『壹』 mr.imagination譯文
Mr. Imagination
想像大師
George Kent
喬治·肯特
時間回到19世紀80年代。一個留著紅鬍子的大個子來拜訪法國教育部長。接待員看了看他的名片,面露喜色。「凡爾納先生,」他恭敬地說,「快請坐。您經歷了那麼多次的旅行,肯定很累了吧。」
儒勒·凡爾納的確應該累壞了。憑借想像力,他環游世界至少有100次了——有一次是在80天內完成的。他在海底航行了60000英里,急速掠過月球,在彗星上搭過便車,去地心探險,和非洲的食人族、澳洲的叢林居民交談。世界上幾乎沒有什麼地方是作家儒勒·凡爾納憑著想像力沒有去過的。
儒勒·凡爾納本人卻是個不愛出門的人。如果他感到疲倦,那隻不過是長時間寫作導致的手指抽筋罷了。40年來,他一直都待在位於亞眠的家中的那個紅磚樓的一間小屋子裡,日復一日、年復一年地以每半年出一本書的速度進行著創作——總共出了100多本。
凡爾納本人曾游覽過歐洲和北非,還曾在紐約州玩了六個星期。這就是他全部的旅行了。這個世界上最了不起的旅行家活了77歲,真正花在旅行上的時間卻還不足一年。
他的書中描寫了很多打獵和捕魚方面的活動,但儒勒只打過一次獵。那次,他舉起槍,「砰」 的一聲打中了獵場看守人帽子上的紅絲帶。他只在餐盤中用叉抓住過魚。
盡管儒勒·凡爾納從未碰過試管,他卻給實驗室里的科學家們帶來了鼓勵和靈感。簡易收音機發明之前,他的書中電視機已經能用了;他比萊特兄弟早半個世紀發明了直升機。實際上,他幾乎預見了20世紀所有的驚人成就:霓虹燈、空調設備、摩天大樓、導彈、坦克、潛水艇和飛機。
毋庸置疑,儒勒是科幻小說之父,他的預見比韋爾斯、柯南·道爾及其他偉大的幻想家們早很多年。
他給人們帶來的不僅僅是快樂。他對未來那些奇妙事物的描寫詳細確切,無可爭辯,因此, 很多人都很認真地看待他的想法。
學術界和他展開爭論,數學家們花幾周時間去驗證他列出的數字。當他那本關於登月旅行的書出版時,500個人自告奮勇要參加下次探險。法國著名的馬歇爾·利奧泰曾經說過,現代科學不過是把儒勒·凡爾納書中想像的東西變為現實的過程。
凡爾納有生之年目睹了他的很多想像變為現實,他認為這不足為奇。他說:「只要有人能想出來,就有人能把它變為現實。」
儒勒的父親是一位律師,母親是法國名門之後。他們的兒子於1828年出生在離南特不遠的菲多島上。
那年,拿破崙剛去世;惠靈頓擔任英國首相;第一條鐵路還只有5年的歷史;蒸汽船在大西洋上航行,但仍裝有風帆以作為發動機的補充。從家裡的窗戶望出去,小儒勒可以看見帆船的桅桿,看到漁夫們曬網,可以聞到獸皮和香料的味道。
11歲那年,他和一個童年玩伴在碼頭玩耍,她說,她想要一串珊瑚珠項鏈,和海員歸航時帶回來的一樣。小儒勒鄭重地許諾說她會有一串的。
當天下午他就上了一艘開往印度的小船,還應征成為船上的一名聽差。讓凡爾納後來的崇拜者慶幸的是:他家的一個朋友看到他上了船,告訴了他的家人。他父親將他帶回了家,打了一頓,就讓他睡覺去了。
18歲時,儒勒來到巴黎學習法律,但是他對寫詩歌、劇本更感興趣。
一天晚上,因為膩煩了正在出席的時尚晚會,他突然離開。他高興地沿著樓梯扶手往下滑。在扶手的末端,他掉了下來,恰巧撞在一個正准備上樓的胖紳士身上。儒勒不假思索脫口問道:「先生,吃過晚飯沒有?」
那人回答說吃了——很愉快地吃了一個南特風格的煎蛋。
凡爾納反駁道:「哼!巴黎沒人會做那樣的煎蛋!」
「你會嗎?」那個胖子問道。
「我當然會啦——我是南特人,」儒勒說。
「那太好了!下禮拜三來我家吃飯吧,給我們做些煎蛋。」
說著,他遞給這個年輕人一張名片,然後繼續上樓去了。他就是亞歷山大·大仲馬,《三個火槍手》的作者。當時儒勒就驚呆了,那樣子用一根麵包棒就可以把他打翻在地。
認識大仲馬更使凡爾納堅定了要當作家的想法。在這位長者的鼓勵下,儒勒決定要在地理學領域進行創作,就像大仲馬的寫作集中在歷史學范疇那樣。他開始把時間都花在了看書和寫作上,徹底忘記了他是來巴黎學法律的。
他的父親無法容忍他這樣荒廢學業,一怒之下,斷了他的經濟來源。儒勒在一家劇院找了一份報酬不高的工作,隨後的幾年過得很艱苦。
他在給媽媽的信中這樣寫道:「我吃了牛排,這頭牛幾天前還在巴黎的大街上拉車呢。」他有一次一連吃了三天的梅干,因為他拿飯錢去買了一套莎士比亞全集。他衣衫襤褸、飢寒交迫。他這樣對朋友說:「我的長襪好像蜘蛛網,裡面一直睡著河馬。」
盡管父親切斷了他的經濟來源,儒勒仍然是那個對家庭忠誠、對父母很孝順的兒子。他經常給父母寫信,甚至到了中年仍然如此。
在信中,他與父母親討論他的書、他的計劃和他的夢想,極少在徵求父母意見之前採取行動。正是他對家庭深深的愛使他在巴黎這樣一個熱鬧非凡、享樂至上的艷麗之都還保持著本色:一個去教堂按時做禮拜的虔誠教徒,一個過著清教徒般生活的人。
儒勒英俊瀟灑、氣宇軒昂,對女孩子有著「難以抵擋的」魅力。於是他很快就墜入了愛河。從失戀的打擊中恢復過來的凡爾納先生很快又愛上了一個帶著兩個孩子的漂亮寡婦,這次他娶了她。
在他父親的幫助下,他成為一名股票經紀人。他的經濟狀況得到了改善,但他仍然住在閣樓里,仍然寫作。
他的第一部書是《氣球上的五個星期》。15個出版商看過之後都嗤之以鼻,然後將書稿寄還給他。儒勒氣壞了,把書扔進了火里。妻子把書稿從火里搶救出來,並讓他答應再試一次。 於是儒勒捲起這本有點燒焦了的手稿,夾在胳膊底下,去找皮埃爾·黑澤爾,讓他看看。
出版商認真通讀了一遍,年輕的作家在一旁不安地等待。黑澤爾說,如果儒勒願意將這本書改寫成小說的話,他就願意出版。
兩個星期後,儒勒帶著書稿回到出版社。《氣球上的五個星期》成為最暢銷的書並被譯成多種文字。1862年,34歲的儒勒一舉成名了。
他的第二部書是《地心游記》。這個故事中,眾多人物從冰島的一個火山口下到地心,歷盡千辛萬苦,最後在義大利的一次火山爆發中隨著岩漿來到了地面。
也許凡爾納的書中最著名的要數《八十天環游地球》了。這個故事在巴黎的《時代》雜志上連載的時候,書中主人公的命運引起了人們極大的興趣,結果紐約和倫敦的通訊記者們每天都給自家報紙發電報,報道書中那位虛構的主人公菲力斯·福格的行蹤。
關於福格能否及時到達倫敦以贏得賭注這件事,歐洲各國的人都在打著賭。
凡爾納巧妙地使人們興趣盎然地關注故事的進展:書中的男主人公把一個印度寡婦從死亡線上拉回來又愛上了她,險些因為她誤了要搭乘的聯運船;他在穿越美洲大平原時遭到了印第安人的襲擊;等他趕到紐約時卻看到那艘要把他帶回倫敦的船已經遠去,在地平線上成為一個小斑點。
每家橫渡大西洋的輪船公司都許諾給凡爾納一大筆錢,只要他讓菲力斯·福格搭乘他們公司的任何一艘船。但凡爾納都拒絕了,他讓他的主人公租了一艘船。當全世界都在屏息等待時,福格只提前了幾分鍾趕到了倫敦,贏得他和別人打的賭。
在《海底兩萬里》中,凡爾納描述了一種潛水艇,它不僅是雙層外殼、由電推動,而且還能用海水發電。現代潛水艇之父西蒙·萊克認為凡爾納給他的發明提供了藍本。
讀凡爾納的書,簡直不能相信它們幾乎是寫於100年前。他那些幻想故事裡的人用合成法造鑽石,發明了一種在汽車、輪船和直升機之間自由轉換的交通工具,他們發射的玻璃子彈中含有立即致命的電火花。
儒勒·凡爾納的晚年過得並不幸福。學術界對他冷嘲熱諷。他沒能當選為法蘭西文學院院士。謠傳說沒有儒勒·凡爾納這個人。俄國人宣稱他是斯拉夫人、波蘭人,是以寫作為掩護的老牌間諜。
義大利的知識分子們說儒勒·凡爾納是一夥法國科學家的筆名,且派了一個小說家去法國尋找證據。那個人檢查了手稿,離開的時候心悅誠服。他打電報告訴他的同事:「沒有什麼儒勒·凡爾納團體——只有儒勒。」
儒勒·凡爾納死於1905年。社會各界的人們都參加了他的葬禮,包括所有原來鄙視他和散布謠言詆毀他的人、法國文學院的30名成員、外交人員、國王和總統們的特使。
人們在他的葬禮上所說的那些溢美之詞中,儒勒·凡爾納也許最喜愛巴黎一家報紙上刊載的兩句話:「一位故事大師離開了我們,就像聖誕老人一樣地離去了。」
『貳』 計算機上面的「MR」鍵「M+」鍵「M-」鍵分別是什麼用途!
