Ⅰ 中国最早的MC是谁
L Q MC肆[MC4]:湖北人,“龙门阵唱片”里最具传奇色彩的艺人。签约前戴兵:北京人,中国最早的说唱艺人,86年开始从事英文说唱。除了自己的音乐
Ⅱ 关于科技的
火药的发明
炼丹家虽然掌握了一定的化学方法,但是他们的方向是求长生不老之药,因此火药的发明具有一定的偶然性。
炼丹家对于硫磺、砒霜等具有猛毒的金石药,在使用之前,常用烧灼的办法“伏”一下,“伏”是降伏的意思。使毒性失去或减低,这种手续称为“伏火”。唐初的名医兼炼丹家孙思邈在“丹经内伏硫磺法”中记有:硫磺、硝石各二两,研成粉末,放在销银锅或砂罐子里。掘一地坑,放锅子在坑里和地平,四面都用土填实。把没有被虫蛀过的三个皂角逐一点着,然后夹入锅里,把硫磺和硝石起烧焰火。等到烧不起焰火了,再拿木炭来炒,炒到木碳消去三分之一,就退火,趁还没冷却,取入混合物,这就伏火了。
唐朝中期有个名叫清虚子的,在“伏火矾法”中提出了一个伏火的方子:“硫二两,硝二两,马兜铃三钱半。右为末,拌匀。掘坑,入药于罐内与地平。将熟火一块,弹子大,下放里内,烟渐起。”他用马兜铃代替了孙思邈方子中的皂角,这两种物质代替碳起燃烧作用的。
伏火的方子都含有碳素,而且伏硫磺要加硝石,伏硝石要加硫磺。这说明炼丹家有意要使药物引起燃烧,以去掉它们的猛毒。
虽然炼丹家知道硫、硝、碳混合点火会发生激烈的反应,并采取措施控制反应速度,但是因药物伏火而引起丹房失火的事故时有发生。《太平广记》中有一个故事,说的是隋朝初年,有一个叫杜春子的人去拜访一位炼丹老人。当晚住在那里。半夜杜春子梦中惊醒,看见炼丹炉内有“紫烟穿屋上”,顿时屋子燃烧起来。这可能是炼丹家配置易燃药物时疏忽而引起火灾。还有一本名叫《真元妙道要略》的炼丹书也谈到用硫磺、硝石、雄黄和蜜一起炼丹失火的事,火把人的脸和手烧坏了,还直冲屋顶,把房子也烧了。书中告戒炼丹者要防止这类事故发生。这说明唐代的炼丹者已经掌握了一个很重要的经验,就是硫、硝、碳三种物质可以构成一种极易燃烧的药,这种药被称为“着火的药”,即火药。由于火药的发明来自制丹配药的过程中,在火药发明之后,曾被当做药类。《本草纲目》中就提到火药能治疮癣、杀虫,辟湿气、瘟疫。
火药不能解决长生不老的问题,又容易着火,炼丹家对他并不感兴趣。火药的配方由炼丹家转到军事家手里,就成为中国古代四大发明之一的黑色火药。
3、火药的应用
唐朝时的火药
火药发明之前,火攻是军事家常用的一种进攻手段,那时在火攻中,用了一种叫做火箭的武器,它是在箭头上绑一些像油脂、松香、硫磺之类的易燃物质,点燃后用弓射出去,用以烧毁敌人的阵地。如果用火药代替一般易燃物,效果要好得多。火药发明之前,攻城守城常用一种抛石机抛掷石头和油脂火球,来消灭敌人。火药发明之后,利用抛石机抛掷火药包以代替石头和油脂火球。据宋代路振的《九国志》记载,唐哀帝时(十世纪),郑王番率军攻打豫章(今江西南昌),“发机飞火”,烧毁该城的龙沙门。这可能是有关用火药攻城的最早记载。
两宋时的火药
到了两宋时期火药武器发展很快。据《宋史·兵记》记载:公元970年兵部令史冯继升进火箭法,这种方法是在箭杆前端缚火药筒,点燃后利用火药燃烧向后喷出的气体的反作用力把箭簇射出,这是世界上最早的喷射火器。公元1000年,士兵出身的神卫队长唐福向宋朝廷献出了他制作的火箭、火球、火蒺藜等火器。1002年,冀州团练使石普也制成了火箭、火球等火器,并做了表演。
火药兵器在战场上的出现,预示着军事史上将发生一系列的变革。从使用冷兵器阶段向使用火器阶段过渡。火药应用于武器的最初形式,主要是利用火药的燃烧性能。《武经总要》中记录的早期火药兵器,还没有脱离传统火攻中纵火兵器的范畴。随着火药和火药武器的发展,逐步过度到利用火药的爆炸性能。
硝酸钾、硫磺、木炭粉末混合而成的火药被称为黑火药或者叫褐色火药。这种混合物极易燃烧,而且烧起来相当激烈。如果火药在密闭的容器内燃烧就会发生爆炸。火药燃烧时能产生大量的气体(氮气、二氧化碳)和热量。原来体积很小的固体的火药,体积突然膨胀,猛增至几千倍,这时容器就会爆炸。这就是火药的爆炸性能。利用火药燃烧和爆炸的性能可以制造各种各样的火器。北宋时期使用的那些用途不同的火药兵器都是利用黑火药燃烧爆炸的原理制造的。蒺藜火球、毒药烟球是爆炸威力比较小的火器。到了北宋末年爆炸威力比较大的火器向“霹雳炮”、“震天雷”也出现了。这类火器主要是用于攻坚或守城。公元1126年,李纲守开封时,就是用霹雳炮击退金兵的围攻。金与北宋的战争使火炮进一步得到改进,震天雷是一种铁火器,是铁壳类的爆炸性兵器。元军攻打金的南京(今河南开封)时金兵守城时就用了这种武器。《金史》对震天雷有这样的描述:“火药发作,声如雷震,热力达半亩之上,人与牛皮皆碎并无迹,甲铁皆透”。这样的描述可能有一点夸张,但是这是对火药威力的一个真实写照。
