物理与科技

　　物理学是科学技术的基础，没有物理学的研究就不会有蒸汽机的发明，就不会有今天的工业电气化和现代的无线电通信，就不会有今天的微型计算机、激光、核能、纳米科学和技术等各种各样的高新技术。我们对几种科学技术进行了简单的研究。

太阳能热水器

　　太阳能热水器是一个光热转换器，太阳能热水器通常由集热器、绝热贮水箱、连接管道、支架和控制系统组成。太阳能集热器是太阳能热水器接收太阳能量并转换为热能的核心部件和技术关键，其造价约占太阳能热水器总造价的二分之一左右。玻璃管式太阳能热水器根据热介质的不同又可分为全玻璃真空管集热器和热管真空管(玻璃金属结合)集热器两种。它们的主要关键部件玻璃真空集热管或热管真空集热管。目前，最普及的全玻璃真空集热管像一个拉长的暖水瓶，由两根管长为1.2米或1.5米，内外径分别为 37毫米和 47毫米的同心圆玻璃管经抽真空而成的。

　　太阳能热水器原理是什么?

　　在玻璃真空集热管内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层，用来最大限度的吸收太阳辐射能。经阳光照射，光子撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升高，密度减小，热水向上运动，而比重大的冷水下降。热水始终位于上部，即水箱中。太阳能热水器中热水的升温情况与外界温度关系不大，主要取决于光照。当打开厨房或洗浴间的任何一个水龙头时，热水器内的热水便依靠自然落差流出，落差越大，水压越高。

　　太阳能热水器有什么优点呢?

　　(1)更安全：置于楼顶，利用阳光加热，特别安全，无人身安全危险。辅助电加热部分具备多重保护功能。在18摄氏度以上环境中正常运行。无任何污染，属于绿色环保产品。本公司严格操作规程，确保防雷、防台风。

　　(2)更方便：经阳光加热的水，用保温水箱储备，昼夜降温小于5摄氏度，不论早晚，在您需要时打开水龙头，热水源源而来。热效高、保温好，水箱有三天保温性能。

　　(3)更合算：您可尽情享受太阳年复一年免费供应的热水，节能等于省钱，使用寿命长达15年。比电热水器、燃气器更合算。

　　(4)更耐用：全不锈钢水箱内胆及支架，优质真空管，整体寿命长达15年，比其他热水器延长使用期8—10年。

　　(5)更实用：现代家庭豪华住宅有多个浴室，如安装几台其他热水器，价格不低，且会污染环境。一台家用太阳能热水器将水送到各浴室，既卫生又省事，品种规格齐全，满足各地不同层次消费需求。

纳米技术

　　纳米是长度单位,等于10亿分之1米,即1nm=0.000000001m,大体上等于四个原子的直径。纳米科学是研究在千万分之一米到十亿分之一米内，原子、分子和其他类型物质的运动和变化的学问。在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工，称为纳米技术。在20世纪里，人们对物质世界的研究已经深入到分子、原子的微观领域，但宏观世界和微观世界并不是直接相连的，在它们之间还存在一个过渡区———纳米世界。它们是由几十个或成千个原子、分子“组合”起来的纳米粒子或“人工分子”。这种“人工分子”往往具有人们意想不到的性质，当它们继续长大或以通常的方式聚集成大块材料时，原有的奇特性质又会消失。著名物理学家、诺贝尔物理奖获得者理查德·弗曼在1959年曾设想：“如果有一天可以按人的意志安排一个个原子，将会产生怎样的奇迹?”今天，这个美好的设想已经成为现实。

　　纳米技术自80年代末期诞生以来，正在迅速崛起，人们利用纳米技术，已经创造出超微碳分子算盘、纳米管、微电机系统、微型机器等一系列新成果。(下面我们来看一些纳米技术的图片)纳米技术将对信息技术、生命科学、分子生物学、新材料等的发展提供一个新的技术基础。著名科学家钱学森曾预言：“纳米和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点，会是一次技术革命，从而将是21世纪又一次产业革命。”纳米技术开辟了人类认识世界的新层次，标志着科学技术的发展进入了一个崭新的时代———纳米科技时代。

　　纳米材料的应用广泛，用纳米材料做成的防水布料，水落在上面，就像落在荷叶上一样，变成了一粒粒水珠。如果把透明、防油、防水的纳米材料颗粒装饰在大楼表面或窗玻璃上，大楼不会被空气中的油污弄脏，玻璃也不会沾上水蒸气而永远透明。甚至可以设想将这种颗粒放到织物纤维中，做成的衣物不粘污物，可以省去洗衣的麻烦，节约水资源，减少环境污染。此外，如果将具有吸收电磁波特性的纳米材料涂在冰箱、微波炉、电视、电脑等家用电器上或墙壁上，就可实现人们生活在没有高频电磁场环境中的希望。

