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吉印通 2023-05-17 08:30 64
第1章 前言
孩子的成长过程,就是性格爱好的形成过程。
“锤炼性格,培养爱好”是“帮助孩子成长系列”丛书的要旨,我们禀承情商、智商并举的思路,从古今中外无数发明创造中,精心翻译编写了* 0则故事,为方便阅读和讲述,加注了拼音并配彩图。
发明创造是人类利用自然规律,制造出前所未有的生产生活用具,改变人类生活方式,造福社会的壮举。《发明创造故事》再现了人类发明创造的艰辛,彰显了发明家们勤于思考,善于动手,百折不挠的创新精神,告诉我们生活并非本来如此,社会是不断进步的,而这得益于无数发明者的智慧和奉献。
本书由张一帆主编,参加翻译编写的有:严文琴、何金满、朱山、宋晨星、张红、李磊、张露华等。
第2章 最早的伞
伞在中国有着悠久的历史,《史记·王帝记》中就有关于伞的记载。传说在春秋时期,是鲁班的妻子发明了伞。心灵手巧的她看到她好心的丈夫每天风里来雨里去、不辞辛苦地为老百姓修房架桥,十分心疼,于是就想做一种能遮雨的东西。有一天,她忽然看到了山上供人休憩的亭子,突然灵机一动,就用毛竹做骨、丝绸做面,做成样子像亭子的东西,收拢如棍,张开如盖。这就是后来的伞。古时候,因为伞是用丝帛制成的,价格十分昂贵,百姓们根本买不起,只有王公贵族才能用,被视为权势的象征。到了汉代以后,纸被发明了出来,人们就开始用非常廉价的桐油纸来制雨伞。唐宋时,油纸伞开始普及于民间。到清代,出现了精工彩绘的花伞。
17世纪,有一位叫德热那斯·海努艾的旅行家把伞带回了英国。当他打着伞漫步于伦敦街头时,行人都非常惊奇,更有妇女吓得发出了尖叫,而年轻人竟然用石块来投掷这个他们眼中的“怪物”,使他险些丧命。可是到了现代,由于英国的多雨天气,英国已经成为了人均拥有伞最多的国家,被称为“雨伞王国”。
后来,由于伞的实用性,伞流传开来,虽然不受男人们的欢迎,却受到了妇女们的青睐。
那时候,用绢和蕾丝制作的小阳伞特别受欢迎,是贵妇们随身携带的必备用品。但是当时的阳伞非常重,使用起来十分不便。一直到了公元19世纪,伞才开始变得轻巧起来,同时各种各样的伞也开始出现了:坠有绢质流苏的长柄伞、搭配礼服的羽毛伞、捏褶的花边伞以及奢华的蕾丝伞等等,就像款式多样的时装,让人眼花缭乱,同时伞的用途也悄悄地发生着变化。
庭院散步、郊外踏青、走亲访友、出海避暑,人们在不同的场合、不同的季节穿不同的服装,搭配不同的伞。从那时起,伞就成为人们整体造型中重要的一部分,那是因为从饰物的装饰和搭配中也反映出一个人的智商和品位。
随着时代的前进,伞的品种越来越多,用途也越来越广。自动伞、折叠伞早已不是什么稀罕物,无柄伞又返回到“头顶荷叶”状,戴在孩子们和女士骑车族的头上。什么收音机伞、太阳能伞、盲人伞、防暴伞等等也纷纷问世。在美国佛蒙特州的威努士城,人们用一种重量很轻却比钢铁坚固,又能透光的泡沫有机玻璃作伞面,用纵横交错的金属制成大骨架,做成了一把高* 7米、面积达* 000平方米的世界上最大的巨伞,利用一部巨大的电动机来带动它,这把伞已成了美国游览观光的景观。由“门背一根竹子、撑起来一间屋子”的灯谜,到“风和日丽,功成身退;风雨关头,挺身而出”的赞誉,既概括了伞的作用,更称颂了伞所代表的风格。伞不再单单只是避雨挡风、遮太阳的生活用具,随着时代的发展和人们生活质量的不断提高,它的价值已超越了实用范围,充满了浓厚的时尚色彩,成为优雅的象征。
第* 章 蔡伦发明造纸术
自从人类有了文字,人们就开始用各种方法来记录文字,以传达信息,交流思想。
春秋末年,人们开始使用竹简。人们把竹简削成一块一块的,然后用绳子串起来,再把字写在这些竹板上,就成了最初的书。据记载,西汉时,东方朔曾写了一封信给汉武帝,用了* 000多块竹简,需要两个身强力壮的武士才能勉强把它举起来。而汉武帝读这封信则足足花了两个月的时间。
那么我们现在随处可见的纸张最初又是谁发明的呢?
他就是东汉时期的蔡伦。蔡伦出生于湖南耒阳的一个铁匠家里,因父亲嗜酒,家中的日子过得十分艰难。为了生计,1* 岁时蔡伦就来到了京城洛阳宫里做杂役,被称为“小黄门”。由于他勤快、好学,深得王老太监的喜欢,很快便做了老太监手下的一名小太监。王老太监平时有空,就教他读书、写字。每到夜深人静时,蔡伦总是在竹简上练字。由于竹简表面不够平滑,墨迹很难沾上,写一个字要反复上墨。蔡伦想:“竹简这么笨重、粗糙,难道就没有别的材料可以代替它吗?”从此这个问题便一直困扰着他。
有一回,太后赏给蔡伦一匹素帛,蔡伦恭恭敬敬地把它送给王老太监。王老太监说:“这帛可以抄书,叫帛书,皇宫外面卖的缣帛,跟它是一回事,只不过质地不同。由于帛的价钱很贵,一般人是用不起的,你留着写字吧。”
又有一次,蔡伦出宫办事,当他看见一些学童在沙盘上写字时,便上前去打听,这才知道竹简供不应求,帛又太贵,学童只好用沙盘来练习写字。
看到这种情况,蔡伦决心要制造一种轻巧、便宜,书写方便的材料。于是,他一有空就喜欢到四处去逛街,去看看有没有新的发现。
有一天,他在花园里散步,突然想到一件很重要的事情,蔡伦怕自己过一会儿就忘记了,就找来一支笔想把它记下来,可是写在哪里呢?就在这时。蔡伦发现花园里有一棵树的树皮脱落在了地上,蔡伦把树皮捡起来,发现树皮有一面又白又光滑,他试着用毛笔在上面写了几个字,没想到字迹不但很清晰,而且还不容易脱色呢。
蔡伦想:原来在树皮上写字也行得通呀!但是树皮还是太厚了,而且一折就会断。如果把树皮再加工一下,使它更薄一些,更柔软一些,那就真是太完美了。
那怎样才能使树皮薄一些,柔软一些呢?蔡伦又遇到难题了。
一天,蔡伦到农村去巡查。他在一条小河边慢慢地走着。突然从远处传来咚咚咚的声音,蔡伦心想:这是怎么回事,等我过去瞧瞧。他走近一看,原来是一群妇女在河边挥动着棒子,用力地打在衣服上,发出了很大的声响。蔡伦好奇地问她们:“你们为什么要用棒子打衣服呢?这样衣服不会被打破吗?”
那群妇女一听蔡伦这么问都哈哈大笑起来,她们说:“看样子,你一定是城里人,难怪连这都不知道。我们这里做的新衣服都经过浆洗,所以特别硬,如果在穿之前不用棒子打一下,衣服就不会柔软,那可怎么穿呢?”
蔡伦一听,马上想到:如果用这种方法把树皮也打一下,不知道树皮会不会也变得薄一些,柔软一些呢?
说干就干,蔡伦决定亲自试一试。他用一些树皮做原料,然后用棒子把它们捣碎后煮烂,做成糨糊状,再把这些糨糊倒在席子上,就形成了薄薄的纸。后来蔡伦又发现,如果在树皮里面加入麻布、破渔网之类的东西,那样做出的纸张不但很柔软,而且还富有韧性呢。
因为这种新纸不仅携带方便,而且成本十分低,普通老百姓也可以买得起,所以,纸就很快进入人们的日常生活。
在蔡伦以后的* 至* 世纪,中国对造纸术从造纸原料和加工工艺等方面都进行了改进,并将造纸术传到国外。1* * 9年德国纽伦堡附近建造了世界上第一家造纸厂,生产的纸逐步取代了欧洲传统的羊皮纸及草纸,并逐渐传遍全世界。
第* 章 最早的警察
每当失火的时候,人们首先想到的是拨打火警电话119;每当遇到纠纷的时候,人们首先想到的是拨打报警电话110。那么,你知道世界上最早的警察是什么时候开始出现的吗?它又有什么样的发展历程,在当时又有什么样的作用呢?
