1.Hình học toạ độ (thế kỷ XVII ) Việc sử dụng các số để xác định một cách đơn tính vị trí của một điểm trên một bề mặt đã được biết đến từ thời Archimede (thế kỷ III trước CN). Nhưng mãi tới thế kỷ XVII thì tọa độ mới được sử dụng một cách có hệ thống đối với các bài toán hình học. Có truyền thuyết rằng nhà triết học và toán học người Pháp R. Descartes (1596-1650) đã nảy ra ý tưởng về tọa độ khi ông nhìn thấy một con côn trùng bay trước những ô kính cửa sổ của mình. Khám phá đó đã cho phép khảo sát các bài toán hình học theo phương pháp đại số.Giờ đây, hình học tọa độ là môn học không thể thiếu trong chương trình giảng dạy của hầu hết các quốc gia trên thế giới và là nền tảng cho nhiều kiến thức khoa học khác. 2. Kính hiển vi quang học Sơ đồ kính hiển vi quang học 1 Năm 1668, Anton van Leeuwenhoek đã phát minh ra kính hiển vi quang học, với độ phóng đại gấp 200 lần. Nhờ sáng chế này mà người ta có thể nghiên cứu thế giới tự nhiên không thể thấy được bằng mắt thường. 3.Tủ lạnh Tủ lạnh hiện là một trong những đồ gia dụng phổ thông nhất. Nó nằm lặng lẽ, khiêm tốn trong bếp và thường chỉ khoác lớp vỏ màu trắng, đôi khi là bạc hoặc đen. Nhưng nó lại là thiết bị không thể thiếu trong hầu hết các gia đình hiện đại. Nhà vật lý người Mỹ John Corrie năm 1844 đã vạch ra những thiết kế đầu tiên về hệ thống làm đá chườm cho bệnh nhân bị sốt vàng da. Về sau, tủ lạnh trở thành đồ dùng phổ thông, giúp giữ thức ăn tươi lâu hơn, đồ uống mát hơn và hỗ trợ các bệnh viện duy trì thuốc men ở nhiệt độ thấp ổn định. 4.Phát minh điện thoại 2 Alexander Graham Bell (3/3/1847) ở Scotland.Vào ngày 2/6/1875 ông Alexandro Bell đã làm một thí nghiệm ở Boston. Ông muốn cùng một lúc gửi đi vào bức điện tín qua cùng một đường dây, ông đã sử dụng một bộ thanh thép??? Ông đã làm một thiết bị nhận ở một phòng còn người trợ lý của ông là Tomát Uytson thì truyền đi ở phòng bên cạnh, người trợ lý đã giật thanh thép để cho nó rung lên và tạo ra những âm thanh leng keng, bỗng dưng ông Bell chạy sang phòng của người trợ lý và hét toáng lên hãy cho tôi xem anh đang làm gì đấy. Ông đã nhận thấy rằng các thanh thép nhỏ khi rung ở phía trên nam châm thì sẽ tạo ra các dòng điện biến thiên chạy qua dây dẫn. Chính điều đó đã tạo ra những rung động của các thanh kim loại trong phòng của ông Bell và các âm thanh leng keng. Ngày hôm sau chiếc điện thoại đầu tiên đã ra đời và những âm thanh đã được truyền qua dây điện thoại thứ nhất từ tầng trên xuống hai tầng dưới. Vào ngày 10/8 năm sau ông Bell đã có thể nói chuyện với người cộng sự của mình qua điện thoại: “Ông Willson ông có thể lên phòng tôi được không, tôi muốn nói chuyện với ông”. 