10000个简单科学小实验及原理
人类是怎么靠科学技术来呼风唤雨的？
人类是怎么靠科学技术来呼风唤雨的？
大自然中要实现降雨必须具备3个条件，充足的水汽、上升的气流及足够的凝结核。通常，我们能看到大气中会漂浮着温度在0℃以下由水滴组成的云，当这种云里没有冰晶（凝结核）时，细小的水滴相当稳定，会长期悬浮在空中；而人工增雨，就是要向这种云雾中播撒干冰（固体二氧化碳）、碘化银、盐粉等催化剂，使云层中产生很多人工冰晶，从而让细小的水滴能围绕人工冰晶凝结长大，最终成为雨水降落地面。
省气象局专家表示，现在已能够实现消雾、防雹、抑制雷电等人工影响天气作业，这说明在某种程度上，人类已能够“呼风唤雨”。
据悉，40年来，我省实施的人工增雨和防雹作业累计使省内40多亿亩次农田受益，创经济效益30多亿元。
电极控制晴雨，英国科学家沿英国西海岸布置了一系列电极，向大气层输入电能，使对流层中的镁原子电离，产生一个密度可变的静电屏蔽层，然后通过调节其密度来决定高、低压天气的生成和消失，进而达到控制天气的目的。据称，他们利用上述人工方法，可控制半径为5000公里范围内的晴雨天气，成功率达93%以上。
细菌催得雨，淅沥在海洋表面，大量的细菌浮在海面与海藻之间，它们进入大气层，就能导致海上降雨。根据这一发现，美国科学家做了一个试验：从海洋里收集各种附着细菌的海藻，研成粉末，放入充满水蒸气雾的密室中，形成了降雨。
喷雾机造云降雨，天上有云可以催雨，没有云怎么办呢？俄罗斯科学家预备用大功率的喷雾机向空中喷水雾，据称，当水雾达到一定高度后能降低空气的温度（据测算，每立方米空气只要0.5克水就能使空气温度下降1℃），使近地面的暖空气上升，上升的气流又把水雾带到更高处，水雾造成的低温使空气中原有的水汽凝结成细小的水滴。
降雨涡轮喷云吐雾，最疯狂的发明可能要算人工造雨机了。这是一个巨大的风动涡轮，放置在距离海平面35米高的地方，旋转时将小滴的水珠撒向空中，这样海上的水雾浓起来，云层越积越厚，最后缓缓上升，在风的作用下向陆地上空飘移，最终成为人工降雨。
英国爱丁堡大学63岁的工程学教授索尔特首先提出这一设想，去年，英国政府专门拨给他10.5万英镑，让他研究降雨涡轮。
美国人Espy，首次在1841年出版的气象经典著作《风暴原理》中提出人工降雨的科学见解。
1931年，荷兰人Verar首次将干冰播入云层，但他当时并未意识到干冰对冷云催化的作用机制。
1938年，美国人Houghton在麻省理工学院野外试验站用吸湿性物质（CaCl2）播入暖雾中进行消雾，获得成功。这是首次符合物理原理并获得一定成功的人工影响天气科学试验。
1946年，美国人Schaefer和Vonnegut发现干冰和碘化银可作为高效的冷云催化剂。美国从1947年4月开始进行飞机在云中播撒干冰的试验，此后，一系列人工影响天气的研究展开。
我国首次实施人工增雨是在1959年，为缓解吉林省的旱情，进行了飞机人工增雨试验。
中国的科技成果有哪些？
1、我国“人造太阳”装置创造世界新纪录
国家大科学装置——全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环（EAST）实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行，创造了新的世界纪录。这一重要突破标志着，我国磁约束聚变研究在稳态运行的物理和工程方面将继续引领国际前沿。
东方超环是世界上第一个实现稳态高约束模式运行持续时间达到百秒量级的托卡马克核聚变实验装置，对国际热核聚变试验堆（ITER）计划具有重大科学意义。由于核聚变的反应原理与太阳类似，因此，东方超环也被称作“人造太阳”。
该成果将为未来ITER长脉冲高约束运行提供重要的科学和实验支持，也为我国下一代聚变装置——中国聚变工程实验堆的预研、建设、运行和人才培养奠定了基础。
2、国产水下滑翔机下潜6329米刷新世界纪录
我国自主研发的“海翼”号水下滑翔机于2017年3月在马里亚纳海沟挑战者深渊，完成大深度下潜观测任务并安全回收，最大下潜深度达到6329米，刷新了水下滑翔机最大下潜深度的世界纪录。
“海翼”号水下滑翔机是根据中科院B类战略先导专项的部署，由中科院沈阳自动化所研制的、具有完全自主知识产权的新型水下观测平台。
从原理样机的研发到深渊观测任务的圆满完成经历了13个年头，包含浅海、深海、深渊等不同型号的水下滑翔机20余台。
此次“海翼”号在马里亚纳海沟共完成了12次下潜工作，总航程超过134.6公里，收集了大量高分辨率的深渊区域水体信息，为海洋科学家研究该区域的水文特性提供宝贵资料。
3、世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机诞生
2017年5月3日中国科技大学潘建伟院士科研团队宣布光量子计算机成功构建。潘建伟团队在多光子纠缠领域始终保持着国际领先水平，团队利用自主发展的综合性能国际最优的量子点单光子源，通过电控可编程的光量子线路，构建了针对多光子“玻色取样”任务的光量子计算原型机。
实验测试表明，该原型机的取样速度比国际同行类似的实验加快至少24000倍，通过和经典算法比较，也比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机运行速度快10倍至100倍。
这台光量子计算机标志着我国在基于光子的量子计算机研究方面取得突破性进展，为最终实现超越经典计算能力的量子计算奠定了坚实基础。
4、国产大型客机C919首飞
我国首款国际主流水准的国产大型客机C919于2017年5月5日14时许在上海浦东国际机场首飞。C919的全称是“COMAC919”，COMAC是C919的主制造商中国商飞公司的英文名称简写。
“C”既是“COMAC”的第一个字母，也是中国的英文名称“CHINA”的第一个字母，体现了大型客机是国家的意志、人民的期望。第一个9寓意“天长地久”，19寓意C919大型客机最大载客量190人。
C919拥有完全自主知识产权，是建设创新型国家的标志性工程，凝聚了国内最优秀的设计人才和工程人才，针对先进的气动布局、结构材料和机载系统，研制人员共规划了102项关键技术攻关，包括飞机发动机一体化设计、电传飞控系统控制律设计、主动控制技术等。