肯定的是,约瑟夫试图通过将燃烧产生的烟雾引入纸袋中,“将一朵云锁在袋子中,并借助云上升的力量将袋子推向空中”。
艾蒂安认为,他已经找到了推动气球上升的理想气体——一种难闻的烟味。实际上,空气受热后膨胀,比同体积、温度更低的空气轻。
12,艾蒂安开始在平台下点火。这个18米高的气球把柳条筐里的羊、鸡、鸭带到了440米的高空。
在场的数千名观众惊讶地看着不明飞行物,并欢呼起来。8分钟后,气球顺利降落在离起飞地点3公里的地方,一根树枝划伤了飞机,撞开了柳条筐,动物们跑了出来。
人们发现绵羊在不远处的草地上安详地吃草,鸭子身体健康,只有公鸡的右翼受了伤。很快,看到公鸡受伤的目击者报告了当时的情况:“它的翅膀受伤了,因为半小时前被一只羊踩伤了。”
一个月后,第一个人在6月5日登上了气球1783+065438。4.1901年:教室里杀人实验的枪声在7: 45响起。在柏林大学的刑侦课上,两个人吵了起来,其中一个拔出枪向另一个开枪。
观众并不知道这只是一把玩具手枪,这场表演是德国心理学家斯特恩的实验场景。斯特恩注意到,大多数人的记忆状态并不理想,记忆的可靠性对于法庭工作尤为重要。
枪手开枪后,在场的15名“大龄大学生”或候补官员提供了关于所发生事情的书面或口头目击者报告。3人在事发当晚或事发后一天,9人在1周之后,3人在5周之后。
没有人能回忆起15段的所有细节,错误率在27%~80%。不出所料,很多目击者无法准确回忆起当事人的话,甚至有几个目击者捏造了没有发生的情况。
证言可靠性低引发了法学界的热议。斯特恩主张专家应介入证明过程,并在法庭上对证词可信度的判断提供建议。
5.1901年:灵魂重21克。按照美国医生麦克杜格尔(McDougall)的离奇逻辑,人死后灵魂的功能要继续存在,就必须在活体中占有一席之地。又因为根据“最新科学理论”,所有占据空间的物体都有一定的重量,灵魂的状态可以通过“在死亡过程中给人称重”来确定。
于是他做了一个精密的天平:一张悬挂在支架上的床,测量床和上面物体的总重量,数值可以精确到5克。最好的实验对象是肺结核患者,他们死时“看上去几乎一动不动”。
1901四月10,17: 30,第一个垂死的人被麦克杜格尔放上了他的灵魂天平。3小时40分钟后,”他咽下了最后一口气。
随着他的去世,天平的横杆达到了上卡尺,声音清晰可闻。麦克杜格尔必须再投一枚2美元的硬币才能使收支平衡。
这是21克。以下五个受试者描绘了一幅混乱的画面:两次测量无效;一次死亡后,体重下降并保持稳定;重量下降了两次,然后又上升了;。
5.实验室认可的来源(历史)20世纪40年代,由于缺乏一致的检测标准和手段,澳大利亚无力为二战英军提供军火,于是着手建立全国统一的检测体系。从65438到0947,澳洲首先建立了世界上第一个检测实验室认可体系——国家检测机构协会(NATA)。从65438到0966,英国校准服务局(BCS)建立了校准实验室认可体系。此后,世界上一些发达国家建立了自己的实验室认可机构。
在1973中,实验室认可制度在当时的GATT)R《技术性贸易壁垒协议》(TBT协议)中被采用。1977年,在美国的倡议下成立了国际实验室认可会议(ILAC),并在1996年将其转化为一个实体,即国际实验室认可合作组织(ILAC)。
“认可”一词的传统定义是:筛选、鉴定和认可的行为(如承认学校、医院和社工机构符合标准),或被筛选、鉴定和认可为合格的状态。同样,ISO/IEC指南2:1996将认证定义为一种程序,在该程序中,权威机构正式认可机构或个人完成特定任务的能力。
延伸到实验室认可,它被定义为权威机构正式承认检测/校准实验室及其人员有能力执行特定类型的检测/校准的程序。所谓权威组织,是指具有法律或行政授权的职责和权力的* * *或非政府组织。这种认可意味着检测/校准实验室具有在特定领域工作的管理能力和技术能力。可见,实验室认可的本质是对实验室开展的特定检测/校准项目的认可,而不是对实验室所有业务活动的认可。
最新的认可定义在最近的ISO/IEC 17011:2004《合格评定-认可合格评定机构的认可机构的一般要求》中给出:正式表示合格评定机构(合格评定机构是指提供下列合格评定服务的组织:校准、测试、检验、管理体系认证、人员注册和产品认证。延伸到实验室认可是正式表明检测/校准实验室有能力进行特定检测/校准的第三方证书。
