太空时代的技术
从那时起二战期间尽管从那时起,核武器就没有在战争中使用过,但战争结束后,它们一直在核武器的阴影下度过。这些武器经历了重大的发展:1945年的裂变炸弹在1950年被更强大的聚变炸弹所取代,在1960年之前,火箭被证明能够在数千英里的范围内发射这些武器。这个新军事技术产生了无法估量的影响国际关系因为它助长了世界权力集团的两极化,同时也加强了一种谨慎纪律这在20世纪早期是不存在的。
事实是核能绝不是1945年后唯一的科技创新。的确是如此惊人的进步工程化学和医疗技术一些评论家在描述这些年来的变化时,有些误导地将其称为“第二次工业革命”。电子工程的迅速发展创造了一个计算机技术、远程控制、小型化和即时通信的新世界。更能体现这一时期特征的是对阈值外星探索。火箭技术最初应用于武器,后来发展为卫星、月球和行星探测器提供运载火箭,并最终在1969年将第一批人类送上月球并安全返回地球。这一惊人的成就在一定程度上是由已经提到的国际意识形态竞争所刺激的苏联和美国有资源和意愿来支持所需的巨额开支。然而,它证明了将这一时期描述为“太空时代技术”的合理性。
权力
的巨大的力量创新这一时期是利用核能源.第一批原子弹只是一种相对粗糙的核裂变,立即爆炸性地释放出放射性物质的能量。但人们很快意识到,在一个关键原子堆中释放的能量,即一大块石墨吸收了插入其中的放射性物质释放的中子,可以产生热量,进而产生蒸汽来驱动涡轮机,从而将核能转化为可用的电能。在先进的工业国家,原子能发电站就是根据这一原理建造的,而且该系统仍在不断改进,尽管到目前为止原子能还没有得到改进证明是正确的人们对它寄予厚望,认为它是一种经济的电力来源强大的的问题废物处理和维护。然而,致力于更直接地控制核裂变的实验的努力,似乎很可能最终会在动力工程方面产生成果。
与此同时,核物理学界正在探索更有希望的利用能量的可能性核聚变他认为,创造条件使简单的氢原子结合,释放出巨大的能量,形成更重的原子。这是在恒星中发生的过程,但到目前为止,它只是通过人工触发原子裂变爆炸瞬间产生的高热量的聚变反应而产生的。这就是机理氢弹.到目前为止,科学家们还没有设计出任何方法来利用这一过程,从而可以从中获得连续的可控能量,尽管等离子体物理学的研究表明,在被囚禁在强等离子体中的电子流中产生一个强烈的热点磁场在不久的将来,人们会发现这种方法。
化石燃料的替代品
研制出从核聚变中提取可用能量的方法很可能成为当务之急。以目前的速度消费例如,世界上的矿物燃料资源,以及目前核电站所使用的放射性物质,都将在也许几十年内耗尽。最吸引人的替代因此,它是一种从可控聚变反应中获得的能量形式,这种反应将使用来自海水的氢,这是一种几乎无限的来源,而且不会造成废物处理的重大问题。其他可能提供的能源选择以矿物为主的燃料包括各种形式太阳能电池通过化学或物理反应(如光合作用)从太阳获取能量。太阳能电池这种装置已经在卫星和太空探测器上得到了常规应用,在这些装置上,来自太阳的能量流(太阳风)可以在不受大气或地球自转干扰的情况下得到利用。
燃气轮机
燃气轮机经历了实质性的发展,因为它第一次成功的操作使用在第二次世界大战结束。这种发动机的高功率重量比使其成为飞机推进的理想选择,因此,无论是纯喷气发动机还是涡轮螺旋桨发动机,到20世纪60年代,它普遍被用于所有大型飞机,包括军用和民用。采用喷气推进的直接影响是飞机速度的惊人提高,第一架有人驾驶的飞机超过了当时的速度声速在水平飞行中成为美国人贝尔x - 11947年,以及20世纪60年代末超音速飞行正在成为一个切实可行的,尽管有争议的命题,民用航空用户。为了满足航空公司和军事战略的要求,人们设计了更大、更强大的燃气轮机,并越来越多地关注于降低噪音和增加功率的改进效率这种类型的发动机。与此同时,燃气轮机作为动力装置被安装在船舶、铁路发动机和汽车上,但在这些用途中,它都没有远远超出实验阶段。
材料
太空时代催生了重要的新材料,并为旧材料发掘了新用途。例如,人们已经发现塑料有广泛的应用,这些塑料以许多不同的形式制造,具有各种各样的特性。玻璃纤维被塑造成刚性形状,为小型船舶提供汽车车身和船体。碳纤维已显示出显著的性能,使其成为金属高温涡轮叶片的替代品。研究陶瓷已生产出耐高温的材料,适用于航天器上的隔热罩。对铁和它的需求合金而对于有色金属则一直保持高位。现代世界发现了后者的广泛新用途:铜用于电气导体,锡用于低抗性金属的保护性电镀,铅用于核电设施的屏蔽,银用于摄影。在大多数情况下,这种发展始于20世纪之前,但对这些金属的需求持续增长,正影响着它们在世界商品市场上的价格。