中国北宋东京(现开封)巡逻兵,是世界上出现最早的警察,也开创了我国警察制度的先河。英国艾克赛特大学警察学研究所所长比尔·塔夫曼也承认说:世界警察的故乡在中国,公元900年,辽金时代的上京警巡院是世界上最早的警察组织。“警巡院”这三个字,跟现在的巡警完全一样,只不过是顺序颠倒了,译成今天的文字叫“首都巡警大队”。中国的警察比西方早出现了六七百年。
那么,为什么说北宋东京巡逻兵,是中国和世界上出现最早的警察,开创了我国警察制度的先河呢?原来当时的北宋都城东京,也就是现在的开封,它繁华而规模庞大,是当时世界上最大的城市。当时的统治者为了让社会治安稳定,除了实行自太宗朝就逐渐完善的“厢坊制”行政管理之外,还把广大的开封城内城外逐步划分为19厢、1* * 坊,并且建立了“军巡”制度,在每一个坊中设置了“军巡铺屋”。不仅是捕盗,凡是宋廷禁止的东西,都是军巡的干预范围。军巡铺屋与开封府的各个机构相互配合,使开封全城处于较为严密的军事控制之下,为首都的治安管理发挥了重要的作用。而且,每坊的军巡,也同时承担着防火救火工作。
可是,北宋东京的警察还不是一个拥有独立职能的警察组织,那么,使警察成为独立的警察组织的又是哪个国家呢?
事实上,法国巴黎是世界上最早把警察从司法部门分离出来,将它设立成为具有独立职能的警察组织的城市。
1* * 7年2月,世界上第一个警察组织根据法国国王的敕令成立了,同时也使王室警备部的司法业务和警察业务开始分开。与此同时,世界上最早的警察长官也得到了任命,开始负责巴黎的治安工作。第一任警长是布里埃尔·尼古拉·德·拉·列尼,他担任了这个工作* 0年,统辖* * * 名警官(其中1* * 名是骑兵警官),执行准军事的警察任务。
最初,巴黎警察总部设在法院内,1* 9* 年接替拉·列尼警长的马尔基·戴尔姜松,把警察总部设在蓬·努夫,那就是今天警察署的开端。
巴黎警察从1* 29年* 月12日开始采用制服制,这件事是由当时的路易·玛利·德布雷姆知事用布告形式通知的。布告内容如下:“采用警服的目的,是为了使普通人能够清楚地知道在各个重要地区执勤的警察们,同时也为了避免警察们放弃维持秩序的责任(以前经常遇到这种情况),避免在群众中难以找到警察的现象。”
第* 章 最早的超级市场
有人把超级市场的出现称为零售业的第三次革命,那么什么叫超级市场呢?其实,超级市场(简称“超市”)就是一种大型的、多部门的、顾客自助(即无售货员)的零售商店,比如美国的沃尔玛。那么,你知道现在的超级市场是怎么演变来的吗?
土耳其伊斯坦布尔的“封闭集市”是世界上历史最悠久、面积最大的封闭集市,也是世界上最早超级市场的雏形。
这个坐落在伊斯坦布尔市古迹荟萃之地——苏丹穆罕默德区的古老集市,拥有着东西方文明的交融,既受到伊斯兰文化的渲染,也有基督教的文化气息。据说每个来领略ü奥斯曼风情的游客都会在这里购买几件具有土耳其民族特色的商品。
这个古老集市拥有22个入口,其中一个入口前矗立着一座拱形的石门,名字叫“贝亚泽特”,是这个大集市的22入口之一。
站在这座古朴却气势不足的门前,的确是让人难以想象里面竟然会有一个世界上最大的集市——里面拥有* 000多家店铺,* 0个商场,* * 条街,2200多个房间,总面积达* 0万平方米,有1.* 万多名商人。
那么,现代的超级市场又是怎么产生的呢?关于这个问题,虽然有两种说法,可是都无一例外地指出:世界上第一家现代超级市场的诞生地是美国。
第一种说法是:现代超市的建立距今仅有* 0年,而这座最早的现代超市的创建人是伊利诺斯州赫林区一位叫麦克·古伦的商店经理。
作为一个商店经理,麦克·古伦无法避免地常常思考这样一个问题:怎样吸引更多的顾客到商店里来?他想到了两点:一是要有充足、丰富的货物让顾客挑选,二是价格要低廉。
在经过一番苦思冥想之后,麦克·古伦终于想出了一个绝招——用“自动式”的办法出售商品!什么是自动式的方法呢?看看麦克·古伦的方法就知道:他改装了一间废弃的车库,派人四处搜集各类货物,把五光十色的货物摆在货架上,或分类放在货箱里,让顾客随意挑选。
这个世界上的第一家超级市场开张以后,因为货物齐备、价格低廉、选购方便、节约时间等原因,深受顾客的欢迎。
第二种说法则认为,现代超级市场的发明者是美国人桑德斯。有一天,他无意中看到一头莽莽撞撞的小猪穿过篱笆吭哧吭哧地逃跑,他忽然灵光一闪,脑中出现了一个只能进不能出的回栏,然后许多的灵感便蜂拥而来。于是很快地,1919年,他在美国孟菲斯市开了一家名为“滚地小猪”的自助商店。自助商店的入口处就装有那种只进不出的回转栏,而店内则摆满了各种食品杂货供顾客随意挑选,顾客选好商品后,在出口处付款。由于这种自助购货方式节省了商店聘请雇员的开支,从而降低了商品的售价,自然而然地也就受到了顾客的欢迎。于是,“滚地小猪”很快地就在美国各地开设了近* 000家分店。
而不论以上的哪种说法是真的,吸引了许多经济学者眼球的却是这样的一个疑问:为什么超级市场这么受顾客欢迎,能取得如此大的成功呢?
事实上,消费者的需求是多种多样的,有喜欢便宜货的,有看重某一品牌的,也有重视时间,喜欢购物便利的等等。而现代超市不仅实现了价格的突破,也能让消费者自由地挑选商品,从而也就增强了顾客购买商品的欲望,从这一点看,超级市场取得的成功也就不足为奇了。
第* 章 最早的公共厕所
当你逛街时忽然想要上厕所,四周却没有时你该怎么办?以前可不像现在一样,公共厕所随处可见。事实上,很久以前,人们就经常面对这样的窘境。
为了解决这个难题,英国的塞缪尔·莫顿·皮特和亨利·科尔向皇家艺术协会提出了在伦敦主要街道修建公共厕所的计划。
1* * 2年2月2日,皇家艺术协会在英国伦敦的弗利特街9* 号建造了世界上最早的公共厕所。这座公共厕所配备有水冲式设备,是专门为男人们建造的;而妇女们所使用的公共厕所则比男人们用的稍微晚些,是同年的2月11日在斯特兰德的贝德富德街* 1号建造完成的。
为了取得更好的收益,艺术协会对公共厕所的使用进行了积极的宣传活动,在一个月里,每星期宣传三次,这种宣传除了在大量发行的《时报》上刊登之外,还散发了* 万张说明使用公共厕所的传单。
可是奇怪的是,经过了这样大规模的宣传,到1* * 2年2月末,使用弗利特大街公共厕所的仅有* * 人;使用贝德富德街妇女厕所的更少,仅有2* 人。于是艺术协会不得不停止了这项计划。
这到底是怎么回事呢?