火器的发展有赖于火药的研究和生产。《武经总要》中记录了三个火药配方。唐代火药含硫、硝的含量相同,是1比1,宋代为1比2,甚至接近1比3。已与后世黑火药中硝占四分之三的配方相近。火药中加入少量辅助性配料,是为了达到易燃、易爆、放毒和制造烟幕等效果。火药是在制造和使用过程中不断改进和发展的。
1044年曾公亮主编的《武经总要》一书中介绍了三种火药配方,以不同的辅料,达到易燃、易爆、放毒和制造烟幕的不同目的。
宋代由于战争不断,对火器的需求日益增加,宋神宗时设置了军器监,统管全国的军器制造。军器监雇佣工人四万多人,监下分十大作坊,生产火药和火药武器各为一个作坊,并占有很重要的地位。史书上记载了当时的生产规模:“同日出弩火药箭七千支,弓火药箭一万支,蒺藜炮三千支,皮火炮二万支”。这些都促进了火药和火药兵器的发展。
南宋时出现了管状火器,公元1132年陈规发明了火枪。火枪是由长竹竿作成,先把火药装在竹竿内,作战时点燃火药喷向敌军。陈规守安德时就用了“长竹竿火枪二十余条”。公元1259年,寿春地区有人制成了突火枪,突火枪是用粗竹筒作的,这种管状火器与火枪不同的是,火枪只能喷射火焰烧人,而突火枪内装有“子巢”,火药点燃后产生强大的气体压力,把“子巢”射出去。“子巢”就是原始的子弹。突火枪开创了管状火器发射弹丸的先声。现代枪炮就是由管状火器逐步发展起来的。所以管状火器的发明是武器史上的又一大飞跃。
突火枪又被称为突火筒,可能它是由竹筒制造的而得此名。《永乐大典》所引的《行军须知》一书中提到,在宋代守城时曾用过火筒,用以杀伤登上城头的敌人。到了元明之际,这种用竹筒制造的原始管状火器改用铜或铁,铸成大炮,称为“火铳”。
1332年的铜火铳,是世界上现存最早的有铭文的管状火器实物。
明代
明代在作战火器方面,发明了多种“多发火箭”,如同时发射10支箭的“火弩流星箭”;发射32支箭的“一窝蜂”;最多可发射100支箭的“百虎齐奔箭”等。明燕王朱棣(即后来的明成祖)与建文帝战于白沟河,就曾使用了“一窝蜂”。这是世界上最早的多发齐射火箭,堪称是现代多管火箭炮的鼻祖。尤其值得提出的是,当时水战中使用的一种叫“火龙出水”的火器。据“武备志”记载,这种火器可以在距离水面三、四尺高处飞行,远达两三里。这种火箭用竹木制成,在龙形的外壳上缚四支大“起火”,腹内藏数支小火箭,大“起火”点燃后推动箭体飞行,“如火龙出于水面。”火药燃尽后点燃腹内小火箭,从龙口射出。击中目标将使敌方“人船俱焚。”这是世界上最早的二级火箭。另外,该书还记载了“神火飞鸦”等具有一定爆炸和燃烧性能的雏形飞弹。“神火飞鸦”用细竹篾绵纸扎糊成乌鸦形,内装火药,由四支火箭推进,它是世界上最早的多火药筒并联火箭,它与今天的大型捆绑式运载火箭的工作原理很相近。
火箭的发展,使人产生了利用火箭的推力飞上天空的愿望。根据史书的记载14世纪末,明朝的一位勇敢者万户坐在装有47个当时最大的火箭的椅子上,双手各持一个大风筝,试图借助火箭的推力和风筝的升力实现飞行的梦想。尽管这是一次失败的尝试,但万户被誉为利用火箭飞行的第一人。为了纪念万户,月球上的一个环行山以万户的名字命名
蒸汽机
蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初,它仍然是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。
16世纪末到17世纪后期,英国的采矿业,特别是煤矿,已发展到相当的规模,单靠人力、畜力已难以满足排除矿井地下水的要求,而现场又有丰富而廉价的煤作为燃料。现实的需要促使许多人,如英国的帕潘、萨弗里、纽科门等就致力于“以火力提水”的探索和试验。
萨弗里制成的世界上第一台实用的蒸汽提水机,在1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利。他将一个蛋形容器先充满蒸汽,然后关闭进汽阀,在容器外喷淋冷水使容器内蒸汽冷凝而形成真空。打开进水阀,矿井底的水受大气压力作用经进水管吸入容器中;关闭进水阀,重开进汽阀,靠蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出。待容器中的水被排空而充满蒸汽时,关闭进汽阀和排水阀,重新喷水使蒸汽冷凝。如此反复循环,用两个蛋形容器交替工作,可连续排水。
