红外线的发现
黑暗的地方怎么会比明亮的地方“热”呢？这得从两个世纪前说起。
在19世纪1800年以前，人们都知道太阳的“白”光可以通过三棱镜被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。这最早由大名鼎鼎的年顿在1666年实验成功。100多年过去，人们再也没有想过，太阳光除这七色光外还有，或没有什么了。
可是，出生在德国的英国物理学、天文学家赫谢耳（1738～1822）却突发奇想，在这七种可见光的“外”面，即看不见的区域，还有什么“东西”呢？于是他在1800年做了下面的实验。
他让阳光通过三棱镜后折射到后面的白色纸屏上，当然也和牛顿一样，得到了七色彩带，所不同的是，这次他还将9支完全相同的温度计在每种色区内放1支，最后两支则分别放在红光以“外”和紫光以“外”附近区域。在阳光折射的七彩光照射下，七个可见光区内的温度计温度都升高了，例如红、绿、紫光区各升高5℃、3℃和2℃；但紫光外区域的温度却未升高。他同时还发现，红光外区域温度不但升高了，而且比红光区升得还高，升高达到7℃！这使他大吃一惊——那里并没有光线照射啊！
那是不是离红光区更远的区域温度会升得更高呢？于是他又将温度计移到离红光区更远的区域，但这时温度却不再增加，反而降到室温。经过反复实验研究，他终于判定，红光外附近区域存在“红外线”或“红外辐射”。他还用实验证明，红外线不管来自地球、太阳或其他何处，都和可见光一样遵守着折射、反射定律。但比可见光更容易被空气吸收。由于它“不可见”，因此在刚发现时被称为“不可见辐射”。
红外线按波长不同还可分为近（波长0.75～3微米）、中（波长3～30微米）、远（波长30～1000微米）三种。任何物体在任何温度下都要不停地向外辐射红外线。
一般来说，物体温度越高，辐射红外线的能力就越强，物体在单位表面积辐射红外线能量的总功率与它自身热力学温度的4次方成正比。利用这一规律可制成红外测温仪器。当一些气体分子的运动频率与红外线的频率相当时，这些气体——例如空气中的二氧化碳、水汽，便会把红外线的能量吸收掉。因而，来自太阳的某些红外线便会被这些气体吸收；而未被气体吸收透过大气的红外线波段便称为“大气红外窗”或“红外大气窗”。在大气吸收红外线这一原理的启发下，人们得到了红外线应用的又一成果——红外气体分析。用这一技术可测出空气中的一氧化碳、二氧化碳、氧化亚氮、甲烷、乙烯等气体。这在工业、农业、环境监测、医学检验和其他科研中都有重要作用。红外线还有热效应强、易透过云雾烟尘的特点。所以加热、烘干、遥测、遥感、金属探伤、热像仪诊病、导弹、夜视、寻找地热和水源、监视森林火情、估计农作物长势和收成、气象预报、“红外显微镜”（用于测量温度）等都是它的应用实例。除太阳外，宇宙中许多天体都辐射出大量的红外线，科学家们把“红外望远镜”发射到外层空间，避免了大气对红外线的吸收，更能准确地探测到这些天体发出的红外线。
赫谢耳发现红外线后，引起了人们进一步的思考：为什么紫光以外区域温度计的示值不升高呢？是不是这里没有不可见光呢？如果有，又是什么呢？又能用什么方法探测呢？
德国物理学家里特尔（1776或1778～1810）是其中别具慧眼的一个。他意识到，用物理方法不能探测紫光外区域的情况，那就用化学方法。1810年，他将一张浸有氯化银溶液的纸片，放在前述七色彩带紫光区域以外附近的区域，经过一段时间后，发现纸片上的物质明显地变黑了。他研究后指出，这是由于纸片受到一种看不见的射线照射的结果。并把它称为“去氧射线”，即现在人所共知的“紫外线”。他还正确地确认了各种辐射对氯化银分解作用的大小实际上就是能量的大小，从而判断出紫外线的能量比紫光的能量要大。
一切高温物体都发出紫外线。它的主要作用是化学作用。紫外线照射能辨出细微的差别，例如可清晰地分辨出留在纸上的指纹。它的荧光效应可用于照明的日光灯和杀虫的黑光灯。其杀菌作用可见于消毒和治病。不过，过多的紫外线有害于人体——照射强的日光，不穿戴防护用品进行电弧焊接操作，都应避免。
通过发现红外线的故事，和对比红外线、紫外线不同的发现方式，我们可得到以下知识或启示。
首先，“光”和“热”是两个不同的概念。“光”强不一定“热”大；正因为如此，我们在研究光源时，要的是“热”不大的冷“光”源。“热”大，不一定“光”强；我们使用的红外线取暖器就是如此。
其次，科学发明发现有不同的模式和方法。如果里特尔也按赫谢耳探测紫外线那样，用物理方法来探测紫外线的话，那他将那样一无所获——赫谢耳未能发现紫外线的遗憾就在这儿。对于懒人来说，常常希望别人告诉他一种“万能”的灵丹妙药，以便敲开科技发明发现或致富之门。我们只能遗憾地告诉他：通向这个门的道路有很多条，但要您自己去走，灵丹妙药要自己去寻！这正如一条西班牙谚语所说：“上帝说，你要什么便取什么，只是要付出相当的代价。”
电影的发明
1895年3月22日，在巴黎“本国工业提倡会”上，公开放映了世界上“第一部”电影《工人放工回去》（又译《卢米埃工厂下班时》），它是由法国发明家路易卢米埃和奥古斯都卢米埃兄弟拍摄的。同年12月28日，他们还在巴黎卡普辛大道14号租了一间地下室，摆上100把椅子，使用由他们自己设计、别人为他制造的“活动电影机”公映这部电影和《婴儿喝汤》、《火车进站》等简短影片。这些影片采用了人们最熟悉的镜头：城市街道、海滨浴场、行进中的士兵、火车站、公园、工厂等。
《工人放工回去》片长70米，放映时间仅约1分钟，内容是工人们离开工厂大门时的种种情景。卢米埃洗印这部影片用的设备也很简单：用家里一个普通水桶自己冲洗，其他几部影片的情形也大致一样。