原来这个由皇家艺术协会管理经营的厕所不能随便被人使用,要使用它,就必须交两个便士的使用费,这样的“豪华厕所”就因为它的收费昂贵而不能使一般的民众使用它。
这个失败的结果无疑让很多人泄气,可是仍然有人不死心地继续努力研究,希望能建造出一种让所有人都能使用的“平民厕所”。而功夫不负有心人,终于有人成功了。
就在被称为“公共等候室”的公共厕所失败之后的第三年,终于有一个人让公共厕所再度出现在伦敦街头。这个人就是伦敦市的技术员威廉·海乌德。
海乌德的公共厕所很快地普及开来,因为使用海乌德的公共厕所的费用比起之前收费昂贵的“公共等候室”要便宜得多,只需要一个便士就可以使用它。
后来随着时间的推移、科技的发展以及人们智慧的增长,在海乌德公共厕所的基础上又出现了马桶等可坐式的厕所,为公共卫生事业的进一步发展作出了巨大的贡献。
第7章 玻璃镜子发明的故事
在玻璃镜子发明以前,人们用的镜子是用银或者铜锡合金制成的。可是金属的镜子在空气里很快就会变得晦暗。后来终于有人想到,可以用玻璃把金属面盖起来防止它接触空气——就像我们现在把照片放在玻璃镜框里一样。这就有了玻璃镜子。
玻璃镜子的发明者是达尔卡罗兄弟。他们居住在水城威尼斯的一个叫姆拉诺的小岛上,岛上的绝大多数居民都算得上是优秀的玻璃工匠,他们能制造出精美绝伦的玻璃制品。
达尔卡罗兄弟的父亲、伯伯、叔叔也都是岛上出色的玻璃工匠。很小的时候,达尔卡罗兄弟就经常随父亲到玻璃作坊玩。由于耳濡目染,他们对玻璃制品的制作工序非常熟悉,常常模仿大人的模样,一会儿用嘴吹,一会儿用手拉,把一团稀糊糊的东西做成各种各样的玻璃制品。
后来,达尔卡罗兄弟成了作坊的正式工匠。由于他们潜心学习,勤劳肯干,加上悟性超人一等,技艺进步很快。许多别人要学几遍才能掌握的活儿,他们做一两遍就能掌握了。看到他们的进步,年迈的父亲感到无比欣慰:“你们干得真不错,很多老工匠都夸你们的技艺好!”
听了父亲的话,站在一旁梳妆的小妹不以为然地晃了晃手中的一块玻璃说:“好什么呀!要是能制出更好的玻璃镜子,那才叫本事。”
原来,当时在姆拉诺岛,姑娘们梳妆打扮都是用一块平面玻璃,而平面玻璃是透明的,照镜子时,玻璃后面的物品也看得一清二楚,因此,使用效果很不理想。
说者无心,听者有意,小妹的一番话,让达尔卡罗兄弟有了一个目标——制造出受人欢迎的玻璃镜子。为此,他们常常冥思苦想:怎样才能制造出更好的镜子呢?他们反复琢磨,反复观察,却仍然一无所获。
一天傍晚,他俩来到河边散步,看着水中清晰的倒影,哥俩议论开了:河里的清水为什么可以映出人影呢?经过仔细观察,他们终于找到了原因:河面是非常平静的,而河底是不透光的,所以就可以照出人的影子。要是让玻璃也不透光,那会怎样呢?
于是达尔卡罗兄弟迫不及待地跑回家找了一块黑布把一块玻璃的一面包起来,做成了一面镜子。一看,果然能比较清晰地看到人的面容了。但是这种镜子还是不理想!于是他俩决定用一种能涂在玻璃上的物质把玻璃的一面涂黑。他们试着将矿粉、木屑、面粉、铜等涂在玻璃上,结果效果仍然不理想,但他们并不气馁,继续用别的物质来实验。终于找到用锡和水银的合金来作涂料的方法,使玻璃镜子发明成功。
后来,制作玻璃镜子的工艺传到法国。法国政府在1* * * 年建造了第一座制作玻璃镜子的工厂。从此,制造水银镜的秘密被公诸于世。后来,德国科学家将这种制作工艺加以改进,又发明了“镀银法”:即在玻璃上镀上一层极薄的银层,然后在银层外再刷一层红色的保护漆,这种做法工艺简单,而制出的玻璃镜子清晰、耐用。从此,水银镜的价格便一落千丈,逐渐成为寻常百姓家必不可少的日常生活用品。
第* 章 望远镜发明的故事
我国古代神话传说中的“千里眼”,今天已经出现在我们的生活中,它就是望远镜。望远镜就是借助它能够望得见远处东西的仪器,它能使目力无法达到的东西清晰可见,可谓是人类眼睛的延伸。如果你用它来观赏歌舞表演或足球赛,你将会有身临其境之感;如果你用它来看星星望月亮,天上的星星好像就在你眼前,皎洁的月亮也仿佛伸手可及。
最早的望远镜叫窥探镜,是荷兰一个叫里佩尔海斯的人发明的。里佩尔海斯是一个磨制镜片的工匠,为了养家糊口,他在米德尔堡的小镇上开了一家小小的眼镜店,整天忙着为顾客磨镜片、配眼镜。有一天,里佩尔海斯正在专心工作,他的三个孩子悄悄地把他磨好的镜片拿出来玩。玩着玩着,老大突然激动地叫起来:“快来看啊!眼镜片可以把好远的房子搬到眼前来。”老二夺过镜片,说:“让我看看,让我看看……”听到孩子们的喊声,里佩尔海斯生气地说:“什么呀?镜片怎么能玩呢?”可孩子们仍兴奋地说:“爸爸,镜片可好玩啦!教堂的房子都能看得清清楚楚。”“是吗?教堂离得可远啊!”经孩子们一说,里佩尔海斯的火气顿时消了,心里痒痒的,也想亲眼看看。于是他接过镜片,学着孩子们的样子,也把两块镜片一前一后地对着放在眼前看,奇迹真的出现了:“啊!教堂的尖顶、屋上的瓦片、窗户的木格都一清二楚。好像就在眼前,眼镜片会变魔术!”里佩尔海斯惊讶不已,他再仔细一看,教堂的房子真的被拉近了很多。他非常高兴,于是,便找来一根竹筒,把这两块镜片安在竹筒的两端,做成了一个简单的望远镜,给他的宝贝儿子当做玩具。
后来,伽利略ü听说了里佩尔海斯的发明,非常感兴趣。伽利略ü不断地对望远镜进行改进,不断制造出倍数越来越高的望远镜,最终他做出了可以放大* 2倍的望远镜。
1* 09年的一天晚上,伽利略ü第一次拿起望远镜对准了月亮。咦,月亮并不像几千年来人们所说的那样光滑无瑕,它同地球一样,有高山、平原、深谷,还有火山的裂痕呢!伽利略ü惊奇得说不出话来。他夜以继日地观察,终于发现:月球也和地球一样,自身并不会发光,而是只能反射太阳光。这与当时所有的天文学家所说的月亮是一个发光体的学说截然不同。这以后,伽利略ü几乎每天晚上都把望远镜对着天空,探索着宇宙的奥秘。
后来,人们不断地对望远镜进行改进。1* * * 年牛顿发明了反射望远镜,利用反射镜反射光的原理改变了目镜的视线方向。19* 7年美国青年工程师雷伯发明了射电望远镜。1990年埃德温·哈勃制造的第一架空间光学望远镜,被美国“发现”号航天飞机发射到太空轨道,用于观测宇宙变化,方便了勇敢的人类向太空进发。
“千里眼,已经不再只是人类的美丽传说,它正帮助人们探索自然的奥秘。
第9章 温度计的发明
据说最早的温度计诞生于1* 9* 年,发明者是当时意大利著名的物理学家伽利略ü。
此后又过了十多年,伽利略ü的一个朋友、同为物理学家的意大利人桑克托里斯在“伽利略ü温度计”的基础上将温度计的形状做了一些技术上的改进,并将它首次用于临床测量病人体温。
但当时的温度计,在实质意义上还只是气体温度计,测量精度很不理想。
为了改进它,1709年,荷兰物理学家华伦海特发明了酒精温度计。但由于酒精容易受外界气温影响,精确性不是很高。几年后,华伦海特又用稳定性更佳的水银代替了酒精,并制定了世界上第一个标准温标,即“华氏温标”。
17* 2年,瑞典天文学家摄尔西乌斯发表了他所设计的另一种温标,即“摄氏温标”。摄尔西乌斯将水的沸点定为0℃,冰点定为100℃,后来他又将其颠倒过来,将水的冰点定为0℃、沸点定为100℃,从而形成今天世界上通用的百分温标,即“摄氏温标”。
温度计在技术上的这一系列发展和改进,为人们的生活带来了极大的便利。为了进一步探讨其在人体上的应用,临床医学家们又开始了深入细致的研究。1* * 2年,苏格兰医生艾特肯制作了一种有10英寸长的温度计,用来测量病人的体温,后来英国医学家奥尔伯特于1* * * 年改进了这种温度计,他自制了一种* 英寸长的体温计。不久他又将长度缩短到了* 英寸,这就是现代体温计的原型,并在临床医学中真正意义上开始采用。直到今天,体温计基本上没有多大的变化。
第10章 福布斯和溜冰鞋
说到滑冰,相信许多人都会兴致勃勃。因为人们不仅常常观看各类精彩的冰上比赛,如风驰电掣的竞速赛、紧张刺激的接力赛、优美轻灵的花样赛……而且往往会加入到滑冰的队伍中去,在溜冰场上潇洒自在,在四轮鞋上洒脱奔放,或干脆在直排轮上飞速刺激一回。在娱乐的同时,你可知道溜冰鞋是怎样发展起来的?你可知道加拿大人福布斯曾对溜冰鞋的发展作出过怎样的贡献?
