金属“疲劳”一词，最早是由法国学者彭赛提出来的。但对金属疲劳进行研究的，则是德国科学家A·沃勒，他在19世纪50年代，就发现了表现金属疲劳特性的S—N曲线，并提出了疲劳极限的概念。尽管对金属疲劳的研究已经有一百多年了，作为综合性的应用学科，已经从物理学的固体力学和金属物理学领域中分离出来，但许多问题仍没有得到解决。
现在，人们对金属的疲劳问题仍在不懈地探索着。其中人们最为关注的，是如何对现代化工业设备采取预防和保护措施，防患于未然。比如，选择具有较高抗疲劳性能的材料，防止应力集中，合理布局结构，提高构件表面加工质量和采用一些新技术和新工艺等。
再就是从理论上探讨金属疲劳造成破坏的原理是什么。在这方面，科学家们进行了各种各样的分析和研究。在疲劳破坏机理的研究中，就有人提出循环软化、滑移、位错、空洞合并和拉链等说法；在疲劳积累损伤方面，目前已建立了几十种损伤理论，包括线性理论、修正理论经验公式和半经验公式等；在疲劳裂纹扩展方面，已提出了几十个裂纹扩展公式。但这些观点和实验方法，都具有很大的局限性和片面性，还需科学家们付出更大的辛劳和努力。
金属疲劳问题，是现代工业面临的大敌，如不及时解决，将会遗患无穷。所以，现在世界各国的科学家，都在进行不懈的努力，力图克服这个领域中的种种疑难。相信在不远的将来，这方面的研究会有重大的突破。
在4℃时水的密度最大之谜
在4℃时水的密度为什么最大，这里介绍一种比较常见的解释。
我们知道水的密度比冰的密度大，这是因为液态的水在凝固成冰的时候，分子间的相互作用力使分子按一定的规则排列，每个分子都被四个分子所包围，形成一个结晶四面体。这种排列方式是比较松散的，使得冰晶体中的分子间的平均距离大于液态水中的分子间的平均距离。在液态水中，分子的排列比较混乱，不像冰中的分子那样，按一定的规律排列。分子在液态中的运动虽然比在冰中更自由，但分子与分子间的平均距离比在冰中更小，所以水的密度比冰的密度大。
用X射线研究液态水的结构时，发现液态水中在一定程度上还保留着非常微小的冰的晶体。根据推算，在接近0℃的水里，约包含着0．6％的这种微晶体。当温度逐渐升高时，这种微晶体逐渐地被破坏，由于这种微晶体具有较小的密度，所以微晶体的被破坏就会引起密度的增加。因此，在水中有两种使密度改变的效应：①使密度变小的效应。当温度升高的时候，水分子的热运动更剧烈了，分子间的距离变大了，因而引起密度的减小。②使密度变大的效应。当温度升高时，水中的微晶体逐渐地被破坏，引起密度的增大。在4℃以上，水的温度升高时，第一种效应占优势，水的密度减小，体积增大。在4℃以下，水的温度升高时，第二种效应占优势，水的密度增大，体积减小。因此，水在4℃的时候，密度最大，这就是水的密度反常变化的原因。
寻找失落的物质
就像起了疑心的信徒，一些天文学家正花费大量时间寻找宇宙中存在一只看不见的手并正在起作用的证据。1933年，一位名叫弗里茨·茨维基的瑞士天文学家提出，可见世界是由某种巨大但不可见的超自然物质结合在一起的；没有这种物质，星系星团就会分崩离析，其周边物质会纷纷撒落到宇宙之中。这种说法虽然听起来荒唐，但是随着时间的推移，其可信度越来越大。天体物理学家现在知道，与构成行星和人类的普通物质相比，茨维基所说的这种失落的物质有着本质的区别。比如，这种物质与光不存在相互作用，它既不发光也不挡光。它与日常所见的物质也没有相互的作用，否则其存在自然会显而易见。我们只能通过它对星系的形状和运动施加的引力影响看出它的存在。
如今，科学家把这种失落的物质称为冷暗物质。“冷”是因为按照亚原子标准这种物质不活泼，“暗”是因为即使用最尖端的望远镜也探查不到它的存在，说其是“物质”是因为它要么是能量，要么是物质，既然它不是能量，所以只能是物质。对星系星团所做的最新研究以及最新的天体物理学理论都预言，这种物质占宇宙中所有物质的90％以上。专家们开始相信，弄清其性质有可能帮助解释星系的形成，统一自然界中的基本力，并且有可能确定宇宙的命运。正如最早的化石给生命的起源提供了暗示一样，在时间产生初期形成的原始冷暗粒子也许会透露宇宙起源的线索。
