1. 電池 儲存電能的能量塊
電池讓各種電器有了持續的能量來源，全息技術讓大家充分感受到了三維圖形的奧妙，電話讓“千裏傳音”的夢想成為現實，小小的抽水馬桶把我們的衛生間衝洗得幹幹淨淨，蒸汽火車、輪船和自行車的發明讓人類的交通變得更加便利……我們的身邊充滿了各種各樣的物理發明，而這些發明也時刻影響著我們的生活。那麼接下來，就讓我們去重溫一下這些物理發明的曆史過程，看看科學是怎樣改變世界的。
手機可以幫助我們和朋友保持聯係；電子表可以向我們通報時間；手電筒可以幫助我們在黑暗中照亮，而這些物品的工作都離不開電池的有力支撐。確實，電池已經成為我們生活中不可缺少的必需品，出現在生活的每一個角落。下麵我們就來講述一下電池的發明故事。
由於人們對於獲取持續而穩定的電流的需要，電池誕生了。可是，你知道嗎，電池的發明的靈感，竟然來源於一次青蛙解剖的實驗，這多少會讓人感到有些意外。
1786年的一天，意大利的伽伐尼在實驗室解剖青蛙，當他用刀尖觸碰剝了皮的蛙腿上外露的神經時，他發現蛙腿發生劇烈的痙攣，同時出現電火花。他認為造成這種痙攣的原因在於，動物體上本來就存在電，經過多次實驗，他把這種電取名叫作“動物電”。
接下來，伏特把一塊銀板和一塊鋅板浸在鹽水裏，結果發現連接兩塊金屬的導線中有電流通過。他就把許多銀片與鋅片平疊起來，在它們之間墊上浸透鹽水的紙片或絨布，用手觸摸兩端時，感到了非常強烈的電流刺激。基於這種情況，伏特成功製成了世界上第一個電池——伏特電堆。事實上，這個“伏特電堆”實際上就是串聯的電池組。
後來，法國的雷克蘭士於1860年發明了世界廣泛使用的電池（碳鋅電池）的前身。這種電池裝在容器內，用黏濁狀類似糨糊的物體取代了最初潮濕水性的電解液。雷克蘭士製造的電池雖然簡陋但卻便宜，所以一直到1880年才被改進的“幹電池”所取代。1887年，英國人赫勒森發明了世界上第一塊真正意義上的幹電池。相對於以前液體電池而言，幹電池的電解液為糊狀，便於攜帶，不會溢漏，因此獲得了更為廣泛的應用。
偉大的發明家愛迪生，發明了可充電的鐵鎳電池，在電池的發明道路上作出了卓越的貢獻。從1910年開始，可充電的鐵鎳電池開始進行商業化生產。
從最早的鉛蓄電池、鉛晶蓄電池，到鐵鎳蓄電池以及銀鋅蓄電池，發展到鉛酸蓄電池、太陽能電池以及鋰電池……充電電池的形式越來越多樣，種類也變得越來越豐富。不僅如此，蓄電池的發展也有了長足的進步：電容越來越大，性能越來越穩定，充電越來越便捷，應用領域也變得越來越廣。
由於鋰是所有金屬裏最輕的，甚至比水還輕，所以在現今的電池世界裏，金屬“鋰”經常被用來製作電池。鋰離子電池通過鋰離子在正負極之間跑來跑去來充電和放電。事實上，當初愛迪生就曾經發明過鋰電池，但是由於鋰金屬的化學特性非常活潑，需要保存在石蠟裏，這就使得鋰金屬的加工、保存、使用以及對環境的要求非常高，所以在當時，鋰電池沒有得到廣泛的應用。但是，隨著科技的進步，這些問題也就不是問題了。近30年來，鋰電池取得了巨大發展。我們日常生活用的計算機、計算器、照相機、手表中的電池都是鋰電池。
鋰電池相對於其他電池，其優勢是非常明顯的：工作電壓高、體積小、質量輕、能量高、無記憶效應、無汙染、自放電小、循環壽命長……正因如此，它才成為最適用於電動汽車的電池之一。這個領域最先進的技術是把好多個電池做成很薄的層然後疊在一起，即“層疊電池結構”。這樣的話，就可以用很小的體積達到非常高的效率，在這方麵，日產汽車公司走在行業的最前沿。
作為儲存電能的能量塊，電池已經誕生了200多年，並且現在仍然在不斷改進，在現代科技中，電池扮演的角色越來越不可或缺。
伏打電池