然而，这些时间短、内容简单的电影，却像磁石般的吸引着成千上万的观众。在观看时也洋相百出，令人捧腹。例如一个女观众看到银幕上一辆马车被马拉着迎面跑来时，她害怕被轧着，便急忙突然离开座位躲避，直到“马车”消失，她才坐回原位。一列火车驶来时，观众不由自主地惊惶失措，赶紧逃之夭夭。有的观众看到银幕上下起瓢泼大雨，就赶紧撑起雨伞来，以免被“雨”淋坏。
今天看来，这些情景似乎太荒唐可笑了，因为我们已经司空见惯了。但在当时，人们第一次看到电影，这情景很容易被理解：人本能地保护自己，已来不及去思考“真假”的问题。不过，这种情景并非绝无仅有，戏剧动人之处，我们也曾为之下泪：中国解放初期演黄世仁欺压杨白劳的剧时，一位解放军战士还拔枪怒向“黄世仁”呢！
最早的电影是无声的，因此人们把它称为“伟大的哑巴”，这一称号反映出人们对电影发明的赞许。最早的电影也是黑白的，因此人们将它戏称为“黑白世界”。
卢米埃兄弟“首创”用“活动放映机”放映电影，所以世界电影界都把1895年12月28日这一天，作为“电影时代”开始的日子。第一次放《工人回家去》的1895年3月22日，也被作为电影诞生之日。
卢米埃兄弟的前述几部影片在1895年首映之后的短短两年中，观念已遍及五大洲，轰动了全世界。
不过，上述“第一”、“首创”的说法，在20世纪下半叶，经过美国和德国一些专家长期研究后提出了异议。他们认为电影诞生应推前至1890年，首创者不是卢米埃兄弟，而是一个被遗忘的天才——路易艾梅奥古斯坦勒潘斯（1842～1890）。
他们的研究表明，出生在法国的勒潘斯，毕生大部分时间在美、英工作和生活。他44岁那年即1886年，就在美国申请了一项发明专利——他研制的16镜立体摄、放电影机。1890年，他又对改进后的这项发明再次申请了美国专利，指定他的摄影机只可以有一个镜头。同年10月，他用这种单镜头摄影机拍成3部电影史上已知最早的影片——《阿道夫拉手风琴，惠特莱一家在奥特伍德庄园跳圆舞曲》、《约克郡》和《北利兹》；不久后又拍了著名的《穿越利兹桥的车辆》（片断）。1890年他曾多次公开放映过这个片断，效果不俗。
1890年9月16日，勒潘斯从第戎登上火车前往巴黎，准备远赴纽约展示他的发明成果。但是，他在火车上却神秘地失踪了：巴黎的朋友没有接到他，其他人多方寻找也生不见人，死不见尸，甚至连他带上火车的包括电影摄影机、放映机等行李也不见踪影。后来人们推测，一代天才勒潘斯死于谋杀！谋杀动机极有可能是夺取他的电影发明专利。
英国作家克里斯托夫罗伦斯根据以上材料，写成了《鲜为人知的故事——失踪的电影发明家》。其后约1990年，他又主持拍摄了名为《勒潘斯之谜——电影史短缺的篇章》的影片。显然，他的书和电影都是企图力证勒潘斯才是真正的电影发明人。
其实，电影和其他许多发明一样，也是经过许多人的努力才得以完成的，也是时代的产物。
18世纪末，人们已经知道人眼的“视觉暂留”现象。利用这一现象，发明家们制成了“惊盘”——用两个相同的黑色圆盘，一个画出人物的分解动作，另一个挖出对应的条形孔，然后把它们装在同一根轴上，当有画的盘转动时，从不动盘的条形孔中就可看到活动的人影了。1829年，比利时物理学家普拉图（1801-1883），利用与“惊盘”类似的原理，搞出了一台“活动画筒”。1830年，美国霍纳则把“惊盘”装进原来的幻灯机，从而制成了“活动幻灯机”。1845年，F。V。乌恰蒂也把“活动画筒”和幻灯机搭配在一起，获得了可放映的活动图像。1860年，美国费城的工程师塞勒把摄影术用到“惊盘”上，让贴有6幅联结照片的小风车呈现出栩栩如生的人物。1872年，美国摄影师麦布里奇为了解决加利福尼亚州斯坦福和科恩关于马奔跑时“四蹄腾空”还是“始终有一蹄着地”的争论，让马奔跑时绊断24根细线，从而控制24架照相机的快门，这给电影机的发明者以新的启示。
当然真正的电影只能出现在快速摄影、实用胶卷、电影摄影机、放映机诞生之后。
1889年美国乔治伊斯曼对35毫米赛璐珞胶卷的发明，1887年～1891年德国摄影师安许茨（1846～1907）对运动物体可连续、快速拍摄的“电动速视仪”的发明，1889年～1891年爱迪生和助手狄克逊对电影摄、放机的研制和对胶卷打孔后用齿轮牵引的发明，1895年德国斯克拉达诺夫斯基（1863～1939）和兄弟埃米尔对电影放映机的改进，以及前述卢米埃兄弟的试验，都为电影的正式诞生铺了路。
由上可以看出，无声电影诞生在19世纪末。
“伟大的哑巴”直到1913年元月才开始“说话”：爱迪生在纽约一家大剧院用他的留声机为画面配音，但电影中罗马时期的英雄勃罗第斯和恺撒皇帝的口形常和声音不同步，曾使人捧腹大笑。真正有声的电影诞生于1927年：华纳兄弟制片公司推出了《爵士歌王》的有声故事片。从此，电影便成为一种完整的视听艺术进入大众的文化生活之中。
高质量的彩色影片在20世纪40年代由利奥浦德高得斯基和利奥浦德马尼斯作出后，才得以推广和应用。
立体电影在1935年已放映，但观众要戴特制眼镜，所以当时意义不大；直到1955年以后，伪立体摄影术才得以问世。现代电影将要告别胶卷和片盘而走向数字化。领导这一革命的是美国乔治卢卡斯。他导演的《星球大战》第一集《幽灵的威胁》已于1999年5月开始在美国4家数字电影院上演。
轻机枪的发明与改良
1883年，被誉为“自动武器之父”的美国工程师希拉姆马克沁发明了重机枪，并在第一次世界大战中显示了其势不可挡的强大威力。在著名的松姆河战役中，德军数百挺重机枪如毒蛇吐信，火舌喷溅，英法联军一排排倒下去，演出了历史上惊心动魄的一幕。马克沁重机枪从此威名远扬。
但重机枪毕竟太笨重，机动性差，难以紧随步兵实施行进间火力支援。例如马克沁重机枪，连同枪架重达244公斤，实在是太沉重了。于是人们利用重机枪的自动原理，设计制造出较为轻型的机枪，可以由一个人携带和射击，从而改变了以往许多人扛一杆枪的历史。
世界上第一挺轻机枪是由丹麦人于1902年发明的，被称为麦德森机枪。于是，有些人自然而然地以为这挺机枪就是麦德森发明的，其实不然。麦德森机枪的全称是麦德森雷克斯D。R。R。S斯考博。OH麦德森是当时丹麦的国防部长，由于他热心支持丹麦军队采用这种武器，加上他是政府的高级军事官员，所以这挺机枪的全称就把他的名字排在首位，以致以后丹麦国内外简称这挺机枪时就只称麦德森机枪；雷克斯是指英国雷克斯兵工厂，当年英国是个老牌的帝国主义和殖民主义国家，长期奉行凡是不在英国制造的武器就不予采用的政策，丹麦这种机枪尽管不在英国本地生产，但是凭借冠以英国厂商名称，也得以获准在英国使用；D。R。R。S是丹麦制造这种机枪的厂商——丹麦哥本哈根轻机枪综合制造厂丹麦文的缩写字母；而全称最后的斯考博，则是丹麦哥本哈根轻机枪综合制造厂厂长的名字，他被广泛认为是麦德森机枪的设计者。
关于斯考博发明麦德森机枪，至今还有这样一段悬案。据说，斯考博于1902年2月14日申请了有关轻机枪基本自动方式的专利。但问题是，丹麦哥本哈根皇家军用武器厂的厂长拉斯马森已于1899年6月15日就申请过与之内容非常相似的专利并得到了批准。而且，拉斯马森恰好将他专利的使用权转让给了哥本哈根轻机枪综合制造厂。那么，斯考博的专利是抄袭了拉斯马森，还是他的发明有所创新，人们不得而知。
作为一种紧随步兵实施行进间火力支援的武器，轻机枪与属于阵地武器的重机枪设计要求是不同的。重机枪配有专用枪架，能够实施远距离持续射击，特别是将机枪设在隐蔽处，对向己方防区排列成一字散兵线冲击的敌步兵进行扫射时，可以用最小的弹药消耗量获得最大的杀伤效果。而战场对轻机枪的要求则是重量轻，可快速隐蔽架枪射击，以加大步枪手的火力威力，所以轻机枪不要求专配枪架。斯考博根据这些要求出发，设计了装在枪身上的两脚架。其次由于重机枪要求连续射击，所以持续发射一定数量弹药后要对枪管加以冷却，马克沁机枪就采用水冷方式，在枪管外面加了一个很粗的水套；而轻机枪为了减轻武器重量，就不能采用水冷方式，于是斯考博设计了气冷式机枪，采用弹链供应子弹。最早生产的麦德森机枪就是采用弹链供弹，以后才改用弹匣。
麦德森机枪的诞生与广泛应用，对其他国家是一种挑战和威胁。不久，1906年和1907年，法国、英国、德国也分别研制出自己型号的轻机枪。第一次世界大战后，由于对步兵机动性的重视，轻机枪的研制工作备受重视，一度出现了许多类型的轻机枪。第二次世界大战后，单兵携带使用的小口径机枪不断涌现，与最早期的轻机枪相比，现代轻机枪的性能大幅度提高，而重量却大大减轻了，例如有的轻机枪重量仅有5公斤左右。
电子管的发明与发展
众所周知，当电子沿着一条确定的电路流动时，便会产生电流。如何让电子听从人们的指挥而为人类服务，这是近一个多世纪以来人们的梦想。
伟大的美国发明家爱迪生为人们指明了这条道路。1883年，他制成了一个特殊的电灯泡：他在灯泡内的灯丝附近焊上一小块金属片，然后给金属片加正电压，使得电子在灯丝和金属片之间的空间内流动，产生了微弱的蓝色光芒。其实，金属片与灯丝并没有直接发生接触，在正电压的作用下却有电流通过；而给金属片加负电压时，则无电流通过。这种奇异的现象被称为“爱迪生效应”。
1904年，曾与意大利科学家马可尼合作进行无线电发报实验的英国电气工程师弗莱明参照爱迪生，制作了一个改进的灯泡。他加制了一个特种管子，并且开始在实验中仔细研究电流在灯丝和金属片之间的流动情况。研究的结果使他认识到，“爱迪生效应”是由于灯丝发热引起的，这种热效应使得电子像开水一样“沸腾”起来，并从金属片散入空间。他还发现自己所设计的这个特种管子还是一个优良的整流器，当金属片带正电时，它只允许电流朝一个方向流动。于是，弗莱明把它称为电子管，并用它作为检测无线电报信号的检波器——这就是世界上的第一支电子管。
实验中，弗莱明又在真空管里放置了正极板和负极板两块金属板，当加热负极板时，就发现有电子流入正极；在正极加上无线电信号后，通过的电流也随之起伏。这也就是二极管。二极管是一种性能很好的新型检波装置，同时又为三极管这个划时代的发明奠定了基础。
二极管的发明使美国物理学家雷金纳德费森登能够在1906年12月24日首次进行了声音广播——从马萨诸塞州海岸播发音乐。他发射的不是如莫尔斯码那种断续信号，而是连续的信号，信号的振幅随声波的不同而有所变化。这种信号的广播，后来就被称为调幅广播。
由于二极管检波器的输出信号很微弱，检波效率较低，所以人们想尽办法对这种电子管进行改进。1907年，美国一位从事无线电信号检波工作的发明家李德福雷斯特在二极管的正极和负极之间加上了一个金属丝制的栅极，带负电荷的栅极使得电子也带有了负电，从而趋向于被驱离栅极，使只有少数电子到达金属片。这样，人们用增加或减少栅极负电荷的方法就可以调节流向金属片的电子数量，也就意味着人们可以对电子的流动进行精确的控制——这就是今天三极管的标准形式，由金属片、灯丝和栅极三种元件构成。随后，三极管很快就被用来发射和接收无线电波。此后，德福雷斯特为美国海军设计了第一座大功率无线电台，首次实现了使用无线电发布新闻广播。
后来，电子管的发展又经历了四极管、五极管，除不断改进它的放大性能外，还尽可能向提高工作效率、加宽频带的方向发展。总之，20世纪的大多数电子装置都是电子管的巧妙应用。
今天，世界上已经有几百种各式各样的电子管，有的像顶针那么小，有的却像人那么大。除了检测和放大无线电信号外，它们还可以将交流电变成直流电，并且可以用来接通或关掉各个独立的电路，在电子领域里为人类做着越来越多的贡献。
合成氨固氮法的发明与应用
地球上倍增的人口，要求人类生产出更多的粮食来支撑。但是，地球的空间是固定的，人均的土地不会增加。解决问题的办法之一便是设法对粮食亩产量的提高。粮食作物的生长需要磷肥、钾肥和氮肥，没有这些肥料，就难有好收成。因此，各种肥料的重要性和氮肥在各种肥料中的关键作用逐渐被人们所认识。
