飛機的發明
像鳥兒一樣在天空飛翔，自古以來就是人類的夢想。為了它的實現，人們付出了多年堅持不懈的努力，甚至許多先驅者付出了生命的代價。終於，在1903年12月17日，世界上第一架載人動力飛機在美國北卡羅來納州的基蒂霍克飛上了藍天。這架飛機被叫做“飛行者一1號”，它的發明者就是美國的威爾伯·萊特和奧維爾·萊特兄弟。萊特兄弟的第一次有動力的持續飛行，實現了人類渴望已久的夢想，人類的飛行時代從此拉開了帷幕。
威爾伯·萊特生於1867年4月16日，他的弟弟奧維爾·萊特生於1871年8月19日，他們從小就對機械裝配和飛行懷有濃厚的興趣，萊特兄弟原以修理自行車為生，兄弟倆聰明好學，從1896年開始，他們就一直熱心於飛行研究。通過多次研究和實驗，他們很快得出一個結論：要解決飛機操縱這個懸而未決的關鍵問題，必須裝上某種能使空氣動力學發揮作用的機械裝置。他們按照這一想法，在基蒂霍克沙丘上空對載人滑翔機進行了幾度寒暑的試驗之後，他們的夢想終於變成了現實。
奧托·李林塔爾試飛滑翔機成功的消息使他們立誌飛行。1896年李林塔爾試飛失事，促使他們把注意力集中在了飛機的平衡操縱上麵。他們特別研究了鳥的飛行，並深入鑽研了當時幾乎所有關於航空理論方麵的書籍。這個時期，航空事業連連受挫，飛行技師皮爾機毀人亡，重機槍發明人馬克沁試飛失敗，航空學家蘭利連飛機帶人摔人水中等等，這使大多數人認為飛機依靠自身動力的飛行完全不可能。
萊特兄弟卻沒有放棄自己的努力。從1900年至1902年期間，他們除了進行1000多次滑翔試飛之外，還自製了200多個不同的機翼進行了上千次風洞實驗，修正了李林塔爾的一些錯誤的飛行數據，設計出了較大升力的機翼截麵形狀。滑翔機的留空時間畢竟有限，但假如給飛機加裝動力並帶上足夠的燃料，那麽它就可以自由地飛翔、起降。於是，兄弟倆又開始了動力飛機的研製。萊特兄弟廢寢忘食地工作著，不久，他們便設計出一種性能優良的發動機和高效率的螺旋槳，然後成功地把各個部件組裝成了世界上第一架動力飛機。他們在1903年製造出了第一架依靠自身動力進行載人飛行的飛機“飛行者”l號，這架飛機的翼展為13．2米，升降舵在前，方向舵在後，兩副兩葉推進螺旋槳由鏈條傳動，著陸裝置為滑橇式，裝有一台70千克重，功率為8．8千瓦的四缸發動機。這架航空史上著名的飛機，現在陳列在美國華盛頓航空航天博物館內。
“飛行者”號是一駕普通雙翼機，它的兩個推進式螺旋槳分別安裝在駕駛員位置的兩側，由單台發動機鏈式傳動。1904年，萊特兄弟製造了裝配有新型發動機的第二架“飛行者”，在代頓附近的霍夫曼草原進行試飛，最長的持續飛行時間超過了5分鍾，飛行距離達4．4千米；1905年又試驗了第三架“飛行者”，由威爾伯駕駛，持續飛行38分鍾，飛行38．6千米。第一次試飛的那一天，天氣寒冷，刮著大風，首先由弟弟奧維爾·萊特駕駛“飛行者”飛機進行飛行，留空時間12秒鍾，飛行36．5米。在同一天內，飛機又進行了3次飛行，其中成績最好的是哥哥威爾伯·萊特。他駕駛飛機在空中持續飛行260米。
1903年12月14日至17日，“飛行者”l號進行第4次試飛，地點在美國北卡羅來納州小鷹鎮基蒂霍克的一片沙丘上。第一次試飛由奧維爾·萊特駕駛，共飛行了36米，留空12秒。第四次由威爾伯·萊特駕駛，共飛行了260米，留空59秒。1906年，他們的飛機在美國獲得專利發明權。萊特兄弟飛行的成功，最初並沒有得到美國政府和公眾的重視與承認，直到1907年還為人們所懷疑；反而是法國於1908年首先給他們的成就以正確的評價，從此掀起了席卷世界的航空熱潮。他們也因此終於在1909年獲得美國國會榮譽獎。同年，他們創辦了“萊特飛機公司”。威爾伯·萊特於1912年5月29日逝世，年僅45．歲。此後，奧維爾·萊特奮鬥30年，使萊特飛機公司成為世界著名的飛機製造商，資金高達百億美元。奧維爾·萊特於1948年1月3日逝世。 。
航空母艦的發明