5.Edison đã phát minh ra bóng đèn sợi đốt. Tháng 3 năm 1878 là đầu thời kỳ Edison bắt tay vào việc nghiên cứu đèn điện. Vào thời bấy giờ người ta chỉ biết tới nguyên tắc của đèn hồ quang là loại đèn được phát minh vào khoảng năm 1809. Khi đốt đèn hồ quang, người ta phải luôn luôn thay thỏi than, ngoài ra đèn còn phát ra tiếng cháy sè 3 sè và cho một sức nóng quá cao, kèm theo một mùi khó chịu, không thích hợp với việc sửdụng trong nhà. Vào năm 1831, Michael Faraday tìm ra nguyên tắc của máy ma-nhê-tô là bộ máy sinh ra các tia lửa đốt loại khí bên trong động cơ dầu lửa. Tới năm 1860, một loại đèn điện sơ sài ra đời tuy chưa thực dụng nhưng đã khiến cho người ta nghĩ tới khả năng của điện lực trong việc làm phát sáng. Thomas Edison cũng cho rằng điện lực có thể cung cấp một thứ ánh sáng dịu hơn, rẻ tiền hơn và an toàn hơn ánh sáng của đèn hồ quang của William Wallace. Edison đã tìm đọc tất cả các sách báo liên quan tới điện học. Ông muốn thấu triệt sâu rộng lý thuyết về điện lực để có thể mang kiến thức của mình vào các áp dụng thực tế.Trong phòng thí nghiệm tại Menlo Park có vào khoảng 50 người làm việc không ngừng. Bình điện, dụng cụ, hóa chất và máy móc chất cao trong các phòng nghiên cứu. Đồng thời với việc nghiên cứu đèn điện, Edison còn phải cải tiến rất nhiều máy móc khác cũng như tìm ra các kỹ thuật cần thiết vì vào thời bấy giờ, kỹ nghệ điện lực còn trong giai đoạn phôi thai. Cũng nhờ nghiên cứu đèn điện, Edison đã sáng chế ra cầu chì, cái ngắt điện, đynamô, các lối mắc dây. Căn cứ từ đèn hồ quang của Wallace, Edison thấy rằng có thể có ánh sáng từ một vật cháy sáng bằng cách đốt nóng. Edison đã dùng nhiều vòng dây kim loại rất mảnh rồi cho dòng điện có cường độ lớn đi qua để những vòng dây đó nóng đỏ lên, nhưng chỉ sau chốc lát, các vòng đó đều cháy thành than. Vào tháng 4 năm 1879, Edison nẩy ra một sáng kiến. Ông tự hỏi cái gì sẽ xẩy ra nếu sợi dây kim loại được đặt trong một bóng thủy tinh không chứa không khí? Edison liền cho gọi Ludwig Boehm, một người thợ thổi thủy tinh tại Philadelphia tới Menlo Park và phụ trách việc thổi bóng đèn. Việc rút không khí trong bóng đèn cũng đòi hỏi một máy bơm mạnh mà vào thời đó chỉ có tại trường đại học Princeton. Cuối cùng Edison cũng mang được chiếc máy bơm đó về Menlo Park. Edison thử cho một sợi kim loại rất mảnh vào trong bóng thủy tinh rồi rút không khí ra hết, khi nối dòng điện, ông có được thứ ánh sáng trắng hơn, 4 thời gian cháy cũng lâu hơn nhưng chưa đủ. Ngày 12/ 04/1879, để bảo vệ phát minh của mình, Edison xin bằng sáng chế về bóng đèn cháy trong chân không mặc dù ông biết rằng loại đèn này chưa hoàn hảo vì ông chưa tìm ra được một thứ gì dùng làm tóc trong bóng đèn. Edison đã dùng sợi Platine nhưng thứ này quá đắt tiền lại làm tốn nhiều điện lực hơn là cho ánh sáng hữu ích. Edison đã thử với nhiều thứ kim loại hiếm, chẳng hạn như Rhodium, Ruthenium, Titane, Zirconium và Baryum nhưng tất cả những chất đó chưa cho kết quả khả quan. Vào 3 giờ sáng ngày Chủ Nhật, 19/ 10/ 1879, trong khi Edison và Batchelor, người cộng sự, đang cặm cụi thí nghiệm thì nhà phát minh chợt nghĩ tại sao không dùng một sợi than rất mảnh. Edison nghĩ ngay tới thứ thường dùng nhất trong nhà là sợi chỉ may. Ông liền bảo Batchelor đốt cháy sợi chỉ để lấy các sợi than rồi cho vào bóng đèn. Khi nối dòng điện, đèn cháy sáng, phát ra một thứ ánh sáng không đổi và chói chan. Edison và các cộng sự viên thở ra nhẹ nhõm. Nhưng mọi người đều không rõ đèn cháy sáng như vậy được bao lâu? 2 giờ trôi qua, rồi 3, 4. . . rồi 12 giờ. . . đèn vẫn sáng. Edison đành nhờ các cộng sự viên thay thế để đi ngủ. Chiếc đèn điện đầu tiên của Thomas Edison đã cháy liền trong hơn 40 giờ đồng hồ khiến cho mọi người hân hoan, tin tưởng vào kết quả. Lúc đó, Edison mới tăng điện thế lên khiến cho sợi dây cháy sáng gấp bội rồi đứt hẳn. 6.Chuyện về tia X- tia sáng diệu kỳ trong y học Khám phá ra tia X (tia Rơn-ghen) là một trong những phát hiện vĩ đại của nhân loại. Khám phá này không những mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành vật lý mà còn là một mốc lịch sử quan trọng đánh dấu thời đại mới trong lịch sử y khoa. Những ngày đầu năm 1896, một số nhà bác học hàng đầu thế giới nhận được các bức ảnh kỳ lạ mà họ chưa từng nhìn thấy bao giờ, đó là các bức ảnh thể hiện bộ xương bàn tay của con người. Cùng lúc này, cái tên Wihelm Conrad 5 Roentgen - vị giáo sư người Đức, tác giả của những bức ảnh kỳ lạ đó, cũng trở nên nổi tiếng trên khắp thế giới. Phát minh ra tia X, cũng giống như nhiều phát minh khác, khởi đầu rất ngẫu nhiên. Chính Roentgen cũng không ngờ mình tìm ra được tia sáng kỳ diệu này. Thời bấy giờ, hầu hết các phòng thí nghiệm lớn trên thế giới đều được trang bị một dụng cụ là ống Crookes. Đó là một ống thủy tinh được hút chân không do William Crookes, Chủ tịch Hội Hoàng gia Anh sáng chế. Chiếc ống có hai điện cực ở hai đầu, bên trong là hai tấm kim loại được gắn ở hai cực. Hai tấm kim loại nối với một mạch điện sao cho một tấm tích điện dương và một tấm tích điện âm. Khi thiết bị này được cung cấp điện áp cao thế từ cuộn dây Ruhmkorff thì hiện tượng phát sáng huỳnh quang sẽ xảy ra trong ống, người ta dùng nó như một bóng đèn điện để phục vụ cho công việc thí nghiệm. Phát minh ra tia X, cũng giống như nhiều phát minh khác, khởi đầu rất ngẫu nhiên. Chính Roentgen cũng không ngờ mình tìm ra được tia sáng kỳ diệu này. Thời bấy giờ, hầu hết các phòng thí nghiệm lớn trên thế giới đều được 7. Sự khởi đầu của kỷ nguyên hàng không Máy bay của anh em Wright. Ban đầu, họ bị coi là những kẻ lập dị khi tuyên bố đã xây dựng thành công máy bay có động cơ đầu tiên năm 1903. Báo chí từ chối gửi phóng viên đến 6 kiểm chứng. Nếu ngay cả những bộ óc ưu việt nhất thế giới còn thất bại, ai mà tin hai người thợ sửa xe đạp người Mỹ ấy lại làm được điều đó? Dù bị gán cho biệt danh "kẻ nói phét, hoang tưởng", ước mơ về những chuyến bay vẫn cháy bỏng trong anh em nhà Wright (Wilbur và Orville). Sau khi tung đồng xu chọn người lái, Orville lên máy bay, khởi động và thực hiện chuyến bay được điều khiển bằng động cơ đầu tiên trong lịch sử hàng không vào ngày 17/12/1903. 