过去，氮肥以硝酸钠和硫酸铵的形式被大量使用。由于需要量的迅速增加，人们不禁开始担心硝酸钠会很快用光，硫酸铵也将出现短缺现象。因此，固氮问题引起了科学界的高度重视。氮气约占地球整个空气的4/5.尽管空气中有大量的游离氮，但氮的化学性质很不活泼，直接利用很困难。科学家发现，在自然界常温状态下，游离氮只能被一种在豆科植物上生成的细菌直接利用，这种细菌叫做根瘤菌。根瘤菌有一种绝妙的本领，那就是它具有固氮的功能，能够在常温下将空气中的氮气转化成自身所需要的氮肥。
1902年，德国卡尔斯鲁厄工程学院化学教授哈柏开始了固定氮为氮氧化物和氨（氮的最普通的化合物）的研究这一划时代的科研工作。在化学平衡理论的指导下，他开始一点一点地、耐心地进行试验。他曾把能够经受数百个大气压的反应容器镶嵌在枪弹壳里，利用阿马埃尔社团的瓦斯灯公司提供的铂、钨、铀等稀有金属材料，冒着高温、高压的危险不断实验寻找着新的催化剂。
1907年，哈柏等人终于在约550℃和150至250个大气压的不寻常的高压条件下，成功地得到了8.25%的氮的化合物——氨，并第一次成功地制得了0.1公斤的合成氨，从而使合成氨的研制工作有可能突破实验室，开始进入实用领域转变成工业化生产。
1909年，哈柏又提出“循环”的概念。所谓“循环”，就是让没有发生化学反应的氮气和氢气重新回到反应器中去，而把已反应的氨通过冷凝分离出来。这样，周而复始，可以提高合成氨的获得率，使流程实用化。这一概念的提出，可以说是合成氨研制技术迈向工业化进程中具有决定性意义的重大突破。
1919年，瑞典科学院考虑到哈柏发明的合成氨已在经济生产中显示出巨大的作用，便决定为哈柏颁发1918年度的世界科学最高荣誉——诺贝尔化学奖，以表彰他在合成氨研究方面的卓越贡献。哈柏在领奖时发表的讲话中，曾将合成氨发明的特点说成是“将石头变成面包”，不想竟引起了全世界科学界的一致暴怒。一些评论家甚至将哈柏的发明与德国发动第一次世界大战联系起来，认为他的发明也使得德国战时炸药的生产能力大为增强。
不管哈柏本人的比喻是否恰当，但是他的发明的确开辟了人类直接利用游离状态氨的途径，也开创了高压合成氨的化学方法。它的意义不仅仅是使大气中的氮气变成了生产化肥“取之不尽、用之不竭”的廉价来源，而且使得农业生产发生了根本的变革。同时，这项发明也大大推动了与之有关的科学、技术的发展。如1923年，在100至200个大气压条件下甲醇的合成；1926年，在100个大气压条件下的人造石油；1937年，在1400个大气压条件下的高压聚乙烯生产等，无不与合成氨理论的建立和发展有关。从这一点来说，哈柏开创了化学科研事业的新时代。
直升机的诞生和发展
提起直升起，大家一定并不陌生。在军事装备上，它是能够担负一般飞机所不能担负的任务的“特种兵”；在火车、汽车不能到达的地方，它又是用来运输人员和物资的空运能手，真可谓是“空中多面手”。
然而说起直升机古老的“家族史”，却不能不追溯到公元14世纪我国古代流行的一种民间玩具——“竹蜻蜓”，它可以称得上是直升机家族中的“老祖宗”了。所谓“竹蜻蜓”的玩法，就是模仿蜻蜓飞行的原理，在一根扭曲的竹片中间垂直插上一根细竹棒，用双手手掌使劲搓动细竹棒，整个玩具便像蜻蜓一样“嗖”地一下冲向空中。
公元14世纪末，我国苏州的一位能工巧匠徐正明受到“竹蜻蜓”的启示发明了一架“飞车”。这架“飞车”形状很像一把椅子，只是椅子上方装有类似“竹蜻蜓”的叶片。人坐在椅子上，拿脚用力蹬踩位于椅子下方的传动装置，使得叶片开始转动，从而带动椅子飞上天空。但是由于缺乏机械作用力，这架“飞车”没飞多久便落到了地上。这是世界上人类使用旋翼进行载人飞行的最早尝试。
15世纪中叶，“竹蜻蜓”传入欧洲，被称为“中国陀螺”，有些国家的百科全书还将它称作带有旋臂的“直升飞机玩具”。可以说，这是世界上最早的直升机的雏形。1483年，意大利著名画家达芬奇设计了一种形似放大了的螺丝钉的理想飞行器：人站在飞行器底部，如果使之旋转起来，就能够升入空中。这可以说是直升机最早的设计蓝图。以后，世界上又出现过多种直升机的设计模型，但都因缺乏足够的动力而最终成为一个个美丽的泡影。
直到1907年9月19日，法国人布雷盖利用汽油活塞发动机作为动力，成功研制出带有四副旋翼的直升机。同年11月13日，法国人科尔尼首次驾驶自己研制的双旋翼直升机进行了约30秒的自由飞行。但是由于这些直升机的连接桨叶和桨毂的部件不能活动，从而导致飞机飞行时会向左或向右翻滚，令人无法控制，一些试飞员甚至为此献出了自己宝贵的生命。这也使得人类对直升机的研制工作一度被中断。
进入20世纪30年代以后，直升机的研制工作在技术上才有了重大突破。1937年，世界上出现了比较先进的传动机构和防振装置，能够活动的关节式旋翼也由此诞生了。这一年，德国人福克采用上述新设备试制成一架完全可以操纵的直升机，并由一名女飞行员驾驶，以每小时68公里的速度从柏林飞到伦敦，在世界航空界引起了巨大的轰动。又过了两年，美国工程师西柯斯基也成功地研制出一架实用的单旋翼直升机。1940年，他又在此基础上研制出改进型的新式直升机，并被美国陆军购买，从此结束了直升机研制和发展史上最艰难的探索阶段。同年，苏联人布拉图欣也设计制造出一架“欧米加”式直升机。鉴于上述几架直升机的结构大体一致，因此被称为第一代直升机。
从此以后，全世界的直升机制造业呈现出一派日新月异的景象。大约每隔10年，人类对直升机性能的研制就有较大的改进，同时使用范围也越来越广泛。如今全世界直升机的类型已发展到近百种，式样更是千奇百怪，动力装置、旋翼材料等也日益变得先进。可以说，今天的直升机家族已经由20世纪初孤零零的一枝独秀发展成为一个子孙满堂的庞大家族了。
高压装置的发明与运用