萨弗里的提水机依靠真空的吸力汲水,汲水深度不能超过六米。为了从几十米深的矿井汲水,须将提水机装在矿井深处,用较高的蒸汽压力才能将水压到地面上,这在当时无疑是困难而又危险的。
纽科门及其助手卡利在1705年发明了大气式蒸汽机,用以驱动独立的提水泵,被称为纽科门大气式蒸汽机。这种蒸汽机先在英国,后来在欧洲大陆得到迅速推广,它的改型产品直到19世纪初还在制造。纽科门大气式蒸汽机的热效率很低,这主要是由于蒸汽进入汽缸时,在刚被水冷却过的汽缸壁上冷凝而损失掉大量热量,只在煤价低廉的产煤区才得到推广。
1764年,英国的仪器修理工詹姆斯·瓦特为格拉斯哥大学修理纽可门蒸汽机模型时,注意到了这一缺点,并于1765年发明了设有与汽缸壁分开的凝汽器的蒸汽机,并于1769年取得了英国的专利。初期的瓦特蒸汽机仍用平衡杠杆和拉杆机构来驱动提水泵,为了从凝汽器中抽除凝结水和空气,瓦特装设了抽气泵。他还在汽缸外壁加装夹层,用蒸汽加热汽缸壁,以减少冷凝损失。
1782年前后,瓦特将机器进一步改进,完成了两项重要发明:在活寒工作行程的中途,关闭进汽阀,使蒸汽膨胀作功以提高热效率;使蒸汽在活塞两面都作功(双作用式),以提高输出功率。这时的活塞既要向下拉动杠杆又要向上推动杠杆,扇形平衡杠杆和拉链已不再适用,瓦特使发明了平行四边形机构。瓦特还于18世纪末将曲柄连杆机构用在蒸汽机上。
瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展,他使原来只能提水的机械,成为了可以普遍应用的蒸汽机,并使蒸汽机的热效率成倍提高,煤耗大大下降。因此瓦特是蒸汽机的改良者。
自18世纪晚期起,蒸汽机不仅在采矿业中得到广泛应用,在冶炼、纺织、机器制造等行业中也都获得迅速推广。它使英国的纺织品产量在20多年内(从1766年到1789年)增长了5倍,为市场提供了大量消费商品,加速了资金的积累,并对运输业提出了迫切要求。
在船舶上采用蒸汽机作为推进动力的实验始于1776年,经过不断改进,至1807年,美国的富尔顿制成了第一艘实用的明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号。此后,蒸汽机在船舶上作为推进动力历百余年之久。
1801年,英国的特里维西克提出了可移动的蒸汽机的概念,1803年,这种利用轨道的可移动蒸汽机首先在煤矿区出现,这就是机车的雏型。英国的斯蒂芬孙将机车不断改进,于1829年创造了“火箭”号蒸汽机车,该机车拖带一节载有30位乘客的车厢,时速达46公里/时,引起了各国的重视,开创了铁路时代。
19世纪末,随着电力应用的兴起,蒸汽机曾一度作为电站中的主要动力机械。1900年,美国纽约曾有单机功率达五兆瓦的蒸汽机电站。
蒸汽机的发展在20世纪初达到了顶峰。它具有恒扭矩、可变速、可逆转、运行可靠、制造和维修方便等优点,因此曾被广泛用于电站、工厂、机车和船舶等各个领域中,特别在军舰上成了当时唯一的原动机。
蒸汽机按蒸汽在活塞一侧或两侧工作,可分为单作用和双作用式;按汽缸布置方式,可分为立和卧式;按蒸汽是在一个汽缸中膨胀或依次连续在多个汽缸中膨胀,可分为单胀式和多胀式;按蒸汽在汽缸中的流向,可分为回流式和单流式;按排汽方式和排汽压力可分为凝汽式、大气式和背压式。
简单蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成,汽缸和底座是静止部分。从锅炉来的新蒸汽,经主汽阀和节流阀进入滑阀室,受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧,推动活塞运动。
蒸汽机的发展首先体现在功率和效率的提高,而这又主要取决于蒸汽参数的提高。初期蒸汽机的蒸汽压力仅为0.11~0.13兆帕,19世纪初才达到0.35~0.7兆帕,20世纪20年代曾用到6~10兆帕。在蒸汽温度上,19世纪末还不超过250℃,而到20世纪30年代曾用到450~480℃。
至于效率,瓦特初期连续运转的蒸汽机,按燃料热值计总效率不超过3%;到1840年,最好的凝汽式蒸汽机总效率可达8%;到20世纪,蒸汽机最高效率可达到20%以上。
在转速方面,18世纪末瓦特蒸汽机仅40~50转/分;20世纪初转速达到100~300转/分,个别蒸汽机曾达到2500转/分。在功率方面,最初单机功率仅几马力,20世纪初的一台船用蒸汽机的功率可达25000马力。