航空母艦是一種威力強大的艦種，是海軍控製大麵積海域的主要機動兵力。它從開始出現到逐步完善，已經走過了90多年的發展曆程。
19lO年11月，美國東海岸的一處海灣上，停泊著一艘輕巡洋艦“伯明翰”號。這一天，這艘艦上的艦員們特別忙碌，他們在進行著各種準備工作，以便進行一次大膽的試驗——世界上第一架飛機在軍艦上起飛。在這艘巡洋艦的甲板上，鋪設了一條26米長的木製飛行跑道。跑道的起端，停放著一架準備起飛的民用單人雙翼飛機。起飛命令一下達，飛機立即啟動並開始滑動，速度不斷加快，當飛機滑完26米長的跑道後，便離開了艦身。由於飛機滑跑距離太短，速度不夠，升力不足，飛機越來越低，眼看就要掉進水裏了。就在這危急關頭，沉著的駕駛員巧妙地操縱飛機尾水平舵，將飛機拉了起來，又飛行了3公裏，在海灣附近的一個廣場上著陸了。這次試飛成功後兩個月，美國海軍又進行了一次飛機在軍艦上降落的試驗。在一艘巡洋艦的後主甲板上，鋪設了一條長36米的木製跑道。在跑道上，每隔1米，橫方向裝一根繩索，繩的兩端拴著沙袋。還是那個進行起飛試驗的駕駛員，從附近的機場駕駛著飛機起飛，朝巡洋艦飛來。當飛機接近軍艦時，朝跑道俯衝下來。飛機降在艦上時，機身下麵的一個鉤子，鉤住了一道道繩索，拖著沙袋向前滑跑。因飛機被繩索和沙袋拖住，阻力很大，滑不多遠，很快就停下來了。試驗證明，飛機能在軍艦上起落，因而能在海上作戰。這就使各國對建造可供飛機起落的艦船，產生了更大的興趣。
1918年，英國海軍對一艘巡洋艦進行改製，使之可供飛機在艦上同時起飛和降落。這艘巡洋艦叫“飛機搭載艦”，是最早出現的用舊軍艦改裝成的航空母艦，它能裝載20架飛機。同年7月，從這艘艦上起飛的飛機，轟炸了德國的一個空軍基地。
不久，英國又把一艘正在建造的客輪“卡吉士”號，改裝成航空母艦“百眼巨人”號。它具有全通式飛行甲板，即起飛和降落是連在一起的，飛行跑道更長了，飛機的起飛和降落方便多了。
美國也在1922年將一艘運煤船改裝成全通式飛行甲板的航空母艦“蘭格利”號。日本在1922年底，新造了一艘“鳳翔”號航空母艦，這是世界上第一艘不是用舊船改裝，而是專門設計和建造的航空母艦。這艘航空母艦已初步具有現代航空母艦的樣子。例如它具有全通式的飛行甲板，上層建築很小，且位於右舷。該艦排水量隻有’7000多噸，長160多米，能攜帶2l架飛機。
1921年至1922年，美、英、日、德、意等國在華盛頓共同製定了一個關於限製戰列艦總噸位的協定，這一協定促進了航空母艦的發展。
到1930年前後，美、英、日、法等國先後改裝成一批航空母艦。這批航空母艦與最先製造的“鳳翔”號相比，噸位和裝載飛機量都增加了好幾倍，航速也增加了很多。一般排水量為10000～40000噸，續航力為3000～12000公裏，飛行甲板長為130～270米，艦寬為21—35米，一般能載20～29架飛機。
第二次世界大戰中，航空母艦的作用受到各國的高度重視，掀起了設計、建造新型航空母艦的熱潮，使航空母艦的數量急劇增加。到第二次世界大戰結束時，各國已建或正在建造的航空母艦有200艘左右。
在第二次世界大戰後，新建或改裝的航空母艦采用了很多新技術、新裝備，戰鬥力有了很大的提高。
首先在航空母艦上，裝載了噴氣式作戰飛機。美國在1952年開始建造的“福萊斯特”級航空母艦，裝備了噴氣式作戰飛機。以後美國新造和改裝的攻擊型航空母艦“小鷹”級、“企業”號等都是裝備噴氣式飛機的。英國的“皇家方舟”號、法國的“克裏蒙梭”號等航空母艦也相繼裝備了噴氣式飛機。因為噴氣式飛機具有速度快、升限高、機動性好、載彈多等優點，使航空母艦的空中攻擊能力大大增強。 ‘其次是航空母艦還裝上核武器，具有核打擊能力，攻擊威力有了很大提高。雖然一枚核彈有幾噸重，隻比普通重型炸彈重幾倍，但它的爆炸威力，要比普通炸彈或炮彈大幾百倍、幾萬倍甚至幾千萬倍。1949年美國最先在航空母艦裝上核武器，從此以後，新造和改裝的攻擊型航空母艦，也都具有核攻擊能力。