8.Thuyết tương đối của Einstein Một lần dừng xe tại cột đèn giao thông gần tháp đồng hồ Bern, nhà bác học Einstein tìm thấy câu trả lời cho những thắc mắc mà bấy lâu nay ông băn khoăn về thuyết tương đối. Mối quan hệ giữa chiếc xe - cột đèn giao thông và chiếc xe với tháp đồng hồ là minh chứng rõ ràng nhất cho tính tương đối và tuyệt đối của thời gian. Với các công cụ toán học hiện đại, Einstein đã dẫn đến những hệ quả hết sức quan trọng làm đảo lộn những quan niệm ngự trị bao đời nay. Một là, không gian là tương đối, tức nếu quan sát từ một vị trí đứng yên, thì một vật chuyển động (chẳng hạn một cái thước đặt trên con tàu vũ trụ) bị co ngắn lại so với lúc nó đứng yên. Dĩ nhiên, sự co giãn đó vô cùng bé, chỉ có thể phát hiện trong chuyển động với vận tốc rất lớn gần với vận tốc ánh sáng. Hai là, thời gian cũng có tính tương đối, tức trên một vật chuyển động thì thời gian trôi nhanh hơn khi vật đứng yên. Có thể lấy hoạt động của 7 một máy ghi âm để minh hoạ. Giả dụ có một cuộn băng có độ dài phát tiếng là một giờ. Theo thuyết tương đối, khi mở máy trên một con tàu vũ trụ để nghe hết cuộn băng, đồng hồ đặt trên con tàu sẽ đo được cũng đúng một giờ, nhưng đồng hồ ở mặt đất theo dõi sẽ đo được hơn một giờ! Từ đó nhà khoa học rút ra kết luận: Thời gian không phải bất biến mà nó phụ thuộc vào tốc độ mà bạn di chuyển. Ngoài những biểu thức mô tả tính tương đối của không gian và thời gian, Einstein còn đưa ra một loạt biểu thức quan trọng khác về cộng vận tốc; biến đổi điện từ trường; sự phụ thuộc khối lượng hạt điện tích vào vận tốc; sự chuyển động của electron trong điện từ trường v.v…, đặc biệt chứng minh rằng vận tốc ánh sáng trong chân không là một vận tốc giới hạn mà không có một vật thể bất kỳ nào chuyển động với vận tốc lớn hơn. Tầm vóc lớn lao của thuyết tương đối quả đã vượt khỏi phạm vi vật lý, phạm vi khoa học tự nhiên, vì rằng học thuyết tương đối của Einstein không chỉ làm chao đảo tận gốc nền móng vật lý, nền móng khoa học của nhân loại mà thực sự tác động sâu sắc đến thế giới quan; một nền tảng của triết học, những giá trị văn hoá tinh thần vốn tích tụ và cắm sâu vào nhận thức và cuộc sống của nhân loại suốt mấy nghìn năm. 9.Năng lượng nguyên tử- Quà tặng của thế kỷ20 8 Phần thứ hai của thuyếttương đối chính là công trình “nhỏ”, thứ 5, cuối cùng, Einstein mang đến tạp chí “Biên niên sử vật lý học” trong năm 1905. Một hình ảnh thật đáng ghi nhớ: một chàng trai đầu tóc rối bù, áo quần nhàu cũ, tay cầm cuộn giấy khoảng 30 trang, đến gặp chủ nhiệm của Annalen der Physik ở Munich. Ai có thể ngờ được, chính bài báo đó chứa đựng những ý tưởng thiên tài, đề cập đến sự tương quan giữa năng lượng (ký hiệu E) và khối lượng (ký hiệu M) bằng một phương trình đơn giản và đẹp đẽ mà ý nghĩa sâu sắc vô cùng về mặt khoa học và thực tiễn, phương trình: E = MC2 Giải thích một cách giản đơn, phương trình trên chứng minh rằng: năng lượng của một vật bằng khối lượng của nó nhân với bình phương tốc độ ánh sáng. Theo phương trình này, nếu con người tìm ra được một phép thần, thì một kilôgam nhiên liệu bất kỳ nào đó cũng có thể thay thế cho toàn bộ nhiên liệu của tất cả các nhà máy phát điện tại Mỹ vào thời đầu thế kỷ 20, trong vòng một tháng. Không ngờ, chỉ non 4 thập kỷ, phép thần đó đã được tìm ra: phản ứng phân hạch hạt nhân đã xẩy ra trong lò phản ứng. Và thứ nhiên liệu đầu tiên được sử dụng là nguyên tố Uranium. Thực