物质在高压下的效应是人们认识物质世界极为关键的因素。此外，通过这一领域的研究还有可能合成新材料和模拟实际上无法直接观测的某些自然现象。在高压下，物质原子的空间位置和电子结构都会发生变化，从而发生相变。这对分子也一样。例如冰在压力下有几种不同的结晶状态，且熔点可高达400℃。化学家对高压研究很感兴趣，因为他们渴望通过高压作用合成新的材料；地质学家和地球物理学家则希望利用高压在实验室里模拟地壳和地幔之下的物理化学过程。
虽然高压物理这样吸引人，但是这个领域却开拓得较晚。这是因为技术上的困难很大，产生高压的有效装置很晚才被研制出来。直到1850年左右，科学家才研制达到了3000公斤/厘米2的压强，并在这个压力条件下实现了气体的液化。1893年，德国的塔曼开创了一系列高压物理实验，但主要是研究高压下的相变，如熔化等。
在高压物理理论和技术领域中做出最杰出贡献的人当首推美国物理学家布里奇曼。为了进行高压实验，他设计了一种专门的压力设备，并通过它进行实验研究，从而发现了行之有效的无支持面密封原理，其密封度随着压强的升高而升高。这样，高压装置就不再受到漏压的限制，而只与材料的强度有关。
1910年，布里奇曼等人根据这种密封原理设计出压强可达20000公斤/厘米2的高压装置，这是世界上第一个切实可行的高压装置。后来，布里奇曼又使用了特殊合金——碳化钨，并制成二级高压容器。就这样，他利用自己出色设计的高压设备和娴熟运用现代技术的能力，一步一步地把压强提高，终于做到能在100000公斤/厘米2的压强下进行实验工作。在某些情况下，压强甚至可以达到400000～500000公斤/厘米2.布里奇曼测定了在30000～400000公斤/厘米2流体静压强下的100多种物质的力学、电学、热学性质的数据，引起了其他物理学家的注意，特别是他发现了许多物质的变体，如磷的同位素异构体黑磷，6种以上的冰的异构体等。他还在高压物理各个方面都进行了深入的研究，像测量物质的电导率、热导率、压缩率、抗拉强度和黏滞性等都在技术应用上具有很大价值。他的关于大量材料的压缩率的测定，至今还经常作为标准而引用。他发现的铋、钡、碲等元素的高压相变点也成了测量高压的标准。
在高压物理的应用方面，人们最突出的成果当属人工合成金刚石。1953年，美国通用电气公司在布里奇曼高压装置的基础上，设计了一种叫做“BELT”型的高压装置，并利用它于1955年首次合成了金刚石，引起了整个工业界的轰动。后来，他们又合成了其他多种超硬材料。
目前，世界上的高压实验室总数已经超过了上百个。美国和日本的物理学家利用金刚石高压设备进行研究，得到了许多重要数据。他们利用X射线和激光加热高压容器，肯定了地幔深处的相变。以前人们曾认为地幔的相变是正交晶系变成尖晶石，并最终变成密堆积的氧化物。现在根据高压实验发现存在着有钙钛矿和钛铁矿结构的尖晶石相，这一结果导致了科学家对地震数据的修正。此外，世界上其他国家也纷纷在进行高压方面的研究，以便更快地推动科技的进步。
起电机和霓虹灯的发明
17世纪后半叶，科学家们在为一个科学之谜烦恼：真空管中的水银为何会发光！
事情的简单经过是这样的。1675年的一天，法国天文学家让皮卡尔（1620～1682）同往常一样，仍在巴黎天文台进行观测、研究。但当他挪动一台水银气压计要把它从天文台运走时，奇怪的事情发生了，在水银上方玻璃管的真空里，突然出现了微弱的闪光。他觉得很奇怪，又将水银气压计摇了摇，证实了他刚才没有看错。后来，人们就将这种闪光现象称为“托里拆利发光”？
为什么叫“托里拆利发光”呢？意大利物理学家托里拆利（1608～1647）是伽利略的学生。他闻名于世的成就是1643年和伽利略的另一位学生、物理学家维维亚尼（1622～1703）在佛罗伦萨作的“托里拆利实验”。这个著名的实验用一根长约1米的玻璃管灌满水银后倒立在小银槽内，结果发现管内水银面下降到高出槽内水银面76厘米时就不再下降了。这76厘米汞柱就是当时大气压的值，而管内水银面以上的“真空”就被称为“托里拆利真空”。由此可见，人们将前述水银闪光称为“托里拆利发光”就很自然了。
那么，为什么会产生这种闪光呢？许多科学家都想揭开这个谜。
最终揭开这个谜的是英国（一说德国）物理学家佛朗西斯豪克斯比（1688～1763）。他在1703年前后，经过一系列的实验、观察、研究、终于发现，这种闪光是由于挪动气压计时，水银与玻璃管内壁摩擦生出的电激发水银蒸气产生的。
既然摩擦会生电，那么不就可以由此制成起电机吗？经过几年研制，豪克斯比终于制造出又一种起电机：一个抽空空气的玻璃球可绕轴转动——人用手柄摇，用布帛等物品与这个转动的玻璃球接触，就“摩擦起电”了。他曾用它起电，演示出许多静电现象。
不过，起电机最早却是由德国物理学家格里克（1602～1686）于1660年发明的。这种起电机与豪克斯比的起电机相比主要不同之处是，他用的是实心硫磺球，而不是空心玻璃球。在豪克斯比之后，又有许多科学家发明了各种各样的起电机，例如18世纪上半叶，英国戈登用玻璃圆筒、瑞士普兰达与英国詹斯登用圆玻璃板，分别代替玻璃球，使摩擦起电机更接近了现代形态。又如，德国特普勒（1836～1912）和霍尔兹（1836～1913）在1865年又发明了另一种形式的起电机——感应起电机。
既然水银气可以因电的激发而发光，那其他气体又会不会在电激发下发光呢？又可不可以由此制成一种灯具呢？
1910年，法国发明家克劳德（1870～1960）终于作出了这种灯具——霓虹灯。他在一根抽空的玻璃细长管内充入氖气，然后通电，灯管便发出美丽的红光。人们先后发现，充入不同气体，发光的颜色会不同。例如，充汞蒸气，光呈蓝绿色；充钠蒸气，光呈黄色；充氮气，光呈金黄色；充氢气，光呈粉红色；充二氧化碳气，光呈白色；充氩气，光呈淡紫色；等等。
1910年12月3日，巴黎大宫殿首先点上了克劳德的氖霓虹灯。1912年，巴黎蒙马特尔大街的一家理发馆首先用这种霓虹灯作广告，以招徕更多的顾客。当今世界，包括霓虹灯在内的各种灯具，已将一座座城镇变成五光十色的“不夜城”。