据说世界上最早的溜冰鞋是一块打磨得非常光滑的“马骨头”。后来,随着生产条件的不断发展和提高,制作溜冰鞋所需的材料范围也不断扩大,由兽骨发展到用木材或金属来制作,质量也一步步提高。到了中世纪末期,溜冰鞋开始从挪威发展到欧洲各地,滑冰也逐渐成为一项体育运动。当然,那个时候的滑冰只能在冬天进行,直到制冷技术诞生之后,世界第一个人工溜冰场才于1* * 2年在伦敦开放。
但接下来,人们在娱乐和比赛中逐渐发现了一个很大的麻烦,由于人的脚大小不同,因而需要大小不同的溜冰鞋。那么,将冰刀安装到不同长度的鞋底上就成为一件很繁琐的事了。“给每双鞋固定一个冰刀”,有人提出这个建议。可是一旦人多就复杂了,尤其在滑冰场,不可能为每一个人准备一双溜冰鞋。当时的做法往往是准备一定数量的鞋,让客人根据需要改装不同的冰刀。如果准备大大小小的许多鞋,成本太高,也不便于存放。而且除了要有不同大小的鞋,冰刀安装的时候还得使用专门的带子和扣子,操作麻烦,还要耽误很长时间。那怎么办才好呢?
1* * * 年,加拿大人福布斯终于想出了一个简单、巧妙的办法。首先他将冰刀用一种特制的金属销子栓固定在鞋底,这样冰刀暂时就和鞋成为了一体,使用时不必再用带子或扣子重新固定一次。既方便了溜冰鞋的穿着,又保障了初学者安装冰刀的安全。接下来,在安装冰刀的金属销子上做文章:冰刀整体不是完全固定的,在鞋底与冰刀之间安装有弹簧和调节杆,利用这个装置可以很轻松地调节冰刀与鞋底的距离,而通过调节杆改变位置,只须大约一分钟就能把冰刀装在长度不同的溜冰鞋上。这种改进的溜冰鞋很快获得了巨大的成功,受到人们的普遍欢迎,福布斯也因此专门在新苏格兰省设厂生产溜冰鞋。
一个困扰大家很久的难题就这样轻松地解决了,这当然应该归功于善于观察、敢于动手实验的福布斯。可也有人说,这有什么了不起,不就是将冰刀固定在鞋底上嘛。
你可别小看这一点点的改进,任何一点小的改进往往会带来巨大的效益。1* * * -1* * * 年的冬天,美国著名的芭蕾舞表演家杰克逊·海因斯在北欧和中欧国家的首都巡回演出,他穿的是自己设计的一种结构特殊的冰鞋,钢制的冰刀用螺丝钉固定于脚跟和冰靴脚趾处的钢板之间,看起来好像是用一块钢板做成的。这种特殊的结构是冰鞋发展史上令人瞠目结舌的成就,这种冰鞋也因此沿用至今。而200* 年美国著名运动员迈克·维斯使用一种后跟处刀刃上翘的溜冰鞋在国际比赛中连创佳绩,世界排名达到男子组第三名。小小的改进就带来了这样巨大的成功!
可见,福布斯的改进不仅方便了许许多多的滑冰爱好者,更重要的是他的改进启迪人们对溜冰鞋的各个方面进行更多的探索与实验,大大地促进了滑冰运动的普及与发展,福布斯的名字也因此和溜冰鞋永远联系在了一起。
第11章 圆角牙刷和它的发明者
我们现在都很习惯使用牙刷了,早上起来、晚上睡前或者饭后,总会刷刷牙,也没觉得有什么不舒服。这是因为我们现在用的牙刷都是改进之后的新品种,基本上都是“圆角牙刷”,而以前,牙刷毛的顶端几乎都是呈直角的,使用牙刷的时候稍不注意或者用力大了些,就会弄得牙龈出血,让人又疼又烦!
那么,是谁发明了圆角牙刷呢?
故事要从一个叫加藤信三的小职员那里说起。加藤信三是日本狮王牙刷公司的普通职员,每天的工作都非常辛苦,而且常常要加班到很晚。回到家,几乎是倒头就睡,可睡不了多久就又要上班了,为此他往往是头晕目眩,手忙脚乱的。一天,他又加班到很晚,早上迷迷糊糊地醒来一看:“天啊,快迟到了!”被老板知道可是要挨骂的,弄不好还会被辞退!加藤信三赶紧跳下床,一边急匆匆地穿衣服,一边忙着洗漱,“唉,好痛!”忙乱中一不小心,牙龈被牙刷刷出血来。“又刷出血来了!该死的牙刷!“这种情况都发生好多次了,加藤一边嘟囔着,一边往公司跑。
“自己公司生产的牙刷怎么这么不好用呢?”加藤满肚子的牢骚,“哼,待会儿去找公司技术经理算账,看他怎么说!”赶到公司,看看钟,还好,这次没迟到。加藤放了心,迈着沉重的脚步,朝自己的办公室走去。“有什么办法可以改进一下牙刷呢?”一个念头突然出现在他的脑海里。他顾不得找技术经理了,一进办公室,就向同事们提出这个问题。没想到,被牙刷弄得牙龈出血的大有人在,这个提议立刻得到了大家热烈的响应。可怎么做呢?同事们纷纷开动脑筋,提出了好些办法。
“可以改变牙刷的材料!”一个同事大声说,“换一种柔软的材料,这样牙龈就不会被弄伤了。”“可是,用什么呢?如果换材料的话,还得保证它安全、无毒,要做很多实验来论证的。”“就是,”另一个同事接着说,“而且材料太软的话,又起不到清洁的作用了!”那该怎么做才好呢?大家默默地思考着。“要不,我们重新设计一下刷毛的排列方式?”一个胖胖的同事说,“或者我们把牙刷的造型、结构改一改,使它好控制一些,也许就不那么容易伤人了。”其他人也纷纷发表着自己的意见。“好,我们就动手试试看!”加藤说。于是,大家按照设计的各种方案进行了试验和论证。经过改进的牙刷果然比以前要好用一些,可是缺点也出来了,要大量地重新排列刷毛或者更改结构就得对公司原有的设备进行大规模的更改,很花钱,还很费时间。公司会同意这个方案吗?有没有更简单有效的方法呢?加藤陷入了沉思。
一次试验中,加藤突然注意到一个被大家忽略ü了的细节:放大镜下显示出来的牙刷毛顶端由于机器切割,都呈锐利的直角,就像锋利的长矛一样,因此很容易弄伤牙龈。“如果在现有制造过程中增加一道工序,把这些直角都改成圆角,那么问题不就完美解决了!”加藤兴高采烈地向大家提出建议。“也许是个好办法!”同事们一下子激动起来。在大家的帮助下,加藤又进行了多次实验,解决了许多实际的小问题,比如:刷毛应该切成多少度的圆角才最合适?是切部分还是切全部?怎样切才方便?这道工序应该安排在什么时候进行最便于工艺流程?终于,加藤和同事们把成熟的方案慎重地提交给了公司。由于方案设计得很实际,又便于操作,已经生产出来的产品也可以很快改进,公司迅速果断地投入资金,把全部牙刷毛的顶端都改成了理想的圆角。
改进后的狮王牌牙刷凭借其方便、安全的特性,很快受到广大顾客欢迎,公司也获得了丰厚的利润。善于发现问题、观察细节的加藤因此从普通职员晋升为主任经理,十几年后,更因其对公司的巨大贡献而成为了狮王公司的董事长。
这个看似简单的发明也告诉我们,自己生活中的每一个细节、每一个看似不方便的地方也许就隐藏着发明创造的机会。如果不管什么小事,我们都能用积极的眼光去观察,用自己的努力去改进,而不是发发牢骚,怨天尤人,那么,我们也会像加藤那样在自己的学习工作中取得出人意料的成果,既改善自己的生活,又造福于别人。
第12章 拉链的发明
小朋友的书包上都有拉链,只要轻轻一拉,书包就能随意开关,使用起来十分方便。但是,你们知道拉链是谁发明的吗?
