20 世纪四大发明——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.
20 世纪四大发明——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�ㄔ蛹す馄�蛹す馄�蛹す馄�す馄�馄�.
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)DROM 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".
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