「MR 」:讀出存儲的數值;「M+」:將存儲的數值加上當前顯示的數值後再存儲;「M-」:將存儲的數值減去當前顯示的數值後再存儲。
部分標准型具備數字存儲功能,它包括四個按鍵:MRC、M-、M+、MU。鍵入數字後,按MS將數字讀入內存,此後無論進行多少步運算,只要按一次MR即可讀取先前存儲的數字,按下MC則把該數字從內存中刪除,或者按二次MRC。
(2)MR發明擴展閱讀
計算器的復雜度隨著使用目的而有所不同。最簡單的計算器模塊應該包含下列部件:
一、電源,例如電池或太陽能板(solar panel)。
二、顯示幕,通常以LED光源或LCD製成,可顯示一定數量的數字(通常為八、十、十二、十六位,以十二位最常見)。
三、電子迴路。
四、一個包含下列按鍵的按鍵面版:
1、十個數字鍵,從0到9。
2、小數點。
3、等於符號,用於顯示運算解。
4、、四個運算函數(加減乘除)。
5、取消鍵,用於清空當前顯示的數字。
6、電源開關。
7、其他基本函數,例如求平方根或百分比鍵 (%)。
五、更高級的模塊也許會有一個單數值記憶按鍵(M+,M-),可在需要時叫回。
『叄』 AR MR VR分別代表什麼
AR代表增強現實(Augmented Reality)技術,MR代表混合現實技術(MR),VR代表虛擬現實技術(英文名稱:Virtual Reality,縮寫為VR),又稱靈境技術。
增強現實(Augmented Reality,簡稱AR),增強現實技術也被稱為擴增現實,AR增強現實技術是促使真實世界信息和虛擬世界信息內容之間綜合在一起的較新的技術內容,其將原本在現實世界實施模擬模擬處理,疊加將虛擬信息內容有效應用,被人類感官所感知,實現超越現實的感官體驗。
混合現實技術(MR)是虛擬現實技術的進一步發展,該技術通過在現實場景呈現虛擬場景信息,在現實世界、虛擬世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息迴路,以增強用戶體驗的真實感。
虛擬現實,顧名思義,就是虛擬和現實相互結合。從理論上來講,虛擬現實技術(VR)是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機模擬系統,它利用計算機生成一種模擬環境,使用戶沉浸到該環境中。
(3)MR發明擴展閱讀:
虛擬現實特徵:
1、沉浸性
沉浸性是虛擬現實技術最主要的特徵,就是讓用戶成為並感受到自己是計算機系統所創造環境中的一部分,虛擬現實技術的沉浸性取決於用戶的感知系統,當使用者感知到虛擬世界的刺激時,包括觸覺、味覺、嗅覺、運動感知等,便會產生思維共鳴,造成心理沉浸,感覺如同進入真實世界。
2、交互性
交互性是指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度,使用者進入虛擬空間,相應的技術讓使用者跟環境產生相互作用,當使用者進行某種操作時,周圍的環境也會做出某種反應。
3、多感知性
多感知性表示計算機技術應該擁有很多感知方式,比如聽覺,觸覺、嗅覺等等。理想的虛擬現實技術應該具有一切人所具有的感知功能。由於相關技術,特別是感測技術的限制,目前大多數虛擬現實技術所具有的感知功能僅限於視覺、聽覺、觸覺、運動等幾種。
『肆』 現代的科技發明有哪些
現代的科技發明:全超導托卡馬克核聚變實驗裝置、機器人、太陽帆、3D列印機、自動駕駛汽車。
一、全超導托卡馬克核聚變實驗裝置
國家大科學裝置——全超導托卡馬克核聚變實驗裝置東方超環(EAST)實現了穩定的101.2秒穩態長脈沖高約束等離子體運行,創造了新的世界紀錄。這一重要突破標志著,我國磁約束聚變研究在穩態運行的物理和工程方面將繼續引領國際前沿。
東方超環是世界上第一個實現穩態高約束模式運行持續時間達到百秒量級的托卡馬克核聚變實驗裝置,對國際熱核聚變試驗堆(ITER)計劃具有重大科學意義。由於核聚變的反應原理與太陽類似,因此,東方超環也被稱作「人造太陽」。
該成果將為未來ITER長脈沖高約束運行提供重要的科學和實驗支持,也為我國下一代聚變裝置——中國聚變工程實驗堆的預研、建設、運行和人才培養奠定了基礎。
二、機器人
機器人(Robot)是自動執行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮,又可以運行預先編排的程序,也可以根據以人工智慧技術制定的原則綱領行動。它的任務是協助或取代人類工作的工作,例如生產業、建築業,或是危險的工作。
三、太陽帆
太陽帆(英文名:Solar sails)是利用太陽光的光壓進行宇宙航行的一種航天器。由於這種推力很小,所以航天器不能從地面起飛,但在沒有空氣阻力存在的太空,這種小小的推力仍然能為有足夠帆面面積的太陽帆提供 10e-5~ 10e-3g左右的加速度。
四、3D列印機
3D列印機(3D Printers)簡稱(3DP)是一位名為恩里科·迪尼(Enrico Dini)的發明家設計的一種神奇的列印機,不僅可以「列印」一幢完整的建築,甚至可以在航天飛船中給宇航員列印任何所需的物品的形狀。但是3D列印出來的是物體的模型,不能列印出物體的功能。
2016年2月3日訊,中國科學院福建物質結構研究所3D列印工程技術研發中心林文雄課題組在國內首次突破了可連續列印的三維物體快速成型關鍵技術,並開發出了一款超級快速的連續列印的數字投影(DLP) 3D列印機。
該3D列印機的速度達到了創記錄的600 mm/s,可以在短短6分鍾內,從樹脂槽中「拉」出一個高度為60 mm的三維物體,而同樣物體採用傳統的立體光固化成型工藝(SLA)來列印則需要約10個小時,速度提高了足足有100倍!3D列印實現太空工業化。
五、自動駕駛汽車
自動駕駛汽車(Autonomous vehicles;Self-piloting automobile )又稱無人駕駛汽車、電腦駕駛汽車、或輪式移動機器人,是一種通過電腦系統實現無人駕駛的智能汽車。在20世紀已有數十年的歷史,21世紀初呈現出接近實用化的趨勢。
谷歌自動駕駛汽車於2012年5月獲得了美國首個自動駕駛車輛許可證,預計於2015年至2017年進入市場銷售。
自動駕駛汽車依靠人工智慧、視覺計算、雷達、監控裝置和全球定位系統協同合作,讓電腦可以在沒有任何人類主動的操作下,自動安全地操作機動車輛。
『伍』 外國的四項發明
1736年,瓦特出生在英國蘇格蘭格拉斯哥市附近的一個小鎮格里諾克,他的父親是一個經驗豐富的木匠,祖父和叔父都是機械工匠。少年時代的瓦特,由於家境貧苦和體弱多病,沒有受過完整的正規教育。他曾經就讀於格里諾克的文法學校,數學成績特別優秀,但沒有畢業就退學了。但是,他在父母的教導下,一直堅持自學,很早就對物理和數學產生了興趣。瓦特從六歲開始學習幾何學,到十五歲時就學完了《物理學原理》等書籍。他常常自己動手修理和製作起重機、滑車和一些航海器械。1753年,瓦特到格拉斯哥市當徒工。由於收入過低不能維持生活,第二年他又到倫敦的一家儀表修理廠當徒工。憑借著自己的勤奮好學,他很快學會了製造那些難度較高的儀器。但是繁重的勞動和艱苦的生活損害了他的健康,一年後,他不得不回家休養。一年的學徒生活使他飽嘗辛酸,也使他練就了精湛的手藝,培養了他堅韌的個性。[MRMY.NET收集]
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1756年,當他的身體稍有好轉,瓦特再次踏上了坎坷的道路來到格拉斯哥市。他想當一名修造儀器的工人,但是因為他的手藝沒有滿師,當時的行會不允許。幸運的是,瓦特的才能引起了格拉斯哥大學教授台克的重視。在他的介紹下,瓦特進入格拉斯哥大學當了教學儀器的工人。這所學校擁有當時較為完善的儀器設備,這使瓦特在修理儀器時認識了先進的技術,開闊了眼界。這時,他對以蒸汽作動力的機械產生了濃厚的興趣,開始收集有關資料,還為此學會了義大利文和德文。在大學里,他認識了化學家約瑟夫·布萊克和約翰·魯賓遜等。瓦特從他們那裡學到了很多科學理論知識。1764年,瓦特與表妹瑪格麗特·米勒結了婚。
