科学成就和科学活动 [复制链接]

第3版()
专栏：

科学成就和科学活动
高速摄影术
高速摄影术是近代科学研究工作中的一种极重要的工具。
在许多自然界现象中和在许多机械运动过程中，物体的运动往往是极其迅速的。鸟的飞翔约为每秒二十公尺；飞机螺旋桨端的运动约为每秒二百公尺，炮弹的速度约为每秒三千公尺；陨石的速度约为每秒四万公尺；而闪电的放电速度高达每秒一千万公尺。
在物体的如此高速运动的条件下，要用人的眼睛来跟踪它们的活动当然是很困难的。但是，在科学研究、工程技术上却常常需要直接“看”出它们的活动过程。譬如说，我们常常希望找出内燃机的活塞在高速度运动中不协调的地方在那里；希望研究出子弹在高速飞行的时候，它的周围的气流发生什么变化；希望了解爆炸过程冲激波怎样进行等等。在这时，我们就必须利用高速摄影术来帮助了。利用高速摄影术就可以把物体在某一瞬间的运动状态记录下来，然后我们可以从照相上从容地、仔细地研究它们的运动过程和现象发生的机构，从而提出对于这一现象的控制、改进或提高效率的方法。
高速摄影术的用途是很广泛的。
例如，在国防科学研究上，常常利用它来研究导弹或炮弹的弹道，水中鱼雷的发射，或者是研究炸弹在空中或水中爆炸的情况。
在工业生产上，我们也常常利用它来记录高速运动下的机械运动，如涡轮的转动和高速机械加工过程，如旋、切、削、刨、锻等动作，记录飞机或轮船上的螺旋桨激发流体而引起的空洞，甚而用它们来记录气体燃烧和爆炸的过程，研究电弧和高压放电的机构，观察金属、陶瓷、玻璃等材料在工程应用上发生断裂的时候的情况。
在基本科学的研究上，它也是应用得很广泛的。力学家利用它记录流体的运动和变化，声学家利用它来研究超声频波在水中的传播过程，生物学家却利用它来记录动物的奔跑、飞行等动作，或是记录显微镜下细胞或其它小物体的变化。
常见的一种高速摄影机便是普通的电影机，它的速度可从每秒钟二十四张到三百张。这类技术已经是发展得很完善了。较快的一种是底片连续地运动着的，它的速度是每秒三千张，所需最短露光时间约为十万分之五秒。更快的一种高速摄影机，其速度可高达每秒四十万张，底片运动的速度达每秒一百公尺。最新的一种是火花式的照像机。在这种照相机中，底片的位置是静止的，但是利用复式电火花的装置可以以每秒钟摄取一百万张的速度来研究弹性波在玻璃中传播的情况，利用它来摄取金属晶体中的滑移、孪生、再结晶及相变等动态照相，利用它摄取高速爆炸时情况，从而得以仔细地研究这些现象的机构。
高速摄影术现在还推广到爱克斯射线方面。在这一方面，最近发展到有用三百千伏、一千安培的脉冲爱克斯射线管，以百万分之一秒的露光时间，而连续地拍摄子弹在枪膛内的运动过程和炸药在炸弹筒内的爆炸过程的。　（钱临照）
铁氧体和铁电体促成的
新技术成就
铁氧体是一种已经广泛使用的促成新技术成就的新的合成材料。它是一种陶瓷性的、具有半导体性质的铁磁材料（有人叫它磁性瓷、铁淦氧磁物或亚铁酸盐）。在无线电收音机和电视机中，它已经用来作电感、滤波器、变压器、天线等等元件。用铁氧体作的这些材料，可以大大改进无线电收音机和电视机的质量，缩小它们的体积和重量，使用电量减少20％到30％。利用铁氧体把电视机的成像装置从真空管解放出来而变成可以挂在墙上的屏，有着很大的可能性，目前这正是一个重要的研究方向。
