《科学故事2020合集》

科学，分科而学的意思，后指将各种知识通过细化分类(如数学、物理、化学等)研究，形成逐渐完整的知识体系。它是关于发现发明创造实践的学问，它是人类探索研究感悟宇宙万物变化规律的知识体系的总称。下面小编给大家介绍关于科学故事，方便大家学习。

　　科学故事1

航天飞机是一种载人的太空飞行器。它的最突出优点在于可以反复使用，因此是空间技术发展进程中的一个突破。它为人类探索宇宙、开发太空领域提供了经济实用的工具，所以航天飞机的发明被称为人类通向宇宙之路的又一块里程碑。

在航天飞机诞生之前，人类探索太空的工具，不论是人造卫星、登月飞船，还是随后的太空实验室，都是通过发射一个又一个功率巨大的运载火箭来把它们送上太空的。运载火箭是使卫星和飞船进入预定轨道运行的主要运输工具。

研究、设计和制造这样的运载火箭需要耗费大量的人力、物力和财力，这种代价高昂的运载火箭只能使用一次;每发射一次卫星或飞船都要重新制造一个甚至几个运载火箭。1969年，美国发射的第一次把人送上月球的“土星”5号运载火箭和阿波罗登月飞船，起飞总重量为2800多吨，但除了约5吨重的登月指令舱外，全部器件只使用一次就丢弃在宇宙空间。像这样的发射，每次要花费1750万美元。正因为如此，所以美国的“阿波罗计划”到1972年12月19日，“阿波罗”17号宇宙飞船运载3名宇航员登月归来以后,就此告一段落。

不过，有很多宇航方面的专家不肯罢休，他们始终认为探索宇宙，能为人类带来无法估量的好处。所以，每年仍然有一人批人造卫星飞上天空。美国宇航局的科学家还利用“阿波罗计划”中已造好而没有来得及利用的“土星”5号火箭，成功地发射了太空实验室。然而，由此也带来了麻烦：施放到太空围绕地球运转的人造卫星并不能保证百分之百地投入使用，有时由于装在它“肚子”里的仪器设备发生了意料不到的故障，导致整个卫星失效。像这种局部损坏，只须稍加修理就能正常工作的人造卫星不是很少而是有不少。它们不能发挥作用，只是绕着地球一圈又一圈地转，变成了太空的“流浪汉”;如果碰巧撞上了正在正常飞行的人造卫星，还会引起一场爆炸，那时它们就是十足的“闯祸坯”了。还有那种比人造卫星更复杂、高级、造价更高的太空实验室，一旦它贮存的食物、氧气、实验物品花尽用完以后，无法得到补充，结果也逃脱不了被丢弃的命运。它和失效的人造卫星一样，白白占据了地球上空目前已经显得很“拥挤”的运转轨道的位置。

当然，也可以另外派一艘宇宙飞船到轨道上去给实验室送货上门;但这样一来，问题义涉及到每次要动用一枚只能用一次、价值几千万美元的运载火箭，花费太大了啊!

这种被动局面严重地阻碍了宇宙航行事业的蓬勃发展。因此，研究一种可以重复使用的工具，以便大大降低宇宙航行的成本，就成了人们发展宇宙航行事业的迫切需要。

对于这种未来的运载工具应该具备什么特点呢?各方面的专家为当时还没有出生的“胎儿”勾勒了一副大致的“面貌”：

它必须可以重复使用、经久耐用，在完成了各项任务以后，能像普通飞机一样飞回来在常规机场跑道上平稳降落。

它必须能携带各种各样的人员，包括没有受过专门飞行训练的普通人。

它必须有较宽大的货舱，可以容纳各种各样的物品，而随机的科学家只须通过短距离的通道就能够进入货舱，进行各项理化实验。

它能随时改变自身的运行轨道，跟正在绕地球运转的各种人造卫星、太空实验室靠拢甚至对接，从而对那些失效的人造卫星进行修理保养工作，为太空实验室运送物资，担负太空紧急救援任务。