6.国家重点实验室的历史沿革为了支持基础研究和应用基础研究,原国家计委组织实施了1984国家重点实验室建设计划。主要任务是依托原有基础设施,在教育部、中科院等部门相关高校和科研院所建设一批国家重点实验室。
1984-2009,国家重点实验室已经走过了起步阶段和发展阶段,正在进入完善阶段。
一、起步阶段(1984 -1997):建设155国家重点实验室,探索管理体制和运行机制。
建设了一批基础研究实验研究基地。1984-1993,国家用科技三项经费投入91万元,建立了81国家重点实验室,重点是基础理论研究;1991-1995、国家利用世界银行贷款分别投入8634万美元和65438+7800万元,建立了75个国家重点实验室,重点是应用基础研究和工程。两批重点实验室建成,形成了国家重点实验室计划的初步框架。
国家财政支持:1989原国家科委设立“重点实验室运行补助专项”,用于补助实验室日常运行和开放。1995-1997原国家计委对67个国家重点实验室的仪器设备进行了升级改造。
评估体系建立:65438-0990,原国家计委、原国家科委分别委托国家自然科学基金委员会对国家重点实验室进行评估。1994-1997原国家计委、国家科委联合委托国家自然科学基金委员会对不同领域的国家重点实验室进行评估,分别给予设备更新资金和运行补贴。
二、发展阶段(1998 -2007):规范和完善国家重点实验室管理,探索新型实验室建设。
科技部规范了“发布指南、推荐部门、评审专家、择优立项”的程序,在国家重大需求领域和新兴前沿领域建设了88个实验室,淘汰了17个运行不佳的实验室,建立了“优胜劣汰”的竞争机制。此外,根据实验室的发展情况,修订了实验室建设和管理方法,加强了实验室管理。特别是对实验室评价规则进行了大幅修订,强调质量、定性评价、整体评价的指导思想,取消定量指标,引导实验室产生重要的原始创新成果。
自2000年以来,在国家重点实验室工作的基础上,推动了跨学科、综合性的国家实验室(试点)工作。
2003年,为促进地方基础研究和基地建设,省部级部门联合建立了国家重点实验室培育基地。
2006年,为加强国家技术创新体系建设,开展了依托企业和转化院建设国家重点实验室工作。
截至2007年底,已运行的国家重点实验室258个(其中企业国家重点实验室38个),试点国家实验室6个,省部共建国家重点实验室培育基地44个。这些研究和实验基地基本覆盖了基础研究的重点学科,学科布局和结构布局基本合理。
三、提升阶段(2008-):专项基金的设立标志着国家重点实验室进入了一个新的发展阶段。
2008年3月,科技部和财政部联合宣布设立国家重点实验室专项资金,从开放运行、自选研究、科研仪器设备更新三个方面加大对国家重点实验室的稳定支持力度。
2007年资助14亿元,2008年近20亿元,2009年预计达到25亿元。专项基金的设立有利于营造宽容失败、摒弃浮躁、潜心研究的科研环境,是国家重点实验室又好又快发展的重要保障,标志着国家重点实验室工作进入了一个新的发展阶段。
7.天津师范大学历史文化学院实验室简介历史文化学院实验室于2006年3月经学校批准成立。
实验室由模拟导游实验室、文物鉴定与修复实验室、字画装裱与修复实验室、课件制作中心组成,总面积约500平方米。主要面向历史、旅游管理、博物馆学,也面向其他相关专业。实验室现有设备350余台,价值约250万元,其中万元以上设备61台。
模拟导游实验室和网络机房分别位于兴文楼C506和C508室,总面积约360平方米,包括65438余台电脑,其中98%配备P4以上,视频录制编辑设备现已达到专业高清水平。主要的本科实验课程是计算机辅助历史教学和模拟导游。
文物室位于兴文楼C509-516室,总面积约240平方米。收藏有石器、玉器、陶器、青铜器、瓷器、字画等各类文物1800余件,主要用于历史和博物馆学的教学和研究。本科实验课程有字画修复装裱、古玩杂项鉴赏与鉴定、珠宝玉石鉴定等。
课件制作中心负责全院教学课件和网络课程的开发、制作和网站维护。学院开发了30余个多媒体课件和网络课程,其中国家级奖1个,市级奖2个,校级奖4个。