科学史上的今天——4月24日

老庄. 2014-04-24

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1990年4月24日
哈勃空间望远镜升空

　　1990年4月24日，美国佛罗里达州卡纳维拉角肯尼迪航天中心，数百名天文学家和技术专家翘首注目。远处巨大的发射平台上，“发现号” 航天飞机如同展翼欲升的鲲鹏，正巍然屹立在发射塔边，航天飞机此次飞行肩负重要使命，就是把耗资巨大，深受世人瞩目的哈勃空间望远镜（HST)送入太空。美国东部时间上午8时34分，随着指令的发出，航天飞机喷云吐焰，在轰鸣声中直上蓝天，标志着人类探索宇宙的历程揭开了新的一页。
　　哈勃空间望远镜以当代美国天文学家哈勃（Edwin Powell Hubble，1889、11、20－1953、9、28）的名字命名，是由美国国家航空航天局主持建造的四座巨型空间天文台项目中的第一台，也是迄今为止太空观测项目中投资最多、最受关注的项目之一。
　　天文学的研究以观测为基础。就天文学上许多悬而未决的“宇宙之谜”来说，高分辨率的观测正是破解谜底的关键之一。这也是人类不惜工本进行空间天文观测的主要原因。

　有关空间望远镜的构想，早在20世纪40年代就已显露雏形，而具体的设计和建造则完成于70-80年代。哈勃空间望远镜的外观像一个5层楼高的圆筒，主体长13.2米，最大直径4.3米（其中光学主镜口径为2.4米），两块长达12米左右的太阳能电池翼板伸展在镜筒两侧，总重量达115吨。这是一座高度自动化的空间天文台。哈勃空间望远镜从1979年蓝图设计到1990年投入观测，历时10年，耗资15亿美元。天文学家期望着凭借哈勃空间望远镜那锐利无比的“神眼”，去洞察宇宙深层的奥秘，开辟天文观测的黄金时代。
1990年4月24日
大天文台计划
　　1990年4月24日，美国NASA研发的“哈勃”太空望远镜在佛罗里达州肯尼迪航天中心搭乘“发现号”航天飞机升空，标志着1980年提出的“大天文台”（great observatories）计划进入了新的实施阶段。“大天文台计划”准备分别发射哈勃空间望远镜（左上）、康普顿γ射线天文台（左下）、钱德拉X射线天文台（右上）、斯必泽空间红外望远镜（右下）四座能对电磁波全波段观测的天文观测台站，力求在无地球大气湍流干扰下进行深空观测，期望取得更多的第一手观测资料。
　　作为“大天文台”计划的明星台站哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope，缩写为HST）备受公众关注，是以天文学家爱德温·哈勃命名，它观测可见光波段的太空景象；康普顿伽玛射线天文台（Compton Gamma Ray Observatory，缩写为CGRO）是为了纪念美国物理学家、阿瑟·霍利·康普顿而命名，他是高能天体物理学领域的先驱。康普顿伽玛射线天文台于1991年4月5日发射升空；钱德拉X射线天文台（Chandra X-ray Observatory，缩写为CXO）是美国宇航局于1999年发射的一颗X射线天文观测站，是大型轨道天文台计划的第三颗卫星，以印度天体物理学家钱德拉塞卡命名，它可以观测天体的X射线辐射。其特点是兼具极高的空间分辨率和谱分辨率，被认为是X射线天文学上具有里程碑意义的空间望远镜，标志着X射线天文学从测光时代进入了光谱时代；斯必泽空间望远镜（Spitzer Space Telescope，缩写为SST）是美国宇航局2003年发射的一颗红外天文卫星，是大型轨道天文台计划的最后一台空间望远镜。斯必泽空间望远镜耗资8 亿美元，原名为空间红外望远镜设备（SIRTF），2003年12月，经过公众评选，该卫星以空间望远镜概念的提出者、美国天文学家、已故的普林斯顿大学教授莱曼·斯必泽（Lspitzer）的名字命名。斯必泽空间望远镜工作在波长为3-180微米的红外波段，以取代先前的红外线天文卫星（IRAS）。
　　大天文台计划实施以来，为天文学、天体物理学观测了大量的第一手图片和数据、图表，为科学家解释宇宙的奥秘提供了巨大的实验支持。
1981年4月24日
IBM推出首部个人电脑。