它必须能施放和回收各种人造卫星，或者作为一种中间站，供飞往其他星球的宇宙飞船起落逗留。

—句话，它是一种具有运载火箭性质、来回于太空与地球之间、像飞机—样的宇宙运输工具，它的名称就叫“航天飞机”。

美国是最早研究航天飞机各种可行方案的国家。从1969年停止“阿波罗计划”以后，就立即集中5万名高级技术人员，花了差不多10年时间和将近100亿美元的研制费用，终于把一张张蓝图上的东西变成了一架真正的航天飞机。1981年4月12日上午7时，在美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角肯尼迪空间中心第39号发射台上，升起了世界第一架航天飞机“哥伦比亚”号。从此，宇宙航行的新纪元开始了。

1981年4月12日，世界上第一架航天飞机“哥伦比亚”号，在一片欢呼声中徐徐上升，进入太空，在轨道上遨游了54小时后，安全返回地面。至1991年止有5架航天飞机曾在太空遨游，其中美国有4架，前苏联有1架。

航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具，是航天史上的一个重要里程碑。

航天飞机是往返于地球表面和近地轨道之间。运送有效载荷(如卫星、物品等)的飞行器，可以重复使用。

航天飞机设计成用火箭推进的飞机，它发射时像火箭那样垂直起飞，返回地面时能像滑翔机或飞机那样下滑和着陆。航天飞机集中了许多现代科学技术成果，是火箭、航天器和航空技术的综合产物。它的特点是可以多次使用(火箭都是一次使用的)，发射成本较低，用途广泛。

美国“哥伦比亚”号航天飞机由一个轨道器、1个外贮箱和2个固体火箭助推器组成。

轨道器是航天飞机最复杂的部分，外形是一个三角翼滑翔机，长约37米，高17.3米，翼展24米，它的货舱能把29.5吨重的有效载荷送上地球轨道，并能把15吨重的有效载荷带回地面。它可乘坐3?7名航天员，在轨道上连续飞行7?30天。

外贮箱是航天飞机最大的部件，也是唯一不可回收的部件，用于贮存航天飞机的燃料——液氢和液氧，并向发动机输送燃料。它长47.1米，直径8.38米，装满燃料后重约740吨。

固体火箭助推器内装固体燃料，为航天飞机垂直起飞和飞出大气层提供约78%的动力。它长45.5米，直径3.7米，重约566吨，使用寿命为20次。

从1981年4月?1991年4月，航天飞机在太空中飞行了40次，完成了许多科学实验和研究项目，也执行了多次军事飞行任务，取得了许多重大科学技术成果，获得巨大的经济效益。

　　科学故事2

柴油机车

鲁道夫?狄塞尔是德国著名的热机工程师、柴油机的发明家。他在科学上的最大贡献是发明了以柴油为燃料的新型内燃机。这是19世纪末最重要的机械发明之一。柴油压缩点火式发动机发明后，成为蒸汽机车的竞争对手。

1912年，瑞士温特图尔市的絮尔泽工厂制造出了世界上第一台柴油机车。机车重85吨，功率为 1200马力。在此之前，柴油机轨道车已由“汽车之父”-德国人戴姆勒研制成功。但将这一原理运用于牵引列车，却困难重重，关键问题是如何将动力传递给轮轴。因为和蒸汽机相比，柴油机的传动要猛烈得多。后来人们将发动机和轮轴之间的机械传动改为电动传动，即由柴油机带动发电机向电动机供电。

柴油机车不仅效率高，且只需蒸汽机车20%的燃料费，还能制造数马力至数万马力大小不同的引擎。所以第二次世界大战以后，使用柴油机车的国家日益增多，并逐步取代了蒸汽机车的地位。

　　科学故事3

地下铁路

19世纪，人类迸人蒸汽机车时代。1830年以后，铁路以英国为中心，在欧洲和美国等地获得了蓬勃发展。然而，蒸汽机车喷出的滚滚浓烟不仅污染城市，而且使得城市里的各种交通工具出现混杂?导凡徽浚?鸪滴薹ǜ咚僭诵小6源耍?腥颂岢觯航ㄉ韪呒芴?坊虻叵绿?贰W钤绲牡叵绿?飞杓普呤怯⒐?锥氐囊幻?墒Σ槎?埂てぐ⒀贰K??46年向英国首都铁路委员会提出了实施方案。但政府拖至1853年才批准建设地下铁路，并成立了诺斯?梅特罗波利坦铁路公司。其后，又因财政上的困难，推迟了开工时间。1860年 1月，伦敦地下铁路采用明挖法开始施工，在犹斯顿广场埋下第一根桩。以后又遭到一些市的反对，历经波折与坎坷，终于在1863年修建成功。 1863年1月10日上午9时正式运送乖客。开始通车时，使用6辆机车车头，各牵引4辆客车，每隔15分钟运行一次。第一天运行总计120列，所运乘客3万人。这条地下铁路中间共设7个站，两头终点站是法林顿大街和帕廷顿站，全程行驶32分钟。车厢内使用煤气灯照明，根据当时的《每日电讯报》报道：“……一等厢内煤气灯很亮，可以毫不费力地读报纸。”