2000年2月在加利福尼亚召开了一次冷暗物质国际研讨会，在这次会议上有两个研究小组宣读了它们在捕获暗物质粒子方面所做的开拓性尝试。据认为，这些粒子是构成暗物质的主要成分。
根据理论，这些假定的“弱作用大质量粒子”（WIMP）有可能在它们与原子的罕见碰撞中探测到，此时原子核由于反作用会产生振荡并发光发热。
两个研究小组都利用了地下探测器寻找原子核反作用的证据。其中一个小组是在意大利的格兰·萨索国家实验所里开展研究的。这个小组为了辨认可能的咖碰撞而研究了在碘化钠晶体里观察到的反作用数量的季节性波动现象。与别的粒子流不同的是，到达地球的WIMP流会在冬季和夏季之间发生变化。当地球轨道与太阳系轨道相反时，即冬季时，地球通过WIMP云的速度会降低，这样碰撞的次数也会降低。
丽塔·贝尔纳贝伊和罗马大学的同事以及中国科学院的研究人员提出的证据表明，他们确实发现了反作用现象的季节性波动。他们说，他们4年来记录的反作用数在夏季达到高峰而在冬季则会稍微减少，并且这种波动符合其他几个鉴别WIMP现象的标准。
但是，从斯坦福大学的探测器获得的结果却对这个结论提出了疑问。由宇宙射线产生的普通亚原子粒子——中子——常常会制造“假相”，使人们以为探测到了暗物质粒子。斯坦福大学的探测器监视由中子产生的原子核反作用，以便把这些反作用从总数中除去。领导由10家研究机构参与低温学暗物质项目的卡布雷拉说：“如果WIMP的撞击率如意大利的研究所示，那么我们总共应该观测到大约二十次反作用现象。”但是他说，斯坦福的探测器只记录了13次反作用，并且所有这些都有可能是中子造成的。
虽然还要等到这两家实验室的研究结果被其他机构证实才能下最终的结论，但是宇宙学家对这些最初的、相互矛盾的结果仍然抱了很大的希望。
芝加哥大学的宇宙学家迈克尔·特纳说：“重要的事情不是这两项实验相互矛盾，而是我们已跨越了一个门槛。我们现在拥有足够敏感的仪器用来探测WIMP。”他说，这本身就是一项重大的成就。格兰·萨索实验所和斯坦福都准备进一步增强各自的探测能力。
如果他们果真探测到了一些难以捕捉的基本粒子，他们也许还会揭开时间和空间的秘密。目前天文学家正在努力描绘宇宙膨胀的形状和速度，特纳和很多同事都希望对冷暗物质的研究能够促进这项研究。如果暗物质果真是在宇宙诞生时产生的，那么它就能为科学家提供时间诞生时有哪些力存在这一线索。暗物质的性质和分布会有助于解释星系从相对平滑的初始物质中产生然后再变为成团的星系这一不寻常的现象。而暗物质的密度也许可用来解释宇宙是否在继续扩张，以及扩张的速度有多大。不管怎样，冷暗物质对人们深刻理解宇宙的起源、演化和最终的命运都会有很大的帮助。
达尔文和爱因斯坦弄错了吗？
俄罗斯《共青团真理报》刊登了斯韦特兰娜·哈卜利茨卡娅、斯韦塔·库津娜的文章，认为在2世纪末，三个看来不可动摇的科学理论——关于生命的起源、人的来源和爱因斯坦的相对论——越来越受到质疑。一些科学家认为，人是从猴子变来的和光速无法超越的说法站不住脚。
1．生命是如何诞生的？
迄今的中学教科书中对此有明确的答案：生命是在海洋中诞生的。在350万年以前，由于一系列偶然的化学反应，分子中形成了简单的细小微生物。后来，这些微生物不断演变、进化，产生了海洋植物，这些植物可以释放原始动物呼吸必需的氧气……
驳论1
今天的许多科学家认为，来自太空的陨星和彗星可能给地球带来原始的生命形式。天文学家在星际空间中发现了50种有机分子。例如，科学家在银河系中心的尘埃层中发现了含有碳、氢和氧原子的蔗糖分子。美国戈达德太空研究中心的专家认为，这些分子与其他分子组合，可以形成更复杂的结构，这些结构进一步参与形成核酸——核糖核酸和脱氧核糖核酸——一切生物的基础。
印度加尔各答基础研究中心的科学家不久前模拟了腺嘌呤——组成脱氧核糖核酸分子的蛋白之一在太空中形成的条件。结果发现，地球上有孕育这种物质的区域。这意味着，来自星球的脱氧核糖核酸断片完全可以在地球上“安家落户”。