nghiệm xác định được: chỉ một hạt nhân Uranium-235 cũng giải phóng được năng lượng khoảng 200 MeV; gần đúng như tính toán theo phương trình Einstein. Điều này có nghĩa rằng, nếu 1 gam U235 được phân hạch hoàn toàn sẽ toả ra lượng nhiệt cực lớn, tương đương đốt cháy 1,9 Tấn dầu xăng hay 1 kilôgam U235 đủ cung cấp lượng điện 25 triệu triệu (trillions) kilôwatt-giờ. Dự báo thiên tài của Einstein về một nguồn năng lượng mới vô cùng lớn đã được thể hiện trong cuộc sống hơn nửa thế kỷ nay. Giờ đây, trên toàn thế giới đã có hàng trăm Nhà máy điện chạy bằng năng lượng hạt nhân, bổ sung cho nhiều quốc gia một lượng điện quý giá, có nước như Pháp hay Bỉ lượng điện hạt nhân này chiếm đến 70-80%. 9 10.Công nghệ Laze Ứng dụng của Laser trên nhiều lĩnh vực, đem lại lợi nhuận lớn. Với hàng loạt ứng dụng và giá trị thương mại lên tới hàng tỉ đô la, laze chính là một trong những phát minh mang tính thực tiễn cao nhất của người Mỹ trong thế kỷ 20. Mặc dù Albert Eistein là người đầu tiên mô tả thuộc tính của laze vào năm 1917, nhưng phải đến năm 1960, khi nhà khoa học ở Viện nghiên cứu Hughes ở California giải thích được hiện tượng này, laze mới được sử dụng rộng rãi. Ngày nay, chúng ta sử dụng laze ở bất cứ đâu mà có đầu đọc đĩa CD hay DVD, thực hiện những ca mổ mắt, đọc mã vạch, trong những sân khấu lớn với ánh đèn laze, hay đơn giản là chiếu một cái tia đỏ khó chịu vào mắt ai. 10 [...]...11.Truyền dẫn hoá học xung điện thần kinh Năm 1900, các nhà khoa học đã lần đầu tiên đề xuất triển khai ý tưởng truyền dẫn hóa học của xung điện thần kinh, tuy vậy, ý tưởng vẫn còn là một giả thuyết Đến năm 1920, một đêm gần dịp lễ Phục sinh, nhà khoa học Otto Loewi mơ một giấc mơ kỳ lạ: ông đã có thể chứng minh phương pháp thực nghiệm về truyền dẫn hoá học xung điện thần kinh.Ngay lập... tiên 13 .Câu chuyện về penicillin Trong nhiều thế kỷ trước, con người đã biết cách dùng nấm để trị các chứng viêm Tại Anh, vào giữa thế kỷ XVII, John Parkinson, một vị thầy thuốc hoàng gia đã biết cách chữa trị các vết thương bằng cách dùng rêu áp lên để vết thương chóng khỏi Đến cuối thế kỷ XIX, ở nhiều vùng tại Anh, các mảnh bánh mỳ mốc được dùng để chữa vết thương nhưng đây chỉ là những chuyện xảy... sĩ Alexander Flemming phát hiện ra penicillin Năm 1928, Flemming là nhà vi khuẩn học làm việc tại Bệnh viện Saint Mary ở London Trong khi kiểm tra các đĩa nuôi cấy chứa vi khuẩn, ông phát hiện hiện tượng khác thường: nấm xuất hiện trên đĩa và phát triển thành các tảng nấm; xung quanh tảng nấm, những mảng vi khuẩn đã bị phá hủy Ông kết luận rằng, nấm này đã tạo 1 chất giết chết các vi khuẩn Chất này... khó ứng dụng về mặt y học nên hiện chỉ có khoảng 100 loại được sử dụng rộng rãi trong y khoa 13 Ngày nay, hơn 50 năm kể từ khi được thử nghiệm lâm sàng, penicillin vẫn là loại kháng sinh quan trọng trong đời sống con người 14.Lò vi sóng Lò vi sóng ra đời rất tình cờ khi nhà phát minh Spenser nhận thấy thanh kẹo của ông bị chảy ra khi ông đứng gần một đài radar Với kiến thức chuyên sâu về kỹ thuật, ông... người