相约山西科学技术馆^ω^

北方中学325班贾梦缘

<p class="ql-block">山西省科学技术馆是集科学展览、科教影视、科技培训、学术交流和天文观测等多项功能为一体的重要科普场所</p> <p class="ql-block">场馆第一层为数学展厅,共有28个展项,以突出数学的社会化功能为特色,包括数学史、数学家、数学与人类活动及体现数学思想和数学方法的参与互动展项等部分</p> <p class="ql-block">斐波那契的兔子定理,也叫“斐波那契数列”,是由意大利数学家斐波那契在13世纪提出的,最初源于一个关于兔子繁殖的问题,具体内容如下:</p><p class="ql-block">假设一对刚出生的小兔子(一雄一雌),在出生后第3个月开始,每个月都能生出一对小兔子(一雄一雌),且所有兔子都不会死亡。那么每个月的兔子总对数会按以下规律增长:</p><p class="ql-block">第1个月:1对(最初的小兔子,还不能繁殖)</p><p class="ql-block">第2个月:1对(小兔子长成大兔子,仍不能繁殖)</p><p class="ql-block">第3个月:2对(原来的兔子生出1对新兔子,共1+1=2对)</p><p class="ql-block">第4个月:3对(原来的兔子又生1对,第3个月出生的兔子还不能繁殖,共2+1=3对)</p><p class="ql-block">第5个月:5对(原来的兔子和第3个月出生的兔子各生1对,共3+2=5对)</p><p class="ql-block">以此类推,每个月的兔子对数是前两个月的兔子对数之和,形成数列:1、1、2、3、5、8、13、21…… 这就是斐波那契数列,其数学表达式为: F(n) = F(n-1) + F(n-2) (其中 F(1)=1 , F(2)=1 )。</p><p class="ql-block">这个定理不仅是数学中的经典问题,其数列规律还广泛出现在自然界中,比如向日葵花盘的种子排列、松果的鳞片结构等。</p> <p class="ql-block">数学文明的发展历经了漫长而多元的历程,不同时期、不同地域的文明都为其贡献了独特成果</p><p class="ql-block">古代文明时期(约公元前3000年-公元5世纪)</p><p class="ql-block">古埃及:以实用数学为主,发明了十进制计数法,在几何方面成果显著,如《林德纸草书》中记录了土地测量、金字塔建造等相关的面积和体积计算方法。</p><p class="ql-block">古巴比伦:采用六十进制,在代数领域有突出贡献,能解一次和二次方程,还编制了早期的数学表格(如乘法表、倒数表)。</p><p class="ql-block">古印度:发明了“0”的概念和十进制位值制记数法,为后来数学的发展奠定了重要基础,同时在三角学方面有初步研究。</p><p class="ql-block">古代中国:注重数学的实际应用,《九章算术》是这一时期的代表作,涵盖算术、代数、几何等内容,其中负数的运用、方程术等领先世界。</p><p class="ql-block">中世纪与文艺复兴时期(公元5世纪-16世纪)</p><p class="ql-block">阿拉伯世界:扮演了“桥梁”角色,翻译和保存了大量古希腊数学著作(如欧几里得的《几何原本》),并在代数学上有突破,阿尔·花拉子米的《代数学》一书确立了“代数”的名称和研究对象。</p><p class="ql-block">欧洲文艺复兴:数学逐渐从实用走向理论研究,透视法的发展推动了几何学的进步,符号代数开始兴起,为后来的微积分诞生埋下伏笔。</p><p class="ql-block">近代数学时期(17世纪-19世纪)</p><p class="ql-block">17世纪:解析几何创立(笛卡尔、费马),将几何与代数结合;牛顿和莱布尼茨分别发明微积分,解决了瞬时变化率、曲线面积等问题,成为近代数学的重要基石。</p><p class="ql-block">18-19世纪:数学分支不断细化,概率论、数论、非欧几何(罗巴切夫斯基、黎曼)等领域取得重大突破,抽象代数开始萌芽,数学的严谨性进一步提升</p><p class="ql-block">现代数学时期(20世纪至今)</p><p class="ql-block">数学进入高度抽象化和多元化阶段,集合论成为数学的基础,拓扑学、泛函分析、数理逻辑等新兴学科快速发展。</p><p class="ql-block">数学与其他学科交叉融合,在物理、计算机科学、经济学等领域广泛应用,如密码学依赖数论,人工智能涉及概率论和统计学等。同时,数学问题的解决(如费马大定理)也推动着学科自身的发展。</p><p class="ql-block">数学文明的历程是人类不断探索数量、结构、空间和变化规律的过程,每个阶段的成果都离不开不同文明的交流与碰撞。</p> <p class="ql-block">场馆二层为宇宙与生命展厅,共有87个展项,以“宇宙”“黄土地——天上飞来的家园”“生命”及“人体”为分主题,展示人类对自然的探索及其过程中体现的智慧。</p> <p class="ql-block">同时我们还对陨石进行了近距离观察与触摸 。