A. 半导体是_____发明的
1947年,美国电报电话公司(AT&T)贝尔实验室的三位科学家巴丁、布莱顿和肖克利在研究半导体材料--锗和硅的物理性质时,意外地发现了锗晶体具有放大作,经过反复研究,他们用半导体材料制成了放大倍数达100量级的放大器,这便是世界上第一个固体放大器--晶体三极管。
晶体管的出现,迅速替代电子管占领了世界电子领域。随后,晶体管电路不断向微型化方向发展。1957年,美国科学家达默提出"将电子设备制作在一个没有引线的固体半导体板块中"的大胆技术思想,这就是半导体集成电路的思想。1958年,美国德克萨斯州仪器公司的工程师基尔比在一块半导体硅晶片上电阻、电容等分立元件放入其中,制成第一批集成电路。1959年,美国仙童公司的诺伊斯用一种平面工艺制成半导体集成电路,"点石成金",集成电路很快成了比黄金还诱人的产品 1971年 11月,英特尔(Intel)公司的霍夫将计算机的线路加以改进,把中央处理器的全部功能集成在一块芯片上,另外再加上存储器,制成世界上第一个微处理器。
随着硅片上元件集成度的增加,集成电路的发展经历了小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路(VLSI)阶段。1978年,研制成的超大规模集成电路,集成度达10万以上,电子技术进入微电子时代。80年代末,芯片上集成的元件数突破1000万的大关。
B. 半导体历史发展有哪些
半导体的发现实际上可以追溯到很久以前。
1833年,英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。
不久,1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特征。
1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是半导体又一个特有的性质。
半导体的这四个效应,(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了,但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。
在1874年,德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关,即它的导电有方向性,在它两端加一个正向电压,它是导通的;如果把电压极性反过来,它就不导电,这就是半导体的整流效应,也是半导体所特有的第三种特性。同年,舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。
(2)溴化钾发明扩展阅读:
人物贡献:
1、英国科学家法拉第(MIChael Faraday,1791~1867)
在电磁学方面拥有许多贡献,但较不为人所知的,则是他在1833年发现的其中一种半导体材料。
硫化银,因为它的电阻随着温度上升而降低,当时只觉得这件事有些奇特,并没有激起太大的火花;
然而,今天我们已经知道,随着温度的提升,晶格震动越厉害,使得电阻增加,但对半导体而言,温度上升使自由载子的浓度增加,反而有助于导电,这也是半导体一个非常重要的物理性质。
2、德国的布劳恩(Ferdinand Braun,1850~1918)。
注意到硫化物的电导率与所加电压的方向有关,这就是半导体的整流作用。
但直到1906年,美国电机发明家匹卡(G. W. PICkard,1877~1956),才发明了第一个固态电子元件:无线电波侦测器(cat’s whisker),它使用金属与硅或硫化铅相接触所产生的整流功能,来侦测无线电波。
在整流理论方面,德国的萧特基(Walter Schottky,1886~1976)在1939年,于「德国物理学报」发表了一篇有关整流理论的重要论文,做了许多推论,他认为金属与半导体间有能障(potential barrier)的存在,其主要贡献就在于精确计算出这个能障的形状与宽度。
3、布洛赫(Felix BLOCh,1905~1983)
在这方面做出了重要的贡献,其定理是将电子波函数加上了周期性的项,首开能带理论的先河。
另一方面,德国人佩尔斯(Rudolf Peierls, 1907~ ) 于1929年,则指出一个几乎完全填满的能带,其电特性可以用一些带正电的电荷来解释,这就是电洞概念的滥觞;
他后来提出的微扰理论,解释了能隙(Energy gap)存在。
C. 历史上有哪些背离发明者初衷的发明
历史上其实有非常多的背离发明者初衷的发明,其中有几样尤为特殊非常受人关注,在这里列举其中的两样作为代表介绍给大家。
除此之外还要提一下高跟鞋,在古欧洲的时候,高跟鞋的发明可是为男人准备的,因为在古代的欧洲,所有的男人都必须学会骑马,而身材矮小的男人骑马的时候,脚会碰不到马鞍,所以就发明了高跟鞋,这样不但可以显得自己非常高,增加不少的男子气概,还可以让自己起码的时候更加方便,实在是一举两得的发明。
D. 半导体是谁发明的
早在1930与1940年代,使用半导体制作固态放大器的想法就持续不绝;第一个有实验结果的放大器是1938年,由波欧(Robert
Pohl,
1884~1976)与赫希(Rudolf
Hilsch)所做的,使用的是溴化钾晶体与钨丝做成的闸极,尽管其操作频率只有一赫兹,并无实际用途,却证明了类似真空管的固态三端子组件的实用性。
二次大战后,美国的贝尔实验室(Bell
Lab),决定要进行一个半导体方面的计画,目标自然是想做出固态放大器,它们在1945年7月,成立了固态物理的研究部门,经理正是萧克莱(William
Shockley,
1910~1989)与摩根(Stanley
Morgan)。由于使用场效应(field
effect)来改变电导的许多实验都失败了,巴丁(John
Bardeen,1908~1991)推定是因为半导体具有表面态(surface
state)的关系,为了避开表面态的问题,1947年11月17日,巴丁与布莱登(Walter
Brattain
1902~1987)在硅表面滴上水滴,用涂了蜡的钨丝与硅接触,再加上一伏特的电压,发现流经接点的电流增加了!但若想得到足够的功率放大,相邻两接触点的距离要接近到千分之二英吋以下。12月16日,布莱登用一块三角形塑料,在塑料角上贴上金箔,然后用刀片切开一条细缝,形成了两个距离很近的电极,其中,加正电压的称为射极
(emitter),负电压的称为集极