1764年,學校請瓦特修理一台紐可門式蒸汽機,在修理的過程中,瓦特熟悉了蒸汽機的構造和原理,並且發現了這種蒸汽機的兩大缺點:活塞動作不連續而且慢;蒸汽利用率低,浪費原料。以後,瓦特開始思考改進的辦法。直到1765年的春天,在一次散步時,瓦特想到,既然紐可門蒸汽機的熱效率低是蒸汽在缸內冷凝造成的,那麼為什麼不能讓蒸汽在缸外冷凝呢?瓦特產生了採用分離冷凝器的最初設想。
在產生這種設想以後,瓦特在同年設計了一種帶有分離冷凝器的蒸汽機。按照設計,冷凝器與汽缸之間有一個調節閥門相連,使他們既能連通又能分開。這樣,既能把做工後的蒸汽引入汽缸外的冷凝器,又可以使汽缸內產生同樣的真空,避免了汽缸在一冷一熱過程中熱量的消耗,據瓦特理論計算,這種新的蒸汽機的熱效率將是紐可門蒸汽機的三倍。從理論上說,瓦特的這種帶有分離器冷凝器的蒸汽機顯然優於紐可門蒸汽機,但是,要把理論上的東西變為實際上的東西,把圖紙上的蒸汽機變為實在的蒸汽機,還要走很長的路。瓦特辛辛苦苦造出了幾台蒸汽機,但效果反而不如紐可門蒸汽機,甚至四處漏氣,無法開動。盡管耗資巨大的試驗使他債台高築,但他沒有在困難面前怯步,繼續進行試驗。當布萊克知道瓦特的奮斗目標和困難處境時,他把瓦特介紹給了自己一個十分富有的朋友--化工技師羅巴克。當時羅巴克是一個十分富有的企業家,他在蘇格蘭的卡隆開辦了第一座規模較大的煉鐵廠。雖然當時羅巴克已近50歲,但對科學技術的新發明仍然傾注著極大的熱情。他對當時只有三十來歲的瓦特的新裝置很是贊許,當即與瓦特簽訂合同,贊助瓦特進行新式蒸汽機的試制。
從1766年開始,在三年多的時間里,瓦特克服了在材料和工藝等各方面的困難,終於在1769年制出了第一台樣機。同年,瓦特因發明冷凝器而獲得他在革新紐可門蒸汽機的過程中的第一項專利。第一台帶有冷凝器的蒸汽機雖然試製成功了,但它同紐可門蒸汽機相比,除了熱效率有顯著提高外,在作為動力機來帶動其他工作機的性能方面仍未取得實質性進展。就是說,瓦特的這種蒸汽機還是無法作為真正的動力機。
由於瓦特的這種蒸汽機仍不夠理想,銷路並不廣。當瓦特繼續進行探索時,羅巴克本人已瀕於破產,他又把瓦特介紹給了自己的朋友、工程師兼企業家博爾頓,以便瓦特能得到贊助繼續進行他的研製工作。博爾頓當時經四十多歲,是位能乾的工程師和企業家。他對瓦特的創新精神表示贊賞,並願意贊助瓦特。博爾頓經常參加社會活動,他是當時伯明翰地區著名的科學社團「圓月學社」的主要成員之一。參加這個學社的大多都是本地的一些科學家、工程師、學者以及科學愛好者。經博爾頓的介紹,瓦特也參加了圓月學社。在圓月學社活動期間,由於與化學家普列斯特列等交往,瓦特對當時人們關注的氣體化學與熱化學有了更多的了解,為他後來參加水的化學成分的爭論奠定了基礎。更重要的是,圓月學社的活動使瓦特進一步增長了科學見識,活躍了科學思想
瓦特自與博爾頓合作之後即在資金、設備、材料等方面得到大力支持。瓦特又生產了兩台帶分離冷凝器的蒸汽機,由於沒有顯著的改進,這兩台蒸汽機並沒有得到社會的關注。這兩台蒸汽機耗資巨大,使博爾頓也瀕臨破產,但他仍然給瓦特以慷慨的贊助。在他的支持下,瓦特以百折不撓的毅力繼續研究。自1769年試制出帶有分離冷凝器的蒸汽機樣機之後,瓦特就已看出熱效率低已不是他的蒸汽機的主要弊病,而活塞只能作往返的直線運動才是它的根本局限。1781年,瓦特仍然在參加圓月學社的活動,也許在聚會中會員們提到天文學家赫舍爾在當年發現的天王星以及由此引出的行星繞日的圓周運動啟發了他,也許是鍾表中的齒輪的圓周運動啟發了他。他想到了把活塞往返的直線運動變為旋轉的圓周運動就可以使動力傳給任何工作機。同年,他研製出了一套被稱為「太陽和行星」的齒輪聯動裝置,終於把活塞的往返的直線運動轉變為齒輪的旋轉運動。為了使輪軸的旋軸增加慣性,從而使圓周運動更加均勻,瓦特還在輪軸上加裝了一個火飛輪。由於對傳統機構的這一重大革新,瓦特的這種蒸汽機才真正成為了能帶動一切工作及的動力機。1781年底,瓦特以發明帶有齒輪和拉桿的機械聯動裝置獲得第二個專利。
由於這種蒸汽機加上了輪軸和飛輪,這時的蒸汽機在把活塞的往返直線運動轉變為輪軸的旋轉運動時,多消耗了不少能量。這樣,蒸汽機的效率不是很高,動力不是很大。為了進一步提高蒸汽機的效率,增大蒸汽機的效率,瓦特在發明齒輪聯動裝置之後,對汽缸本身進行了研究,他發現,他雖然把紐可門蒸汽機的內部冷凝變成了外部冷凝,使蒸汽機的熱效率有了顯著提高,但他的蒸汽機中蒸汽推動活塞的沖程工藝與紐可門蒸汽機沒有不同。兩者的蒸汽都是單項運動,從一端進入、另一端出來。他想,如果讓蒸汽能夠從兩端進入和排出,就可以讓蒸汽即能推動活塞向上運動又能推動活塞向下運動。那末,他的效率就可以提高一倍。1782年,瓦特根據這一設想,試制出了一種帶有雙向裝置的新汽缸。由此瓦特獲得了他的第三項專利。把原來的單項汽缸裝置改裝成雙向汽缸,並首次把引入汽缸的蒸汽由低壓蒸汽變為高壓蒸汽,這是瓦特在改進紐可門蒸汽機的過程中的第三次飛躍。通過這三次技術飛躍,紐可門蒸汽機完全演變為了瓦特蒸汽機。
從最初接觸蒸汽技術到瓦特蒸汽機研製成功,瓦特走過了二十多年的艱難歷程。瓦特雖然多次受挫、屢遭失敗,但他仍然堅持不懈、百折不回,終於完成了對紐可門蒸汽機的三次革新。使蒸汽機得到了更廣泛的應用,成為改造世界的動力。
1784年,瓦特以帶有飛輪、齒輪聯動裝置和雙向裝置的高壓蒸汽機的綜合組裝取得了他在革新紐可門蒸汽機過程中的第四項專利。1788年,瓦特發明了離心調速器和節氣閥;1790年,他又發明了汽缸示工器,至此瓦特完成了蒸汽機發明的全過程。[MRMY.NET收集]
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1785年,瓦特被當選為英國皇家學會會員。1814年,他被法國科學家學會接納為外國會員。
1790年以後,優厚的專利稅使瓦特成為一個很有錢的名人。1819年8月5日,瓦特在希思菲爾德郡的家裡去世,遺體埋葬在漢德沃爾斯郊區的教堂里。
瓦特生活在十八、十九世紀的英國,所以在他的身上不可避免的帶有時代和階級的局限。他曾經阻撓雙筒蒸汽機和高壓蒸汽機的發明和推廣,還嘲笑別人用蒸汽機來驅動車輛的努力。
瓦特為蒸汽機的推廣使用做出了不可磨滅的重要貢獻、有力的推動了社會的前進。恩格斯在《自然辨證法》中這樣寫道:「蒸汽機是第一個真正國際性的發明……瓦特個它加上了一個分離的冷凝器,這就使蒸汽機在原則上達到了現在的水平。」後人為了紀念這位偉大的發明家,把功率的單位定為「瓦特」
馬丁·路德·金簡介
1929年1月15日,小馬丁·路德·金出生在美國亞特蘭大市奧本街501號,一幢維多利亞式的小樓里。他的父親是牧師,母親是教師。他從母親那裡學會了怎樣去愛、同情和理解他人;從父親那裡學到了果敢、堅強、率直和坦誠。但他在黑人區生活,也感受到人格的尊嚴和作為黑人的痛苦。15歲時,聰穎好學的金以優異成績進入摩爾豪斯學院攻讀社會學,後獲得文學學士學位。
盡管美國戰後經濟發展很快,強大的政治、軍事力量使它登上了「自由世界」盟主的交椅。可國內黑人卻在經濟和政治上受到歧視與壓迫。面對丑惡的現實,金立志為爭取社會平等與正義作一名牧師。他先後就讀於克拉澤神學院和波士頓大學,於1955年獲神學博士學位後,到亞拉巴馬州蒙哥馬利市得克斯基督教浸禮會教堂作牧師。
1955年12月,蒙哥馬利節警察當局以違反公共汽車座位隔離條令為由,逮捕了黑人婦女羅莎·帕克斯。金遂同幾位黑人積極分子組織起「蒙哥馬利市政改進協會」,號召全市近5萬名黑人對公共法與公司進行長達1年的抵制,迫使法院判決取消地方運輸工具上的座位隔離。這是美國南部黑人第一次以自己的力量取得斗爭勝利,從而揭開了持續10餘年的民權運動的序幕,也使金博士鍛煉成民權運動的領袖。
