历法
记录时间的轨迹
公元前3000年左右,生活在两河流域的苏美尔人已经设计出了一种相对简单的冬季和夏季历法。与此同时,古埃及的祭司正在创造着他们的365天历制。古埃及人认为,在洪水开始泛滥之前,那颗*亮的星——天狼星总是位于地平线上,所以无法看见。天狼星在古埃及被称为“梭西斯”,于是“梭西斯”上升就表示洪水的来I临以及一年的开始。此外,古埃及祭司将一年分成12个月,每个月有30天。但他们用不着担心缺少的天数,只需12个月结束时加上额外的5天,就可以解决这个问题。这5天是“年的日子”,用来宴乐和举行宗教仪式,礼拜“梭西斯”,感激它滋润了土地。
从基督纪元开始直至其后的1000多年里,整个西方世界都采用恺撒历。这种历法因其创立者是伟大的罗马人恺撒而得名,它比此前的历法进步了许多。以前的历法只是一种随意的日期安排,常被人利用以达到政治目的,而伟大的尤利乌斯·恺撒下决心要一劳永逸地解决罗马历法中���种种问题。他于公元前48年访问埃及,与埃及的专家学者进行了长时间的讨论。亚历山大的天文学家孛西琴尼建议彻底放弃罗马之前使用的历法,重新启用共有365天的古埃及阳历,每过4年应当给2月额外增加**。这部以恺撒名字命名的历法就是现在大多数**通用的公历的前身。这种历法比较接近于现行历制的形式和准确性:每月不是30天就是31天,但次序和现行历不同,2月例外,这和现在一样,但它在平时年份中是29天,在闰年却有30天。
形式简明的恺撒历使广大的群众能够记录时间,安排事务。但在几个世纪过去之后,这一历法仍然发生了很大的误差。到公元16世纪,其差异已经累计到了10天,教皇不得不从尤利乌斯·恺撒留下的问题人手,颁布敕令,强制推行历法改革。1582年,教皇格里高里十三世发布敕令规定,除非一个世纪的*后一年能被400整除,否则,即使到了闰年,也不应增加额外的**。这样,1600年将是一个闰年,而1700年则不是,如此一来,每百年的误差就小到26秒。为了使历制和季节同步,格里高里十三世将公元1582年减少10天,10月4日以后紧接着就是10月15日。为了助兴,他又将新年元旦恢复为原先的1月1日。我们现在所使用的公历,即是沿袭了格里高里十三世推行的历法。
中国具有悠久的农耕历史,古代劳动人民在农业、天文方面创造了灿烂辉煌的文明成果,同时也是世界上*早发明历法的**之一。农历是中国*重要的传统历法之一,也被称为“阴历”‘‘殷历”“古历”“夏历”和“旧历”等。农历属于阴阳历并用,一方面以月球绕地球运行一周为一“月”,平均月长度等于“朔望月”,这一点与阴历原则相同,所以也叫“阴历”;另一方面设置“闰月”以使每年的平均长度尽可能接近回归年,同时设置二十四节气以反映季节的变化特征,因此农历集阴、阳两历的特点于一身,也被称为“阴阳历”。至今几乎全世界所有华人、朝鲜半岛和越南等**和地区,仍旧使用农历推算传统节日,如春节、中秋节、端午节等节日。
显微镜
观察微观世界的“窗口”
1590年的**,荷兰米德尔堡的眼镜制造技师哈里耶斯·约翰逊有事外出了,他的两个儿子便偷偷溜到爸爸的工作坊里去玩。当兄弟俩顺手拿起一些镜片,放进一个铜管里对着一本书看时,竟发出了惊讶的喊声:“呀!字母的一个小点大得像一只蝌蚪啦!”
后来,爸爸听到了兄弟俩兴奋交谈的话,便将信将疑地走向工作台,拿起了那个铜管和两块镜片,果然也看到了奇迹,于是,约翰逊开始有意识地进行这方面的研制。不久,一架由一个双凸透镜和一个双凹透镜组成的仪器诞生了。由于它的放大率远远高于放大镜,因而人们将它称作显微镜。
后来,一位对看书和磨制镜片感兴趣的荷兰人列文虎克,经过多年的辛劳,终于在1675年磨制出一种放大率超过了200倍的显微镜。列文虎克用它来观察一滴积贮的雨水,却惊奇地发现其中有许多活动着的小生物。这数不清的小生物有的像曲线、有的像小棍、有的长着毛、有的有小尾巴……它们仿佛鱼儿往来穿梭不停,波浪似的在扭动、舞蹈。这便是人类**次见到的微生物世界。
通过列文虎克的不断改进,人们得到了观测效果更理想的光学显微镜,然而到了20世纪20年代,光学显微镜已不能满足医学研究的需要了。1931年,德国物理学家恩斯特·鲁斯卡通过研制电子显微镜,使生物学发生了一场革命。他发现当电子束通过一个磁场时,就会像光通过透镜一样将物体放大。一般来说,电子要比光的波长小得多,因此能提供更大的放大倍数。鲁斯卡和同伴诺尔开始用电子束和聚焦线圈进行实验,来研究磁场线圈对电子束的效应理论。实验开始于1928年,到1933年底,鲁斯卡终于制造出了一台**显微镜,放大倍数高达12000倍,已经远远超过了光学显微镜的分辨能力。
目前,*常用的电子显微镜有两种。一种是通用式电子显微镜,是在一个高真空系统中,用电子枪发射电子束,穿过被研究的试样,经电子透镜放大,在荧光屏上显示出放大的像。另一种是扫描式电子显微镜,用电子束在试样上进行逐点扫描,然后用电视原理进行放大成像,显示在电视显示器上。
电子显微镜广泛应用于金属物理学、高分子化学、微电子学、医学和工农业生产等各个领域。我国研制成的**台电子显微镜,可以放大80万倍,用它可看到病毒、单个分子以及金属材料的晶格结构等。世界上*先进的电子显微镜可放大到200万倍左右。通过它,人们可以挨个地观察直径只有0.3毫微米的原子;通过它,人们可以更自信地向微观世界深处进军。
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