(collector),塑料下方接触的锗晶体就是基极
(base),构成第一个点接触电晶体
(point
contact
transistor),1947年12月23日,他们更进一步使用点接触电晶体制作出一个语音放大器,该日因而成为晶体管正式发明的重大日子。
另一方面,就在点接触电晶体发明整整一个月后,萧克莱想到使用p-n接面来制作接面晶体管
(junction
transistor)
的方法,在萧克莱的构想中,使用半导体两边的n型层来取代点接触电晶体的金属针,藉由调节中间p型层的电压,就能调控电子或电洞的流动,这是一种进步很多的晶体管,也称为双极型晶体管
(bipolar
transistor),但以当时的技术,还无法实际制作出来。
晶体管的确是由于科学发明而创造出来的一个新组件,但是工业界在1950年代为了生产晶体管,却碰到许多困难。1951年,西方电器公司(Western
Electric)开始生产商用的锗接点晶体管,1952年4月,西方电器、雷神(Raytheon)、美国无线电(RCA)
与奇异(GE)等公司,则生产出商用的双极型晶体管。但直到1954年5月,第一颗以硅做成的晶体管才由美国德州仪器公司(Texas
Instruments)开发成功;约在同时,利用气体扩散来把杂质掺入半导体的技术也由贝尔实验室与奇异公司研发出来;在1957年底,各界已制造出六百种以上不同形式的晶体管,使用于包括无线电、收音机、电子计算器甚至助听器等等电子产品。
早期制造出来的晶体管均属于高台式的结构。1958年,快捷半导体公司
(Fairchild
Semiconctor)发展出平面工艺技术(planar
technology),借着氧化、黄光微影、蚀刻、金属蒸镀等技巧,可以很容易地在硅芯片的同一面制作半导体组件。1960年,磊晶(epitaxy)技术也由贝尔实验室发展出来了。至此,半导体工业获得了可以批次(batch)生产的能力,终于站稳脚步,开始快速成长
E. 半导体是达伽码发明的还是牛顿发明的
半导体的发明
早在1930与1940年代,使用半导体制作固态放大器的想法就持续不绝;第一个有实验结果的放大器是1938年,由波欧(Robert Pohl, 1884~1976)与赫希(Rudolf Hilsch)所做的,使用的是溴化钾晶体与钨丝做成的闸极,尽管其操作频率只有一赫兹,并无实际用途,却证明了类似真空管的固态三端子组件的实用性。
二次大战后,美国的贝尔实验室(Bell Lab),决定要进行一个半导体方面的计画,目标自然是想做出固态放大器,它们在1945年7月,成立了固态物理的研究部门,经理正是萧克莱(William Shockley, 1910~1989)与摩根(Stanley Morgan)。由于使用场效应(field effect)来改变电导的许多实验都失败了,巴丁(John Bardeen,1908~1991)推定是因为半导体具有表面态(surface state)的关系,为了避开表面态的问题,1947年11月17日,巴丁与布莱登(Walter Brattain 1902~1987)在硅表面滴上水滴,用涂了蜡的钨丝与硅接触,再加上一伏特的电压,发现流经接点的电流增加了!但若想得到足够的功率放大,相邻两接触点的距离要接近到千分之二英吋以下。12月16日,布莱登用一块三角形塑料,在塑料角上贴上金箔,然后用刀片切开一条细缝,形成了两个距离很近的电极,其中,加正电压的称为射极 (emitter),负电压的称为集极 (collector),塑料下方接触的锗晶体就是基极 (base),构成第一个点接触电晶体 (point contact transistor),1947年12月23日,他们更进一步使用点接触电晶体制作出一个语音放大器,该日因而成为晶体管正式发明的重大日子。
另一方面,就在点接触电晶体发明整整一个月后,萧克莱想到使用p-n接面来制作接面晶体管 (junction transistor) 的方法,在萧克莱的构想中,使用半导体两边的n型层来取代点接触电晶体的金属针,藉由调节中间p型层的电压,就能调控电子或电洞的流动,这是一种进步很多的晶体管,也称为双极型晶体管 (bipolar transistor),但以当时的技术,还无法实际制作出来。
晶体管的确是由于科学发明而创造出来的一个新组件,但是工业界在1950年代为了生产晶体管,却碰到许多困难。1951年,西方电器公司(Western Electric)开始生产商用的锗接点晶体管,1952年4月,西方电器、雷神(Raytheon)、美国无线电(RCA) 与奇异(GE)等公司,则生产出商用的双极型晶体管。但直到1954年5月,第一颗以硅做成的晶体管才由美国德州仪器公司(Texas Instruments)开发成功;约在同时,利用气体扩散来把杂质掺入半导体的技术也由贝尔实验室与奇异公司研发出来;在1957年底,各界已制造出六百种以上不同形式的晶体管,使用于包括无线电、收音机、电子计算器甚至助听器等等电子产品。
早期制造出来的晶体管均属于高台式的结构。1958年,快捷半导体公司 (Fairchild Semiconctor)发展出平面工艺技术(planar technology),借着氧化、黄光微影、蚀刻、金属蒸镀等技巧,可以很容易地在硅芯片的同一面制作半导体组件。1960年,磊晶(epitaxy)技术也由贝尔实验室发展出来了。至此,半导体工业获得了可以批次(batch)生产的能力,终于站稳脚步,开始快速成长。
F. 发现卤族元素的时间顺序
氟、氯、溴、碘是活泼的非金属元素,它们的发现过程几乎延伸整个十九世纪,凝聚着世纪的沧桑,闪烁着世纪的辉煌。
卤族元素都具有强烈的非金属性,因而它们纯净的单质都是经氧化制得。我们将了解到,浓硫酸、氯气、二氧化锰这些常见的氧化剂,在元素发现的历史中曾经起过不同寻常的作用。这一讲中我们总是碰到氧化还原反应,并将看到拉瓦锡最初纯朴的得氧即氧化反应的概念,是怎样演化、发展的。
无论是纽兰兹的“八音律”中,还是迈耶尔或门捷列夫的元素周期表中,都有氟元素的位置,而且都给出了氟的正确原子量:19 。但是制备出游离态的单质氟,却比元素周期表的发表晚了二十年左右。即氟的发现过程是先确证、后制得,这与氯的发现过程刚好相反。
另外,大部分卤族元素是由法国科学家发现的。这从一个侧面反映了在启蒙运动的影响下,在十八世纪下半叶和十九世纪上半叶,法国科学得到了长足的发展,甚至取代英国成为世界科学的中心。
碘的发现者——是商人还是化学家?
