公務(wù)員行測(cè)備考之常識(shí)判斷-現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)

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　　現(xiàn)代自然科學(xué)的發(fā)展和重要成就

　　20世紀(jì)以來(lái)的自然科學(xué)發(fā)展歷程中，出現(xiàn)了以相對(duì)論、量子力學(xué)、基因理論和系統(tǒng)理論創(chuàng)立為主 要內(nèi)容的現(xiàn)代科學(xué)革命，從而使自然科學(xué)的認(rèn)識(shí)領(lǐng)域突破了宏觀世界，迅速向宏觀、微觀和中觀世界 進(jìn)軍。

　　(一)現(xiàn)代物理學(xué)

　　19世紀(jì)末物理學(xué)三大發(fā)現(xiàn)拉開(kāi)了現(xiàn)代物理學(xué)的序幕。物理學(xué)研究領(lǐng)域也由宏觀低速運(yùn)動(dòng)進(jìn)人微觀 高速運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域。相對(duì)論和量子力學(xué)是這場(chǎng)物理學(xué)革命的兩大碩果，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的兩大基礎(chǔ)理論。

　　1.三大發(fā)現(xiàn)

　　(1)X射線的發(fā)現(xiàn)。

　　德國(guó)著名物理學(xué)家倫琴在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)真空放電管放出的射線不僅能促使某些物質(zhì)發(fā)出熒光，而 且還具有很強(qiáng)的穿透力。這些性質(zhì)都不是陰極射線所具有的。倫琴稱這種性質(zhì)未知的射線為X射 線。1895年12月28日倫琴宣布了自己的這一發(fā)現(xiàn)。

　　(2)天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。

　　法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)發(fā)射射線是鈾原子本身的性質(zhì)。這就是最早發(fā)現(xiàn)的放射性現(xiàn)象，鈾 成為人們發(fā)規(guī)的第一個(gè)放射性元素。

　　對(duì)放射性研究做出重大貢獻(xiàn)的是波蘭出生的物理學(xué)家居里夫人。1898年7月，居里夫婦兩人合 作工作，找到新放射性元素釙;1898年11月，他們又宣布發(fā)現(xiàn)了一種比鈾強(qiáng)得多的新放射性元素鐳。

　　(3)電子的發(fā)現(xiàn)。

　　1897年，英國(guó)物理學(xué)家湯姆遜對(duì)陰極射線作了定性和定量的研究，終于弄清了陰極發(fā)出的射線實(shí) 際上是帶負(fù)電的粒子流，各種金屬作陰極都會(huì)發(fā)射出同樣的粒子流，其荷質(zhì)比是恒定值。湯姆遜把這 種粒子稱為電子。

　　2.原子核物理學(xué)

　　原子是由原子核和電子組成的，原子核含中子和質(zhì)子，統(tǒng)稱核子。原子核裂變產(chǎn)生的巨大能量即原 子能。

　　1919年，著名物理學(xué)家盧瑟福用a粒子做炮彈轟擊原子核時(shí)，首次發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。1932年，英國(guó)的查 德威克又在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了構(gòu)成原子核的另一種基本粒子，即中子。質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子。

　　意大利物理學(xué)家費(fèi)米提出了原子核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)觀點(diǎn)，即認(rèn)為用鈾核裂變時(shí)放出的新中子去 轟擊其他鈾核使之發(fā)生連鎖反應(yīng)，裂變時(shí)由于質(zhì)量虧損會(huì)放出巨大能量。這就是原子彈和原子能反 應(yīng)堆的基本原理。1942年，費(fèi)米制成世界上第一個(gè)原子能反應(yīng)堆后，原子能便從實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向應(yīng)用。現(xiàn)代 原子能工業(yè)已得到迅速發(fā)展，為人類的能源開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了極其美好的前景。

　　3.粒子物理學(xué)

　　(1)三類基本粒子。

　　迄今為止，人們已認(rèn)識(shí)到構(gòu)成物質(zhì)的最小組分：輕子(只參加弱相互作用、電磁相互作用的費(fèi)米 子)，夸克(感受強(qiáng)作用力的帶電粒子)，媒介子(傳遞相互作用的粒子)。

　　(2)三種作用力。

　　所有作用在物質(zhì)上的力可歸結(jié)為三種：引力——由引力子傳遞的最弱的力，但在宇宙大距離、大 質(zhì)量尺度上卻是強(qiáng)有力的一種力;強(qiáng)力——由膠子攜帶僅在原子核內(nèi)夸克之間起作用的短程力，即將 夸克膠結(jié)在一起的色力，使原子核保持為一個(gè)整體;統(tǒng)一的電弱力——以電磁力和弱力兩種表現(xiàn)形式 出現(xiàn)的同一基本力，經(jīng)受了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的電弱統(tǒng)一理論描述的一種力。