1872年，在美国纽约城建起了世界第一条高架铁路。而这种铁路的隆隆噪声又受到了市民们的强烈反对，只得在一些大城市暂时利用有轨马车作为市内交通工具。

1890年，德国和美国先后制造出一些相当优秀的电力机车，从此电力机车替代了蒸汽机车用于地下铁路。美国为解决高架铁路的喧闹问题，在波士顿建筑了使用了电力机车的地下铁路子1904年通车。1900年，法国巴黎举”万国博览会，地下铁路同时通车，与此同时，德国在柏林修建的地下铁路也千1900年竣工。

地下铁路按施工方式可分为明挖和暗挖式两种，按地下铁路所处的位置又可分为地下、地面及高架线路，地下线路是地下铁路线路的基本形式。地下铁路可分成许多段，在不同深度的地下建造。例如：有些段是建筑在道路的表面之下，而有些段则建筑在地下数公尺处。地下铁路的车站是沿路线建在地下，靠一般楼梯或电扶梯与地面连通_轨道是使用一般的铁轨。

今天，世界上许多大城市已拥有一条或数条地下铁路，这是解决大城市交通拥塞以及大量、快速、安全地运送乘客的一种现代化的交通工具。从地下铁路的长度来看，超过100d里的城市有：纽约、伦敦、巴黎、东京、莫斯科、芝加哥、旧金山、斯德哥尔摩和柏林等，其中，世界首建地下铁路的英国伦敦已具有长达365公里的地下铁路，美国纽约具有480公里、法国巴黎具有190公里地下铁路。

　　科学故事4

灯塔

灯塔辉映四海，巍峨挺拔，象一颗提灿夺目的夜明珠。假若航行在狭窄或危险的海域中，你自然会借助灯塔的帮助，从它那熠熠光芒中领略脉脉深情，驾船经过时总会情不自禁地拉响船笛，以回报航海者的满腔敬意。

追根溯源，自人类开始航海起，航标便应运而生并逐渐发展起来，日趋成熟后产生了它的高级形式??灯塔。灯塔源于土耳其，公元前7世纪，土耳其人在达达尼尔海峡的巴巴角上安装了最早的灯塔。它象一个钟楼，楼顶上有一盛放木炭的容器，人们将木炭点燃，用火焰指引航路。曾被称为世界闻名的七大奇观之一的亚历山大帕诺斯灯塔，建于公元前280年，灯塔高达130米，楼顶内的木柴火焰通宵达旦，它屹立了 1500年之久，不幸毁于 1302年的地震。

18世纪以前的灯塔，一直以柴火为光源。1780年，瑞士人阿尔岗制成具有扁平灯芯的油灯;阿瑟?基特森发明了煤油灯头，使油灯技术有了新发展;戴维?胡德又对其作了改进，使这种灯至今沿用在非电器化灯塔上。1752年，英国人威廉?哈钦森研制成抛物面反光镜，可增大光信号的强度。1821年，德国工程师奥古斯坦?菲涅尔设计的凸透镜代替了灯塔上原有的普通透镜。从1859年开始，一些灯塔逐步采用了电气照明，从而大大改善了照明效果。

随着科学技术的不断发展，现代灯塔已打破了那些传统的由水泥和砖块砌制而成高塔的旧模式。如：日本已使用塑料灯塔，重量轻，耐腐蚀、易修理;美国的几百个灯塔已改用遥控装置;法国的一座新灯塔，光强达到5000万烛光，白天在40公里远处也能看到;苏联则在灯塔上安装鳞激光导航器，光束不散射，透雾力度强;英国已在大海的灯塔旁建起了直升飞机的停机坪;而澳大利亚则出现～座上部半圆形呈了望台状的灯塔，样式更为别具一格。