贝尔纳德·库特瓦于1777年2月8日出生于法国的第戎。他的父亲经营着一家硝石工厂,并在著名的第戎学院任教,经常做一些精彩的化学讲演。库特瓦自小耳濡目染,十分喜爱化学。他后来分别在孚克劳、泰纳和塞古恩的指导下学习。塞古恩是法国化学家,曾在拉瓦锡被送上断头台的最后五年里担任拉瓦锡的助手,进行呼吸作用、量热学研究。学成归来,库特瓦帮助父亲经营硝石工厂。
在第戎附近的诺曼底海岸上,许多浅滩生长的海生植物被潮水冲到岸边。退潮后库特瓦常到海边采拾些藻类植物。他把这些藻类植物晒干后烧成灰,再加水浸取,过滤。得到的溶液他称做海藻盐汁。现在我们知道这种溶液里含有钠、钾、镁、钙的卤化物、硫酸盐等。
库特瓦想从“海藻盐汁”中提取氯化钠、氯化钾、硫酸盐等。他首先蒸发溶液。在较高的温度下,氯化钠的溶解度最小,最先结晶析出。其次是氯化钾和硫酸钾。由于在灼烧藻类植物时,硫酸盐被碳还原产生了硫化物,
K2SO4 + 2C = K2S + 2CO2
为了氧化而除去这些硫化物,他加入了强氧化剂——浓硫酸。不一会儿,容器里冒出了紫色蒸气,宛如紫色的云彩冉冉上升。这一现象使库特瓦惊喜不已。最后,这种紫色蒸气令人窒息地充满了实验室。当蒸气在冷的物体上凝结时,它并不变成液珠,而是成为一种紫黑色的带有金属光泽的晶体,也即发生了凝华现象。这事发生在1811年。也就是这一年,阿佛加德罗提出了分子假说。
我们现在知道,这是因为浓硫酸氧化出了碘分子。
2KI + 2H2SO4(浓)= K2SO4 + I2 + SO2 + 2H2O
库特瓦用这种新物质做进一步的实验研究。他发现这种新物质不易与氧或碳发生反应,但却能与氢和磷化合,能与几种金属直接化合。尤为奇特的是这种新物质不为高温分解,这一特征使库特瓦猜想可能是发现了一种新元素。
库特瓦的实验室十分简陋,他就请另外两位法国化学家继续这一研究,并允许他们自由地向科学界宣布这种新元素的发现经过。
1813年,这两位化学家写出了报告《库特瓦先生从一种碱金属盐中发现的新物质》,他们描述道:“从海藻灰所得的溶液中含有一种特别奇异的东西,它很容易提取,方法是将硫酸倾入溶液中,放进曲颈甑内加热,并用导管将曲颈甑的口与球形器连接。溶液中析出一种黑色有光泽的粉末,加热后,紫色蒸气冉冉上升,蒸气凝结在导管和球形器内,结成片状晶体。”
这两位化学家之一相信这种结晶是一种新元素,它的性质与氯相似,于是他就向法国化学家、物理学家安培和英国化学家戴维报告。戴维用直流电将碳丝烧成红热,然后与这种结晶接触,并不能使它分解,证明了它是一种新元素。
新的发现使库特瓦很高兴。他制出很纯的碘,分送给化学界的朋友。
后来,库特瓦的硝石工厂停业。他的晚年在贫困中度过。1838年9月27日,库特瓦在巴黎逝世,享年61岁。为电解制氟做出重要探索的弗雷米,他的祖父曾经说过:“把库特瓦仅仅看成是一位制造硝石的平凡的商人是不公道的,他是一位技艺很高的化学家,他应该由于发现碘而受到奖赏,绝不应该听任他因贫困而死去。”
溴的发现与李比希的“错误之柜”
溴首先是由法国化学家巴拉尔发现的。
1802年9月30日,巴拉尔出生于法国的蒙彼利埃。他出生于一个普通的家庭,父母整天忙于制酒。巴拉尔的教母发现他很聪明,一心要培养他成才。巴拉尔十七岁时毕业于蒙彼利埃中学,接着升入药物学院学习药物学,二十四岁时获医学博士学位。下图是巴拉尔的画像。
还在他当学生的1824年,二十二岁的巴拉尔在研究盐湖中植物的时候,将从大西洋和地中海沿岸采集到的黑角菜燃烧成灰,然后用浸泡的方法得到一种灰黑色的浸取液。他往浸取液中加入氯水和淀粉,溶液即分为两层:下层显蓝色,这是由于淀粉与溶液中的碘生成了加合物;上层显棕黄色,这是一种以前没有见过的现象。
这棕黄色是什么物质呢?巴拉尔认为可能有两种情况:一是氯与溶液中的碘形成了新的化合物——氯化碘;二是氯把溶液中的新元素置换出来了。于是巴拉尔想了些办法,先试图把新的化合物分开,但都没有成功。巴拉尔分析这可能不是氯化碘,而是一种与氯、碘相似的新元素。
他用乙醚将棕黄色的物质经萃取和分液提出,再加苛性钾,则棕黄色褪掉(我们现在知道,
Br2 + 2KOH = KBr + KBrO + H2O
溴已经转变为溴化钾和次溴酸钾)。加热蒸干溶液,剩下的物质象氯化钾一样。把剩下的物质与浓硫酸、二氧化锰共热,
2KBr + 2H2SO4 +MnO2 = K2SO4 + MnSO4 + Br2 + 2H2O
KBr + KBrO + H2SO4 = K2SO4 + Br2 + H2O
就会产生红棕色有恶臭的气体,冷凝后变为深红棕色液体。巴拉尔判断这是与氯和碘相似的、在室温下呈液态的一种新元素。他将这种新元素定名为muride。
法国科学院于1826年8月14日审查了巴拉尔的新发现。由三位法国化学家孚克劳、泰纳、盖·吕萨克共同审查。他们签署的意见这样写道:“关于溴是否是一种极简单的个体,今日我们更有知道的必要,我们已经做过的不多几次的实验也许还不足以证明它确实是极简单的个体,然而我们认为至少是很有可能的。巴拉尔先生的报告作得很好,即使将来证明溴并不是一种单体,他所罗列的种种结果还是能够引起人们极大的兴趣的。总之,溴的发现在化学上实为一种重要的收获,它给巴拉尔在科学事业上一个光荣的地位。我们认为这位青年化学家完全值得受到科学院的鼓励。”但他们不赞成巴拉尔对溴的命名,把它改称为bromine,含义是恶臭。