在伏打電池發明之前，人們隻能使用儲存在萊頓瓶中的電。這種方式相當麻煩：首先應用摩擦發電機，使其旋轉以發電，其次再將電導入萊頓瓶存放，以供使用。即使如此，所得的電量也非常有限。而伏打電池的發明改進了這些缺點，使得電的取得變得非常方便。它帶動了後續相關電氣研究的蓬勃發展，後來利用電磁感應原理的電動機和發電機研發的成功也得歸功於它。伏打電池是一個重要的起步，它標誌著電氣文明的開始，引導第二次產業革命改變人類社會的結構。
2. 全息技術 神奇的三維圖形記錄儀
過去，我們要到一個陌生的地方去，總會先在平麵地圖上查一下那個地方的具體位置，但是現在，網絡三維地圖讓我們的查詢變得更為直觀便利。那麼，是什麼原理造就了今天的三維圖形呢？了解了全息技術，你就會找到問題的答案。
全息技術是利用幹涉和衍射原理記錄並再現物體真實的三維圖像的技術。簡單地解釋一下就是，用全息技術再現的圖像，讓人根本看不出來是真實的物體還是圖像，無論是大小，還是細節與真實的物體都是一樣的，這種技術就好像是科幻小說裏出現的場景。
全息技術的原理主要適用於各種形式的波動，它的運用很廣泛，如聲波、微波、電子波、X射線等，而且光學全息術將來可能在立體電影、電視、展覽、幹涉度量學、投影光刻、軍事偵察監視、顯微術、金屬內部探測、水下探測、保存珍貴的藝術品及曆史文物、信息存儲及遙感，研究和記錄物理狀態變化極快的瞬時現象及瞬時過程等等多個方麵獲得廣泛應用。
20世紀60年代，俄國物理學家尤裏·丹尼蘇克發明了全彩全息圖像技術製作出的聚酯軟膠片上的“彩虹”全息圖像。這種全息圖像更多的是作為一種複雜的印刷技術來實現防偽目的，但當時由於技術上有限，所以它們的感光度低，色彩也不夠逼真，遠遠不能夠達到以假亂真的地步。後來，研究人員又試著使用重鉻酸鹽膠作為感光乳劑，用來製作全息識別設備。
在生活中，隻要人們注意觀察，並不難發現全息技術的身影，比如，把一些珍貴的文物用這項技術拍攝下來，展出時可以真實地立體再現文物，供參觀者欣賞，而將真實的物件妥善保存，防止失竊。另外，將這種設備運用在戰鬥機上，可以使駕駛員將注意力集中在敵人身上，以便攻擊。大型全息圖既可展示轎車、衛星以及各種三維廣告，亦可采用脈衝全息術再現人物肖像、結婚紀念照。小型全息圖可以戴在頸項上形成美麗裝飾，它可再現人們喜愛的動物，多彩的花朵與蝴蝶。
裝飾在禮品包裝上閃耀的全息彩虹，以及書籍中的全息立體照片，使人們體會到21世紀印刷技術與包裝技術的新飛躍。具有三維層次感的模壓全息標識，隨觀察角度而變化的彩虹效應，再加上與其他高科技防偽手段的緊密結合，把新世紀的防偽技術推向了新的輝煌頂點。可以說，迅猛發展的模壓彩虹全息圖，既可成為生動的賀卡、卡通片、立體郵票，也可以作為防偽標識出現在證件卡、銀行信用卡、商標，甚至鈔票上。
以上所說的技術應用基本上都是全息技術的光學應用，除此之外人們還發展了微波、超聲和紅外全息技術，一般這些全息技術使用在軍事偵察和監視上，因此，備受人們的重視。一般的雷達隻能探測到目標方位、距離等，而全息照相則能給出目標的立體形象，這對於及時識別艦艇、飛機等有很大作用。但是由於可見光在水中或大氣中傳播時衰減很快，在不良的氣候下甚至於無法進行工作。因此，為克服這個困難，科技人員根據普通全息技術的原理，發展出了用紅外光、微波及超聲波拍攝全息照片，然後用可見光再現物象的特殊全息技術。
隨著科學的進步，除用光波產生全息圖外，現在已發展到可用計算機產生全息圖的地步。
全息照相的方法也從光學領域推廣到其他領域。如聲全息、微波全息等，成功地應用在工業、醫療等方麵，得到了很大的發展。X射線、電子波、地震波等方麵的全息技術也正在深入研究中。現在不僅有激光全息，而且研究成功的白光全息、彩虹全息以及全景彩虹全息，使人們能從各個側麵看到景物。如今，全息三維立體顯示正在向全息彩色立體電視和電影的方向發展。