铁氧体在新技术中的应用远远不限于无线电和电视。大家都知道电子计算机是非常重要的近代新技术工具，其中的重要部件，除真空管或半导体仪器外还有一个记忆系统，这部分过去大体用某种金属磁性材料来做，现在改用铁氧体来做，电子计算机的性能便有了本质上的改进。自动控制是另一个重要的新技术，它常常需要用一个部件叫做磁性放大器。某些磁性放大器如果用铁氧体来做，便出现了不能为别种材料代替的优异性能。微波，另一种新技术，是军事上的定位术及多种工业技术、科学研究所必需的。近来正在迅速发展的铁氧体在微波技术中的应用，对于微波技术的提高及应用价值的扩充，有着目前尚难完全估量的意义。研究原子能所必须用的高能粒子加速器，其中某些非常重要的大型部件，最近也已改用铁氧体做了。除上述用途外，铁氧体的用途还可以举出很多。
铁电体是另外一种对促成新技术成就有重要意义的新合成材料。其中最重要的是钛酸钡，它的特殊优异的铁电性能是苏联物理学家伏耳通讯院士1944年发现的。无线电工程必须用的元件电容器，用钛酸钡做可以使体积很小而且性能优良。超声的发生装置一般用水晶做。用钛酸钡做的超声发生器，效应要强很多，成本要低很多，而且可以得到某些用水晶所不能得到的性能。用钛酸钡可以做成介电放大器。用钛酸钡作电子计算机的记忆元件也是可能的，目前这还是一个研究方向，其结果在某些方面可能还比用铁氧体好。除上述用途外，铁电体还有其他重要用途。
对于铁氧体和铁电体这种半导体的研究，可以增进我们对物质结构的认识，这是具有重要科学意义的。（向仁生）
汽车行车速度的研究
在清华大学举行的第一次科学讨论会上，汽车拖拉机教研组主任宋镜瀛教授提出了“汽车行驶速度研究”的报告。这项研究的目的，在于查明我国目前汽车使用中的一般速度情况，并且研究在我国条件下，各个影响速度的因素及其影响程度，从而提出理论上最有利的行车速度，为汽车设计和使用部门提供速度指标。
对于我国目前汽车使用中的速度，宋镜瀛采取了多种方式的调查和测定方法，包括随车计算、路边测定等，从而得出不同类型、不同运输任务的汽车在不同道路上的平均技术速度和途中行驶速度数据。
对于影响汽车速度的因素，宋镜瀛教授除了进行理论分析以外，并且进行了很多次的专门试验，详细研究了汽车在柏油路上和土路上行驶的时候速度变化的情况，找出了道路、交通和油耗量对汽车速度的制约性。在对影响速度的各种因素——结构方面的和使用条件方面的——作了全面考查后，他指出目前我国汽车在使用中还远未发挥汽车结构所能保证的速度；限制速度的主要因素，在坏的道路上是道路品质，在好的道路上则是运输部门对生产率和成本的片面看法。目前许多汽车为了节约燃料，将速度过度地降低。事实上，提高速度不仅增进生产率，也带来总成本的降低。宋镜瀛教授在结论中说：“汽车运输的多、快、好、省，是与提高速度分不开的。”他建议在平整的公路上在相应的交通管理的配合下，将载重汽车的平均技术速度从目前的每小时二十多公里提高到三十五—五十公里。新汽车的设计也应当着眼于这样的平均速度而将最高速度维持在一小时七十公里左右。至于预备供坏路使用的汽车仍然应当考虑到许可速度只是一小时二十—二十五公里。（松）
第二届国际声学会议
即将举行
第二届国际声学会议将于六月中旬在美国麻萨诸塞州的剑桥举行。
国际声学会议是国际纯粹和应用物理联盟所属国际声学委员会主办的，每三年开会一次，交流各国声学家的研究工作经验。第一届国际声学会议是1953年6月中旬在荷兰举行的，有十八个国家的代表三百人参加。会上报告和讨论了录音、扩音系统、声学测量、听力测量和保护、超声学、乐器和隔声问题等方面的研究论文八十四篇。根据我国已收到的通知，第二届国际声学会议将和美国声学学会第五十一次会议联合举行，规模要比第一届大。
此外，波兰也将在六月中举行全国超声学会议。全苏声学会议将于本年秋季在列宁格勒举行。　（大猷）