另外在1825年,德国海德堡大学学生罗威,往家乡克罗次纳克的一种盐泉水中通入氯气时,发现溶液变为红棕色。他把这种红棕色物质用乙醚萃取提出,再将乙醚小心蒸发,得到了红棕色的液溴。所以说罗威也独立地发现了溴,虽然比巴拉尔晚了一年。
其实早在巴拉尔之前,德国化学大师李比希就得到了一家工厂送来请他分析的一瓶液体,但他没有经过详细的分析,就认定瓶里的液体是氯化碘,实际上那是一瓶溴。直到他听到巴拉尔发现溴的消息,才认识到自己犯了一个大错误。从此,李比希为了警戒自己,特地把那个瓶子放在一只被他称为“错误之柜”的箱子中,作为永远的教训。
发现氯,未必认识氯
在第一讲我们谈到,瑞典化学家舍勒于1774年用浓盐酸与二氧化锰反应制得了氯气。但它究竟是游离态的单质气体还是化合态的气体,仍然不清楚。后来法国化学权威贝托雷(我们曾在第三讲里提到,他与普罗斯论战,反对定组成定律)继续研究氯气。他首先将氯气通入一个冷的空玻璃瓶里,让氯气里的含酸蒸气受冷凝结,再将除去酸蒸气的氯气依次通入三个盛满水的瓶子使氯气溶于水。他发现溶有氯气的水溶液,在有光照的地方可以分解成盐酸和氧气。(我们现在知道,氯和水反应生成的次氯酸在光照下分解
Cl2 + H2O = HCl + HClO
2HClO = 2HCl + O2)。
贝托雷以此判断出氯气是盐酸和氧结合成的:
氯 = 盐酸 + 氧基
氯气是盐酸和氧结合得很松散的化合物,因此露置在阳光下就分解了。其实在当时人们已经用过许多强烈的药剂或其它手段来处理氯气,都未能使它分解为盐酸和氧。贝托雷的判断显然跟其它一些研究是矛盾的。他得出这个错误判断的表面原因,似乎在于他忽视了水和氯气的反应。但更深层的原因,是他深受拉瓦锡“所有的酸中都含有氧基”结论的影响。
拉瓦锡在提出燃烧的氧化理论的同时,提出了“氧是成酸元素”的论点,认为一切酸中均含有氧。按照这一理论,盐酸应是一种氧化物的水化物,如硫酸、磷酸一般(我们姑且把它写成 HClOm )。而氯气是盐酸经二氧化锰氧化得来的,应该含有更多的氧(即应该写成 HClOm+n ),当时将氯气称作“氧化盐酸”。结果氯气不仅不是一种单质,反而比盐酸具有更复杂的结构、更大的分子量。贝托雷的实验很和“逻辑”地证明了拉瓦锡的论点。
1809年法国化学家盖·吕萨克和泰纳,用分解法研究盐酸的组成。当时金属钾已被戴维用电解法制得,并证明钾是一种元素。于是他们就用金属钾和铁等与盐酸气(HCl)反应,看它是不是能够放出氯气。实验得出结果后,他们说:“我们考察金属钾对于盐酸气的反应。在寻常温度时,这个反应很慢;但钾熔融时立刻在盐酸气中发光燃烧,结果得到氯化钾和氢。在这个实验中收集的氢气之量,恰与钾和水接触时发生的相等。我们在暗红热时,用盐酸气通过擦净的铁屑,许多氢气放出,而不觉有盐酸混合在内,同时得到氯化铁;残渣铁屑并没有氧化。当中等温度时,用盐酸气通过既熔而又研成细粉的一氧化铅,又收集到氢,不过已与氧化合变成水的状态了。”
这些实验证明,不是氯气分解成盐酸和氧,而是盐酸分解成氯和氢。
在同一年盖·吕萨克和泰纳用合成法证明了盐酸的组成。他们把同量的氢气和氯气混合在一起,静置数日,或稍微加热,或露置日光中,都能化合成盐酸气。
这个实验证明了盐酸气是氢气和氯气的化合物,而且是这两种气体化合而成的唯一物质,其变化应该表示为:
氯 + 氢 = 盐酸气(HCl)
盖·吕萨克和泰纳的实验,对盐酸的组成作出了正确的结论,但是氯气在他们的眼里仍然是一种化合物。原因如上文所说,拉瓦锡的“氧是成酸元素”的论点已深深地印在广大化学家的脑子里。盖·吕萨克和泰纳是深信这个论点的,因而他们认为氯是某种“基”的氧化物。既然氯气是某种基的氧化物,那么盐酸就应该是某种基跟氧和氢的化合物:
盐酸 = 某种基 + 氧 + 氢
如果联系贝托雷的结论,可以看出他们的矛盾之处。而最终解决这个问题的是戴维。这在第二讲中已有所交待。
戴维在研究碲的化学性质时发现碲化氢是一种酸,但是它并不含有氧,使他开始怀疑氧是否存在于所有的酸中。为了寻找更多的证据,戴维开始研究起盐酸。按照拉瓦锡的观点,舍勒用浓盐酸与二氧化锰作用制得的黄绿色气体是氧化盐酸,而盐酸是由氧和另外一种未知的基所组成的,氧化盐酸则是由这种基与更多的氧化合而成的。但是戴维想尽了一切办法也不能从氧化盐酸中把氧夺取出来。他说:“即使木炭被伏打电堆烧成白热状态,也不能使氧化盐酸气发生任何变化,我多次重复这种实验,结果都是一样,因此我怀疑这些物质中是否存在着氧。”
他重做盖·吕萨克和泰纳合成盐酸的实验,并证实氯和氢化合成盐酸的结论是正确的,除了稍有水的痕迹外,没有其它杂质。既然实验中没有发现氯气或盐酸中有氧存在,为什么我们硬要说它们含有氧呢?他感到只有认为氯是一种元素,那么有关氯的所有实验才能得到合理的解释。1810年11月,戴维在英国皇家学会宣读了他的论文,正式提出氯是一种元素。
戴维宣称,只要不存在水,氧化盐酸所发生的一切反应都不会产生氧,他认为最好把氧化盐酸看成是一种不能被分解的物质——元素。他认为事实表明,拉瓦锡和法国化学学派所持的见解,表面看起来很漂亮,也能令人满意,但是从现在已经掌握的知识来考察,它不过是建立在假设基础上的理论。戴维以无可辩驳的事实确认所谓的“氧化盐酸”决不是一种化合物,而是一种化学元素,他将这种元素命名为Chlorine(中译名为氯),意为黄绿色的。他指出所有的剧烈发光、发热的反应(如铁丝、铜丝、氢气在氯气中的燃烧)都是氧化反应,氯和氧一样都可以助燃,氧化反应不一定非要有氧气参加,经氧化反应生成的酸中也不一定含有氧。戴维在确认氯是一种单质而非化合物的同时,出色地发展了拉瓦锡的燃烧的氧化理论。