全息技術不僅在實際生活中正得到廣泛應用，而且在20世紀興起並快速發展的科幻文學中也有大量描寫和應用，可見全息技術在未來的發展前景將是十分光明的。
清朝全息相片之謎
清朝時候，有個姓汪的官員外出，天空忽然陰雲密布，隨即雷鳴電閃，大雨傾盆．汪某急忙讓馬車停在一棵大柳樹下躲避。雨過天晴，汪某下車方便，回頭時猛地看見車窗內有幾個人影，心中不禁一驚，仔細審視，原來人影是在車窗玻璃上。回家後，人影依然不散，家人都以為神異，就把這塊玻璃取下供奉起來。二十幾年後，汪家的兒童不小心打碎了玻璃，奇怪的是，每一塊碎片上的影像仍然是完整的。汪某的外甥得到一塊碎片，拿去給他的好友姚元之看，姚元之把自己看到的情況記錄在自己所寫的《竹葉亭雜記》一書中。姚元之在清代嘉慶、道光兩朝做官近40年，經曆豐富，博學能文，著述嚴謹．囿於當時認識水平，姚元之把這一奇異現象解釋為在雷雨時刻，一位避劫的仙靈精氣聚合不散，附著在玻璃上而成。
3. 蒸汽火車 交通運輸史上的裏程碑
在古代，那個時候沒有電話也沒有飛機，人們之間的聯係非常不方便，傳送一封書信都要經過很長的時間，杜甫詩句“明日隔山嶽，世事兩茫茫”就表達了這種遺憾和無奈的情緒。蒸汽火車的出現是交通運輸史上的一座裏程碑，它極大地促進了時代的發展，讓人們之間的聯係變得更加緊密。
蒸汽火車的外觀和功用與如今的各種火車相差無幾。其運作原理是用煤燒水，然後使水變成蒸汽，從而推動活塞，使火車運行的。蒸汽火車是世界上第一代的火車，是利用煤為動力、蒸汽機為核心的最初級最古老的火車。在人們的心目中，它是有
特殊意味存在的。
氣勢磅礴的蒸汽火車曾以無比的巨力開啟過人類曆史上一個嶄新的時代。它的誕生必須要感謝兩個人，一位是英國發明家、工程師瓦特，一位是蒸汽火車的創造者史蒂芬孫。1736 年1 月19 日生於蘇格蘭小鎮格裏諾克的瓦特，父親是個具有多種手藝的工匠，因此受其影響的瓦特從小就有實驗的興趣和才能。
1768 年他製成了一台單動作蒸汽機，這台蒸汽機采用了各種新措施，如用油潤滑活塞、設置汽缸外絕熱層等，大大降低了蒸汽消耗量，耗煤量隻有紐科門機的四分之一，動作也更迅速。1776 年這種機器開始在廠礦使用。1781 年，他發明了行星式齒輪，將蒸汽機活塞的往複運動變為旋轉運動。1782 年他發明了大動力的“雙動作蒸汽機”並獲得專利，解決了蒸汽機運轉的穩定性問題。1784 年他發明了平行運動
連杆機構，解決了雙動作蒸汽機的結構問題。1788 年他發明了離心式調速器和節汽閥，用來自動控製蒸汽機的運轉速度。1790 年發明了蒸汽機配套用壓力計。至此他發明蒸汽機的過程才算結束。
而1781 年6 月9 日生於諾森伯蘭的威蘭姆的史蒂芬孫，是一位煤礦工人的兒子，因此他從小就對礦井裏用來抽水的蒸汽機非常感興趣，經過認真而努力的研究後，他立誓要成為創造新型交通工具的發明者。
經過幾年的努力，他終於在1814 年發明了一台蒸汽機車。這輛被人們稱為“布拉策號”的蒸汽機車雖然取得了成功，但也暴露了許多問題，如蒸汽機車開動時，噪音太大，振動強烈，坐在車上的人被顛得筋疲力盡，更為危險的是，車輪摩擦鐵軌時火星四濺，蒸汽機隨時都有爆炸的可能。蒸汽機車在前進時不斷從煙囪裏冒出火來，把附近的樹木都燒焦了等等，因此，人們開始稱它為“火車”。
這之後，史蒂芬孫繼續進行他的研究，並取得了相當大的成功。
1825 年9 月27 日，史蒂芬孫親自駕駛自己同別人合作製造的“旅行者號”在達林敦和斯托頓之間進行鐵路運輸。“旅行者號”牽引著6 節煤車，20 節擠滿乘客的車廂，載重達90 噸，時速達到了15 英裏。這一壯觀場麵吸引了眾多的人前來觀看。鐵路兩旁人山人海，還有人騎著馬，打著紅旗走在火車前麵開道。隨著一聲“旅行者號”的運行成功，它向全世界宣告了鐵路時代的到來。