最早发明拉链的是美国工程师霍埃,他是个注意细心观察、爱动脑筋的人。他从人们熟视无睹的狗牙齿得到启示。1* * * 年的一天,在细心观察一只家犬牙齿排列的霍埃,从那“犬牙交错”的结构中得到灵感并突发奇想:何不发明类似的一种东西,使两块衣料互相啮合来代替纽扣呢?说干就干,他便动手设计,反复试验,终于研究制出世界上第一根拉链。但由于它看上去并不显眼,加之使用的性能较差,无法达到我们现在所使用拉链的效果,所以在当年芝加哥城主办的世界博览会上展出时,并不受人青睐。其后也默默无闻,没有引起人们的重视。
随着时光的流逝,拉链也得到了改进。1* 90年,有个叫贾德森的美国机械师对当时的日常生活用品总感到不满意。比如,手提包、口袋以及人们的着装等都要用带子、布条打结或一排排的纽扣拉紧。既麻烦又不美观。因此,他常常冥思苦想:要是能发明一种“可移动的扣子”就好了。
贾德森有一大优点,就是一旦产生灵感就会付诸实践。经过不断努力,在1* 91年,他终于发明了原始的拉链:由一排钩子和一排扣眼构成,用一个铁制的滑片由上向下一拉,便可使钩子和扣眼一个个依次扣紧。
1* 9* 年贾德森把他的“可移动的扣子”送到了哥伦比亚博览会上展出,没想到竟获得人们的好评,并因此取得了专利。
1902年,由沃尔特上校出钱,贾德森提供技术,他俩一起组建了一家公司,并使用“扣必妥”的商标,在世界上第一次成批生产拉链。但是用户使用的结果却表明,这些拉链有一些严重的缺点:有时拉不动,有时又突然自动崩开。这些缺点给用户带来的尴尬是可想而知的。从此拉链声誉扫地,无人问津,厂子也只好关门停业。贾德森沮丧极了,几乎不想再干下去了。但是沃尔特却没有丧气。
19* 0年,沃尔特聘请了瑞士工程师桑德巴克来主持产品的设计和生产,对贾德森的发明进行了改革,发明出更好用的新型拉链。
正在这时,欧洲发生了一个震惊世界的空难事件:在巴黎的协和广场,一位技术高超的飞行员,驾驶着当时最先进的飞机,在众目睽睽下作飞行表演,却突然一个筋斗从空中栽了下来,造成了机毁人亡的结果。经专家调查,这次空难是因飞行员上衣的一枚扣子掉了下来,正好滚到了机器里,从而导致了机器失灵的结果。
鉴于这次惨剧,法国国防部立刻命令,今后所有的飞行员服装上不许有扣子。于是许多欧洲国家和美国也竞相仿效,作了类似规定。但不用扣子又用什么呢?人们自然便想到了毁誉参半的拉链。
正是这次偶然的空难事件,使拉链一下子“起死回生”。桑德巴克赶紧与军事部门联系,以优惠价缝制飞行员服装,不久,订货扩大到海军。这样拉链得到广泛宣传。由于当时飞行员是人们崇拜的偶像,所以许多人便仿效飞行员穿起有拉链的制服。此外,美国一位负责士兵服装供应的军需官也认为它小巧玲珑,美观大方实用,具有纽扣所没有的许多优点。191* 年,他将改进过的拉链安装在海军水兵服装和胸袋上,此举也大受欢迎。
此后,拉链越来越受欢迎,并逐渐变成一种时髦。
如今,拉链已经演变得更加先进,成了生活中不可或缺的东西。拉链的应用早已突破了服装行业,涉足公共服务的各个领域,甚至用到了外科手术上。
19* * 年,美国著名的《科学世界》杂志举办了一次活动:从成千上万件发明中,选出20世纪对人类生活影响最大的十大发明。结果小小的拉链竟名列榜首,排在飞机、火箭等赫赫有名的科技成果之前!
小小拉链,改变了整个世界的生活方式。被称为“改变20世纪的十大发明”之一。
第1* 章 电池的发明
电池与我们的生活密不可分,但你知道电池是怎么发明的吗?
17* 0年的一天,意大利生物学家伽伐尼在解剖青蛙时偶然观察到,当解剖刀划过刚解剖完的青蛙腿部时,蛙腿会抽动,他见不远处助手正在摆弄起电机。“会不会是起电机打火产生的感应呢?”他接二连三重复实验,并联想到了富兰克林说过的大气中的电和莱顿瓶中的电有相同的效果。于是他用铜钩把蛙腿挂在花园的铁栅上,发现雷雨天或晴天里蛙腿都有抽动现象。这是什么原因呢?伽伐尼又反复实验,用两种不同金属分别接触蛙腿,发现蛙腿也都会发生抽动;又用玻璃棒试验,抽动便不再发生。可见金属与蛙腿接触肯定有放电现象发生,但电来自何处呢?伽伐尼认为动物体内存在着“动物电”,而金属只起传导作用。
伽伐尼的发现引起了意大利物理学家伏打的注意。伏打不仅重复了该实验,还同时进行了其他的实验,在这些实验中,伏打注意到:其实重要的是由不同金属来做接触,而蛙腿的抽动不过是电刺激的一种表现。1* 00年,伏打制成了第一个能产生持续电流的直流电源——著名的“伏打电堆”。他于* 月20日向皇家学会宣布了这一发现。
1* * * 年,法国科学家勒克朗发明的电池与人们现在常用的干电池已非常相似了。
20世纪* 0年代末,美国发明家伯特·亚当斯决心改进这种电池。
多次失败后亚当斯仍然顽强地继续着他的试验。由于他是一个烟瘾很大的人,平时总是烟不离手,因此常有烟灰不断洒落地上的情况发生,即使在进行试验时,也是如此。
一次,他在实验提炼氯化铜时,习惯地点燃一支香烟静候,两眼全神贯注地盯着坩锅,不一会儿坩锅中的混合物发出了呛人的怪味,他明白氯化铜快要提练出来了。此时,亚当斯手中那支香烟上长长的烟灰径直掉到了坩锅中。已无法挽救了,亚当斯只得耸耸双肩,继续他的试验。当他怀着侥幸心理同往常一样做好电极,接通电路,串联上电流表之后,突然电流表的指针猛地大幅度跳了起来,盼望已久的大电流终于出现了。亚当斯欣喜若狂。
事后亚当斯分析认为:是烟灰中所含的碳产生了作用。于是他在合金中加入各种含碳物质再度进行反复试验,包括木炭、硬煤,甚至食用糖都被他用遍了。经过很长一段时间的试验,最终,这种水介质电池终于试制成功了,他制成的电池不但电流量大,而且输出的电流也很稳定。大约在19* 0年,亚当斯申请并取得了美国专利。
如今,亚当斯的发明正广泛应用于各个领域,为人类进步、科学 发展作出积极的贡献。
第1* 章 电灯的发明
今天电灯早已走进了千家万户,它给人类带来了光明。然而,在电灯发明以前,人们只能使用煤油灯或煤气灯来照明。这种灯所需的燃料是煤油和煤气,它们不仅有浓烈的黑烟和刺鼻的臭味,而且需要经常添加燃料,还要擦洗灯罩,使用起来很不方便。稍有不慎便会引起火灾。
自1* 00年伏打发明电池后,许多科学家便开始探索用电来照明。英国有一位化学家发明了第一盏弧光灯,并风行一时。但这种弧光灯耗电大,成本高,太刺眼,因此无法走入寻常百姓家庭。大发明家爱迪生觉得有必要改进一下。他翻阅了大量的资料,发现要使电灯能照明关键在于灯丝。他认为,必须找到一种能燃烧到白热状态的物质做灯丝,而且这种灯丝要经得住2000度以上的燃烧;用法要简单,能经受日常使用时的碰击;价格要低廉;还要使一盏灯的明灭不影响另外一盏灯的明灭,保持每盏灯的相对独立性。这在当时是很大胆的设想,需要花很多的工夫去探索、试验。有人笑他是傻子,讽刺他痴人说梦,讥笑他的梦想只不过是吹牛。他们都断言他的这项研究是绝对不可能成功的。但爱迪生却充满信心,矢志不渝地进行试验。为了选择一种可做灯丝的物质,他先后用了1* 00多种植物纤维和矿物质做实验,可都没有成功。