戴维还提出,在酸中氧是非本质性的,无氧酸中不含氧;但是酸中都含有氢,氢在酸中具有重要意义。这个见解未引起人们的注意。直到1837年,德国化学大师李比希对酸类进行了全面的综合分析研究之后,放弃了酸的二元论(酸基 + 水),振兴了戴维关于酸的氢学说。
氯气自1774年被舍勒发现,到1810年被戴维确认为是一种元素,其间经历了36年。
为制氟气,前仆后继
在化学元素发现史上,持续时间最长、参加人数最多、危险最大、工作最难的研究课题,莫过于氟单质的制取了。自1810年安培指出氢氟酸中含有一种新元素——氟,到1886年法国化学家莫瓦桑制得单质氟,历时76年之久。为了制取氟气,进而研究氟的性质,许多化学家前仆后继,为后人留下了一段极其悲壮的历史。他们不惜损害自己的身体健康,甚至被氟气或氟化物夺去了宝贵的生命。
早在十六世纪,人们就开始利用氟化物了。1529年阿格里柯拉就描述过利用萤石(氟化钙)作为熔矿的熔剂,使矿石在熔融时变得更加容易流动。1670年,玻璃加工业开始利用萤石与硫酸反应所产生的氢氟酸腐蚀玻璃,从而不用金刚石就能在玻璃上刻蚀出人物、动物、花卉等图案。1768年马格拉夫发现萤石与石膏和重晶石不同,判断它不是一种硫酸盐。他用浓硫酸处理萤石得到了氟化氢。1771年化学家舍勒用曲颈甑加热萤石和浓硫酸的混合物,曾发现玻璃瓶内壁被腐蚀。后来很多化学家研究氢氟酸,发现它的性质很象盐酸,比盐酸稳定,但它对玻璃和一些硅酸盐矿物的腐蚀性却很强。另外,它有剧毒,挥发出的蒸气更危险。
1810年,戴维确认氯气是一种元素而非化合物的同时,也指出酸中不一定含有氧元素。这一突破性的见解给法国物理学家、化学家安培很大的启发。他根据对氢氟酸性质的研究指出,其中可能含有一种与氯相似的元素。他将这种未知的元素称为“fluorine(氟)”,意思是有强腐蚀性的。氟化氢就是这种元素与氢的化合物。他将这一观点告诉戴维,反过来启发戴维用他强有力的伏打电堆致力于制备纯净的氟元素。由此我们看到科学家间的相互交流对科学的发展具有多么大的意义!没有交流就没有科学的发展。
安培的雕像
当溴、碘被陆续发现后,人们将各种氟化物与相应的其它卤化物对比,发现它们有极相似的性质,故判断氟、氯、溴、碘属于同类型的元素,并测得了氟的原子量为19。于1864年发表的元素表中就列出了氟的正确的原子量。但这时距离电解分离出氟气还差二十二年。
1813年戴维用电解氟化物的方法制取单质氟,用白金做容器,结果阳极的白金被腐蚀了,还是没有游离出氟。他后来改用萤石做容器,腐蚀问题虽解决了,但也得不到氟。而戴维则因氟化氢的毒害而患病,“出师未捷身先病”,不得不停止了实验。
接着乔治·诺克斯和托马斯·诺克斯弟兄二人把一片金箔放在玻璃接收瓶顶部,再用干燥的氯气处理氟化汞。实验证明金变成了氟化金,可见反应产生了氟。但是他们始终收集不到单质的氟气,也就无法确证他们已经制得了氟。在实验中,弟兄二人都严重中毒。
继诺克斯弟兄之后,鲁耶特不避艰辛和危险,对氟作了长期的研究,最后竟因中毒太深而献出了宝贵的生命。不久,法国化学家尼克雷也同样殉难。
照耀我们的真理之光是如此明澈,这时很难联想到盗火者普罗米修斯所经历的苦难。
德国化学家许村贝格曾指出,氢氟酸中所含的这种元素是一切元素中最活泼的,所以要将这种元素从它的化合物中离析出来将是一件非常困难的事情。法国自然博物馆馆长、工艺学院教授弗雷米也认为,电解可能是制取单质氟的唯一有效的方法。弗雷米曾分别高温加热氟化钙、氟化钾和氟化银使之熔融,然后电解。虽然阴极能析出金属,阳极上也产生了少量的气体,但是他即使想尽了一切办法,也始终未能收集到氟气。他想,一定是温度太高了,产生的氟气立即与容器和电极发生反应而消失了。什么氟化物不需加热就呈液态呢?他又电解无水氟化氢,但是它虽呈液态却不导电。只有电解含水的氟化氢液体,才有电流通过,但却只能收集到氢气、氧气和臭氧。看来是电解产生的氟与水反应生成了氧气和臭氧。
与此同时,英国化学家哥尔也用电解法分解氟化氢,但是在实验时发生了爆炸,显然是产生的少量氟气与氢气发生了剧烈的反应。他还试验过各种电极材料,如碳、金、钯、铂,但是在电解时碳电极被粉碎,金、钯、铂也不同程度地被腐蚀。
这么多化学家的努力,虽然都没有制得单质氟,但是他们的心血没有白费。他们从失败中获得了许多宝贵的经验和教训,为后来莫瓦桑制得氟气摸索了道路。
莫瓦桑百折不挠制得氟气
1852年9月28日,亨利·莫瓦桑出生于巴黎的一个铁路职员家庭。因家境贫困,莫瓦桑中学未毕业就到巴黎的一家药房当学徒,在实际中获得了一些化学知识和技艺。他怀着强烈的求知欲,常去旁听一些著名科学家的讲演。1872年他在法国自然博物馆馆长、工艺学院教授弗雷米的实验室学习化学。1874年到巴黎药学院的实验室工作,1877年25岁时才获得理学士学位。
1872年莫瓦桑成为弗雷米教授的学生,开始了真正的化学实验研究工作。但他一开始是研究生理化学的。当时几乎所有的化学家都在研究有机化学。法国化学家杜马在1876年发表感想说:“我国的化学研究领域大部分为有机化学所占领,太缺少无机化学的研究了。”就在这时,莫瓦桑转而研究无机化学。