“王水”中的秘密
1943年底的一个晚上，被德国鬼子占领的丹麦首都哥本哈根笼罩着一片恐怖气氛，一队队摩托车和囚车亮起魔鬼般的“眼睛”向四面八方散开，向它的目标窜去——法西斯匪徒的又一次大搜捕开始了。
著名的丹麦科学家尼尔斯玻尔也被列入搜捕名单之中。他必须在德国鬼子到来之前收拾好要带走的东西、藏好应藏的物品，逃到瑞典，再取道伦敦去美国。他把其他物品都收拾好了，最后，他的目光停留在实验台上。除各种实验仪器外，台上还放着一瓶重水和一枚熠熠闪光的诺贝尔金质奖章，它被放在一个小盒子里。
看到这枚奖章，20年前的往事历历在目。1922年12月10日，在瑞典斯德哥尔摩金碧辉煌的大厅里，他在庄严悦耳的乐曲声中从瑞典国王手中接过诺贝尔物理学金质奖章，这是为了表彰他在原子结构和原子发射谱线方面的研究成果。现在戴上它，或者即使藏在带走的物品之中，如被发现，也会暴露自己的身份，后果不堪设想；留下吗，又会落入敌人之手。正在左右为难的时候，他的目光落在实验台上那瓶“王水”上。“咦，它不是溶解一切金属吧？”于是他想出一个绝妙的主意，将奖章溶解在“王水”中。他迅速将奖章放进“王水”……奖章体积越来越小，最后消失得无影无踪，而“王水”却仍然晶莹透明。这时玻尔长长地舒了一口气，连忙拿起“重水瓶”，在茫茫的夜色中踏上了漫长的征途。
当德国鬼子窜进他的实验室时，他已经在丹麦抗敌组织的帮助下通过厄勒海峡的一条秘密通道，漂泊在波罗的海的小船上了。接着，他和家人到达瑞典，最终逃离虎口，到达美国。
那么，德国鬼子为什么要搜捕玻尔呢？原来，玻尔坚决反对纳粹分子的观点世人皆知，作为反法西斯专制的不屈战士，理所当然地被德军视为最危险的敌人。加之他的母亲是犹太人，因此玻尔也成为“半个犹太人”，而德国法西斯迫害犹太人是人所共知的。因此，从1940年德国占领丹麦后，玻尔的处境就十分危险。但玻尔仍坚守在自己的祖国，直到上述1943年底他得到德军准备将他劫往德国的准确情报后，才毅然逃出虎口。此外，他还帮助过许多丹麦籍犹太人潜逃出境，否则他们也会死在希特勒的煤气炉上。
玻尔一生中有许多趣闻轶事，以下再记叙几件。
第一件——忙中出错。玻尔在瑞典到英国途中，被安置在一架“蚊”式飞机的弹舱里。飞机被气浪颠簸，也可能遭遇德机，情况很危急。虽然环境如此险恶，但蜷缩在弹舱里的玻尔仍然在全神贯注地思考他要解决的科学问题。以致没有戴上飞机上必备的联络耳机，因此没能听到飞行员让他戴上氧气面罩的通知。当飞机升到空气稀薄的高空时，他已经因缺氧昏过去了。在伦敦机场上，欢迎他的人们发现他已奄奄一息。但更使玻尔懊恼的是，在匆忙出逃时带走的、在生死攸关的航程中豁出命来保护的“重水瓶”，竟是一瓶地地道道的丹麦啤酒！原来，装重水的瓶子是一只啤酒瓶——他也会忙中出错。
第二件——还原奖章。1945年德国投降后，玻尔又回到哥本哈根的实验室。那瓶王水依然清澈如故，他打开瓶盖小心翼翼地放入一块铜。铜逐渐消失，瓶中出现了一块黄金，这是两年前溶入其中的那枚奖章的全部金子。他将金子取出，重新铸成了与原来一样的奖章。原来，黄金与王水发生了如下的化学反应：
Au+HNO3+3HCl=Au Cl3+2H2O+NO↑
Au Cl3+HCl=HAu Cl4.
这HAu Cl4是氯金酸。他把铜放入其中后，铜把金从氯金酸中置换出来，得到黄金。这就是玻尔智取奖章的故事。
第三件——两位不同的老师。玻尔在哥本哈根大学完成全部学业后，便直奔英国卡文迪许实验室，拜该室第三任主任——以发现电子闻名于世的英国物理学家J。J。汤姆逊为师。个性直爽的玻尔觉得老师的原子结构模型——“面包夹葡萄干”有些缺陷，便对汤姆逊谈了自己的不同看法。不料这竟得罪了老师：初投门下的无名小卒竟敢向我的原子模型开火！这样，玻尔的论文也未能在英国发表。不到几个月，玻尔便悄然离开了汤姆逊。
这场风波对玻尔是一个打击，但事物总是一分为二的。后来的事实表明，这对玻尔一生的转折以致对物理学的发展，倒成了一件好事。
他离开汤姆逊后不久，从朋友口中得知英国物理学家卢瑟福一向关心青年，于是他转而投向曼彻斯特大学，在卢瑟福的实验室里工作。在此这前几个月，卢瑟福也发表了他不同于汤姆逊的模型——核式结构模型。玻尔也发现汤姆逊的模型有缺陷，但不敢贸然向卢瑟福摊开看法，因为他怕再遇到汤姆逊式的怒火。但在经过一段时间激烈的思想斗争之后，他终于怀着惴惴不安的心情敲响了卢瑟福书房的大门。卢瑟福热情地接待了他，仔细地倾听他的看法。卢瑟福赞赏学生的勤奋与创造精神，鼓励他把研究成果整理成论文。论文初稿出来后，又提出重要修改意见，经过师生俩一连几个长夜的倾谈和逐字逐句的推敲，改定了这篇论文。卢瑟福将它和玻尔回国后又写出的另外两篇论文推荐给英国《哲学杂志》，其中一篇名为《原子和分子结构》。这些论文于1913年发表在该杂志后，在国际物理学界引起极大的轰动。玻尔在论文中提出的原子结构的“玻尔模型”使他荣获1922年诺贝尔物理学奖，也因此被誉为“原子结构学说”之父。他的成就，有一半应归功于汤姆逊对待新生事物态度截然相反的、德行高尚的老师——卢瑟福。
玻尔的学说虽然并不完善，但却代表着对经典物理学的一次彻底突破。他成为“与爱因斯坦齐名”的人。欧洲科学界甚至在他逝世后认为他“比任何人，甚至爱因斯坦在内都更多地改变了20世纪”。这是因为，玻尔和他创立并领导的哥本哈根理论物理研究所，为量子力学的发展作出了划时代的贡献。
玻尔的成功不是偶然的。
首先，他得益于得天独厚的成长环境。玻尔的父亲、哥本哈根大学生理学教授克里斯蒂安玻尔的岳父艾德勒，是有名的大金融家和政治家。根据德海滨14号古老、豪华的大厦，是这个家庭“经济实力”的象征。