随着蒸汽参数和功率的提高,蒸汽已不可能在一个汽缸中继续膨胀,还必须在相连接的汽缸中继续膨胀,于是出现了多级膨胀的蒸汽机。蒸汽机因受到润滑油闪点的限制,所用蒸汽的最高温度一般都不超过400℃,机车,船用等移动式蒸汽机还略低一些,多数不高于350℃。考虑到膨胀的可能性和结构的经济性,常用压力在2.5兆帕以下。蒸汽参数受到限制,从而也限制了蒸汽机功率的进一步提高。
蒸汽机的出现和改进促进了社会经济的发展,但同时经济的发展反过来又向蒸汽机提出了更高的要求,如要求蒸汽机功率大、效率高、重量轻、尺寸小等。尽管人们对蒸汽机作过许多改进,不断扩大它的使用范围和改善它的性能,但是随着汽轮机和内燃机的发展,蒸汽机因存在不可克服的弱点而逐渐衰落。
蒸汽机的弱点是:离不开锅炉,整个装置既笨重又庞大;新蒸汽的压力和温度不能过高,排气压力不能过低,热效率难以提高;它是一种往复式机器,惯性力限制了转速的提高;工作过程是不连续的,蒸汽的流量受到限制,也就限制了功率的提高。
因此,抛弃了笨重锅炉的内燃机,最终以其重量轻,体积小、热效率高和操作灵活等优点,在船舶和机车上逐渐取代了蒸汽机。汽轮机则以其热效率高、单机功率大、转速高、单位功率重量轻和运行平稳等优点,将蒸汽机排挤出了电站。
接着电动机又以其使用方便,代替了蒸汽机在工业设备中的应用。然而小功率蒸汽机热效率比汽轮机高,所以在产煤区或只有劣质燃料的地区或某些特殊场合,蒸汽机仍有发挥作用的余地。
蒸汽机有很大的历史作用,它曾推动了机械工业甚至社会的发展。随着它的发展而建立的热力学和机构学为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础;汽轮机继承了蒸汽机以蒸汽为工质的特点,和采用凝汽器以降低排汽压力的优点,摒弃了往复运动和间断进汽的缺点;内燃机继承了蒸汽机的基本结构和传动形式,采用了将燃油直接输入汽缸内燃烧的方式,形成了热效率高得多的热力循环;同时,蒸汽机所采用的汽缸、活塞、飞轮、飞锤调速器,阀门和密封件等,均是构成多种现代机械的基本元件。
黑洞计算机
开放分类: 宇宙、物理、计算机、黑洞、科技
计算机与宇宙黑洞有区别吗?这个问题乍听起来,就像某个微软笑话的开场白。然而,它却是当今物理学最深奥的问题之一。在大多数人看来,计算机是专门化的新发明:流线型的台式机箱或者咖啡壶内的手指甲般大小的芯片。而对一名物理学家来说,所有自然系统都是计算机。岩石、原子弹及星系可能不运行Linux程序,但它们却记录和处理信息。每个电子、光子及其他基本粒子都存储数据比特值。大自然与信息是纠缠在一起的,正如美国普林斯顿大学的物理学家John Wheeler所说,“它来自比特。”
黑洞可能看起来像是对万物计算规则的一个例外,将信息输入到黑洞中并无困难。然而根据爱因斯坦广义相对论,从黑洞中取出信息则是不可能的。进入黑洞的物质被同一化,其成分与细节已不可恢复地损失了。1970年代,英国剑桥大学的斯蒂芬·霍金曾表明,当考虑量子力学时,黑洞确有输出:它们灼热的燃烧正像一块热煤。然而在霍金的分析中,这一辐射是紊乱随机的;它没有携带关于进入其中的任何信息。如果一头大象落入其中,则大象的能量值会漏出去——然而这能量将会是一团大杂烩。它不能被利用(即使在原则上),也不能重新造出这头大象。
因为量子力学定律是保持信息的,所以信息的明显损失就提出了一系列难题。其他一些科学家,包括美国斯坦福大学的Leonard Susskind、加州理工学院的John Preskill及荷兰乌特勒支大学Gerard't Hooft等人争辩说,事实上,向外发出的辐射不是随机的,而是落入黑洞物质的一种被处理过的形式。2004年夏,霍金已转而同意他们的观点,认为黑洞也在进行计算。
黑洞只不过是宇宙登记和处理信息的普遍原理的最大特例。这个原理本身并不新。在19世纪,统计力学的奠基者们发展了后来称为信息论的知识,以解释热力学的诸定律。乍一看,热力学和信息论是两个分离的范畴:一个是用来描述蒸汽机,另一个使通讯最优化;然而,熵这个热力学量限定了蒸汽机做有用功的能力,而熵又正比于物质内由分子的位置与速度所记录的比特数。20世纪的量子力学将这一发现置于坚实的定量基础之上,并使科学家具有显著的量子信息概念。组成宇宙的各比特值是量子比特,或称“昆比”(qubits),较之于普通比特,它具有远为丰富的性质。