1968年4月4日,金被種族分子暗殺。
美國政府規定,從1986年起,每年1月的第3個星期一為小馬丁·路德·金全國紀念日。
迪亞士 1487--1488年 發現好望角
荷蘭是個很小的國家,但卻創造了許多世界奇跡。十五、十六世紀,曾憑借著世界上最發達的造船業和航海技術而稱霸於世,被譽為「海上馬車夫」,也是世界上第一個資產階級掌權即第一個資本主義國家,同時還是當今世界上11個最主要的發達國家之一。
1620年11月11日,英國102名清教徒(新教派)乘這艘40米長的帆船橫渡大西洋。從南安普頓港起航,同年12月21日抵達了現在的馬薩諸塞州普利第斯港,從此揭開了移民美州的序幕。該產品為緬紅木全手工製作。
以下是網路上資料,以及船模等照片.
http://club.cat898.com/newbbs/printpage.asp?BoardID=41&ID=717071
查理一世身為一個君主,當然希望加強自己的王權。他認為他有權利征自己人民的稅,而且他征稅也不是為了個人享樂,而是為了外交和國防。
查理一世和他父親詹姆士一世是蘇格蘭斯圖亞特家族的人,對英格蘭人來說是外來家族。他們不了解英格蘭的國情,即是,英格蘭的貴族向來反對王權過大,反對國王征過多的稅。查理一世不知適可而止,反而先挑起內戰,反對派貴族只是被迫應戰。
至於查理一世失敗後,大部分貴族不想殺他。是克倫威爾和他的狂熱支持者們非殺他不可,至於這幫清教徒們是善是惡,就有待評說了。
權利法案(英國)
東方法眼按:《權利法案》,全稱《國民權利與自由和王位繼承宣言》(An Act Declaring the Rights and Liberties of the Subject and Settling the Succession of the Crown),是英國憲法中重要的一部法律,由威廉三世於1689年簽署,威廉三世被宣布為「光榮革命」之後英國國王的前提就是必須接受由議會所提出的這部《權利法案》。在1701年英國議會又通過了一部《王位繼承法》,被看作是《權利法案》的補充,這兩個法案確立了英國「議會至上」原則,是超向虛位君主制度的重要一步,議會逐漸成為國家的最高權力機關。《權利法案》是英國歷史上自《大憲章》以來最重要的一部法案之一,英國的《權利法案》可以被認為是美國憲法的前身。
國會兩院經依法集會於西敏寺宮,為確保英國人民傳統之權利與自由而制定本法律。
1.凡未經國會同意,以國王權威停止法律或停止法律實施之僭越權力。
2.近來以國王權威擅自廢除法律或法律實施之僭越權力,為非法權力。
3.設立審理宗教事務之欽差法庭之指令,以及一切其他同類指令與法庭,皆為非法而有害
4.凡未經國會准許,借口國王特權,為國王而徵收,或供國王使用而徵收金錢,超出國會准許之時限或方式者,皆為非法。
5.向國王請願,乃臣民之權利,一切對此項請願之判罪或控告,皆為非法。
6.除經國會同意外,平時在本王國內徵募或維持常備軍,皆屬違法。
7.凡臣民系新教徒者,為防衛起見,得酌量情形,並在法律許可范圍內,置備武器。
8.國會議員之選舉應是自由的。
9.國會內之演說自由、辯論或議事之自由,不應在國會以外之任何法院或任何地方,受到彈劾或訊問。
10.不應要求過多的保釋金,亦不應強課過分之罰款,更不應濫施殘酷非常之刑罰。
11.陪審官應予正式記名列表並陳報之,凡審理叛國犯案件之陪審官應為自由世襲地領有人。
12.定罪前,特定人的一切讓與及對罰金與沒收財產所做的一切承諾,皆屬非法而無效。
13.為申雪一切訴冤,並為修正、加強與維護法律起見,國會應時常集會。
彼等(即靈俗兩界貴族與眾議員等)並主張、要求與堅持上述各條為彼等無可置疑之權利與自由;凡上開各條中有損人民之任何宣告、判決、行為或訴訟程序,今後斷不應據之以為結論或先例。
第二次大陸會議
獨立宣言
(American Memory Collection, Library of Congress)
一七七六年七月四日
英國與其美洲殖民地之間的戰爭於一七七五年四月開始。隨著戰爭的延續,和解的希望逐漸消失,完全獨立已成為殖民地的目標。一七七六年六月七日,在大陸會議的一次集會中,維吉尼亞的理查德德.亨利.李提出一個議案,宣稱:「這些殖民地是自由和獨立的國家,並且按其權利必須是自由和獨立的國家。」六月十日大陸會議指定一個委員會草擬獨立宣言。實際的起草工作由托馬斯.傑佛遜負責。七月四日獨立宣言獲得通過,並分送十三州的議會簽署及批准。
獨立宣言包括三個部分:第一部分闡明政治哲學--民主與自由的哲學,內容深刻動人;第二部分列舉若干具體的不平事例,以證明喬治三世破壞了美國的自由;第三部分鄭重宣布獨立,並宣誓支持該項宣言。
大陸會議(一七七六年七月四日)
美利堅合眾國十三個州一致通過的獨立宣言
在有關人類事務的發展過程中,當一個民族必須解除其和另一個民族之間的政治聯系,並在世界各國之間依照自然法則和上帝的意旨,接受獨立和平等的地位時,出於人類輿論的尊重,必須把他們不得不獨立的原因予以宣布。
我們認為下面這些真理是不言而喻的:人人生而平等,造物者賦予他們若干不可剝奪的權利,其中包括生命權、自由權和追求幸福的權利。為了保障這些權利,人類才在他們之間建立政府,而政府之正當權力,是經被治理者的同意而產生的。當任何形式的政府對這些目標具破壞作用時,人民便有權力改變或廢除它,以建立一個新的政府;其賴以奠基的原則,其組織權力的方式,務使人民認為唯有這樣才最可能獲得他們的安全和幸福。為了慎重起見,成立多年的政府,是不應當由於輕微和短暫的原因而予以變更的。過去的一切經驗也都說明,任何苦難,只要是尚能忍受,人類都寧願容忍,而無意為了本身的權益便廢除他們久已習慣了的政府。但是,當追逐同一目標的一連串濫用職權和強取豪奪發生,證明政府企圖把人民置於專制統治之下時,那麼人民就有權利,也有義務推翻這個政府,並為他們未來的安全建立新的保障--這就是這些殖民地過去逆來順受的情況,也是它們現在不得不改變以前政府制度的原因。當今大不列顛國王的歷史,是接連不斷的傷天害理和強取豪奪的歷史,這些暴行的唯一目標,就是想在這些州建立專制的暴政。為了證明所言屬實,現把下列事實向公正的世界宣布--
他拒絕批准對公眾利益最有益、最必要的法律。
他禁止他的總督們批准迫切而極為必要的法律,要不就把這些法律擱置起來暫不生效,等待他的同意;而一旦這些法律被擱置起來,他對它們就完全置之不理。
他拒絕批准便利廣大地區人民的其它法律,除非那些人民情願放棄自己在立法機關中的代表權;但這種權利對他們有無法估量的價值,而且只有暴君才畏懼這種權利。
他把各州立法團體召集到異乎尋常的、極為不便的、遠離它們檔案庫的地方去開會,唯一的目的是使他們疲於奔命,不得不順從他的意旨。
他一再解散各州的議會,因為它們以無畏的堅毅態度反對他侵犯人民的權利。
他在解散各州議會之後,又長期拒絕另選新議會;但立法權是無法取消的,因此此這項項權力仍由一般人民來行使。其實各州仍然處於危險的境地,既有外來侵略之患,又有發生內亂之憂。
他竭力抑制我們各州增加人口;為此目的,他阻撓外國人入籍法的通過,拒絕批准其它鼓勵外國人移居各州的法律,並提高分配新土地的條件。
他拒絕批准建立司法權力的法律,藉以阻撓司法工作的推行。
他把法官的任期、薪金數額和支付,完全置於他個人意志的支配之下。
作者: 222.35.11.* 2005-4-7 08:51 回復此發言
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2 獨立宣言
他建立新官署,派遣大批官員,騷擾我們人民,並耗盡人民必要的生活物質。
他在和平時期,未經我們的立法機關同意,就在我們中間維持常備軍。
他力圖使軍隊獨立於民政之外,並凌駕於民政之上。
他同某些人勾結起來把我們置於一種不適合我們的體制且不為我們的法律所承認的管轄之下;他還批准那些人炮製的各種偽法案來達到以下目的:
在我們中間駐扎大批武裝部隊;
用假審訊來包庇他們,使他們殺害我們各州居民而仍然逍遙法外;
切斷我們同世界各地的貿易;
未經我們同意便向我們強行征稅;
在許多案件中剝奪我們享有陪審制的權益;
羅織罪名押送我們到海外去受審;
在一個鄰省廢除英國的自由法制,在那裹建立專制政府,並擴大該省的疆界,企圖把該省變成既是一個樣板又是一個得心應手的工具,以便進而向這里的各殖民地推行同樣的極權統治;
取消我們的憲章,廢除我們最寶貴的法律,並且根本上改變我們各州政府的形式;
中止我們自己的立法機關行使權力,宣稱他們自己有權就一切事宜為我們制定法律。
他宣布我們已不屬他保護之列,並對我們們作戰,從而放棄了在這里的政務。
他在我們的海域大肆掠奪,蹂躪我們沿海地區,焚燒我們的城鎮,殘害我們人民的生命。
他此時正在運送大批外國傭兵來完成屠殺、破壞和肆虐的勾當,這種勾當早就開始,其殘酷卑劣甚至在最野蠻的時代都難以找到先例。他完全不配作為一個文明國家的元首。
他在公海上俘虜我們的同胞,強迫他們拿起武器來反對自己的國家,成為殘殺自己親人和朋友的劊子手,或是死於自己的親人和朋友的手下。
他在我們中間煽動內亂,並且竭力挑唆那些殘酷無情、沒有開化的印第安人來殺掠我們邊疆的居民;而眾所周知,印第安人的作戰規律是不分男女老幼,一律格殺勿論的。
在這些壓迫的每一陷階段中,我們都是用最謙卑的言辭請求改善;但屢次請求所得到的答復是屢次遭受損害。一個君主,當他的品格已打上了暴君行為的烙印時,是不配作自由人民的統治者的。
我們不是沒有顧念我們英國的弟兄。我們時常提醒他們,他們的立法機關企圖把無理的管轄權橫加到我們的頭上。我們也曾把我們移民來這里和在這里定居的情形告訴他們。我們曾經向他們天生的正義善感和雅量呼籲,我們懇求他們念在同種同宗的份上,棄絕這些掠奪行為,以免影響彼此的關系和往來。但是他們對於這種正義和血緣的呼聲,也同樣充耳不聞。因此,我們實在不得不宣布和他們脫離,並且以以對待世界上其它民族一樣的態度對待他們:和我們作戰,就是敵人;和我們和好,就是朋友。
因此,我們,在大陸會議下集會的美利堅合眾國代表,以各殖民地善良人民的名義,非經他們授權,向全世界最崇高的正義呼籲,說明我們的嚴正意向,同時鄭重宣布;這些聯合一致的殖民地從此是自由和獨立的國家,並且按其權利也必須是自由和獨立的國家,它們取消一切對英國王室效忠的義務,它們和大不列顛國家之間的一切政治關系從此全部斷絕,而且必須斷絕;作為自由獨立的國家,它們完全有權宣戰、締和、結盟、通商和採取獨立國家有權採取的一切行動。
為了支持這篇宣言,我們堅決信賴上帝的庇佑,以我們的生命、我們的財產和我們神聖的名譽,彼此宣誓。
真正偉大的政治家——華盛頓
"純粹的政治家應當同虔誠的人一樣,尊重並珍惜宗教和道德。"
如果這句話出自張三或李四之口,說不定會引來鬨堂大笑。
因為在一般人的心目中,政治就意味著玩弄和踐踏道德,只有在騙人的時候,政治家的嘴裡才會溜出冠冕堂皇的道德詞句。
不過,幸好說這段話的人,一生中都在盡可能身體力行。
他就是美國的國父之一華盛頓。
正是由於這種政治家裡罕見的品格,使我在想寫一些關於偉大人物的隨筆時,感到應該將華盛頓放在首篇。
隨著歲月的流逝,我們就越發能夠感受到,華盛頓的政治遺產在世界歷史發展中的影響。
遺憾的是,我們對華盛頓更多的只是只言片語的耳聞,認識也大都停留在中學教科書的水平。我們目染的都是康熙微服私訪、雍正神武英明的形象。坐在電視機前,我們好像還是大清帝國的子民。
為了在政治的叢林里,不再總是迷失方向,我們應該消除自己眼裡的梁木。因為世界有著太多的精彩需要我們去欣賞。
華盛頓並非出自鍾鳴鼎食之家,他幼年喪父,17歲就開始獨立謀生,所受的教育甚至不及林肯,頂多不過是小學程度而已。他也有過似乎刀槍不入的奇跡般經歷。22歲就成了弗吉尼亞的總司令,一舉成為赫赫有名的英雄人物。從21歲到26歲,他在和法國人、印第安人作戰。但在此後的16年裡,只不過是弗吉尼亞的一個普普通通的種植園主。
是時勢又一次將他推到了歷史的前台。1775年華盛頓當選為大陸軍總司令。他受命於危難之際,殖民地人民面臨自由還是奴役這樣的大是大非問題,大敵當前,似乎應該小我服從大局,在一位天神般的人物領導下向前進。
但我們沒有在美洲大陸看到歷史上司空見慣的事情。
美國在追求獨立和自由的過程中,始終伴隨著人們對專制的警惕,對權力的不信任。就連促成華盛頓當選總司令的約翰·亞當斯,也感到局促不安,因為他擔心,樹立創建獨立國家這一事業的象徵人物時,歷史的經驗使他認識到風險非同一般:"凡強者無一不竭力攫取一切他們可能獲得的權力。"
獨立戰爭的歷程,就是今天在我們許多人眼裡,也是不可思議的政治另類。不過,就是我們今天看來仍然是不可能的事情,當時卻是在實踐。短期兵役使得華盛頓的部隊如流水一樣更換不已,為了建立一支有戰鬥力的軍隊,華盛頓在1776年請求士兵服役期為3年,而大陸會議的代表們
『陸』 核磁共振儀有啥用 誰發明的
核磁共振儀的發明核磁共振儀廣泛用於有機物質的研究,化學反應動力學,高分子化學以及醫學,葯學和生物學等領域。20年來,由於這一技術的飛速發展,它已經成為化學領域最重要的分析技術之一。早在1924年,奧地利物理學家泡里就提出了某些核可能有自旋和磁矩。"自旋"一詞起源於帶電粒子,如質子、電子繞自身軸線旋轉的經典圖像。這種運動必然產生角動量和磁偶極矩,因為旋轉的電荷相當於一個電流線圈,由經典電磁理論可知它們要產生磁場。當然這樣的解釋只是比較形象的比擬,實際情況要比這復雜得多。原子核自旋的情況可用自旋量子數I表示。自旋量子獲得,質量數的原子序數之間有以下關系:質量數原子序數自旋量子數(I)奇數奇數或偶數1/2,3/2,5/2……偶數偶數0偶數奇數1,2,3……1>0的原子核在自旋時會產生磁場;I為1/2的核,其電荷分布是球狀;而I≥1的核,其電荷分布不是球狀,因此有磁極矩。I為0的原子核置於強大的磁場中,在強磁場的作用下,就會發生能級分裂,如果用一個與其能級相適應的頻率的電磁輻射時,就會發生共振吸收,核磁共振的名稱就是來源於此。斯特恩和蓋拉赫1924年在原子束實驗中觀察到了鋰原子和銀原子的磁偏轉,並測量了未成對電子引起的原子磁矩。1933年斯特恩等人測量了質子的磁矩。1939年比拉第一次進行了核磁共振的實驗。1946年美國的普西爾和布少赫同時提出質子核磁共振的實驗報告,他們首先用核磁共振的方法研究了固體物質、原子核的性質、原子核之間及核周圍環境能量交換等問題。為此他們兩位獲得了1952年諾貝爾物理獎。50年代核磁共振方法開始應用於化學領域,1950年斯坦福大學的兩位物理學家普羅克特和虞以NH4NO3水溶液作為氮原子核源,在測定14N的磁矩時,發現兩個性質截然不同的共振信號,從而發現了同一種原子核可隨其化學環境的不同吸收能量的共振條件也不同,即核磁共振頻率不同。這種現象稱為"化學位移"。這是由於原子核外電子形成的磁場與外加磁場相互作用的結果。化學位移是鑒別官能團的重要依據。因為化學位移的大小與鍵的性質和鍵合的元素種類等有密切的關系。此外,各組原子核之間的磁相互作用構成自旋──自旋耦合。這種作用常常使得化學位移不同的各組原子核在共振吸收圖上顯示的不是單峰而是多重峰,這種情況是由分子中鄰近原子核的數目,距離用對稱性等因素決定,因此它有助於提示整個分子的。由於上述成果高分辨核磁共振儀得以問世。開始測量的核主要是氫核,這是由於它的核磁共振信號較強。隨著儀器性能的提高,13C,31P,15N等的核也能測量,儀器使用的磁場也越來越強。50年代製造出IT(特拉斯)磁場,60年代製造出2T的磁場,並利用起導現象製造出5T的起導磁體。70年代造出8T磁場。現在核磁共振儀已經被應用到從小分子到蛋白質和核酸的各種各樣化學系統中。
『柒』 mr black還想發明什麼東西英文