年轻的莫瓦桑知道制取单质氟这个课题难倒了许多化学家,可是莫瓦桑对氟的研究却非常感兴趣,不但没有气馁,反而下定决心要攻克这个难关。由于工作的变化,这项研究没有及时进行,直到十年后才得以集中精力开展研究。
莫瓦桑先花了好几个星期的时间查阅科学文献,研究了几乎全部有关氟的著作。他认为已知的方法都不能把氟单独分离出来,只有戴维设想的方法还没有试验过。戴维曾预言:磷和氧的亲合力极强,如果能制得氟化磷,再使氟化磷和氧作用,则可能生成氧化磷和氟。由于当时戴维还没有办法制得氟化磷,因而设想的实验没有实现。
于是莫瓦桑用氟化铅与磷化铜反应,得到了气体的三氟化磷。他把三氟化磷和氧的混合物通过电火花,虽然也发生了爆炸反应,但得到的并非单质的氟,而是氟氧化磷(POF3)。
莫瓦桑又进行了一连串的实验,都没有达到目的。经过长时间的探索,他终于得出了这样的结论:他的实验都是在高温下进行的,这正是实验失败的症结所在。因为氟是非常活泼的,随着温度的升高,它的活泼性也就大大地增加了。即使在反应过程中它能够以游离的状态分离出来,它也会立刻和任何一种物质相化合。显然,反应应该在室温下进行,当然,能在冷却的条件下进行那就更好一些。他还想起他的老师弗雷米说过的话:电解可能是唯一可行的方法。他想如果用某种液体的氟化物,例如用氟化砷来进行电解,那么怎样呢?这种想法显然是大有希望的。莫瓦桑制备了剧毒的氟化砷,但随即遇到了新的困难——氟化砷不导电。在这种情况下,他只好往氟化砷里加入少量的氟化钾。这种混合物的导电性很好,可是在电解几分钟后,电流又停止了。原来阴极表面覆盖了一层电解出的砷。
莫瓦桑疲倦极了,十分艰难地支撑着。他关掉了联通电解装置的电源,随即倒在沙发椅上,心脏病剧烈发作,呼吸感到困难,面色发黄,眼睛周围出现了黑圈。莫瓦桑想到,这是砷在起作用,恐怕只好放弃这个方案了。出现这样的现象不是一次,他曾因中毒而中断了四次实验。莫瓦桑的爱妻莱昂妮看到他漫无节制地给自己增加工作,而且又经常冒着中毒的危险,对他的健康状况极为担心。
休息了一段时间后,莫瓦桑的健康状况有了好转,他继续进行实验。剩下唯一的方案是电解氟化氢。他按照弗雷米的办法,在铂制的容器中蒸馏氟氢酸钾(KHF2),得到了无水氟化氢液体。他用铂制的U型管作容器,用强耐腐蚀的铂铱合金作电极,并用氯仿作冷却剂将无水氟化氢冷却到-23°C进行电解。在阴极上很快就出现了氢气泡,但阳极上却没有分解出气体。电解持续近一小时,分解出来的都是氢气,连一点氟的影子也没有。莫瓦桑一边拆卸仪器,一边苦恼地思索着,也许氟根本就不能以游离状态存在?当他拨掉U型管阳极一端的塞子时,惊奇地发现塞子上覆盖着一层白色粉末状的物质。可不是么,原来塞子被腐蚀了!氟到底还是分解出来了,不过和玻璃发生了反应。这一发现使莫瓦桑受到了极大的鼓舞。他想,如果把装置上的玻璃零件都换成不能与氟发生反应的材料,那就可以制得单体的氟了。荧石不与氟起作用,用它来试试吧,于是他用荧石制成试验用的器皿。莫瓦桑把盛有液体氟化氢的U型铂管浸入制冷剂中,用荧石制的螺旋帽盖紧管口,再进行电解。
多少年来化学家梦寐以求的理想终于实现了!1886年6月26日,莫瓦桑第一次制得了单质的氟气!这种气体遇到硅立即着火,遇到水即生成氧气和臭氧,与氯化钾反应置换出氯气。通过几次化学反应,莫瓦桑发现氟气确实具有惊人的活泼性。
由于莫瓦桑不是法国科学院院士,他的论文只能请人代为递交。法国科学院为了确认这一发现,指定了一个由三人组成的审查委员会,其中包括莫瓦桑的老师弗雷米和有机化学家贝特罗。莫瓦桑以最细心的准备工作来迎接审查。当他的老师等三位化学界的前辈到来时,他的电解装置竟然出现了前所未有的故障——没有一点电流通过,当然也不会有一点氟的踪影。
三位科学家离开后,莫瓦桑经过几天的努力,终于找到了这次实验失败的原因,是因为将氟化氢精制得太纯净。以往实验电解的氟化氢中都含有氟化钾,残留的氟化钾使液体可以导电。而这次莫瓦桑仔细将氟化氢蒸馏了又蒸馏,其中不再含氟化钾,所以不能导电。(我们现在知道,氟化氢属于共价化合物,它和离子化合物氟化钾不同,即使液态也不电离、不导电。)查明原因之后,莫瓦桑再次实验获得成功,审查委员会终于确认了他的发现。
为了表彰莫瓦桑(右图)在制备氟方面所做出的突出贡献,法国科学院发给他一万法郎的拉·卡泽奖金。莫瓦桑用这笔钱偿还了实验的费用。四个月后,他被任命为巴黎药学院的毒物学教授,同时还建造了一座不大的私人实验室供他进行科学研究。在这里,他继续改进氟的制法,用铜制的电解容器代替价格昂贵的铂制容器,进行了规模较大的实验,每小时能电解出五升氟气。他进一步制备出许多新的氟化物,如氟代甲烷、氟代乙烷、异丁基氟等。其中四氟化碳的沸点是-15°C,很适合做制冷剂。这是最早的氟里昂。
他将研究成果写成了《氟及其化合物》一书,这是一本研究氟的制备及其氟化物性质的开山之作。1906年莫瓦桑获得了诺贝尔化学奖。关于获奖成就是这样写的:通过电解氟化钾的无水氟化氢溶液首次离析出单质氟,并对这一元素的性质及与其它元素的反应作了充分的研究。此外还发明了“莫瓦桑电炉”,并用它制备了很多新化合物。
“莫瓦桑电炉”使化学实验能达到2000°C,从而开辟了高温化学这一新的领域。不止这些,莫瓦桑在化学实验的很多领域都有独到的突破。
下面是莫瓦桑获得的诺贝尔奖章和有关成就证书。