第三是航空母艦普遍提高了反潛能力。航空母艦的體積大，是潛艇從水下攻擊的重要目標。為防止潛艇攻擊，一般的航空母艦上都裝備有反潛飛機，還有一些航空母艦是專為反潛而製造的，或以反潛為主，兼顧其他。
第四是航空母艦的航海性能也得到提高，更能適應遠洋作戰的需要。新型航空母艦普遍增加了燃油儲量，使續航能力增加到八千至一萬二千海裏以上。美國於1961年建成了世界上第一艘核動力航空母艦“企業”號，它加一次核燃料可以用13年，能連續航行40萬海裏，相當於繞地球18圈。
第五是航空母艦上電子設備增多，自動化程度有很大提高。衛星通訊和衛星導航係統，全天候電子助降裝置，各種大功率、高精度的雷達、聲納及電子對抗裝置，各種自動化設備等，都陸續裝上航空母艦。
可以說，航空母艦是海軍艦艇中電子設備種類最齊全、數量最多、性能最好的軍艦。
有限而無邊的宇宙
愛因斯坦發表廣義相對論後，考慮到萬有引力比電磁力弱得多，不可能在分子、原子、原子核等研究中產生重要的影響，因而他把注意力放在了天體物理上。他認為，宇宙才是廣義相對論大有用武之地的領域。
愛因斯坦1915年發表廣義相對論，1917年就提出一個建立在廣義相對論基礎上的宇宙模型。這是一個人們完全意想不到的模型。在這個模型中，宇宙的三維空間是有限無邊的，而且不隨時間變化。以往人們認為，有限就是有邊，無限就是無邊。愛因斯坦把有限和有邊這兩個概念區分開來。
一個長方形的桌麵，有確定的長和寬，也有確定的麵積，因而大小是有限的。同時它有明顯的四條邊，因此是有邊的。如果有一個小甲蟲在它上麵爬，無論朝哪個方向爬，都會很快到達桌麵的邊緣。所以桌麵是有限有邊的二維空間。如果桌麵向四麵八方無限伸展，成為歐氏幾何中的平麵，那麽，這個歐氏平麵是無限無邊的二維空間。
我們再看一個籃球的表麵，如果籃球的半徑為r，那麽球麵的麵積是4πr＼＋2，大小是有限的。但是，這個二維球麵是無邊的。假如有一個小甲蟲在它上麵爬，永遠也不會走到盡頭。所以，籃球麵是一個有限無邊的二維空間。
按照宇宙學原理，在宇觀尺度上，三維空間是均勻各向同性的。愛因斯坦認為，這樣的三維空間必定是常曲率空間，也就是說空間各點的彎曲程度應該相同，即應該有相同的曲率。由於有物質存在，四維時空應該是彎曲的。三維空間也應是彎的而不應是平的。愛因斯坦覺得，這樣的宇宙很可能是三維超球麵。三維超球麵不是通常的球體，而是二維球麵的推廣。通常的球體是有限有邊的，體積是3／4πr＼＋3，它的邊就是二維球麵。三維超球麵是有限無邊的，生活在其中的三維生物(例如我們人類就是有長、寬、高的三維生物)，無論朝哪個方向前進均碰不到邊。假如它一直朝北走，最終會從南邊走回來。
宇宙學原理還認為，三維空間的均勻各向同性是在任何時刻都保持的。愛因斯坦覺得其中最簡單的情況就是靜態宇宙，也就是說，不隨時間變化的宇宙。這樣的宇宙隻要在某一時刻均勻各向同性，就永遠保持均勻各向同性。
愛因斯坦試圖在三維空間均勻各向同性且不隨時間變化的假定下，求解廣義相對論的場方程。場方程非常複雜，而且需要知道初始條件(宇宙最初的情況)和邊界條件(宇宙邊緣處的情況)才能求解。本來，解這樣的方程是十分困難的事情，但是愛因斯坦非常聰明，他設想宇宙是有限無邊的，沒有邊自然就不需要邊界條件。他又設想宇宙是靜態的，現在和過去都一樣，初始條件也就不需要了。再加上對稱性的限製(要求三維空間均勻各向同性)，場方程就變得好解多了。但還是得不出結果。反複思考後，愛因斯坦終於明白了求不出解的原因：廣義相對論可以看作萬有引力定律的推廣，隻包含“吸引效應”不包含“排斥效應”。而維持一個不隨時間變化的宇宙，必須有排斥效應與吸引效應相平衡才行。這就是說，從廣義相對論場方程不可能得出“靜態”宇宙。要想得出靜態宇宙，必須修改場方程。於是他在方程中增加了一個“排斥項”，叫做宇宙項。這樣，愛因斯坦終於計算出了一個靜態的、均勻各向同性的、有限無邊的宇宙模型。一時間大家非常興奮，科學終於告訴我們，宇宙是不隨時間變化的，是有限無邊的。看來，關於宇宙有限還是無限的爭論似乎可以畫上一個句號了。