　　例：強(qiáng)子是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的粒子。強(qiáng)子內(nèi)部更小的點(diǎn)狀粒子為( )

　　A.電子 B.中子

　　C.質(zhì)子 D.夸克

　　【解析】答案為D。在20世紀(jì)60年代早期，物理學(xué)家蓋爾曼發(fā)現(xiàn)強(qiáng)子的結(jié)構(gòu)可以用更加基本的粒子解釋，這種粒子即夸克。(2009年四川•瀘州)

　　4.相對(duì)論

　　相對(duì)論是愛(ài)因斯坦創(chuàng)立的物理學(xué)理論，描述物體的高速運(yùn)動(dòng)和相關(guān)的時(shí)空性質(zhì)。相對(duì)論引發(fā)了 現(xiàn)代物理學(xué)革命，同時(shí)也深刻影響了人類的時(shí)空觀，包括狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論。

　　(1)狹義相對(duì)論。

　　狹義相對(duì)論假定：光的傳播不需媒介，真空中的光速在一切慣性坐標(biāo)中均是一個(gè)常數(shù)(C)。在此 基礎(chǔ)上進(jìn)一步認(rèn)為:一切客觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在各個(gè)不同的慣性坐標(biāo)中均有相同的形式。根據(jù)狹義 相對(duì)論，運(yùn)動(dòng)的尺子要縮短，運(yùn)動(dòng)的鐘會(huì)變慢，光速是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的極限，兩個(gè)事件的同時(shí)發(fā)生是相 對(duì)的。

　　(2)廣義相對(duì)論。

　　愛(ài)因斯坦從牛頓第二定律中的慣性質(zhì)量和萬(wàn)有引力定律中的引力質(zhì)量?jī)烧呦嗟鹊氖聦?shí)出發(fā)，提 出著名的等效原理和廣義協(xié)變?cè)��?建立了新的引力理論——廣義相對(duì)論。根據(jù)廣義相對(duì)論，時(shí)空的 性質(zhì)不但取決于物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，而且也取決于物質(zhì)在空間的幾何分布。物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)在決定時(shí)空性質(zhì)方 面有等價(jià)性。在引力場(chǎng)中，空間不再平直，而是彎曲的。物質(zhì)密度高的地方引力場(chǎng)強(qiáng)度大，時(shí)空也彎 曲得厲害，其中時(shí)間的彎曲是指時(shí)間流逝的節(jié)奏。“物質(zhì)告訴時(shí)空怎樣彎曲，時(shí)空告訴物質(zhì)怎樣運(yùn) 動(dòng)。”物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)和時(shí)空三者之間有不解之緣。

　　(二)現(xiàn)代化學(xué)

　　19世紀(jì)，門(mén)捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律后，元素性質(zhì)隨原子量的增加而呈周期性變化的現(xiàn)象引起很多 科學(xué)家的關(guān)注。

　　原子核電荷數(shù)的研究科學(xué)地解釋了元素在周期表中的排列順序，解決了長(zhǎng)期以來(lái)門(mén)捷列夫按原 子量排列的化學(xué)元素周期表中有幾對(duì)元素位置顛倒的問(wèn)題，將周期律提到了一個(gè)新的理論高度。

　　新元素的發(fā)現(xiàn)擴(kuò)大了元素周期表。1869年，門(mén)捷列夫公布的元素周期表中只有66個(gè)元素，到1894 年，已發(fā)現(xiàn)的元素增至75種。到1945年，先后發(fā)現(xiàn)了锝、鈁、砹和钷,樣，1～92號(hào)元素全部被發(fā)現(xiàn)。

　　(三)生命科學(xué)

　　1.生命的物質(zhì)基礎(chǔ)

　　(1)細(xì)胞。

　　細(xì)胞是一切生命體的基本單位，植物和動(dòng)物的發(fā)育過(guò)程就是新細(xì)胞形成的過(guò)程。細(xì)胞內(nèi)部有細(xì) 胞核，外部是細(xì)胞質(zhì)，最外層是細(xì)胞膜。細(xì)胞質(zhì)主要由蛋白質(zhì)和核糖核酸(RNA)構(gòu)成，細(xì)胞核中最重 要的物質(zhì)是脫氧核糖核酸(DNA)。

　　(2)蛋白質(zhì)。

　　蛋白質(zhì)是一類極為復(fù)雜的含氮化合物，它是構(gòu)成生物體的主要成分,也是構(gòu)成細(xì)胞的基本物質(zhì)材 料，占生物體干物質(zhì)重的50%。所有的蛋白質(zhì)都含有碳、氫、氧、氮四種元素。組成蛋白質(zhì)的基本單位 是氨基酸。

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