借助于比特和字节对宇宙进行分析,并不能替代力和能量等量的常规分析,却揭示出许多令人惊异的新事实。例如,它解开了统计力学领域称为“麦克斯韦妖魔”的佯谬现象——这一佯谬似乎允许永动机存在。在最近几年内,我们和其他物理学家一直以相同的见解看待宇宙学及基础物理学:黑洞的本质、时空的精细尺度结构、宇宙暗能量的行为以及自然界的某些极端规律等。宇宙不仅是一个巨型计算机,而且还是一个巨型量子计算机,正如意大利帕多瓦大学的物理学Paola Zizzi所说,“它来自量子比特。”
千兆也嫌慢
物理学与信息论(源于量子力学的中心原理)合流了:说到底,离散是自然的本性;一个自然系统可以用有限的比特值来描述。在系统内,每个粒子的行为正像一台计算机的逻辑门。它的自旋“轴”能指向两个方向中的一个,因此可以编码一个比特,并且可以翻转,由此执行一个简单的计算操作。
系统在时间上也是离散的。传递一个比特所取时间是最小量值。精确量值由一个定理所给出,该定理是由信息处理物理学的两位先驱所命名的:一位是美国麻省理工学院的Normam Margolus,另一位是波士顿大学的Lev Levitin。该定理与海森堡的测不准原理相关联(测不准原理描述了诸如对位置与动量或者时间与能量两个相关物理量进行测量时,存在着固有的折衷取舍)。它声称,传递一个比特所取时间t,依赖于你所施加的能量E,施加的能量愈多,时间则可能愈短。数学表达式是T≥h/4E,其中h是普朗克常数(量子理论的主要参数)。例如,一种类型的实验量子计算机用质子来存储信息比特,而用磁场来翻转各比特值,这些运算是在由Margolus-Levitin定理所允许的最小时间内发生的。
从这个定理出发,可以推导出包括时空的几何极限到整个宇宙的计算能力在内的大量结论。作为预习,试考虑普通物质的计算能力的极限——在此情况内,取占有一升体积的一千克物质,我们且称其为“极端掌上计算机”。
它的电池能源就是其物质本身,通过爱因斯坦著名的质能公式E=mc*2直接转换为能量。如果将这些能量全数投入到翻转的比特位中,则计算机每秒钟能进行10*51次运算;随着能量的降低其运算逐渐变慢。计算机的存储容量可以用热力学计算:当一千克物质转变为一升体积内的能量时,它的温度是10亿开氏度。熵正比于能量除以温度,相应地达到10*31比特的信息量。“极端掌上计算机”是在基本粒子的微观运动及位置中存储信息的,而这些粒子在其体积内四处运动,因此热力学定律所允许的每一个信息比特都投入了使用。
极端计算
怎样才算一台计算机?这是一个复杂得惊人的问题。不论你如何精确地定义,它都不只是那些人们通常称为“计算机”的东西,而可以是世界上的任何物体。自然界的物体能解决广义的逻辑和数学问题,尽管它们的输入和输出可能不是对人类有意义的那种形式。自然计算机具有内在的数字性:以离散的量子态存储数据,如基本粒子的自旋。它们的指令集合是量子物理学。
粒子无论何时发生相互作用,都会引起彼此取向的翻转。这一过程可以借助于诸如C或Java等编程语言来想像:粒子就是一些变量,它们的相互作用就是诸如加法等运算行为。每一比特信息在每秒钟内能翻转10^20次,这等效于时钟速度为100GG赫兹。事实上,系统变化太快,不能由中心时钟来控制。将一个数位比特翻转所用时间,近似等于从一个数位将信号传送到相邻数位的时间。因此,极端便掌上计算机是高度平行运作的:它的运行不像单一处理器,而是像多个处理器的一个巨大阵列;每个处理器的工作几乎独立,并将其运算结果传送到其他相对较慢的处理器上。
比较来看,一台常规计算机每秒钟翻转其信息比特大约10^9次,存储约10^12比特的信息,且只包含单一的处理器。如果摩尔定律能够保持的话,你的后世子孙将有可能在23世纪中期买到一台极端掌上计算机。工程师们将找到精确控制等离子体内粒子相互作用的方法,而该等离子体要比太阳的核心还要热,而且控制计算机和纠错将占用许多通讯带宽。工程师们也可能已经解决了某些节点封装的问题。
在某种意义上,如果你认对了人,你事实上已经能够买到这样的装置。一千克的一块物质完全转化为能量——这正是一颗2000万吨级氢弹的工作定义。爆炸的核武器正在处理巨量的信息,其初始结构给出其输入,其辐射给出其输出。
从纳米技术到塞米技术
如果任何一块物质都可看作一台计算机的话,那么一个黑洞就正是一台压缩到最小尺寸的计算机。随着计算机的缩小,其部件之间的相互引力就增大,直至最终增大到没有物体能够逃逸出去。黑洞的尺寸(称为Schwarzschild半径)正比于它的质量。