第二，他得益于父亲正确良好的教育。经济富裕并不能保证子女成才，如果财富使用不当，还会使子女成为“纨绔子弟”，老玻尔深知这一点。他培养孩子们朗诵歌德的《浮士德》，教他们读莎士比亚和狄更斯的作品；带他们去散步、划船、看树叶生长、登山欣赏彩霞云海、讲授雷电知识……还让孩子们从小自己动手动脑。下面一个事例可以看出老玻尔的正确教育方法和良苦用心。一次，自行车的飞轮出了毛病，玻尔不顾母亲的反对，坚持自己修理，但拆开后却不知如何安装还原。这时母亲叫女仆去请修理工，但却被父亲阻止。老玻尔平静地说：“不要管这孩子，他自己会知道怎样干的。”果然，玻尔经过仔细观察研究之后，终于把车子重新组装好了。意志、道德、人生观、技能的正确培养，为玻尔的成功打下了坚实的基础。
第三，得益于玻尔自己许多良好的品质。对此，仅能挂一漏万举出两例。一例是他与众不同的犀利的眼光，对教科书上的错误一点也不妥协。一发现错误，便加上圈注，向老师提出改正意见，哪怕老师不相信他的，他也坚持按他认为正确的回答。一次，一个同学问他“要是物理考试恰好出在这些有错的地方，是照你的还是照书上的回答？”玻尔毫不犹豫地回答说：“当然照对的回答，应该让老师知道真正的物理是什么。”他的这一品质使他在班级里成为同学们聚集的“中心”。他的同学奥利后来作了如下回顾：“我清楚地记得，那时我们都因他的所作所为而印象非常深刻。他的品格和风度给整个班级定下了调子。”第二例是他从导师卢瑟福身上继承的品格和作风。他成名后依然同青年们朝夕相处，平等待人，从不摆权威架子，处处发扬民主作风，因此深受学生拥戴和尊敬。有时他的想法受到学生们的反驳，他闻过则喜，知错就改。他虚怀若谷，总是说自己的数学知识比有的学生还差，说自己的表达不畅。玻尔越谦虚越有自知之明，愈是得到学生的热爱和赞扬。当有人问玻尔，他何以吸引这么多杰出的青年物理学家聚集在他身边时，玻尔回答说：“我只是不怕在年轻人面前暴露自己的愚蠢。”
是的，自从玻尔创立的哥本哈根大学理论物理研究所后，在1920年9月15日正式落成举行典礼之时，研究所就开始聚集来自世界各地的才华横溢的青年科学家，使玻尔为所长的这个研究所成为世界上主要的科研中心之一。这里经常聚集五六十名外国物理学家，海森堡、狄拉克、泡利、朗道等先后都在玻尔身边学习、工作过。许多著名理论物理学家都怀着自豪而崇敬的心情称自己是玻尔的学生。一时“哥本哈根学派”成为专用名词，玻尔与这群人一起和睦相处。所以，在科学史上人们发现，创立量子力学，完善玻尔理论的科学家中，多数都是年青科学家，而且都去过哥本哈根，这绝不是巧合。
为了纪念玻尔在1913年提出新原子结构模型50周年，1963年丹麦发行了一枚邮票。
坦克的发明
陆地上的现代战争中，有这样一种“活动的钢铁堡垒”：它具有可以旋转的炮塔，上面配有机关枪和大炮，能够随时向四周射击；它的厚装甲板和防毒设备使之能够在枪林弹雨和毒气烟幕中勇往直前；它坚硬而具有韧性的滚动式履带也使之能够在崎岖凹凸的阵地上如履平地；同时，它所拥有的骄人的长度和重量，更能毫不费力地破坏铁网、堤坝等障碍设施，具有极强的战斗力。这个所向披靡的铁家伙便是坦克。
早在第一次世界大战爆发前，法国、俄国和奥地利就曾先后提出过一种履带式越野装甲车的设计方案，而真正将这些方案付诸现实则是在第一次世界大战中。当时英国新闻记者斯文顿正在前线采访，看到德军在阵地上筑起了许多碉堡，并在碉堡之间用带刺的铁丝网连接起来，配合疯狂扫射的机关枪形成双重屏障，使得进攻的英法联军屡屡受挫，无数战士倒在血泊之中。血腥的现实使斯文顿陷入了深深的痛苦。他苦思冥想：难道就没有一种办法能够突破德军的封锁吗？忽然他灵机一动，想到了用于当时农业生产的“大力士”拖拉机。他想，能不能给动力十足的拖拉机再穿上一层钢铁制成的厚厚铠甲呢？这样也许就能直插德军的阵地而又能够避免本方士兵的伤亡。于是，斯文顿立即将他的设想报告给英国政府，建议将重型拖拉机改装成钢铁战车。他的建议马上得到了英国政府的采纳，很快这种攻防两用的新式武器便在英国的一家制造水桶的工厂中研制成功。1915年9月，世界上第一辆坦克诞生了。英国政府意识到坦克是个神奇的秘密武器，为了保密就给它取名为“大水桶”，英文单词拼写为tank，译成汉语便是“坦克”。
1916年9月15日，英法联军与德军又在法国的松姆河畔展开激战，双方正打得难解难分之际，突然从英军的阵地上钻出一个个钢铁制成的“黑家伙”。只见它们跨过战壕，冲破铁丝网，飞速向德军阵营猛攻过去，直打得德军丢盔弃甲，溃不成军。这就是坦克第一次在战场上发挥巨大作战威力的情景。
然而，当时制造的坦克攻防能力并不是很强，火炮的口径小，装甲板也很薄，跑得又慢，充其量只能算是一支“坐着战车的机枪队”。但它所拥有的势如破竹的威力却引起了军事家的高度重视，认为它是一种很有发展前途的陆战武器。于是各国纷纷投入大量经费和科研力量研制和改进坦克。20多年后，到了第二次世界大战，坦克就已经成为陆地战场上的主要作战武器了，而且其攻防能力较之从前也有了很大改进，本领变得越来越大。如今，坦克更是现代战争中必不可少的一员猛将。
但是，坦克并不是刀枪不入，无坚不摧的神武英雄。它也和其他任何武器一样有着自己的弱点，比如：车顶和底部的装甲板很薄，容易被击穿；“肚子”里装有许多易燃易爆品；“铁脚板”履带虽然适用于各种特殊地形，但若其中一个环节出现故障便会造成全身瘫痪；“眼睛”只能望远不能看近，是个不折不扣的“远视眼”……这些缺点使得各种反坦克武器应运而生。于是坦克研究专家们正在加快研制能够扬长避短的新型坦克，即采用复合装甲材料和裙板，装备先进的操作系统，并增大火炮的口径，加大发动机的马力，使坦克真正成为现代化的“全能”作战武器。
“万能”的方法
提起“搅拌”，恐怕任何一个稍有生活经验的人都不陌生。服用某些药物时，医生要我们“摇匀”后服用，涂擦某些外用药时也是如此。要急着喝烫开水，便用勺子、筷子之类物件“搅一搅”，可加快它冷却。要把诸如白糖之类的东西溶入水中，搅拌能促使其更快溶解。用面粉煮糨糊或用米粉煮糨糊时，必须不停地搅拌——不然这些淀粉就会结成块，达不到预期的糊状。甚至连早期炼钢用反射炉时，也必须不断地搅动铁水，使之与空气接触，以达到脱碳的目的……