诺贝尔奖令世人仰慕,却不能给莫瓦桑的生命以更多的时间。1907年2月6日,莫瓦桑得了阑尾炎。手术很成功,但他的心脏病却加剧了。他终于认识到多年以来一直没有关心自己的身体健康。莫瓦桑不得不承认:“氟夺走了我十年的生命”。2月30日,这位在化学实验科学上闪烁着光芒的化学家永远地陨落了。
这时,莫瓦桑还不到55岁。
G. 半导体是谁发明的
法拉第发现的,不是发明。
1833年,英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但法拉第发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。
不久,1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特性。
(7)溴化钾发明扩展阅读:
半导体的应用:
最早的实用“半导体”是「电晶体(Transistor)/二极体(Diode)」。
1、在无线电收音机(Radio)及电视机(Television)中,作为“讯号放大器/整流器”用。
2、发展「太阳能(Solar Power)」,也用在「光电池(Solar Cell)」中。
3、半导体可以用来测量温度,测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域,有较高的准确度和稳定性,分辨率可达0.1℃,甚至达到0.01℃也不是不可能,线性度0.2%,测温范围-100~+300℃,是性价比极高的一种测温元件。
4、半导体致冷器的发展, 它也叫热电致冷器或温差致冷器, 它采用了帕尔贴效应.
H. 有哪些伟大的发明的发明者不为人知
真的给你们吃的,用来收看视频信息,被你们接上游戏机来打游内戏:万睿轩
来源,一容开始道士是练不死仙丹来吃的,结果巧妙的打了他们一巴掌。被你用来下载游戏和打游戏。
溴化钾,为了防止自慰而发明的著作权归作者所有。
指南针。被你们用来辅助吃。
香槟酒, 是为了想要阻止酿酒过程中泡沫的产生, 通过药物来减轻分娩时的痛苦,被你们吸,原本是来计算导弹的发射轨迹的。被你们用来打游戏,也成为第一代射电天文学家)
杂交水稻,现在成为毒品。
射电天文学, 一开始负责搜索和鉴别电话干扰信号。现在成为了天文学(那群工程师。被你们叫镇定剂,现在猪和杂交水稻都被你们吃了。
火药。
手机,一开始是军方用来战场交流的。被你们用来打游戏。
电视机:知乎
I. 历史上有哪些发明到后来脱离了发明者的初衷
著作权归作者所有。
商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
作者:万睿轩内
来源:知乎
计算容机,原本是来计算导弹的发射轨迹的。被你们用来打游戏。
手机,一开始是军方用来战场交流的。被你们用来打游戏。
电视机,用来收看视频信息,被你们接上游戏机来打游戏。
网络,一开始为了军方各单位信息交流。被你用来下载游戏和打游戏。
溴化钾,为了防止自慰而发明的。被你们叫镇定剂。
全麦饼干,为了抑制性需求而发明。被你们用来吃,
微波,二战中为追踪纳粹战斗机而发明的。被你们用来辅助吃。
香槟酒, 是为了想要阻止酿酒过程中泡沫的产生,被你们用来专门喷泡沫(不敢想象发明者,看到你们摇一摇开香槟的表情)
LSD幻觉剂, 通过药物来减轻分娩时的痛苦,被你们吸,现在成为毒品。
射电天文学, 一开始负责搜索和鉴别电话干扰信号。现在成为了天文学(那群工程师,也成为第一代射电天文学家)
杂交水稻,一开始是为了喂猪的,现在猪和杂交水稻都被你们吃了。
火药,一开始道士是练不死仙丹来吃的,结果巧妙的打了他们一巴掌。
指南针,导航使用。被你们用来看风水。
转基因食品。真的给你们吃的。被你们说有毒。
J. 晶体管是如何发明的
首先要指出,晶体管的发明不是哪一位科学家拍脑袋想出来的,而是固体物理学理论指导实践的产物,是科学家长期探索的结果。
早在19世纪中叶,半导体的某些特性就受到科学家们的注意。法拉第观察到硫化银的电阻具有负的温度系数,与金属正好相反。史密斯用光照射在硒的表面,发现硒的电阻变小。1874年,布劳恩第一次在金属和硫化物的接触处观察到整流特性。1876年,亚当斯和戴依发现硒的表面会产生光生电动势。1879年,霍耳发现霍耳效应。对于金属,载流子是带负电的电子,这从金属中的电流方向、所加磁场的方向以及霍耳电势差的正负可以作出判断。可是,也有一些材料显示出正载流子而且其迁移率远大于正离子,这正是某些半导体的特性。可是,所有这些特性——电阻的负温度系数、光电导、整流、光生电动势以及正电荷载流子,都无法做出合理的解释。在19世纪物理学家面前,半导体的各种特性都是一些难解之谜。然而,在没有揭示其导电机理之前,半导体的某些应用却已经开始了,而且应用得还相当广泛。1883年,弗立兹制成了第一个实用的硒整流器。无线电报出现后,天然矿石被广泛用作检波器。1911年,梅里特制成了硅检波器,用于无线电检波。1926年左右,锗也用于制作半导体整流器件。这时,半导体整流器和光电池都已成为商品。人们迫切要求掌握这些器件的机理。然而,作为微观机制理论基础的量子力学,这时才刚刚诞生。