驳论2
生命可以不在海洋，而是在火山中出现。这是华盛顿大学的科学家埃弗雷德·肖克和米哈伊尔·佐洛托夫的观点。对火山熔岩和尘埃的化学成分进行分析之后，他们证实，在火山喷发过程中可能导致复杂有机分子的合成，从而组成核糖核酸分子。
驳论3
总的来看，生命在我们这个地球上出现的几率等于零。即使某些复杂的分子从混沌中产生，但仍需要一种精确复制的机制。否则，就不可能有生命产生。一些数学家对蛋白分子这种异常复杂的结构在混沌之中偶然组合的几率进行了计算，其数量居然超过了地球上原子的数量！
2．达尔文是错误的！
尽人皆知的一个观点是：人是从猴子变来的。许多中小学课本中都是这样写的。这也是达尔文的名著《物种起源》的观点。
驳论1
达尔文主义的反对者认为，这种理论没有得到试验论证。谁一次也没有观察到一种生物是如何突变为另一种生物的。常常有人“辩护”说，一种生物演变成另外一种生物是一个漫长的过程，需要数十万年或数百万年。但是，如果没有证据的话，理论终归是一种理论。许多年来，科学家一直在寻找达尔文所描述的介于猴子和人之问的一种“中间”物质。目前发现了大量动植物化石，但没有发现这种“中间链环”。经过仔细研究后发现，所找到的介于猴子和人之间的“中间”形式并不是这种“中间链环”。如所谓的“非洲南方古猿”和“拉玛古猿”是已知种类的猴子，爪哇猿人根本就不存在，尼安德特人是普通的人。
驳论2
进化论的另一个“证据”——人有所谓的“退化器官”——也被彻底粉碎。在达尔文时代，科学还无法弄清楚人的大约一百八十个器官的功能，因而某些器官被进化论者认为是“退化了”，亦即人从进化的祖先那里继承了这些器官但迄今已经失去其原来的意义。如今，这些器官的功能已经弄清，人没有“退化器官”和“返祖现象”！
驳论3
终生致力于人的大脑研究的科学家、诺贝尔奖获得者约翰·埃克尔思认为，达尔文的学说有严重缺陷，因为他没有解释人的意识和思维是如何产生的。另一位诺贝尔生物学奖获得者爱伦斯特·切因认为，“由于偶然巧合而产生突变的发展和生存观没有任何证据，与事实也相矛盾”。著名分子生物学家迈克尔·登顿也对进化沦进行了反驳。他认为，酵母、鱼类、两栖动物、爬行动物、哺乳衲物乃至人都同样是从最简单的生命形式——细菌裂变来的。这意味着，每一种生命“形式”是不依赖其“祖先”而产生的，或者说它没有“祖先”。
驳论4
对尼安德特人的遗骨进行的最新研究表明，其中没有当代人肌体中包含的任何脱氧核糖核酸成分。这意味着，所假设的“祖先”在人的进化过程中所起的作用甚微或者等于零。
3．爱因斯坦搞错了？
诸位一定记得学校是如何解释“相对论”的。一辆在公路上飞驰的汽车，你认为它的速度有多快呢？回答是：如果你坐在自己汽车里以同样的速度与第一辆汽车并排行驶，那么，第一辆车相对于你来说没有运动。如果你在同一条路上朝相反的方向行驶，则第一辆汽车是以两倍于汽车相对于道路的速度离你远去的。
爱因斯坦创立了两大复杂的理论：狭义相对论和广义相对论。这两大理论构成了当代关于地球认识的基础，而目前正在进行的有关相对论方面的研究的目的是对微观和宏观发生的各种进程进行准确解释。爱因斯坦认为，任何物体是不可能超过光速的，因为这除了意味着荒唐之外，还意味着必须让时光倒流。
驳论1
普林斯顿大学的科学家前不久成功地超越了光速，而且一下子竟超过了310倍（光速每秒传播速度约为29．7万公里）！看来，相对论遭到了彻底失败。但参与研究的专家认为，超光效应与爱因斯坦的相对论并不矛盾，因为每一个单独光子的速度不可能超过每秒30万公里。总的来说，超光速度无法移动。
驳论2
莉娜·豪领导的一批丹麦物理学家与加弗尔德大学的同行成功地使光速降低了近6亿倍——每小时达1．6公里。这种结果是他们将激光注入“玻色一爱因斯坦凝聚”系统后获得的结果。在这种系统中，原子堆被冷却到几乎绝对零度程度，原子在这种情况下的反应是不同的：原子几乎是静止不动的，似乎“粘合”成了一个大原子。这种效应将在最新通讯技术、信号处理、夜视仪乃至电视中得到运用。爱因斯坦的理论有些动摇，但暂时还站得住脚。