一千克质量的黑洞有着大约10^-27米的半径(一个质子的半径是10*-15米)。压缩后的计算机并未改变其能量内容,因此它能像以前一样每秒执行10*51次运算。发生改变的仅是它的存储容量。当引力小到可忽略时,总存储容量正比于粒子数,也正比于体积。而当引力起支配作用时,它使各粒子之间相互联结,因此它们整体上所能存储的信息容量就较少。一个黑洞的总存储容量正比于它的表面积。1970年代,霍金和以色列希伯莱大学的Jacob Bekenstein计算一千克质量的黑洞能够记录大约10*16个比特的信息,比压缩前要少得多。
因为存储的信息量少,黑洞是个快得多的处理器。它传递一个比特所用的时间是10^-35秒,等于光从计算机一边传到另一边所用的时间。因此,较之高度并行的极端掌上计算机,黑洞是个串行计算机,它的行为如同一个独立的单元。
黑洞计算机将怎样实际运行呢?输入是不成问题的:只要将数据以物质或能量的形式编码,然后投入到黑洞内即可。通过适当制备投入黑洞的物质材料,黑客将能够为黑洞执行任何所需要的计算编制程序。一旦物质进入黑洞,它就永远消失了——所谓的“穹界”(event horizon)划分了一去不返的分界线。垂直落下的粒子彼此相互作用,在到达黑洞中心之前的有限时间内执行着运算。这个中心就是引力奇点,粒子到此则不复存在。物质在奇点处被挤压在一起,究竟发生了什么,这要取决于量子引力的细节,目前对此尚未可知。
黑洞计算机的输出采取霍金辐射的形式。如果一个一千克质量的黑洞放出霍金辐射,为了维持辐射能量,其质量将迅速衰减,在10*-21秒内完全消失。辐射的峰值波长等于黑洞的半径,对于一千克质量的黑洞,这一波长等于极强烈的伽玛射线的波长。粒子检测器能够俘获并解码此辐射,为人类所用。
霍金对于黑洞辐射的研究,使他的名字跟这一辐射连在了一起。他推翻了人们认为没有任何东西可逃出黑洞的传统智识。黑洞的辐射速率与其尺寸成反比,因此,诸如星系中心的那些大黑洞的能量损失,比它们吞噬物质要慢得多。然而,在将来实验人员可能在粒子加速器内创造某些微小黑洞,这些黑洞将随着一阵辐射而爆炸。一个黑洞可不被看作是固定的物体,而被看作是以最大可能速率执行运算的物质的短暂集合。
根据宇宙所包含的总能量,劳埃德算出宇宙计算机可以执行10的10120次基本运算。而它能存储的信息则大约有10的1090次比特。如果考虑到所谓的“引力自由度”,那么宇宙计算机还有潜力可挖:存储容量提高到10的10120次比特。这大约相当于10的10103次块10G容量的硬盘,不过,我们似乎没法制造出这么多硬盘,因为宇宙大约只有10的1080次个基本粒子。
Ⅲ 我的世界明明是外国人创造的,迷你世界是中国人创造的,你们还是不是中国人
天天说外国中国烦不烦?你说mc外国可以,不是有网易代理的中国版么?傻^哔东西您可别忘了,除了易语言以外的所有编程语言全都是外国的,这边建议您把家里所有智能电器全部丢出去销毁了呢!
Ⅳ 6.20世纪的新四大发明是分别是什么
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、英国于 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.
半导体
��������1947年,美国电报电话公司(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(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(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.
计算机
��������1946年,世界上第一台电子数字积分计算机埃尼克(ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生(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(Pentium)、奔腾二代(PentiumⅡ)和奔腾三代(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.
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究人员研制出第一台原子激光器.
��������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CD-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".