what else does Mr. Black want to invent?
『捌』 CT,MRI的發明人是物理學家,工程專家說明了什麼
我先說幾句,CT成像是在X射線的基礎上運用計算機技術,使平面重疊的X像可以清晰一個平面一個平面的掃描.磁共振是原子核在強磁場中共振所得到的信號,然後經過圖象重建得到的,它可以在人體的各個平面成像.說白了,它的成像和掃描部位質子的多少有關.他們的區別主要是原理,設備,其成像特點,檢查技術,圖象的分析與診斷,及他們在臨床的應用.
CT的基本原理一、CT成像過程
X線成像是利用人體對X線的選擇性吸收原理,當X線透過人體後在熒光屏上或膠片上形成組織和器官的圖像,CT的成像也與之相仿。
CT掃描的過程是由高度準直的X線束環繞人體某一檢查部位作360度的橫斷面掃描的過程。檢查床平移時,X線從不同方向照射病人,穿過人體的X線束因有部分光子被人體吸收而發生衰減,未被吸收的光子穿透人體再經後準直由探測器接收。探測器接受了穿過人體以後的強弱不同的X線,轉換為自信號由數據採集系統(data acquisition system,DAS)進行採集。大量接收到模擬信號信息通過模數(A/D)轉換器轉換為數字信號輸入電子計算機進行處理運算。經過初步處理的成為採集的原始數據(raw data),原始數據經過捲曲、濾過處理,其後稱為濾過後的原始數據(6lteredrawdata)。由數模(D/A)轉換器通過不同的灰階在顯示屏上顯像從而獲得該部位橫斷面的解剖結構圖象,即CT橫斷面圖象。
因此,CT檢查得到的是反應人體組織結構分布的數字影象,從根本上克服了常規X線檢查圖像前後重疊的缺陷,使醫學影像診斷學檢查有了質的飛躍。
二、CT成像的基本原理
通常,探測器所接受到的射線信號的強弱,取決於該部位的人體截面內組織的密度。密度高的組織,例如骨骼吸收X線較多,探測器接收到的信號較弱;密度較低的組織,例如脂肪、空腔臟器等吸收X線較少,探測器獲得的信號較強。這種不同組織對X線吸收值不同的性質可用組織的吸收系數μ來表示,所以探測器所接收到的信號強弱所反映的是人體組織不同的μ值。而CT正是利用X線穿透人體後的衰減特性作為其診斷疾病的依據。
X線穿透人體後的衰減遵守指數衰減規律I=I0e-μd。
式中:I為通過人體吸收後衰減的X線強度;I0為入射X線強度;μ為接收X線照射組織的線性吸收系數;d為受檢部位人體組織的厚度。
通過電子計算機運算列出人體組織受檢層面的吸收系數,並將之分布在合成圖象的柵狀陣列即矩陣的方格(陣元)內。矩陣上每個陣元相當於重建圖象上的一個圖象點,稱為像素(pixel)。CT的成像過程就是求出每個像素的衰減系數的過程。如果像素越小、探測器數目越多,計算機所測出的衰減系數就越多、越精確,重建出的圖象也就越清晰。目前,CT機的矩陣多為256×256,512×512,其乘積即為每個矩陣所包含的像素數
核磁共振成像
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人腦縱切面的核磁共振成像核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging,簡稱NMRI),又稱自旋成像(spin imaging),也稱磁共振成像、磁振造影(Magnetic Resonance Imaging,簡稱MRI),是利用核磁共振(nuclear magnetic resonnance,簡稱NMR)原理,依據所釋放的能量在物質內部不同結構環境中不同的衰減,通過外加梯度磁場檢測所發射出的電磁波,即可得知構成這一物體原子核的位置和種類,據此可以繪製成物體內部的結構圖像。
將這種技術用於人體內部結構的成像,就產生出一種革命性的醫學診斷工具。快速變化的梯度磁場的應用,大大加快了核磁共振成像的速度,使該技術在臨床診斷、科學研究的應用成為現實,極大地推動了醫學、神經生理學和認知神經科學的迅速發展。
從核磁共振現象發現到MRI技術成熟這幾十年期間,有關核磁共振的研究領域曾在三個領域(物理、化學、生理學或醫學)內獲得了6次諾貝爾獎,足以說明此領域及其衍生技術的重要性。
目錄 [隱藏]
1 物理原理
1.1 原理概述
1.2 數學運算
2 系統組成
2.1 NMR實驗裝置
2.2 MRI系統的組成
2.2.1 磁鐵系統
2.2.2 射頻系統
2.2.3 計算機圖像重建系統
2.3 MRI的基本方法
3 技術應用
3.1 MRI在醫學上的應用
3.1.1 原理概述
3.1.2 磁共振成像的優點
3.1.3 MRI的缺點及可能存在的危害
3.2 MRI在化學領域的應用
3.3 磁共振成像的其他進展
4 諾貝爾獲獎者的貢獻
5 未來展望
6 相關條目
6.1 磁化准備
6.2 取像方法
6.3 醫學生理性應用
7 參考文獻
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物理原理
通過一個磁共振成像掃描人類大腦獲得的一個連續切片的動畫,由頭頂開始,一直到基部。[編輯]
原理概述
核磁共振成像是隨著計算機技術、電子電路技術、超導體技術的發展而迅速發展起來的一種生物磁學核自旋成像技術。醫生考慮到患者對「核」的恐懼心理,故常將這門技術稱為磁共振成像。它是利用磁場與射頻脈沖使人體組織內進動的氫核(即H+)發生章動產生射頻信號,經計算機處理而成像的。
原子核在進動中,吸收與原子核進動頻率相同的射頻脈沖,即外加交變磁場的頻率等於拉莫頻率,原子核就發生共振吸收,去掉射頻脈沖之後,原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以電磁波的形式發射出來,稱為共振發射。共振吸收和共振發射的過程叫做「核磁共振」。
核磁共振成像的「核」指的是氫原子核,因為人體的約70%是由水組成的,MRI即依賴水中氫原子。當把物體放置在磁場中,用適當的電磁波照射它,使之共振,然後分析它釋放的電磁波,就可以得知構成這一物體的原子核的位置和種類,據此可以繪製成物體內部的精確立體圖像。
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數學運算
原子核帶正電並有自旋運動,其自旋運動必將產生磁矩,稱為核磁矩。研究表明,核磁矩μ與原子核的自旋角動量S 成正比,即
式中γ 為比例系數,稱為原子核的旋磁比。在外磁場中,原子核自旋角動量的空間取向是量子化的,它在外磁場方向上的投影值可表示為
m為核自旋量子數。依據核磁矩與自旋角動量的關系,核磁矩在外磁場中的取向也是量子化的,它在磁場方向上的投影值為
對於不同的核,m分別取整數或半整數。在外磁場中,具有磁矩的原子核具有相應的能量,其數值可表示為
式中B為磁感應強度。可見,原子核在外磁場中的能量也是量子化的。由於磁矩和磁場的相互作用,自旋能量分裂成一系列分立的能級,相鄰的兩個能級之差ΔE = γhB。用頻率適當的電磁輻射照射原子核,如果電磁輻射光子能量hν恰好為兩相鄰核能級之差ΔE,則原子核就會吸收這個光子,發生核磁共振的頻率條件是:
式中ν為頻率,ω為角頻率。對於確定的核,旋磁比γ可被精確地測定。可見,通過測定核磁共振時輻射場的頻率ν,就能確定磁感應強度;反之,若已知磁感應強度,即可確定核的共振頻率。
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系統組成
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NMR實驗裝置
採用調節頻率的方法來達到核磁共振。由線圈向樣品發射電磁波,調制振盪器的作用是使射頻電磁波的頻率在樣品共振頻率附近連續變化。當頻率正好與核磁共振頻率吻合時,射頻振盪器的輸出就會出現一個吸收峰,這可以在示波器上顯示出來,同時由頻率計即刻讀出這時的共振頻率值。核磁共振譜儀是專門用於觀測核磁共振的儀器,主要由磁鐵、探頭和譜儀三大部分組成。磁鐵的功用是產生一個恆定的磁場;探頭置於磁極之間,用於探測核磁共振信號;譜儀是將共振信號放大處理並顯示和記錄下來。
