面對(duì)社會(huì)日新月異的變化,人們開(kāi)始了思索:如何去面對(duì)難以預(yù)知的未來(lái)?為了適應(yīng)時(shí)代的變化,將如何建立科學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)?人生的挑戰(zhàn)不僅嚴(yán)峻而且紛紜繁復(fù),又將如何去迎接?本書(shū)涵蓋大量科技知識(shí),是一本富有特色的科普讀物。內(nèi)容包括現(xiàn)代物理、新信息技術(shù)、現(xiàn)代生命與生物新技術(shù)、能源新技術(shù)、航空航天新技術(shù)、軍事技術(shù)等各個(gè)方面,它用通俗的科普語(yǔ)言介紹最新科技知識(shí),能使廣大讀者朋友在盡可能短的時(shí)間里了解現(xiàn)代科技發(fā)展的新動(dòng)態(tài),對(duì)提高廣大讀者的科技素養(yǎng)具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。 作者簡(jiǎn)介: 王貴水,黨政專題研究員,政經(jīng)熱點(diǎn)暢銷書(shū)作家、圖書(shū)策劃人。廣涉政、史、經(jīng)各領(lǐng)域。目前對(duì)廉政、執(zhí)政話題極為關(guān)注。文筆暢達(dá),著述頗豐。主要代表作《新形勢(shì)下領(lǐng)導(dǎo)干部面對(duì)媒體十堂必修課》、《公民社會(huì)主義榮辱觀》等三十多本署名代表作。 目錄: 第一章科技與信息時(shí)代 光纖通信技術(shù)/ 人機(jī)交互技術(shù)/ 遙感探測(cè)新技術(shù)/ 信息高速公路/ 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)/ 原子芯片/ 晶體芯片/第一章科技與信息時(shí)代光纖通信技術(shù)/人機(jī)交互技術(shù)/遙感探測(cè)新技術(shù)/信息高速公路/虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)/原子芯片/晶體芯片/會(huì)說(shuō)話的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器/穿在身上的電腦/能識(shí)別手勢(shì)的電腦/能“聽(tīng)懂”指令的電腦/水聲通信技術(shù)/神奇的生物電腦/戰(zhàn)勝人類的深藍(lán)電腦/第二章神奇的現(xiàn)代物理學(xué)關(guān)于宇宙的新解釋/新興的介觀物理學(xué)/粒子物理學(xué)/新層次的核物理學(xué)/凝聚態(tài)物理學(xué)/混沌理論/耗散結(jié)構(gòu)理論/假定的超弦理論/多種多樣的基本粒子/力學(xué)不確定度關(guān)系/顏色炫目的液晶/來(lái)自天外的宇宙線/奇特的光電效應(yīng)/形形色色的電磁波/奇異的放射性/令人費(fèi)解的反物質(zhì)/特性奇異的電子/奇異吸引子/引發(fā)光源革命的同步輻射/應(yīng)用廣泛的微波技術(shù)/日趨成熟的核能技術(shù)/鋰“超原子”向超冷理論提出挑戰(zhàn)/引力波之謎/突破光速的類星體/第三章現(xiàn)代生命與生物技術(shù)克隆技術(shù)/人類基因組密碼/器官移植/氨基酸生產(chǎn)技術(shù)/微生物采油新技術(shù)/環(huán)保高效的發(fā)酵工程/基因芯片到底怎么回事/植物基因工程/細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)/消滅田間雜草新技術(shù)/植物授精的奧妙/花粉如何育種/胚胎移植/光生物技術(shù)/第四章現(xiàn)代醫(yī)學(xué)那些神奇的技術(shù)比化療更為有效的癌療法/影像診斷新技術(shù)/人工晶體植入技術(shù)/開(kāi)通血管的激光手段/激光療法粉碎結(jié)石/培育皮膚新方法/植入皮膚里的顯示器/冠心病的激光治療/精確制導(dǎo)的腫瘤的殺手/納米編織器/切斷遺傳的機(jī)器/第五章給生活帶來(lái)便利的高新材料技術(shù)粉末冶金技術(shù)/超導(dǎo)材料/超導(dǎo)懸浮列車/有“記憶”的金屬/堅(jiān)不可摧的安全玻璃/反滲透膜技能技術(shù)/能篩選分子的超濾膜/光在玻璃纖維傳輸技術(shù)/耐強(qiáng)度高的玻璃態(tài)金屬/稀有金屬技術(shù)/沒(méi)有空間的“貯氣罐”/生物醫(yī)學(xué)材料/新一代磁性材料/陶瓷基復(fù)合材料/第六章航空航天技術(shù)載人航天技術(shù)/航天器交會(huì)對(duì)接技術(shù)/航天遙感/太空旅行夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)/一箭多星的發(fā)射技術(shù)/用飛機(jī)發(fā)射人造衛(wèi)星/光子火箭/推動(dòng)“月亮女神”的電火箭/眾星行空/用核能發(fā)電的人造衛(wèi)星/氣象衛(wèi)星/為移動(dòng)用戶服務(wù)的通信衛(wèi)星/太空勘察員/可重復(fù)使用的航天飛機(jī)/往返天地的空天飛機(jī)/太空中的“自動(dòng)運(yùn)輸機(jī)”/空天驗(yàn)證機(jī)/為航天事業(yè)服務(wù)的測(cè)量船/透視太空的“哈勃”/未來(lái)的人造月亮/以陽(yáng)光為能源的光飛行器/建設(shè)國(guó)際空間站的“曙光”號(hào)/“探路者”的火星之行/重新服役的“先驅(qū)”號(hào)/全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)/人類的第一個(gè)空間站/光纖通信技術(shù)光纖通信技術(shù)是利用激光波作為信息載波、光導(dǎo)纖維作為載體的通信技術(shù),是伴隨著激光技術(shù)的發(fā)展,從20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來(lái)的一門(mén)嶄新的通信技術(shù)。采用光波傳遞信息,其通信容量比同軸電纜大幾十萬(wàn)倍。