改变生活的意外发现28: 金属探测器

·本期节目的主题是金属探测器。

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改变生活的意外发现28: 金属探测器

如果您进入购物中心时没有人对您进行人工搜身,或者如果您不需要在非常艰苦的条件下挖掘数月才能找到被困在地下的矿石,那么原因只有一个:金属探测器,它被认为是 19 世纪最重要的发现之一。从 19 世纪开始,当许多科学家意识到他们可以利用电学和电磁学知识来寻找地下金属矿时,他们就为金属探测器的发现打开了大门。金属探测器的发明者是现代科学发现最重要的典范之一,它在许多不同的资料中有着不同的名字。

 

有五位科学家在不同时期从事这一领域的工作,他们的名字尤其引人注目。他们是英国科学家威廉-赫歇尔爵士(Sir William Herschel)、物理学家威廉-比里姆汉姆(William Birimgham)、法国发明家古斯塔夫-特鲁瓦(Gustave Trouve)、受特鲁瓦工作启发并因发明电话而闻名的亚历山大-格雷厄姆-贝尔(Alexander Graham Bell)以及科学家格哈德-费舍尔(Gerhard Fischer)。这些人都可以被视为当今金属探测器的发明者,他们都是在不同时期出于不同目的发明了科学理论和技术设备。例如,法国发明家古斯塔夫-特鲁瓦(Gustave Trouve)开发了一种手持式装置,专门用于寻找受伤士兵体内的子弹芯;而物理学家威廉-比里姆加姆(William Birimgham)的唯一目的是寻找隐藏在地下的金银等贵金属。然而,除了一个人之外,所有这些人的工作都没有得到世界公众和科学界的广泛认可,仍然近停留在是个人的努力上。

 

到 1920 年,世界已经告别了一场使数百万人丧生的战争,尤其是隐藏在地下的地雷使成千上万的年轻士兵致残。此外,这场血腥的四年战争并没有解决任何问题,相反,它引发了新的冲突,欧洲各国被拖向新的世界大战。正是第二次世界大战前开始并逐渐加速的军事研究改变了金属探测器的命运。格哈德-费舍尔(Gerhard Fischer)就是从事这一领域研究的科学家之一。

 

格哈德-费舍尔(Gerhard Fischer)是一位德裔美国人,他的主要目标并不是发明一种探测地下金属的金属探测器,而是制造一种利用电磁波在空旷地形中导航的装置,以防止士兵在战场上迷路。费舍尔制造了这个装置,并取得了成功,但他遇到了一个小问题。在实地试验过程中,该装置在一般情况下工作效率很高,但在某些区域却出现了异常结果。费舍尔起初以为是装置出了故障,但他的新发明在其他地方工作得很好,却出现了类似的异常,尤其是在某个含有金属矿石的区域。经过多次试验,费舍尔发现他的装置并没有出现故障,是岩石中的金属矿石影响了装置。他意识到,如果电磁波束能被金属矿石扭曲,那么就有可能设计出一种探测地下金属的机器。这一结果虽然是偶然的,但却为科学家格哈德-费舍尔赢得了 "现代金属探测器发明人 "的称号。1925 年,费舍尔制造出了第一台手持式现代金属探测器,并于 1931 年为他的新发明申请了专利。新型探测器在第二次世界大战中也得到了广泛应用,并在很大程度上证明了其价值。  


 简单地说,探测器向特定目标或环境发射电磁辐射,并分析返回信号,以区分金属和非金属。通过这种方式,可以很容易地了解一个人是否携带枪支、手机或打火机,也可以精确地确定地下地雷或贵金属地雷的位置。如今,金属探测器的使用领域逐渐扩大。从考古发掘到电话、天然气和下水道系统的探测,先进的金属探测器被广泛应用于许多领域。



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