在山西省科技馆的宇宙与生命展厅,可以观察到玻璃陨石,探索其中隐藏的宇宙信息。在该馆,人们还可以用显微镜观察陨石,查看陨石内部的彩色球粒、金属颗粒等构造。</p> <p class="ql-block">黄土高原的形成 -风成说:展区介绍了黄土高原“新风成学说”,我国西北地区的风将岩石风化后形成的黄土颗粒带走,被太行山阻挡后,逐渐沉积形成黄土地貌。</p> <p class="ql-block">窑洞:作为黄土地上独特的建筑形式,具有冬暖夏凉的特点,广泛分布于山西、陕西等黄土高原地区,体现了劳动人民利用自然条件创造适宜居住环境的智慧。</p> <p class="ql-block">深井钻探技术:两千年前的华夏先民将中间开孔的石圈层层摞入地下,筑起“抗塌方井壁”,这便是世界上最早的深井钻探技术,用于取水、开矿等,展示了古代劳动人民的智慧和创造力</p> <p class="ql-block">标本展示:通过螺的多种标本与化石等展品,诠释大自然对万物演化路径的调控,让观众明白自然法则是如何塑造了千姿百态的物种。</p> <p class="ql-block">场馆第三层为机器与动力展厅和儿童科学乐园:东侧为机器与动力展厅,共有59个展项,以“机械”“能源”及“材料”为分主题,展示科学技术发展给人类社会带来的巨大变化;西侧为儿童科学乐园,共有24个展项,针对3-7岁低龄段儿童,以“生命的智慧”“生活的智慧”及“生存的智慧”为分主题,寓教于乐。</p> <p class="ql-block">场馆第四层为走向未来展厅:共有80个展项,以“交流”“水——生命之源”“碳循环——地球文明就是一个以‘碳’为基础的碳基文明”及“探索太空”为分主题,展示人类与环境和谐发展中体现的智慧和在对宇宙探索中所发展起来的航空、航天技术</p> <p class="ql-block">中国飞机的发展历史经历了从自主探索到仿制生产,再到自主创新的过程。</p><p class="ql-block">早期自主探索:1909年9月21日,冯如制造并驾驶“冯如一号”在美国奥克兰市郊区试飞成功,这是中国人自行设计、研制、生产的第一架飞机,揭开了中国载人动力飞行史的第一页。</p><p class="ql-block">新中国成立后仿制阶段:1951年新中国航空工业诞生,1954年7月3日,国营洪都机械厂组装完成第一架初教5型教练机并首飞成功。随后几年,又仿制出歼5、歼6和歼7等,跨入喷气和超声速时代。</p><p class="ql-block">自主研制起步阶段:1958年7月26日,歼教1完成首飞,这是新中国自主设计研制飞机迈出的第一步。1969年7月5日,歼8首飞成功,中国结束了不能自主研制高空高速歼击机的历史。</p><p class="ql-block">民用飞机探索阶段:1970年开始研制运十飞机,1980年9月26日运十首飞成功,填补了我国民族工业不能制造大型飞机的空白。但运十项目最终下马。此后我国制定民机“三步走”战略,虽未完全实现目标,但积累了经验。</p><p class="ql-block">现代自主创新阶段:战斗机方面,1998年3月23日,歼10首飞,是中国自主研制的第三代战斗机。后续还有歼11、歼16、歼20等多款先进战机问世,性能达到世界先进水平。民用飞机方面,ARJ21是我国首次严格按国际适航条例研制的运输类飞机,已交付运营。C919大型客机是我国拥有自主知识产权的干线客机,2017年5月5日成功首飞。</p> <p class="ql-block">中国潜艇历史可追溯到清朝,历经多年发展,从最初的探索尝试,到如今拥有先进的核潜艇与常规潜艇,技术水平和作战能力不断提升。</p><p class="ql-block">清朝时期:1877年,中国第一任驻英公使郭嵩焘体验了类似潜艇的兵器,这是中国人首次与潜艇相关的接触。1880年,天津机器制造局制造出一艘潜艇,外形如橄榄,可暗送水雷,但因技术瓶颈,未产生实战效果,之后消失在历史中。</p><p class="ql-block">民国时期:1915年,国民政府派留学生赴美学习飞机、潜艇专业。1917年末,海军部在福州船政局设立飞潜学校,这是我国第一所培养飞机和潜艇制造专业人才的学校,但潜艇研制因难度大及局势动荡未取得预期进展。此外,北洋政府曾计划向美国购买潜艇组建部队,未能成行;国民政府也曾向德国订造潜艇,因拨款问题,最终仅开工两艘,且未交付。</p><p class="ql-block">新中国时期:1954年,中国接收两艘苏联C级潜艇,标志着潜艇部队正式成立。1957年,我国自行建造的第一种中型常规动力潜艇交付部队。1970年,第一艘核潜艇“长征一号”下水,1974年正式编入海军序列,中国成为全球5个拥有核潜艇的国家之一。1988年,导弹核潜艇水下发射弹道导弹成功,海基战略防御力量初步形成。21世纪以来,093型、094型等核潜艇相继服役,潜艇技术不断进步,性能大幅提升,中国潜艇在世界舞台上占据了重要地位。</p> <p class="ql-block">走进山西省科技馆,就像打开知识盲盒,处处惊喜。数学的抽象、宇宙的奥秘、科技的奇妙,都让我对世界有了全新认知 。</p>