　　在医学、生物工程上，如果把利用纳米微粒制造的多种功能的微型机器人置入人体血管内，可以对病人进行全身健康检查和治疗，包括疏通脑血管中的血栓，清除心脏动脉脂肪沉积物等，甚至还可以吞噬病毒，杀死癌细胞。如果把纳米药物做成膏药贴在患处，药物可以通过皮肤直接被吸收，而无须注射，省去了注射可能会带来的感染。把药物制成纳米颗粒或者把药物放入磁性纳米颗粒的内部，这些颗粒就可以自由地在血管和人体组织内运动，如果在人体外部加以导向，使药物集中到病灶中，那么药物治疗的效果会大大地提高。

　　在材料工程方面，如果把金属纳米颗粒粉制成块状金属材料，它会变得十分结实，强度比一般金属高几十倍，同时又可以像橡胶一样富于弹性。总有一天会制造出具有如此神奇性质的纳米钢材和纳米铝材。用这种材料制造汽车、飞机或轮船，会使它们的重量减少到1/10。一辆摩托车的重量会变成只有20公斤—30公斤。另外，目前正在研制的一种新型纳米材料——纳米碳管，也是一种非常奇特的材料，它兼具金属性和半导体性，强度比钢高一百倍，比重却只有钢的1/6。用这样轻柔而又非常结实的材料做防弹背心是再好不过的了。

　　我国的自然资源有限，要在新世纪成为一个强国，必须要有一些能弥补和加强中国弱项部分的先进科学技术，其中纳米技术应列为首要发展的先进技术。我国科技工作者于80年代就开始了纳米材料的研究。经过多年的努力，目前我国已初步形成纳米材料研究基地，能制备出品种多、质量高的纳米材料，并有了一支颇具实力的研究队伍，在基础研究和应用研究方面都取得了一些引人瞩目的成果。比如纳米硅基陶瓷系列粉的研制成功使我国成为世界上能生产纳米粉的少数国家之一;利用纳米技术研制的超高精度测量仪，在分辨率、精度等主要技术方面也达到了国际领先水平。

“神州号”飞船

　　为了探索宇宙究竟有多大，人们研制各种火箭、宇宙飞船、航天飞机、人造卫星等，它们带着人们的期盼飞上太空。中国航天作为一个重要组成部分，其发展历程是一部壮丽的史诗，是中国人民不屈意志和智慧的结晶。

　　神州号飞船是我国航天部门花费10年时间精心打造的载人飞船，它具有起点高，实用性强，一船多用，舒适度高等特点。从1999年以后，神州飞船共进行了6次飞行，每次都成功升空，出色完成任务后,安全返回地面。

　　1999年11月20日，神州1号飞船发射成功，它绕地球飞行14圈后，以惊人的精确度降落着陆场，取得了圆满的成功。

　　2001年1月10日，神州2号飞船发射成功，虽然它载人所需的设备还不齐全，但轨道仓已经是正式产品，载有许多的空间实验设备。

　　2002年3月25日，神州3号飞船发射成功，它在神州2号的基础上进行了改进,增加了部分载人所需的设备和保证航天员的逃逸救生功能，尤其是首次装载模拟人。

　　2002年12月30日，神州4号飞船发射成功，它在神州3号的基础上进一步改进和完善了载人所需的各种设备和技术。

　　2003年10月15日、16日，神舟5号飞船发射、回收圆满成功;作为我国第一艘载人飞船，神舟5号在神舟4号的基础上对乘坐的安全和舒适性又作了进一步的改进和完善，并且按照乘坐1名航天员的要求作了修改。神舟5号飞船是自动化程度非常高的载人飞船。

　　2005年10月12日、17日神舟6号飞船发射回收成功。是我国第一次将两名航天员同时送上太空，进行两人五天的飞行，首次进行了真正意义上有人参与的空间实验活动。

　　承担神舟7号飞船发射任务的运载火箭目前已进入研制阶段。媒体报道，按预定计划将在2008年发射。

　　从神舟1号到神舟6号，足以说明：中国已经成为世界上的航天大国，中国的航天技术正在进一步地改善和发展。

　　也许再过几十年，地球上的居民会移居到其它星球，在更好的环境中生存。但这需要人们不断地探索，不断地发现。相信这个猜测在不久的将来会成为现实。

　　现代社会，科学技术迅萌发展，还有数字电视、激光技术、超声技术等，他们与物理知识密切相关。我们对这几个问题也只是粗浅的研究，他们还有更深刻的科学道理。这需要我们扎实的学好物理知识，探究深奥的科学道理。