有一天晚上,妻子正在煤油灯下用棉线一针一线专心致志地缝制着衣服,爱迪生不经意间瞥见了妻子手中的棉线,顿时眼睛一亮。于是他拿起一团棉线,直奔实验室。
爱迪生和助手们花了几天的时间,把棉线烧成碳丝,做成新的灯丝安装在灯泡上。1* 79年10月21日晚上,当爱迪生接通电源后,灯泡立刻发出耀眼的光芒,把整个实验室照得通明。世界上第一盏白炽灯终于诞生了!这盏灯足足亮了* * 个小时。这个消息一传开,轰动了整个世界。但爱迪生并未因此满足而停步不前。
面对纷至沓来的赞扬祝贺,爱迪生却面无喜色,他神情严肃地说:“这不行,还得找其他材料!我希望它能亮1000个小时。”后来爱迪生又继续寻找,最终找到了适合做灯丝的最佳的一种材料——即从日本进口的竹子,制造出了经久耐用的竹丝灯泡。他还建造了一套功率较大、廉价的实用供电系统和发电厂,使美国人民用上了物美价廉的竹丝电灯泡。这种灯泡于1* * 0年1月27日被授予专利。
190* 年,爱迪生又改用钨丝来做灯丝,使灯丝的质量又得到提高,从此电灯开始走进千家万户,人类也结束了以煤气灯来照明的“黑暗”的历史,走进了光明的时代。
当人们使用电灯时,每每会想到这位伟大的发明家,是他驱散了黑暗,带给人们无穷无尽的光明。1979年,美国花费了几百万美元,举行了长达一年之久的纪念活动,来纪念爱迪生发明电灯一百周年。
第1* 章 青霉素的发明
青霉素的发明是20世纪医学界最伟大的创举。
192* 年9月1* 日,一个名叫亚历山大·弗莱明的人发明了青霉素,他是位小个子苏格兰人。
弗莱明从小家境贫寒,没有钱上学。全靠自学考取了伦敦大学圣·马丽医学院。192* 年,他在参加战地救护时,亲眼见到大批伤员因伤口感染而被截肢或丧失生命。于是,他决心寻找抗菌消炎的新药,在阴暗潮湿的地下室里,他努力地工作着。有一次弗莱明外出度假时,忘了清洗他的培养板。等他几周之后回来时发现,其中有一个培养板上长出了一些青灰色的东西。那是霉!而它的周围没有生长葡萄球菌,非常明显,这种霉分泌出来一种阻止有害细菌生长的物质。这个意外的发现说明一种青灰色的霉菌能将葡萄球菌杀死。并且他发现把这种青灰色的霉菌冲稀* 00倍,也能阻止葡萄球菌生长,而且还不会损害正常细胞。弗莱明根据这种霉的名称——青霉菌,把它命名为“盘尼西林”,即青霉素。这是人类首次发现的抗生素。
然后,为了寻找赞助和支持,弗莱明用了十多年的时间到处游说,最后找到了两位医生欧纳斯特·钱恩和霍华德·弗洛里,获得了他们在物质与技术上的帮助,终于使青霉素得以批量生产。而这两位医生后来也与弗莱明一道于19* * 年同获诺贝尔医学奖。
从19* 0年用于临床以来,青霉素挽救了全世界千千万万人的生命,成为医药发展史上的不朽丰碑。直到今天,青霉素仍旧是应用最广、销量最大、疗效最佳、毒性最小的抗生素。它是最先用于治疗细菌感染的抗生素。虽然现在细菌感染不再具有危险性,但在未开发青霉素之前,曾经有许多人死于细菌感染。譬如说,只要伤到指甲就可导致死亡。
不能想象没有抗生素的世界,所以应该向青霉素致敬,更向伟大的发明者致敬!弗莱明发明了青霉素,是医药领域最伟大的贡献之一。这使他在全世界赢得了2* 个名誉学位、1* 个城市的荣誉市民称号以及其他1* 0多项荣誉,其中包括诺贝尔医学奖。
亚历山大·弗莱明于19* * 年逝世,终年7* 岁。
第1* 章 无线电发明的故事
今天,人们大都会随身携带一种叫手机的通信工具,不论两个人隔了多远,它都能实现两人甚至更多人的通话。那么,现在的手机是怎么发展而来的呢?这就要从无线电说起了。
1* * 2年,俄国科学家希林就在电磁感应理论的启发下,制作出了用电流计指针偏转来接收信息的电报机。
同年,一个美国画家在旅欧学习的途中,开始对这种新生的技术发生了兴趣。这个画家的名字叫莫尔斯。在经过一系列的思考之后莫尔斯发现,只有把电报和人类的语言联系起来才能实现用电流传送讯息的目的。在他的苦苦思索之后,某天他忽然灵光一闪,然后用笔飞快地在笔记本上记下了以下这经典性的一段话:“电流是神速的,如果它能够不停顿地走10英里,我就让它走遍全世界。电流只要停止片刻,就会出现火花。火花是一种符号,没有火花是另一种符号,没有火花的时间长又是一种符号。这里就有三种符号可以组合起来,代表数字和字母。它们可以构成字母,文字就可以通过导线传送了。这样,能够把消息传到远处的崭新工具就将实现了!”
莫尔斯的这种用电流的“通”、“断”和“长”、“短”来代替人类文字的思想,其实就是数学里排列组合的应用。而随着这种科学思想的诞生,举世闻名的“莫尔斯电码”也随之诞生了。
1* * * 年,莫尔斯用他所获得的* 万美元的资助,建成了从华盛顿到巴尔的摩的全长* * .* 公里的电报线路。而就在一年后,莫尔斯在座无虚席的国会大厦里,向巴尔的摩发出了人类历史上的第一份电报:“上帝创造了何等奇迹!”
从这以后,一个崭新的电信时代出现在人类面前。从此,人们再也不需要用步行或骑马来传递远方的消息了,这种在一秒钟内就可以带着信息绕地球走上七圈的通信方式是前所未有的快捷与方便。
有的人以为这样就完了,可是这只是有线电的发明而已,而科学总是向前发展的,人类的智慧也是无限的。既然有线电已经被人类的智慧所发明出来,那么就总会有人想着要把无线电也发明出来。
赫兹就是这些人中的一个。
那一年是1* * 7年。赫兹在两个相隔很近的金属小球上加上高电压,随之便产生了一阵阵噼噼啪啪的火花放电。
他震惊地发现:“电磁能量竟然可以越过空间进行传播!”
他的发现轰动了全世界的科学界,后来为了纪念这位杰出的科学家,电磁波的单位便命名为“赫兹(hz)”。赫兹的发现无疑具有划时代的意义,它标志着无线电的诞生,是有线电向无线电的转折,从这一年起,人类通信史进入了移动通信的时代。
那么,无线电通信的第一次实际应用又是什么时候呢?那要从另一位科学家说起。
1* 9* 年,英国举行了一次游艇赛,终点设在离岸* 2公里的海上。《都柏林快报》特聘马可尼为信息员。他改进了无线电传送和接收设备,在赛程的终点用自己发明的无线电报机向岸上的观众及时通报了比赛的结果,引起了很大的轰动。后来,世界上第一家无线电器材公司——马可尼公司,就在英国成立了。
后来,无线电又用在了铺设线路极其困难的海上通信中,在援救遇险船只的营救行动中发挥着重要作用。
无线电的发明是更新更尖端科技的契机,很快,在它的基础上又出现了寻呼机、手机等等,为人类的通信提供了极大的方便。
第17章 氧气发现的故事
氧气是地球上生命赖以生存的物质,没有了氧气,水里就少了鱼儿欢快的身影;没有了氧气,天空中就没有了鸟儿飞翔的身影;没有了氧气,就没有那辽阔的草原、美丽的花儿;没有氧气,也就没有了人类的存在。所以,氧气对我们是多么的重要啊!
