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科学史上的今天——11月17日

  • 2001年11月17日

    中科院北京市共建中关村科学城


  • 2001年,中科院北京市共建中关村科学城。




  • 1869年11月17日

    苏伊士运河通航

    苏伊士运河处于埃及西奈半岛西侧,横跨苏伊士地峡,全长约163公里。这条运河连结了欧洲与亚洲之间的南北双向水运,从而使欧亚航运不必再绕行非洲南端的好望角,大大节省航程。从英国伦敦港或法国马赛港到印度孟买港作一次航行,经苏伊士运河比绕好望角可分别缩短全航程的43%和56%。在苏伊士运河开通之前,有时人们从船上卸下货物通过陆运,在地中海和红海之间运输。运河当前由埃及的苏伊士运河管理局拥有和管理。根据国际协定,“运河在战时也可像和平时期一样,可以被任何商用或军用船只使用,而无需悬挂区别的旗帜。

    自古以来,人们就不断地试图直接贯通地中海和红海,以求欧亚的直接航运贸易。远在埃及第十二王朝,法老辛努塞尔特三世(其名字即为“苏伊士”一词的来源)为了进行直接贸易,下令挖掘了一条“东西方向”的运河,连接红海与尼罗河。一些证据显示这条运河的存在至少持续到公元前13世纪的拉美西斯二世时期,随后运河被荒废。根据希腊历史学家希罗多德的著作《历史》(The Histories of Herodotus)记载,大约在公元前600年尼科二世着手重新挖掘工作,但没有完成工程。这条运河最后大约在公元前500年由征服埃及的波斯国王大流士一世完成。大流士在尼罗河岸建立了许多花岗岩石碑纪念其功绩,其中一块位于离苏伊士130公里远Kabret附近的被称为大流士碑铭。运河在公元前250年左右被托勒密二世获得。在随后的一千年中被连续改进、摧毁和重建,直到最终于公元8世纪为阿拉伯帝国阿拔斯王朝的哈里发曼苏尔废弃。18世纪末拿破仑占领埃及时计划建立运河连接地中海与红海。不过由于法国人的错误勘定结果计算出红海的海平面比地中海要高,也就意味着建立无船闸的运河是不可能的,随后拿破仑放弃计划,并在和英国势力的对抗中离开埃及。

    1854年和1856年,法国驻埃及领事斐迪南·德·雷赛布子爵(Ferdinand de Lesseps)获得了奥斯曼帝国埃及总督帕夏塞伊德(Said Pasha)特许。帕夏授权雷赛布成立公司,并按照奥地利工程师Alois Negrelli制定的计划建造向所有国家船只开放的海运运河。通过对有关土地的租赁,公司可从运河通航起主持营运99年。1858年12月15日,苏伊士运河公司建立。工程克服了很多技术、政治和经费上的问题,花费了将近11年,高达1860万镑,多于最初预算的两倍。运河于1869年11月17日通航,这一天被定为运河的通航纪念日。运河对世界贸易发生了即时的和重大的影响。1870-1930 年间,苏伊士运河公司的纯利润达35亿法郎,大部分为英法两国获得。1951年埃及推翻了1936年英埃条约,新政府要求英国撤军。1954年英国同意放弃。1956年6月,最后一批英军撤离埃及。

    苏伊士运河的长度163公里一般是指南入口到塞得港灯塔的内陆段,若从南段的等候区域到北端的航道浮标则约190公里。包括两部分:大苦湖的南侧段和北侧段。运河限速满载油轮为13公里/小时,货舱船为14公里/小时,通过运河的全程需花费11至16小时。苏伊士运河是埃及的重要外汇收入来源,每年约25000艘船只通过苏伊士运河,占世界海运贸易的14%。运河管理局统计报告显示,自1975年6月重新启用到2000年6月的25年里,征收的船只过境费达300亿美元。亚欧之间除石油外的一般货物海运,80%经过苏伊士运河。





  • 1843年11月17日

    上海开埠


  • 1843年:上海开埠,中外贸易中心转移,此后上海就成为近代中国引进西方思想的重要基地。




  • 1790年11月17日

    德国数学家、天文学家莫比乌斯出生

    德国数学家、天文学家莫比乌斯(August Ferdinand M?bius,1790.11.17-1868.09.26)出生。他被认为是拓扑学的先驱。

    莫比乌斯最著名的成就是发现了三维欧几里得空间中的一种奇特的二维单面环状结构,后人称为莫比乌斯带。其他重要的成就包括在射影几何中引进齐次坐标系、莫比乌斯变换(M?bius transformations),数论中的莫比乌斯变换、莫比乌斯函数、莫比乌斯反演公式等等。

    莫比乌斯生前选择了一个天文台度过了默默无闻的一生。在68岁时他向法国科学院提交了一份关于单侧曲面的论文,而法国科学院又重复了以前经常出现的错误,将此论文埋没多年。

    拓扑学在莫比乌斯之前就有诸如笛卡尔(René Descartes,1596.03.31-1650.02.11)、欧拉(Leonhard Euler,1707.04.15-1783.09.18)等人进行了研究,并取得了一些进展,例如欧拉证明了“七桥问题不可解”;提出的“欧拉公式”V-E+F=2(V:多面体的顶点,E:面、棱数,F:面数)就是拓扑学的中心定理之一。在莫比乌斯之后,黎曼(Georg Friedrich Bernhard Riemann,1826.09.17-1866.07.20)把拓扑学纳入到严格的数学模式中。


    拓扑变换是指在图形A1和A2之间变换,满足从点与点之间一一对应。如果A1中两点距离趋向于0,则A2中对应的两点距离也趋向于0,反之亦然。拓扑学中,许多在我们经验中认为不相干的物体被认为是等价的。例如,玻璃杯与平板玻璃是等价的。拓扑学研究的典型问题有:连通性问题、若当曲线定理、地图着色的四色问题、不动点定理、纽结等。在拓扑学中经常用到的概念有:曲面亏格(通俗说法是“曲面上有几个洞”)、单侧曲面(莫比乌斯带就是一个典型)等。



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