động vật và thực vật đã tạo ra những thành công to lớn trong y học và Nông học, hình thành cả một bộ môn khoa học mới đã trở thành mũi nhọn cho thế kỷ sau nhất là giờ đây, bản đồ gen người đã được thiết lập - một thành công vĩ đại nhất cho chính con người 16.Internet Chúng ta không thể phủ nhận tầm quan trọng đặc biệt trong việc phát minh ra Internet- thứ giúp kết nối cả thế giới Nhưng có một điều... các vi khuẩn Chất này giống enzym là lysozym mà ông đã phát hiện ra vài năm trước Chất này có thể giết vi khuẩn gây bệnh tên Staphylococcus Tuy nhiên, khi thử trên những loại nấm khác vẫn tiếp tục phát triển, do vậy Flemming chỉ dùng dung dịch với mục đích chính là chẩn đoán bệnh Loại nấm mọc giống như dạng các bụi cây này sau được đặt tên khoa học là penicillium notatum, còn chất có khả năng tiêu diệt... ý tưởng về một chiếc máy làm nóng thức ăn bằng các sóng điện từ đã nhen nhóm trong đầu của Spenser Năm 1947, lò vi sóng lần đầu tiên chính thức ra đời 14 15.ADN 15 Ngày 28 tháng 2 năm 1953 nhà bác học người Anh Cric tuyên bố "tôi đã tìm ra bí mật của sự sống", quả vậy ông cùng với nhà bác học người Mỹ J Watson vừa khám phá ra rằng, phân tử ADN mang trong mình những thông tin di truyền Việc phát hiện... đầu, penicillin được dùng chữa các vết thương bề mặt, nó chỉ mang lại thành công nhất định vì trong penicillin thô có rất ít các hoạt chất Flemming đã cố gắng tách penicillin nguyên chất nhưng không thành công 12 Penicillin được Alexander Flemming phát hiện ra một cách rất tình cờ Tác dụng của penicillin khiến nó trở thành một loại thuốc đặt biệt Nó có tác dụng ngăn cản các vi khuẩn gây bệnh tổng hợp... của viện cao học Mỹ Mục đích ra đời ban đầu của nó là phục vụ nghiên cứu quân sự, “APPA net” – tên gọi của hệ thống mạng đầu tiên, giúp kết nối bốn máy tính ở UCLA, ĐH Stanford, ĐH Santa Barbara và ĐH Utah Các nhà khoa học cũng đánh những dòng thư điện tử đầu tiên cũng ở đây vào năm 1971 16 17.Đưa con người lên mặt trăng Nằm trong kế hoạch Apollo của NASA dưới thời Tổng thống Eishenhower, cách đây 40... gì Đến tối hôm đó sau, ông lại có cùng giấc mơ tương tự và lần này ông không ngủ tiếp mà ghi chép cẩn thận hơn công thức của mình Nhờ phát hiện này mà Loewi nhận được giải thưởng Nobel về sinh lý y học năm 1936 12.Vô tuyến truyền hình 11 Philo Farnswort nảy sinh ý tưởng về vô tuyến truyền hình khi làm việc trên cánh đồng táo Những luống cày trên ruộng làm ông nghĩ tới một cỗ máy có thể ghi lại hình ảnh . tảng cho nhiều kiến thức khoa học khác. 2. Kính hiển vi quang học Sơ đồ kính hiển vi quang học 1 Năm 1668, Anton van Leeuwenhoek đã phát minh ra kính hiển vi quang học, với độ phóng đại gấp. mới được sử dụng một cách có hệ thống đối với các bài toán hình học. Có truyền thuyết rằng nhà triết học và toán học người Pháp R. Descartes (1596-1650) đã nảy ra ý tưởng về tọa độ khi ông nhìn. phá đó đã cho phép khảo sát các bài toán hình học theo phương pháp đại số.Giờ đây, hình học tọa độ là môn học không thể thiếu trong chương trình giảng dạy của hầu hết các quốc gia trên thế giới