搅拌的确是“万能”的：使原料混合均匀、反应充分、温度一致、传热加快、颗粒分散。
下面要讲的故事，是搅拌的又一功能——赶走气泡。要知道，这一“秘密”，俄国政府花100万法郎还没买到呢！
第一次世界大战期间的1916年春，战争进入关键阶段，一只俄国小船悄悄驶进了一个英国港口。几个俄国学者下船后直奔伦敦，他们急切地拜会了英国负责生产军火的大臣，要他们传授光学玻璃的生产技术——他们知道英国玻璃制造商谦斯兄弟掌握这一技术。但英国大臣婉言谢绝，叫他们去找法国人。
为什么俄国人急于想搞清光学玻璃的生产技术呢？因为它对于战争的胜败太重要了：照相机、望远镜、放大镜、显微镜、潜望镜、测量器的镜头都离不开它，否则潜水艇、飞机、坦克等光学仪器都会成为瞎子或半瞎。普通玻璃不能替代它。到哪里去寻找这一技术呢？当时只有英、法、德三国掌握了这一技术。敌国德国是不会告诉的；而德国又正在进攻法国瓦尔登，法国也很危险，无法去法国，所以俄国人首选英国，于是出现了前面的一幕。
那又为什么只有这三国掌握这一技术呢？原来，这一技术首先是由法国钟表匠吉兰在18世纪发明的；其后19世纪末，物理学家阿别和化学家舍达也各自独立发明了这一技术。因此，能生产光学玻璃的只有这三国。
被英国拒绝的俄国人，只好冒险来到处境危险的法国。好在当时法国正在期待着俄国的援助。于是法国总统亲自陪着他们去会见掌握这个技术的光学玻璃制造商曼杜阿。可是，俄国人即使答应用100万法郎购买这一技术，曼杜阿还是说什么也不肯出卖这一技术。
俄国人再次碰壁之后，并没有灰心，于是他们再次返回英国。好说歹说，他们终于如愿以偿。而谦斯兄弟的条件是，给予25年的特权。
那么，俄国人花了100万法郎没有买到的“秘密”究竟是什么呢？“搅拌”——熬熔玻璃液时必须不停地搅拌！对此，俄国学者们面面相觑，哭笑不得。
是的，搅拌是生产光学玻璃的关键技术，它可使原料混合均匀，气泡从玻璃液中不断逐步溢出，使玻璃质地均匀、晶莹透明。怎么会不“价值连城”呢？
后来，俄国人公开了这一秘密，而且对光学玻璃还作了很多研究改进。
传真机的发明
自从人类发明了电报和电话以后，信息的传递和交流变得更加快捷和准确。但是，怎样将自己手中的原始文件，甚至是重要图片，通过远距离及时、准确地发送到对方手中，一直是人们迫切的要求和美好的愿望。为了实现这一愿望，无数的科学家和无线电爱好者都在努力地钻研着。德国的保尔尼波科夫就是其中的一个。
1883年尼波科夫还是德国高等院校中的一名大学生。有一天，他在教室里看到两个同学正在做一个十分有趣的游戏：这两个同学分别坐在各自的桌子旁，手中各持一张大小相同的画满小方格的纸，只见一张纸上写着一个黑色的英文字母“G”，而另一张纸上没有字母。纸上有字母的一方持有者充当发送方，按照纸上每一小格是黑还是白，从左边开始自上而下地一格一格将信息传给接收方，接收方了解到第几格是黑色时，就用笔将自己手中纸上的相应小方格涂黑，而对白色的方格就空着不涂。结果，最后接收方同学的小格纸上也出现了一个与发送方同学手中纸上一样的字母“G”。尼波科夫看完后颇受启发，立即想到：无论是简单的照片还是复杂的照片，都是由无数密密麻麻的小黑点组成的。就是说这些黑色的小点子是构成照片的基本元素，即被称为像素。像素越细、越多、越重，照片就越清晰。尼波科夫随即进一步想到：如果采取化整为零的方法，在发送的地方把需要传送的图像和文字分析成无数的点子，再借用一定的科学手段把这些点子变成电信号传递到接收的地方进行破译，最后就一定能得到和发送方手中一样的图像和文字。于是，他一头扑进了寻找传送、破译的研究试验之中。经过反复努力，尼波科夫终于发明了圆盘式传输装置，从而打开了传真通信的大门。到19世纪末，科学家根据这一原理首先发明了电报传真技术。
经过几代科学家的努力，终于在1925年，美国无线电公司研制出了世界上第一部实用的传真机，可以通过有线电和无线电快速、准确地传送文件和图片。但这种传真机传送图像的清晰度、传送速度以及光源亮度等还不甚让人满意。1930年，美国物理学家弗拉基米尔茨沃里金发明了摄像管，同时其他科学家又发明了电子束管等先进电子元件，传真机的性能得到了很大的改进。到了20世纪60年代激光技术被发明后，光源问题得到圆满解决，传真效率也得到前所未有的提高——直到这时，现代意义上的传真机才开始大规模进入现代社会。
进入20世纪70年代后，传真机开始在不知不觉中成了办公设备市场的重要组成部分。1980年，一项新标准的制定使现代传真机得以面世。这项标准能够把文件或图片转换成数据化的信息，然后通过普通的电话线在1秒或者是更少的时间内发送给对方。此后，传真机几乎在一夜之间成为商业办公室的标志性设备——众多大大小小的企业同时发现，离开了传真机，企业的业务就无法正常运行。由此，传真机被誉为“办公室里的好帮手”。到了1980年的末期，传真机的实际应用已经达到了顶峰，从而使得传统的传真电报业务量下降了一半。
但是，随着电子计算机因特网的出现，传真机已经走过了自己的短暂的风光时期，开始逐渐让位于电脑网络。
中子的发现
电子、放射性和X射线的发现，就像给人类一把“金钥匙”，打开了通往微观世界的大门；卢瑟福提出的“原子有核模型”开创了人们正确认识原子结构的新纪元。20世纪的物理学，已经超出了经典物理的范畴，并以雄健的步伐跨进了微观世界的腹地，许多令人振奋的发现接踵而来。1932年，查德威克发现了中子，由此澄清了原子核结构问题，完成了一幅由电子、质子以及中子组成的原子图像。中子的发现，无疑是这幅图画中最精彩的一笔。有人甚至把中子发现的年份看做是原子核物理诞生的年份。回顾中子发现的历史，曲折而富有戏剧性，发人深思，它的意义是非常深远的。