那么,人类是怎么发现了氧气的存在呢?这是一个很漫长而复杂的过程。
那要从遥远的1* 7* 年说起。那个时候,一个叫约翰·梅奥的英国化学家对因为燃烧和呼吸而引起的空气量减少问题作了系统的研究,并得出了他的结论:空气是由不同的微粒组成的,其中有一种微粒在燃烧时能够在空气中被吸收。
真的是这样的吗?过了几十年,又有一位德国的科学家斯蒂芬·梅尔斯对这个问题再次进行了深入的研究,却得出了与约翰·梅奥不同的结论。他把蜡烛放在一个玻璃罩中燃烧,发现在它燃烧时罩里的空气在不断地减少。他从这个现象得出了自己的结论,他认为“空气溶剂的减少量等于空气被蜡烛燃烧破坏掉的弹性量”。他还认为,多次呼吸后的气囊变得松软和他感觉到的肺部收缩现象都是因为空气中有弹性的部分消失了而引起的。
可是,这些毕竟都只是两个科学家凭着个人感觉作出的推测,那么,到底有没有一种方法能彻底地弄清楚空气里到底有些什么成分,又是哪些成分在起着维持生命的作用呢?
后来,不同时代的科学家们不断研究,终于,他们中的一位真正发现了空气中存在着让所有生命都离不开的氧气。
这位科学家是一个法国人,名字叫拉瓦锡。他是怎么做的呢?原来拉瓦锡在实验的容器里装入了* 0立方英寸的普通空气、* 盎司纯汞,密封后加热燃烧,一直保持接近汞的沸点温度,连续燃烧了12天后才熄火,等到容器冷却后,拉瓦锡发现容器里面的空气体积减少了六分之一,而且很大一部分都烧成了氧化汞。那么剩下的六分之五的空气又具有什么性质呢?他再次在密封的空气中点燃了蜡烛,发现剩下的空气竟然无法再让蜡烛燃烧起来。
于是,拉瓦锡得出结论:燃烧后的空气只不过是汞和大量空气的化合物。燃烧掉的空气,可以说比普通空气更适宜呼吸。
后来,拉瓦锡又通过一系列复杂而艰苦的研究得出结论:在我们的呼吸过程中,那可以呼吸的一部分被我们吸收,而排出的,就像我们现在所说的一样,就是二氧化碳。
在拉瓦锡的正确结论之下,气体化学有了更进一步的发展,他的名字也永载史册。而之前的约翰·梅奥、斯蒂芬·梅尔斯、普利斯特利等也同样获得了后人的尊敬,毕竟,没有他们的率先研究,可能也就没有拉瓦锡后来的正确结论。科学就是这样,有人正确,就有人错误,正是有了前人的错误判断,才有了后人因为对之前的结论存有疑惑而努力研究从而得出的真相。
第1* 章 灭火器的发明
每当有人拨打119火警电话的时候,消防车便会在几分钟内呼啸而至,扑灭熊熊大火。那么,你知道最早的灭火器是怎么诞生的,而现在的灭火器又是怎么发展而来的吗?
17* * 年,世界上第一个灭火器由德国学者m·弗克斯设计成功。这个最早的灭火器并不像我们现在用的灭火器形状,而只是一个玻璃球,里面盛满了食盐溶液。那么这个玻璃球是怎么使用的呢?它的用法是,一旦发现有物体着了火,就把它往火里投去。当时,这种灭火器的使用似乎甚为普遍,这样说的依据在于:在第一次世界大战前,英国的杂志上刊登的广告中就曾经描写过这样的情景——面对着房间中燃烧着的火舌,家庭全体人员在露出惊慌表情的同时,正往火中投掷这种玻璃球。
那么,现在的自动灭火器是怎么由这种最为原始的灭火器演变而来的呢?这就要从一次惊心动魄的火灾说起了。
1* 1* 年,英国的爱丁堡发生了一次公寓火灾,许多人被 烧得遍体鳞伤,有些人甚至被活活烧死,而公寓里面的所有东西都被无情的大火吞噬得一干二净。这惨绝人寰的事件发生的原因是,由于火焰蔓延到了第五层楼,而救火的水管却够不到,于是消防队员们只能眼睁睁地看着无情的火苗残忍地吞噬着人们的生命与财产。
英国的亚马斯军营的乔治·曼比大尉正是这场大火的目击者。在目击了这次大火后,记述自己的感想时,曼比大尉说:“我确信,如果不失时机地浇水,即使是后来大量浇水也扑不灭的大火,在开始也能扑灭。”
这样说着,大尉开始了他长达* 年的艰苦研究。他冥思苦想,反复实验,经历了无数次的失败,每当他遭受到挫折而想放弃的时候,他的眼前就会出现那次火灾的惨状,然后他便会再次树立起自信与决心。终于,功夫不负有心人,1* 1* 年,曼比大尉成功研制出了一种铜制汽缸型的灭火器(长约* 1厘米)。
这种灭火器由于它的外形看起来像是新流行的玩具,所以许多人认为这种灭火器对熊熊大火一点用都没有,根本不能解除大火对自己生命财产的威胁,因此,这种灭火器并没有取得大众的认可,只卖掉几百个就卖不出去了。
这的确是令人悲哀的事实。
而生产灭火器的想法受到正当的评价,已经是半个世纪以后的事了。但不论怎样,这种结果都是令人欣喜的,至少人们重视了灭火器的存在,并且又根据乔治·曼比大尉的灭火器发明了其他更为先进更为方便的灭火器,诸如泡沫灭火器、干粉灭火器等等,为保卫人们的生命财产安全作出了重大的贡献。
现在,我们使用的灭火器里装的灭火剂已经不再像以前那样只有单调的一种,而是有了液体、固体、气体三种。而气体灭火剂中就有一种效果最好的,名叫哈龙的灭火剂,但是这种灭火剂有一个缺点,就是会破坏空气中的臭氧层;而液体的灭火剂则以水为主,无毒无害,但这种灭火剂也有一个缺点,就是因为水有一定的腐蚀性,当火被扑灭之后,屋里的电器也就随之泡汤了;而固体灭火剂虽然用喷洒干粉来灭火,但是这些粉末却很难彻底地清除,所以不能用于机房、银行等有精密仪器的场所。因此,根据不同的情况选择适当的灭火器也成为消防队所要注意的问题之一。
第19章 贺卡是从哪天寄出来的
不管是逢年过节还是朋友生日,或是公司开张、朋友喜庆,人们都会用贺卡来表示自己祝福之意。
那么,贺卡是由谁发明的,又是怎么为人们所接受的呢?