电子管问世之后,获得了广泛的应用。但是电子管体积大、耗电多、价格昂贵、寿命短、易破碎等缺点,促使人们设法寻找能代替它的新器件。早在1925年前后,已经有人在积极试探有没有可能做成像电子管一样,在电路中起放大作用和振荡作用的固体器件。
人们设想,如果在半导体整流器内“插入”栅极,岂不就能跟三极真空管一样,做成三极半导体管了吗?可是,如何在只有万分之几厘米的表面层内安放栅极呢?1938年,德国的希尔胥和R.W.玻尔在一片溴化钾晶体内成功地安放了一个栅极。可惜,他们的“晶体三极管”工作频率极低,只能对周期长达1秒以上的信号起作用。
在美国贝尔实验室工作的布拉坦(W.H.Brattain)和贝克尔(J.A.Becker)于1939年和1940年也曾多次试探实现固体三极管的可能性,都以失败告终。成功的希望在哪里呢?有远见的人们指望固体物理学给予理论指导。
正好在这期间,量子力学诞生了,A.H.威尔逊在1931年提出了固体导电的量子力学模型,用能带理论能够解释绝缘体、半导体和导体之间的导电性能的差别。接着,他在1932年,又在这一基础上提出杂质(及缺陷)能级的概念,这是认识掺杂半导体导电机理的重大突破。1939年,苏联的达维多夫、英国的莫特、德国的肖特基各自独立地提出了解释金属—半导体接触整流作用的理论。达维多夫首先认识到半导体中少数载流子的作用,而肖特基和莫特提出了著名的“扩散理论”。
至此,晶体管的理论基础已经准备就绪,关键在于如何把理论和实践结合在一起。1945年1月在美国贝尔实验室成立的固体物理研究组出色地做到了这一点。上面提到的布拉坦就是这个组的成员之一。他是实验专家,从1929年起就在贝尔实验室工作。另有一位叫肖克利(B.Shockley),是理论物理学家,1936年进入贝尔实验室。
1945年夏,贝尔实验室决定成立固体物理研究组,其宗旨就是要在固体物理理论的指导下,“寻找物理和化学方法,以控制构成固体的原子和电子的排列和行为,以产生新的有用的性质”。这个组共有7人,组长是肖克利,另外还有半导体专家皮尔逊(G.L.Pearson)、物理化学专家吉布尼(R.B.Gibney)、电子线路专家摩尔(H.R.Moore)。最关键的一位是巴丁(J.Bardeen),他也是理论物理学家,1945年刚来到贝尔实验室,是他提出的半导体表面态和表面能级的概念,把半导体理论又提高了一步,使半导体器件的试制工作得以走上正确的方向。
贝尔实验室的另外几位专家:欧尔和蒂尔等致力于硅和锗的提纯并研究成功生长大单晶锗的工艺,使固体物理研究组有可能利用新的半导体材料进行实验。肖克利根据莫特-肖特基的整流理论,并且在自己的实验结果之基础上,做出了重要的预言。他认为,假如半导体片的厚度与表面空间电荷层厚度相差不多,就有可能用垂直于表面的电场来调制薄膜的电阻率,从而使平行于表面的电流也受到调制。这就是所谓的“场效应”,是以后的场效应管的理论基础。
可是,当人们按照肖克利的理论设想进行实验时,却得不到明显的效果。后来才认识到,除了材料的备制还有缺陷之外,肖克利的场效应理论也还不够成熟。表面态的引入,使固体物理研究组的工作登上了一个新的台阶。他们测量了一系列杂质浓度不同的p型和n型硅的表面接触电势,发现经过不同表面处理或在不同的气氛中,接触电势也不同,还发现当光照射硅的表面时,其接触电势会发生变化。接着,他们准备进一步测量锗、硅的接触电势跟温度的关系。就在为了避免水汽凝结在半导体表面造成的影响,他们把样品和参考电极浸在液体(例如可导电的水)中时意外的情况出现了。他们发现,光生电动势大大增加,改变电压的大小和极性,光生电动势也随之改变大小和符号。经过讨论,他们认识到,这正是肖克利预言的“场效应”。
巴丁提出了一个新方案。他们用薄薄的一层石蜡封住金属针尖,再把针尖压进已经处理成n型和p型硅的表面,在针尖周围加一滴水,水与硅表面接触。带有蜡层的针同水是绝缘的。正如他们所预期的那样,加在水和硅之间的电压,会改变从硅流向针尖的电流。这一实验使他们第一次实现了功率放大。后来,他们改用n型锗做实验,效果更好。然而,这样的装置没有实用价值,因为水滴会很快蒸发掉。由于电解液的动作太慢,这种装置只能在8赫以下的频率才能有效地工作。
他们发现,在电解液下面的锗表面会形成氧化膜,如果在氧化膜上蒸镀一个金点作为电极,有可能达到同样的目的,然而,这一方案实现起来也有困难。
最后,他们决定在锗表面安置两个靠得非常近的触点,近到大约5×10-3厘米的样子,而最细的导线直径都有10×10-3厘米。实验能手布拉坦想出一条妙计。他剪了一片三角形塑料片,并在其狭窄而平坦的侧面上牢固地粘上金箔,然后用刀片从三角形塑料片的顶端把金箔割成两半。再用弹簧加压的办法,把塑料片和金箔一起压在锗片上。于是,他做成了世界上第一只能用于音频的固体放大器。他们命名为晶体管(transistor)。这一天是1947年12月23日。接触型晶体管诞生了。
接着,肖克利又想出了一个方案。他把n型半导体夹在两层p型半导体之间。1950年4月他们根据这一方案做成了结型晶体管。
亲爱的朋友们,以上讲了晶体管的发明经过,从这段史实中,你能否指出,是谁发明了晶体管?谁又是最主要的发明者?是巴丁?是肖克利?还是布拉坦?应该说,他们都是。功劳应归于他们这个集体,他们所在的固体物理学小组。晶体管是他们的集体创造。我们不必纠缠于争论谁的功劳大,但至少可以由此得到一条信念:科学是人类集体的事业,是人们以各种方式,包括有形的和无形的,进行协作的产物。