由于光波在大氣中的傳播損耗及受大氣變化的影響較大,為了保證光波暢通無(wú)阻,需要使光波信息沿著特殊的線路傳輸。1970年,美國(guó)康寧公司發(fā)明了光學(xué)損耗很低的光學(xué)纖維,解決了光波損耗的問(wèn)題,光纖通信從此得到了飛速的發(fā)展。20世紀(jì)80年代中后期又實(shí)現(xiàn)了155微米單模光纖通信系統(tǒng),即第四代光纖通信系統(tǒng)。20世紀(jì)末至21世紀(jì)初發(fā)明了第五代光纖通信系統(tǒng),用光波分復(fù)用提高速率,用光波放大增長(zhǎng)傳輸距離的系統(tǒng),光孤子通信系統(tǒng)可以獲得極高的速率,在該系統(tǒng)中加上光纖放大器有可能實(shí)現(xiàn)極高速率和極長(zhǎng)距離的光纖通信。光纖通信系統(tǒng)由發(fā)送、傳播、接收三部分組成。在發(fā)送端由電光轉(zhuǎn)換器將需要傳輸?shù)碾娦畔⒎?hào)變換為光信息符號(hào),使光源輻射的光波由電信息符號(hào)調(diào)制成攜帶著信息的光波。這種光波再通過(guò)光纖傳輸?shù)浇邮斩。接收端由光電探測(cè)器將接收到的光信號(hào)變回電信號(hào)。由此可見(jiàn),在光纖通信系統(tǒng)中光電子器件和光導(dǎo)纖維起著極其重要的作用。就光纖通信技術(shù)本身來(lái)說(shuō),應(yīng)該包括以下幾個(gè)主要部分:光纖光纜技術(shù)、光交換技術(shù)傳輸技術(shù)、光有源器件、光無(wú)源器件及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。在20世紀(jì)80年代中期,數(shù)字光纖通信的速率已達(dá)到144Mb/s,可傳送1980路電話,超過(guò)同軸電纜載波。于是,光纖通信作為主流被大量采用,在傳輸干線上全面取代電纜。經(jīng)過(guò)國(guó)家“六五”“七五”“八五”和“九五”計(jì)劃,中國(guó)已建成“八縱八橫”干線網(wǎng),連通全國(guó)各省區(qū)市。光纖通信已成為中國(guó)通信的主要手段。在國(guó)家科技部、計(jì)委、經(jīng)委的安排下,1999年,中國(guó)生產(chǎn)的8×25Gb/sWDM系統(tǒng)首次在青島至大連開(kāi)通;隨之,沈陽(yáng)至大連的32×25Gb/sWDM光纖通信系統(tǒng)開(kāi)通。2005年,32Tb/s超大容量的光纖通信系統(tǒng)在上海至杭州開(kāi)通。中國(guó)已建立了一定規(guī)模的光纖通信產(chǎn)業(yè)。中國(guó)生產(chǎn)的光纖光纜、半導(dǎo)體光電子器件和光纖通信系統(tǒng)能供國(guó)內(nèi)建設(shè),并有少量出口。對(duì)光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長(zhǎng)距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo),而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢(mèng)想。1波分復(fù)用系統(tǒng)超大容量、超長(zhǎng)距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量,在未來(lái)跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛。6Tb/s的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量應(yīng)用,同時(shí)全光傳輸距離也在大幅擴(kuò)展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時(shí)分復(fù)用(OTDM)技術(shù),與WDM通過(guò)增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)業(yè)提高其傳輸容量不同,OTDM技術(shù)是通過(guò)提高單信道速率來(lái)提高傳輸容量,其實(shí)現(xiàn)的單信道最高速率達(dá)640Gb/s。2光孤子通信光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級(jí)的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區(qū),群速度色散和非線性效應(yīng)相應(yīng)平衡,因而經(jīng)過(guò)光纖長(zhǎng)距離傳輸后,波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離無(wú)畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬(wàn)里之遙。3全光網(wǎng)絡(luò)未來(lái)的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段,也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化,但在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處仍采用電器件,限制了通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高。因此,真正的全光網(wǎng)已成為一個(gè)非常重要的課題。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)之間也是全光化,信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換,交換機(jī)對(duì)用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行,而是根據(jù)其波長(zhǎng)來(lái)決定路由。
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