Ⅳ 新四大发明
新四大发明是指“高铁、支付宝、共享单车和网购”。2017年5月,来自“一带一路”沿线的20国青年版评选出权了中国的“新四大发明”:高铁、支付宝、共享单车和网购。
参考资料:1、http://news.163.com/17/0509/14/CK0I7LRQ00018AOQ.html
2、http://finance.sina.com.cn/roll/2017-05-19/doc-ifyfkkmc9691156.shtml
Ⅵ 中国的4大发明都是什么啊。怎么公务员考试还有这个
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Ⅶ 中国古代的四大发明是谁发明的在什么时期
1.四大发明是关于中国科学技术史的一种观点,是指中国古代对世界具有很版大影响的四种发明,是古权代汉族劳动人民的重要创造,一般是指造纸术、指南针、火药及印刷术。
2.指南针 :宋代科学家沈括在其《梦溪笔谈》中记载了制作指向用的磁针的方法。后来,又发展成磁针和方位盘联成一体的罗盘。
3.造纸术:东汉元兴元年,蔡伦改进造纸术
4.火药:火药作为人类掌握的第一类爆炸物,起源于中国古代的炼丹术。古代炼丹家们利用早在汉代就已掌握的金石药物硝、硫,经过长期的炼丹实践,至迟在唐宪宗元和三年(808)以前便已发明了火药 .
5. 印刷术:宋仁宗庆历年间,平民毕升在雕版印刷业已普及的基础上,发明了活字印刷术。
Ⅷ 支付宝为什么是中国“新四大发明
日前,蚂蚁金服在伦敦举办了新一场ATEC科技探索大会。与此同时,在伦敦的南京路牛津街,蚂蚁和老牌英国百货公司House of Fraser 联手举办了一场支付技术进化史展览。
完整地看完展览,你会发现,今天的金融科技创新,无论是区块链还是移动支付,都是两条互相交织而又相互迥异的古老体系——货币和记录——不断更新迭代和进步提升的结果。所有这些技术,即使回溯到第一枚作为货币使用的贝壳和印在泥板上的契约,都基于并旨在建立社会互信。
Ⅸ 爱因斯坦都发明了什么
1、烟雾探测器
这里用一个假设的“你”做比喻。早晨当你从下榻的宾馆起来,走出房间准备晨练时,请注意你头上的烟雾探测器。它利用放射性物质镅-241释放出能量,产生一小束带电粒子。一旦发生意外,从火焰里冒出来的烟雾与粒子束发生反应,触动警报器自动拉响。
由于镅的原子核不稳定,一旦裂开,质量似乎就消失了一些,因为碎片的质量比原来的原子核小。其实,镅原子的质量根本没有消失。这是爱因斯坦告诉我们的。
2、平坦的公路
回到家后你要开车去上班,你车轮下的平坦公路里也刻着爱因斯坦的功劳。在爱因斯坦的博士论文中探讨了在不同溶液中测量分子的新方法,这些方法后来成为胶体化学的基本方法。
建材工程师在建造公路时,就是利用他的研究成果。
3、电脑显示器
来到办公室,你打开电脑开始工作。在短促的瞬间,电子正从显像管的阴极发射出来,好像在飞驰过程中获得了能量,积聚在显示屏上———这正好符合爱因斯坦的狭义相对论。
发明电脑显示器的工程师必须使显示器符合“相对论效应”,否则控制电子飞驰的磁铁就会在显示屏上产生模糊图像,使你无法工作,当然,精彩的电脑游戏也玩不起来了。
4、精准的激光
下班后你到超市购物,你手里的每一件商品条形码也得益于爱因斯坦的激光理论,只有激光才能准确读出条形码中的编码。
5、太阳能电池
假如你想用太阳能光电池为自己的居室提供能量。这些光电池能够把太阳能转成电能,爱因斯坦在90年前发表的一篇论文里就首次正确地分析过这一转换原理。
他发现光子具有能量。某些光子携带的能量足以克服将电子集中于某种金属的“粘性”,这就是著名的光电效应。
6、数码相机
星期天,你会和家人轻松郊游。当你打开数码相机,准备摄下家人温馨的笑容时,要先感谢爱因斯坦。从镜头飞进来的光子会把半导体里的电子挤走,这同样利用了宝贵的光电效应。
7、药物
倘若你身体有点小毛病,需要药物调理。许多药物制造得益于爱因斯坦那篇有关布朗运动的论文。
英国植物学家罗伯特·布朗最先观察到,悬浮的液体中的微粒永远不停地做无规则运动。爱因斯坦则利用布朗运动创立了将微观数量和宏观数量联系在一起的统计法。
直到今天,这些统计法仍是全世界药剂师必须遵循的配比法则。
全球定位系统 万一彩票中了大奖,得意忘形的你不幸成为寻人启事中主角,那也没有关系,你身上携带的GPS(全球定位系统)能帮助你与搜索人员取得联系。
100年前爱因斯坦发现,如果想把发生在不同地点的多个事件联系在一起考虑,那么传统的时间概念就不够充分。
虽然全球定位系统卫星上安装了精确的原子钟,但是,如果没有地面原子钟对卫星原子钟的时间调整,定位系统每天发给地面的信号就会出现1.6千米的偏差。
8、控制X射线的能量
你长了一个肿瘤,幸亏是良性的,但因长在胸腺上,手术后需要放射治疗。医生在为你实施放射治疗前,需要估计X射线可能对你细胞造成的伤害,根据就是爱因斯坦的E=mc2。
(9)MC四大发明扩展阅读:
爱因斯坦简介:
阿尔伯特·爱因斯坦(Albert.Einstein,1879年3月14日—1955年4月18日),出生于德国符腾堡王国乌尔姆市,毕业于苏黎世联邦理工学院,犹太裔物理学家。