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MRI系統的組成
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磁鐵系統
靜磁場:當前臨床所用超導磁鐵,磁場強度有0.5到4.0T,常見的為1.5T和3.0T,另有勻磁線圈(shim coil)協助達到高均勻度。
梯度場:用來產生並控制磁場中的梯度,以實現NMR信號的空間編碼。這個系統有三組線圈,產生x、y、z三個方向的梯度場,線圈組的磁場疊加起來,可得到任意方向的梯度場。
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射頻系統
射頻(RF)發生器:產生短而強的射頻場,以脈沖方式加到樣品上,使樣品中的氫核產生NMR現象。
射頻(RF)接收器:接收NMR信號,放大後進入圖像處理系統。
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計算機圖像重建系統
由射頻接收器送來的信號經A/D轉換器,把模擬信號轉換成數學信號,根據與觀察層面各體素的對應關系,經計算機處理,得出層面圖像數據,再經D/A轉換器,加到圖像顯示器上,按NMR的大小,用不同的灰度等級顯示出欲觀察層面的圖像。
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MRI的基本方法
選片梯度場Gz
相編碼和頻率編碼
圖像重建
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技術應用
3D MRI[編輯]
MRI在醫學上的應用
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原理概述
氫核是人體成像的首選核種:人體各種組織含有大量的水和碳氫化合物,所以氫核的核磁共振靈活度高、信號強,這是人們首選氫核作為人體成像元素的原因。NMR信號強度與樣品中氫核密度有關,人體中各種組織間含水比例不同,即含氫核數的多少不同,則NMR信號強度有差異,利用這種差異作為特徵量,把各種組織分開,這就是氫核密度的核磁共振圖像。人體不同組織之間、正常組織與該組織中的病變組織之間氫核密度、弛豫時間T1、T2三個參數的差異,是MRI用於臨床診斷最主要的物理基礎。
當施加一射頻脈沖信號時,氫核能態發生變化,射頻過後,氫核返回初始能態,共振產生的電磁波便發射出來。原子核振動的微小差別可以被精確地檢測到,經過進一步的計算機處理,即可能獲得反應組織化學結構組成的三維圖像,從中我們可以獲得包括組織中水分差異以及水分子運動的信息。這樣,病理變化就能被記錄下來。
人體2/3的重量為水分,如此高的比例正是磁共振成像技術能被廣泛應用於醫學診斷的基礎。人體內器官和組織中的水分並不相同,很多疾病的病理過程會導致水分形態的變化,即可由磁共振圖像反應出來。
MRI所獲得的圖像非常清晰精細,大大提高了醫生的診斷效率,避免了剖胸或剖腹探查診斷的手術。由於MRI不使用對人體有害的X射線和易引起過敏反應的造影劑,因此對人體沒有損害。MRI可對人體各部位多角度、多平面成像,其分辨力高,能更客觀更具體地顯示人體內的解剖組織及相鄰關系,對病灶能更好地進行定位定性。對全身各系統疾病的診斷,尤其是早期腫瘤的診斷有很大的價值。
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磁共振成像的優點
與1901年獲得諾貝爾物理學獎的普通X射線或1979年獲得諾貝爾醫學獎的計算機層析成像(computerized tomography, CT)相比,磁共振成像的最大優點是它是目前少有的對人體沒有任何傷害的安全、快速、准確的臨床診斷方法。如今全球每年至少有6000萬病例利用核磁共振成像技術進行檢查。具體說來有以下幾點:
對人體沒有游離輻射損傷;
各種參數都可以用來成像,多個成像參數能提供豐富的診斷信息,這使得醫療診斷和對人體內代謝和功能的研究方便、有效。例如肝炎和肝硬化的T1值變大,而肝癌的T1值更大,作T1加權圖像,可區別肝部良性腫瘤與惡性腫瘤;
通過調節磁場可自由選擇所需剖面。能得到其它成像技術所不能接近或難以接近部位的圖像。對於椎間盤和脊髓,可作矢狀面、冠狀面、橫斷面成像,可以看到神經根、脊髓和神經節等。能獲得腦和脊髓的立體圖像,不像CT(只能獲取與人體長軸垂直的剖面圖)那樣一層一層地掃描而有可能漏掉病變部位;
能診斷心臟病變,CT因掃描速度慢而難以勝任;
對軟組織有極好的分辨力。對膀胱、直腸、子宮、陰道、骨、關節、肌肉等部位的檢查優於CT;
原則上所有自旋不為零的核元素都可以用以成像,例如氫(1H)、碳(13C)、氮(14N和15N)、磷(31P)等。
人類腹部冠狀切面磁共振影像[編輯]
MRI的缺點及可能存在的危害
雖然MRI對患者沒有致命性的損傷,但還是給患者帶來了一些不適感。在MRI診斷前應當採取必要的措施,把這種負面影響降到最低限度。其缺點主要有:
和CT一樣,MRI也是解剖性影像診斷,很多病變單憑核磁共振檢查仍難以確診,不像內窺鏡可同時獲得影像和病理兩方面的診斷;
對肺部的檢查不優於X射線或CT檢查,對肝臟、胰腺、腎上腺、前列腺的檢查不比CT優越,但費用要高昂得多;
對胃腸道的病變不如內窺鏡檢查;
掃描時間長,空間分辨力不夠理想;
由於強磁場的原因,MRI對諸如體內有磁金屬或起搏器的特殊病人卻不能適用。
MRI系統可能對人體造成傷害的因素主要包括以下方面:
強靜磁場:在有鐵磁性物質存在的情況下,不論是埋植在患者體內還是在磁場范圍內,都可能是危險因素;
隨時間變化的梯度場:可在受試者體內誘導產生電場而興奮神經或肌肉。外周神經興奮是梯度場安全的上限指標。在足夠強度下,可以產生外周神經興奮(如刺痛或叩擊感),甚至引起心臟興奮或心室振顫;
射頻場(RF)的致熱效應:在MRI聚焦或測量過程中所用到的大角度射頻場發射,其電磁能量在患者組織內轉化成熱能,使組織溫度升高。RF的致熱效應需要進一步探討,臨床掃瞄器對於射頻能量有所謂「特定吸收率」(specific absorption rate, SAR)的限制;
雜訊:MRI運行過程中產生的各種雜訊,可能使某些患者的聽力受到損傷;
造影劑的毒副作用:目前使用的造影劑主要為含釓的化合物,副作用發生率在2%-4%。
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MRI在化學領域的應用
MRI在化學領域的應用沒有醫學領域那麼廣泛,主要是因為技術上的難題及成像材料上的困難,目前主要應用於以下幾個方面:
在高分子化學領域,如碳纖維增強環氧樹脂的研究、固態反應的空間有向性研究、聚合物中溶劑擴散的研究、聚合物硫化及彈性體的均勻性研究等;
在金屬陶瓷中,通過對多孔結構的研究來檢測陶瓷製品中存在的砂眼;
在火箭燃料中,用於探測固體燃料中的缺陷以及填充物、增塑劑和推進劑的分布情況;
在石油化學方面,主要側重於研究流體在岩石中的分布狀態和流通性以及對油藏描述與強化採油機理的研究。
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磁共振成像的其他進展
核磁共振分析技術是通過核磁共振譜線特徵參數(如譜線寬度、譜線輪廓形狀、譜線面積、譜線位置等)的測定來分析物質的分子結構與性質。它可以不破壞被測樣品的內部結構,是一種完全無損的檢測方法。同時,它具有非常高的分辨本領和精確度,而且可以用於測量的核也比較多,所有這些都優於其它測量方法。因此,核磁共振技術在物理、化學、醫療、石油化工、考古等方面獲得了廣泛的應用。