灯塔多彩多姿，光芒四射，它永远是航海者的忠实伴侣，是茫茫大海中永不疲倦的眼睛。

　　科学故事5

磁悬浮列车

磁悬浮列车的原理并不深奥。它是运用磁铁‘间性相斥，异性相吸”的性质，使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上，使列低耆?牙牍斓蓝??⌒惺唬?晌?拔蘼帧绷谐担?彼倏纱锛赴俟?镆陨稀U饩褪撬?降摹按判?×谐怠保?喑浦??按诺娉怠薄?br> 由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：～种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，便车体悬浮运行的铁路;另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10一15毫米的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。

磁悬浮列车与当今的高速列车相比，具有许多无可比拟的优点：由于磁悬浮列车是悬浮于轨道上行驶，导轨与机车之间不存在任何实际的接触，成为“无轮”状态，故其几乎没有轮、轨之间的摩擦，时速高达几百公里;磁悬浮列车”可靠性大、维修简便、成本低，其能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一;噪音小，当磁悬浮列车时速达 300公里以上时，噪声只有65分贝，仅相当于一个人大声地说话，比汽车驶过的声音还小;由于它以电为动力，在轨道沿线不会排放废气，无污染，是一种名副其实的绿色交通工具。

1911年，俄国托木斯克工艺学院的一位教授曾根据电磁作用原理，设计并制成了一个磁垫列车模型。该模型行驶时不与路轨直接接触，而是利用电磁排斥力使车辆悬浮而与铁轨脱离，并用电动机驱动车辆快速前进。

1960年美国科学家詹姆斯?鲍威尔和高登?丹比提出磁悬浮列车的设计，利用强大的磁场将列车提升至离轨几十毫米，以时速300多公里行驶而不与轨道发生摩擦。遗憾的是，他们的设计没有被美国所重视，而是被日本和德国捷足先登。德国的磁悬浮列车采用磁力吸引的原理，克劳斯?马菲公司和MBB公司于1971年研制成常导电磁铁吸引式磁浮模型试验车。英国于1984年在伯明翰建成低速磁力悬浮式铁路并投入使用，其磁浮列车称为“玛戈莱夫”，由一台异步线性电动机驱动，运行时高出轨面15毫米，它由两个车厢组成，每个车厢能载40名乘客。列车上无驾驶员，由计算机自动控制。

随着超导和高温超导热的出现，推动了超导磁悬浮列车的研制。这种超导磁悬浮列车利用超导磁石使车体上浮，通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力。日本于1977年制成了ML500型超导磁浮列车的实验车，1979年在宫崎县建成全长7000米的试验铁路线，1979年12月达到了每小时517公里的高速度，证明了用磁悬浮方式高速行驶的可能性。1987年3月，日本完成了超导体磁悬浮列车的原型车，其外形呈流线型，车重问吨，可载44人，最高时速为420公里。车上装备的超导体电磁铁所产生的电磁力与地面槽形导轨上的线圈所产生的电磁力互相排斥，从而使车体上浮。槽形导轨两侧的线圈与车上电磁铁之间相互作用，从而产生牵引力使车体一边是浮一边前进。由于是悬空行驶，因而基本上不使用车轮。但在起动时或刹车时，还需有车轮做辅助支撑。一这和飞机起降时需要轮子相似。这列超导磁悬浮列车由于试验线路太短，未能充分展示出它的卓越性能。 我国从70年代开始进行磁悬浮列车的研制，首台小型磁悬浮原理样车在1989年春“浮”起来了。1995年5月，我国第一台载人磁悬浮列车在轨道上空平稳地运行起来。这台磁悬浮列车长3.36米，宽3米，轨距2米，可乘坐20人，设计时速500公里。1996年7月，国防科技大学紧跟世界磁悬浮列车技术的最新进展，成功地进行了各电磁铁运动解耦的独立转向架模块的试验。

目前，美国正在研制地下真空磁悬浮超音速列车。这种神奇的“行星列车”设计最高时速为2.25万公里，是音速的20多倍。它横穿美国大陆只需21分钟，而喷气式客机则需5小时。这项计划要求首先在地下挖出隧道，铺设两根至四根直径为12米的管道，然后抽出管道中的空气，使其接近真空状态，最后再用超导方式行驶磁悬浮列车。

展望末来，随着现代高科技的发展，高速、平稳、安全、无污染的磁悬浮列车，将成为对世纪人类理想的交通工具。

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