爱因斯坦1879年出生于德国乌尔姆市的一个犹太人家庭(父母均为犹太人),1900年毕业于苏黎世联邦理工学院,入瑞士国籍。
1905年,获苏黎世大学哲学博士学位,爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,因此获得1921年诺贝尔物理奖,1905年创立狭义相对论。1915年创立广义相对论。1955年4月18日去世,享年76岁。
爱因斯坦为核能开发奠定了理论基础,开创了现代科学技术新纪元,被公认为是继伽利略、牛顿以来最伟大的物理学家。1999年12月26日,爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。
网络阿尔伯特·爱因斯坦
Ⅹ 二十一世纪新四大发明有哪些
21世纪中国新四大发明(具备完全知识产权):
1,三聚氰胺冒充奶粉技术
2,地沟油提炼技术
3,馒头染色技术
4,健美猪养殖技术
21世纪最“无奈”的四大发明
第一大发明是打卡机
据说打卡机是IBM发明的,自从有了打卡机这玩意,需要天天上班的白领就没过上一天好日子。有两个行为艺术家,曾做过一个著名的实验,让一位白领,一年之内什么也不要干,就是每一小时打一次卡。结果是这位白领被折磨得进了精神病院。
第二大发明是方便面
民以食为天,但自有了方便面,白领的生活质量便直线下降,十个白领九个菜色。品牌的最高境界是既有知名度,又有美誉度。但方便面品牌是难得有美誉度的。每逢看到一家老少三代在合家团圆的春节时每人手捧一碗方便面为大家贺岁的广告时,总觉得老板的脑袋真是进水了。对于白领来说,被老板勒令加班,独自吃方便面的时候,杀了老板的心都有。
第三大发明是床垫
主要指可折叠的单人床垫。据说二十世纪七十年代,在美国硅谷的高科技公司里,可折叠的单人床垫曾大行其道。床是伴随人类时间最久的伴侣:人们生于斯,爱于斯,死于斯。但自席梦思开始,床垫有了独立的法人地位。不用上床,也可以睡觉。这就给了老板要求员工通宵达旦加班以借口。当白领看到同事从座位底下扯出床垫的时候,尤其是听说有同事因过劳而“床垫裹尸还”的时候,那心中的悲愤可想而知。
第四大发明是手机
白领痛恨手机的主要原因是失去了私人时间,没有了上下班之分,尤其是老板要求24小时不许关机的工作。虽然白领痛恨手机但又离不开手机,可谓爱恨交织,唯一的解决之道就是尽量不用公司提供的手机,白领晋级金领的一个标志就是拥有两部手机,并不是歌里所唱的“等我发了财,买俩大哥大;左手诺基亚,右手摩托罗拉”,而是一部对公手机,一部因私手机。当然,最高的境界是不用手机,谁有李嘉诚打手机的照片可以发给我,高价征求。
中国20世纪的新四大发明:
1 杂交水稻 :袁隆平 1973年发明
2 汉字激光照排:王选 1979年发明
3 人工合成牛胰岛素:钮经义为首的一大批科技人员与1964年发明
4 复方蒿甲醚:数百名科学家共同的结果 六十年代后期发明
美国20世纪的新四大发明:
1 原子能:奥本海默.等一大批美国科学家 1942年在美国建成世界上第一座核裂变反应堆
2 半导体:巴丁、布莱顿和肖特莱 1947年在美国贝尔实验室发明
3 计算机:美国宾夕法尼亚大学的毛琪利与爱克特在1946年发明
4 激光器:美国贝尔实验室的查尔斯.汤斯与西奥多.梅曼在1960年发明
20世纪的“新四大发明”——原子能、半导体、计算机、激光器,又彻底改写了世界科技发展的历史。
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。
半导体
1947年,美国电报电话公司(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(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(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。
计算机
1946年,世界上第一台电子数字积分计算机——埃尼克(ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生。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(Pentium)、奔腾二代(PentiumⅡ)和奔腾三代(PentiumⅢ)。
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。
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究人员研制出第一台原子激光器。
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CD-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”。