自动化和电脑
新老材料在工程中都得到了越来越多的应用行业自第二次世界大战结束以来,由于控制工程、自动化和计算机化技术的引入,它发生了变化。的至关重要的设备之一就是计算机,尤其是电子设备数字计算机,一个20世纪的发明这一理论是由英国数学家和发明家阐述的查尔斯巴贝奇19世纪30年代。这个问题的本质机电子设备是利用很简单的二进制编码来记录电脉冲的,只用两个符号,但其他设备如穿孔卡和磁带对存储和输入信息有重要的补充功能。由于这种设备可以以非常高的速度运行,即使是最复杂的计算也可以在很短的时间内完成。
的马克我数字计算机正在工作哈佛大学1944年及战后,将其广泛应用于工业、行政和科学领域的可能性迅速实现。然而,早期的计算机是大而昂贵的机器,它们的一般应用是昂贵的延迟直到发明晶体管革命性的计算机技术。晶体管是太空时代的另一项重要发明。晶体管是对固体的物理研究的产物,特别是对那些被称为半导体的锗和硅等材料的物理研究的产物约翰巴丁沃尔特·h·布拉顿,以及威廉·b·肖克利1947年在美国贝尔电话实验室。人们发现,半导体晶体在某些条件下导电,而在另一些条件下不导电,可以用一种更小、更可靠和更多的装置的形式来实现热离子阀的功能多才多艺的.其结果是在广泛的电子设备中,小而坚固的晶体管取代了笨重、脆弱和产生热量的真空管。最特别的是,这种转换使更强大的计算机的构造成为可能,同时使它们更紧凑、更便宜。事实上,有效的晶体管是如此之小,以至于它们使得小型化和微小型化的新技术成为可能,从而可以在微小的硅或其他半导体材料上制造复杂的电子电路,并将其大量地集成到计算机中。从20世纪50年代末到70年代中期,计算机从一种新奇的配件发展成为一种设备积分大多数商业企业的组成部分,家用电脑在80年代开始普及。
潜在的适应计算机的应用似乎如此之大,以至于许多评论家把它比作人类的大脑,毫无疑问,人类类比对它的发展很重要。在日本,计算机和其他电子技术自20世纪50年代以来取得了巨大的进步,到20世纪70年代中期,完全计算机化和自动化的工厂开始运作,其中一些工厂在制造其他机器人时使用了完全的机器人劳动力。在美国化学工业提供了一些完全自动化、计算机控制制造的最引人注目的例子。连续生产的特点,与大多数工程机构的批量生产相比,使其理想地由中央计算机进行自动控制,监控反馈给它的信息并进行相应的调整。许多大型石化生产燃料和原料的工厂制造业现在的工业都是以这种方式运行的剩余人的功能是维护机器和提供初始指令。同样的影响甚至可以在古老的化学工艺中看到,尽管程度不同:在陶瓷工业中,连续烧制取代了传统的批量生产窑;在造纸业,对纸张和纸板不断增长的需求促使人们安装更大更快的机器;在玻璃工业中,在熔融锡表面制造大块玻璃的浮法玻璃工艺需要严密的机械控制。
在医学而计算机为生命科学提供了强有力的支持工具研究和监督。现在可以监视复杂的操作和治疗.手术在太空时代取得巨大进步;移植技术的引进引起了全世界的关注和关注。但是,也许更具有长远意义的是生物学研究,借助现代技术和仪器,开始通过所有生物物质中存在的DNA分子的自我复制特性来解开细胞形成和繁殖的奥秘,从而探索生命本身的本质。
粮食生产
粮食生产受到了技术革新等方面的加快冷冻干燥法而辐照作为保存方法,以及日益机械化的农业遍及全世界。的广泛的在某些情况下,新型农药和除草剂的使用达到了滥用的程度,引起了全世界的关注。尽管存在这些问题,农业还是为了满足对更多食物的需求而进行了变革;精心培育、控制饲养和机械化操作的科学耕作成为普遍现象。新的食品生产技术,如水产养殖和水培法在海洋和海床上耕作,并创造自给自足的循环食物人们正在分别探索无土生产,以增加世界粮食供应或设计维持封闭的方法社区比如有一天可能会从地球出发进行星际探险。
土木工程
一个没有受到新的控制工程技术深刻影响的行业是建筑业,其中所涉及的任务的性质使它依赖于大量的人工智能劳动力仍然是必不可少的,无论是建造摩天大楼,一条新的高速公路,还是一条隧道。然而,自1945年以来出现了一些重要的新技术,特别是重型土方和挖掘机器的使用,如推土机和塔吊。使用预制零件按照预先确定的系统建造变得很普遍。在住房单位的建设中,通常是在大的公寓或公寓,这种系统是特别相关的,因为它们使标准化经济方面管道、暖气和厨房设备。随着电气设备的激增,二战前开始的家用设备革命一直在快速发展。