　
　　1981年：IBM推出首部个人电脑。
1970年4月24日
东方红一号升空
　　1970年的今天，随着《东方红》的旋律通过广播电台在神州大地响起，我国自行研制的“东方红一号”人造地球卫星发射成功。中国成为世界上继苏联、美国、法国、日本之后第五个能够独立发射卫星的国家。
　　“东方红一号”人造地球卫星是用我们研制的“长征一号”运载火箭在酒泉卫星发射场发射的。21时35分，“东方红一号”随“长征一号”运载火箭在发动机的轰鸣中离开了发射台。21时48分，星箭分离，卫星入轨。21时50分，国家广播事业局报告，收到中国第一颗卫星播送的“东方红”乐音，声音清晰洪亮。
　　这颗卫星是一个直径约1米的近似球形的多面体，重173千克，比苏联及美、法、日的第一颗人造卫星的重量之和还重。采用银锌电池作电源，采用自旋姿态稳定方式，转速为120转/分。卫星用超短波鞭状天线，腰部装有短波交叉振子天线和微波雷达天线。卫星采用被动式热控制，保证温度处于允许范围内。装载的仪器和设备主要有2.5瓦的20.009兆赫频率发射机、100毫瓦的200兆频率发射机、遥测装置、音乐发生器、雷达应答机、雷达信标机、科学实验仪器和工程参数测量传感器等。卫星以20.009兆赫频率发射《东方红》乐曲、工程遥测参数和科学探测数据。它的任务是进行卫星技术试验，推测电离层和大气密度。
　　人造卫星观测天体不受大气层的阻挡，可接收来自天体的全部电磁波辐射。它们飞行速度高，视野广阔，可用于天文观测、空间物理探测、全球通信、电视广播、军事侦察、气象观测、资源普查、环境监测、大地测量、搜索营救等等。
　　“东方红一号”轨道的近地点为439千米，远地点为2388千米，轨道平面和地球赤道平面的夹角为68.5度，绕地球一周时间为114分钟。把这颗卫星送上太空的“长征一号”运载火箭是一种三级混合型火箭，分别采用液体和固体火箭发动机，全长约30米，起飞重量81.6吨。
　　　“东方红一号”卫星升空后，星上各种仪器实际工作的时间远超过了设计要求。“东方红”乐音装置和短波发射机连续工作了28天，取得了大量工程遥测参数，为后来卫星设计和研制工作提供了宝贵的依据和经验。
1967年4月24日
首个在执行太空任务时遇难的宇航员
　　1967年：苏联宇航员科马洛夫（Владимир Михайлович Комаров，1927、3、16－1967、4、24）在乘坐联盟1号宇宙飞船返航途中，因飞船降落伞故障而死于飞船坠毁，成为首个在执行太空任务时遇难的宇航员。
1911年4月24日
清华大学建校
　1911年：清华大学建校。1909年，清廷利用美国退还部分庚子赔款建立留美预备学校“游美学务处”及附设“肄业馆”。1911年，改肄业馆为“清华学堂”，不久易名“清华学校”，自1925年始设大学部。1928年，南京国民政府接管并建立“国立清华大学”。
1880年4月24日
现代拉链的改进发明者
　　1880年：吉迪昂·森贝克（Gideon Sundback，1880、4、24－1954、6、21）出生，瑞典裔美国电机工程师，现代拉链的改进发明者、专利拥有者。
1851年4月24日
克劳修斯作关于热力学第二定律的重要演讲
　　1850年，德国物理学家鲁道夫·克劳修斯（Rudolf Julius Emanuel Clausius，1822、1、2、－1888、8、24）在《物理学年报》上发表题为《论热的动力和由此得出的热学理论的普遍规律》。其中除了指出卡诺的“热量不减少”的结论不正确外，还提出了著名的“克劳修斯等式”，详细地论述了如何从热功当量定理与卡诺定理得到了一个新的定律，就是后来所称的热力学第二定律：热量不可能自动地从较冷的物体转移到较热的物体，为了实现这一过程必须消耗功。
　　1854年，克劳修斯又发表了《论热的机械理论和第二个原理的另一形式》，给出了热力学第二定律的数学表达形式。1865年4月24日，在苏黎世举行的科学家协会的会议上，克劳修斯作题为“关于热的动力理论主要是方程的各种应用的方便形式”的演讲，对热力学第二定律给出了他认为最简单而又最一般的形式，并证明了它的必要性。他发现，一个系统的热含量与其绝对温度之比，在系统孤立（不与外界发生物质和能量交换）之时总是会增大，在理想状态下，将保持不变，但在任何情况下都不会减少。克劳修斯将之“熵”。热力学第二定律因而被成说熵增加定律。
　　1867年9月，克劳修斯在法兰克福第41界自然科学家和医师集会的全体会议上，把热力学第二定律推广到整个宇宙，得出热寂说结论。他认为：“对到处不断发生的转变过程简短表述为：宇宙的熵趋向于一个最大值，宇宙越接近熵的最大极限状态，它继续变化的机会就减少，宇宙将牌一个死寂的永远状态。”这个说法还在争论中。热力学第二定律实际还否定了“第二类永动机”存在的可能性。
1800年4月24日
美国国会图书馆成立
　　1800年4月24日：美国国会图书馆（Library of Congress）成立，是美国国会的附属图书馆，也是美国实际上的国家图书馆，为美国5个国立图书馆之一。最初是为美国国会服务的学术图书馆。国会图书馆是对外开放的，读者只要使用借阅证就能进入读者阅览室阅读读书，年满17岁，持有带照片的身份证明，就可以向国会图书馆申请办理免费阅读证，国会图书馆的书籍文献不供外借，只能在馆内阅读。图书馆为读者提供美国国会的史料、会议记录、宪法等重要资料，供读者查阅。
　　整个馆书籍收藏量有3000 万种，涵盖了470种语言，超过5800万份手稿，是美国最大的稀有书籍珍藏地点。其中包括了《古登堡圣经》超过一百万份美国政府刊物、一百万份跨越三个世纪的来自世界各地的报纸、3万3千份报刊的合订本、50万个微缩胶片卷轴等。除此之外，还保存了很多法律文献、电影、480万张地图、270万首音乐，馆藏量为全球最大。
　　国会图书馆成立于1800年4月24日。为配合美国迁都，当时总统约翰·亚当斯签署了国会法案，拨款5000美元来购买国会所需要的书籍并兴建馆舍。书籍从伦敦购得，包括了740本书和30张地图，全部存放在新的国会中。
　　美国第三任总统托马斯·杰斐逊是图书馆早期建设的重要角色，他在1802年1月26日签署第一条法律条文，拟定了国会图书馆的组织结构。1814年8 月，英国军队把国会及国会图书馆的3000册书籍烧毁。一个月内，杰斐逊就捐出个人书藏。国会图书馆有一套自己独特的图书情报分类法——《美国国会图书馆图书分类法》，后来成为广泛应用于专业和大学图书馆的分类法之一。目前，国会图书馆馆藏量1亿4700万册，书架的总长超过800公里。