磁共振顯微術(MR micros, MRM/μMRI)是MRI技術中稍微晚一些發展起來的技術,MRM最高空間解析度是4μm,已經可以接近一般光學顯微鏡像的水平。MRM已經非常普遍地用作疾病和葯物的動物模型研究。
活體磁共振能譜(in vivo MR spectros, MRS)能夠測定動物或人體某一指定部位的NMR譜,從而直接辨認和分析其中的化學成分。
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諾貝爾獲獎者的貢獻
2003年10月6日,瑞典卡羅林斯卡醫學院宣布,2003年諾貝爾生理學或醫學獎授予美國化學家保羅·勞特布爾(Paul C. Lauterbur)和英國物理學家彼得·曼斯菲爾德(Peter Mansfield),以表彰他們在醫學診斷和研究領域內所使用的核磁共振成像技術領域的突破性成就。
勞特布爾的貢獻是,在主磁場內附加一個不均勻的磁場,把梯度引入磁場中,從而創造了一種可視的用其他技術手段卻看不到的物質內部結構的二維結構圖像。他描述了怎樣把梯度磁體添加到主磁體中,然後能看到沉浸在重水中的裝有普通水的試管的交叉截面。除此之外沒有其他圖像技術可以在普通水和重水之間區分圖像。通過引進梯度磁場,可以逐點改變核磁共振電磁波頻率,通過對發射出的電磁波的分析,可以確定其信號來源。
曼斯菲爾德進一步發展了有關在穩定磁場中使用附加的梯度磁場理論,推動了其實際應用。他發現磁共振信號的數學分析方法,為該方法從理論走向應用奠定了基礎。這使得10年後磁共振成像成為臨床診斷的一種現實可行的方法。他利用磁場中的梯度更為精確地顯示共振中的差異。他證明,如何有效而迅速地分析探測到的信號,並且把它們轉化成圖像。曼斯菲爾德還提出了極快速的梯度變化可以獲得瞬間即逝的圖像,即平面回波掃描成像(echo-planar imaging, EPI)技術,成為20世紀90年代開始蓬勃興起的功能磁共振成像(functional MRI, fMRI)研究的主要手段。
雷蒙德·達馬蒂安的「用於癌組織檢測的設備和方法」值得一提的是,2003年諾貝爾物理學獎獲得者們在超導體和超流體理論上做出的開創性貢獻,為獲得2003年度諾貝爾生理學或醫學獎的兩位科學家開發核磁共振掃描儀提供了理論基礎,為核磁共振成像技術鋪平了道路。由於他們的理論工作,核磁共振成像技術才取得了突破,使人體內部器官高清晰度的圖像成為可能。
此外,在2003年10月10日的《紐約時報》和《華盛頓郵報》上,同時出現了佛納(Fonar)公司的一則整版廣告:「雷蒙德·達馬蒂安(Raymond Damadian),應當與彼得·曼斯菲爾德和保羅·勞特布爾分享2003年諾貝爾生理學或醫學獎。沒有他,就沒有核磁共振成像技術。」指責諾貝爾獎委員會「篡改歷史」而引起廣泛爭議。事實上,對MRI的發明權歸屬問題已爭論了許多年,而且爭得頗為激烈。而在學界看來,達馬蒂安更多是一個生意人,而不是科學家。
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未來展望
人腦是如何思維的,一直是個謎。而且是科學家們關注的重要課題。而利用MRI的腦功能成像則有助於我們在活體和整體水平上研究人的思維。其中,關於盲童的手能否代替眼睛的研究,是一個很好的樣本。正常人能見到藍天碧水,然後在大腦里構成圖像,形成意境,而從未見過世界的盲童,用手也能摸文字,文字告訴他大千世界,盲童是否也能「看」到呢?專家通過功能性MRI,掃描正常和盲童的大腦,發現盲童也會像正常人一樣,在大腦的視皮質部有很好的激活區。由此可以初步得出結論,盲童通過認知教育,手是可以代替眼睛「看」到外面世界的。
快速掃描技術的研究與應用,將使經典MRI成像方法掃描病人的時間由幾分鍾、十幾分鍾縮短至幾毫秒,使因器官運動對圖像造成的影響忽略不計;MRI血流成像,利用流空效應使MRI圖像上把血管的形態鮮明地呈現出來,使測量血管中血液的流向和流速成為可能;MRI波譜分析可利用高磁場實現人體局部組織的波譜分析技術,從而增加幫助診斷的信息;腦功能成像,利用高磁場共振成像研究腦的功能及其發生機制是腦科學中最重要的課題。有理由相信,MRI將發展成為思維閱讀器。
20世紀中葉至今,信息技術和生命科學是發展最活躍的兩個領域,專家相信,作為這兩者結合物的MRI技術,繼續向微觀和功能檢查上發展,對揭示生命的奧秘將發揮更大的作用。
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相關條目
核磁共振
射頻
射頻線圈
梯度磁場
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磁化准備
反轉回復(inversion recovery)
飽和回覆(saturation recovery)
驅動平衡(driven equilibrium)
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取像方法
自旋迴波(spin echo)
梯度回波(gradient echo)
平行成像(parallel imaging)
面回波成像(echo-planar imaging, EPI)
定常態自由進動成像(steady-state free precession imaging, SSFP)
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醫學生理性應用
磁振血管攝影(MR angiography)
磁振膽胰攝影(MR cholangiopancreatogram, MRCP)
擴散權重影像(diffusion-weighted image)
擴散張量影像(diffusion tensor image)
灌流權重影像(perfusion-weighted image)
功能性磁共振成像(functional MRI, fMRI)
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參考文獻
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『玖』 貝爾發明了什麼
亞歷山大·格拉漢姆·貝爾(AlexanderGrahamBell,1847-1942) 美國發明家和企業家。他發明了世界上第一台可用的電話機,創建了貝爾電話公司。被世界譽為「電話之父」。 【簡介】 亞歷山大·格拉漢姆·貝爾1847年3月3日出生在蘇格蘭的愛丁堡,並在那裡接受初等教育。貝爾的主要成就是發明了電話。此外,他還製造了助聽器;改進了愛迪生發明的留聲機;他對聾啞語的發明貢獻甚大;他寫的文章和小冊子超過100篇。從1875年到1922年間,他從美國政府那裡就取得了三十項專利權。由於這許多發明創造,貝爾在1876年接受了費城萬國博覽會百年紀念獎證書,同年他還獲得波士頓大學理學博士學位。次年,他又獲得五萬法郎的伏爾泰獎金,並成為法國榮譽軍團的成員。為了紀念貝爾的功績,將電學和聲學中計量功率或功率密度比值的一種單位命名為「貝爾」。 現在有那麼多的電話提供商,但正是亞歷山大·貝爾的功勞造就了世界第一個(也是實力最強的)電話公司——貝爾電話公司。貝爾並不只是個單打一的奇才,他的研究思想涉及空調(實際上他在自己屋裡就搞了原始的空調系統)、水翼船及信息磁存概念(該概念導致生前從未見到的創新發明——電腦)等。 亞歷山大·貝爾還是世界上第一個金屬探測器的發明者,他組裝這個裝置是為了發現美國總統詹姆士·加菲爾德體內的子彈。結果探測器倒是能工作,不過就是定不出子彈的位置,因為檢查時加菲爾德總統躺在了一張金屬架床上。