事实上,世界上最早设计出用于祝贺生日或礼节应酬的祝贺卡的是一个英国人,他的名字叫w·哈贝伊。最早的套版印刷的祝贺卡就是在1* 29年的伦敦用木版印刷的。
最早的圣诞节用祝贺卡是在1* * * 年由亨利·科尔先生提议,由英国皇家美术院会员约翰·卡尔科特·霍兹利设计的。亨利·科尔为什么会有设计祝贺卡的念头呢?原来这是因为他有一个习惯,那就是每年圣诞节都要给朋友们写祝贺的信,而这一年,他的工作实在是太忙了,根本挤不出时间来给朋友写信,于是只好委托霍兹利设计并印刷了这张圣诞节的祝贺卡。这张祝贺卡后来被一家叫乔宾兹的印刷厂用1* 厘米×8厘米的厚纸印了1000张,并且每一张都是用手工上的色彩。而后来除了亨利·科尔所订购的数目以外的祝贺卡都被这个印刷厂厂主以每张一先令的价格卖掉了。
到后来,圣诞卡由原来的只有祝福的话语,发展成要印刷上小鸟、树或风景。逐渐变得好看的祝贺卡渐渐地吸引了许多人,人们也开始乐于使用这种新兴的祝贺方式来表达自己的祝福。
贺卡甚至对慈善事业都有了贡献。最早的慈善圣诞节用祝贺卡是19* 9年由吉印通 国儿童基金会发行的。在这张代表着全世界人民爱心的祝贺卡上印有捷克斯洛伐克鲁道尔夫一个七岁小女孩儿吉特卡·萨母科巴的画。为什么要印上这个普通小女孩儿的画呢?原来这是因为当时的鲁道尔夫和捷克斯洛伐克的很多村庄一样,都被残酷的战争破坏了,并且非常缺乏食物和药品,给当地人民造成了极大的痛苦。当时,为了感谢吉印通 国儿童基金会不仅给了饥饿的村民们食物,还展开了消灭结核的运动,为村民解除了病痛之苦,吉特卡就画了很多衣着漂亮的小孩儿正围着树在跳舞的画。可是这张代表着一个孩子真心的画却因为当时没有纸,只好画在了玻璃板上。这个小姑娘还说明:“这是由于高兴而正在旋转跳舞。”后来吉特卡的班主任推荐这张画参加了吉印通 国儿童基金会的儿童画展,获得了一等奖,然后就印在了最早的吉印通 国儿童基金会的圣诞节祝贺卡上。
现在,由于人们环保意识的加强和科技的逐渐发展,纸做的祝贺卡已经被发展迅速的电子祝贺卡所代替。
第20章 电话的发明
过去,人们只有大喊大叫,才能让百米以外的人听到自己的声音,而远隔千山万水的人们只能通过书信、电报等方式传递信息;而现在,我们一声轻语都能让世界各地的人听到。这是因为我们人类有了电话这种方便、快捷、实用的通信工具。然而,你知道电话是谁发明的吗?他又是怎样发明电话的呢?
他就是亚历山大·贝尔,1* * 7年出生于英国,他的祖父和父亲都是著名的语言学家。贝尔从小就好动脑筋,1* 岁就大胆改革老式水磨,使生产效率大大提高。1* 岁以优异的成绩考入爱丁堡大学,他选择了自己所喜欢的语言学专业。四年后又进伦敦大学深造。后移居美国,22岁时担任美国波士顿大学语言学教授,并和父亲一起创办了一所聋哑人学校。
最开始是为了帮助聋哑人学习语言,贝尔开始在他的教学中尝试着用电。在一次实验中,他发现了一个奇怪的现象:一旦电流接通或断开,螺旋线圈就会发出像莫尔斯电码一样滴答的声音。这一发现激发了他的灵感,让他产生了一个大胆而新奇的设想:“如果能用电流来输送人的声音,那么,远隔千山万水的人们不就能利用电流来交谈了吗?”当贝尔迫不及待地将他的想法告诉美国著名的电学专家约瑟夫·亨利时,这位老科学家高兴地说:“你有一个了不起的想法,好好儿干吧,年轻人!我认为你一定能成功。”亨利的话使2* 岁的贝尔增添了极大的信心和无穷的力量。为了能更好地从事电话研究,贝尔一边学习电学知识,一边开始学着设计、制作电话。但贝尔一个人的时间与精力毕竟是有限的,他需要一名通晓电学原理的助手,这时,一个与贝尔拥有同样崇高理想,怀着无比热情的1* 岁电器技师沃特森出现在他面前。从此,这两位年轻的科学家开始了长期的合作。
由于工作的需要,他俩在波士顿郊外找了一间农舍开始了他们的电话发明实验。时光在不停地流逝,几天过去了,几个月过去了,两年过去了,无数个方案被推翻,无数种假设被证实为不可能,虽然失败的阴影笼罩在他们周围,并苦苦地折磨着这两个年轻人,但他们从没有放弃过,依然执著地进行着实验。有一次,为了检验他们已经做好的一台样机的通话效果,贝尔守着导线的一端,沃特森则把导线的另一端拉到屋外,对着连接导线的那台机器大声喊叫。嘿,这可了不得了!两个人各守着一个铁疙瘩叫得脸红脖子粗。很快便引来了周围农民的围观,一位淳朴的老人见沃特森喊得面红筋涨,便好意地拍拍他的肩,劝道:“小伙子,你是在喊屋里那人吗?你走过去,他不就听见了吗?”啊?沃特森愣了一下,而屋里的贝尔听到了老人的话,也哭笑不得。
又经历了无数的失败,终于有一天,正在贝尔冥思苦想,一筹莫展之际,远处忽然传来一阵悦耳的吉他声:叮咚,叮咚……这声音犹如山泉滴在深潭中,扣人心弦。听着,听着,贝尔心中豁然开朗:“啊!有办法了,沃特森!”原来,贝尔从吉他的共鸣声中受到启发,他想:也许是因为送话器和受话器的灵敏度太低,所以才使得声音微弱,分辨不清。如果像吉他那样,配一个共鸣装置,不就可以了吗?说干就干,贝尔立即拿起笔精心设计了一个音箱草图,并和沃特森准备连夜赶制。可是大半夜的,材料在哪里找呢?两个急于实践自己想法的年轻人挠了挠头,然后干了一件旁人意想不到的事——把床板拆了,作为制作音箱的材料!音箱做好后,两个年轻人顾不上休息,又马不停蹄地改装和安装机器。终于在1* 7* 年* 月2日晚,连续奋战几天几夜的贝尔和他的助手沃特森,对实验装置作完了最后一次检查。然后他俩分别关在相隔一定距离的两间屋子里,突然沃特森听到有人喊:“沃特森先生,快来呀!我需要你!”原来,贝尔在操作时,不小心把硫酸溅到了脚上,他疼痛之余,情不自禁地对着话筒叫起来。这竟成了人类用电话机传送的第一句话。沃特森听到后,惊喜万分地回答:“贝尔,贝尔!我听见了!听见了!”他俩不约而同地冲出房间,紧紧地抱在一起:“成功了!成功了!”
从此,电话进入了人们的生活。随着科技的发展,后人根据贝尔制造电话的理论和方法,又相继推出了电视电话、自动拨号电话、手机等等,特别是手机的广泛应用,使现代人的沟通交流更为便捷。后世为了纪念这位造福人类的发明家,将电学和声学中计量功率或功率密度比值的单位用“贝尔”来命名。
第21章 言者无意,听者有心
——布莱叶发明盲文
世界上每一个健全的人都会有一双明亮的眼睛,人们用它来观察世界、认识世界。我们能够通过眼睛看到五彩斑斓的花朵,看到绿油油的小草,看到小鸟们飞来飞去,还可以看到许许多多美丽而有趣的美好事物,更重要的是我们可以通过眼睛来学习。可是,如果我们没有了眼睛,又会怎么样呢?想想看,那是个多么可怕的世界呀,当我们看不到绚丽的颜色,面前只有一片死气沉沉的黑暗的时候,我们又该怎么办,又怎么样来学习呢?
这真是个可怕的设想,对不对?事实上,世界上一直都有许多人由于各种各样的原因而失去他们宝贵的视力,布莱叶就是其中的一个。
那个影响了他一生的痛苦遭遇发生在他* 岁的那一年。
那天,小布莱叶蹦蹦跳跳地到他父亲的马具店去玩,活泼的他在好奇地东摸摸西碰碰的同时,并没有注意到危险已经就在眼前。他的一只眼睛猛地一阵刺痛——原来他的眼睛不小心碰到了尖锐的马具!顽皮的小布莱叶并没在太多地注意这个小细节,他随便地用手揉了揉眼睛,又把注意力转移到了其他的地方。
这可是个天大的错误——他的两只眼睛都因为这样而被感染了!
从此,小布莱叶的双眼就失明了。刚得知真相的他,并不知道这意味着什么,只是为了眼前那片无休无止的黑暗而哇哇大哭,为了什么都看不见的茫然而惊慌失措。年幼的他,并不知道这件事已经改变了他一生的命运。
虽然小布莱叶失明的时候,盲文已经被发明了出来。但盲人教育仍然很落后。那个时候,一个叫巴比埃的人已经对盲人使用的凹凸字进行了卓有成效的改进,首创了盲人读写用字。可是这种盲文每个字母都很大,很短的一篇文章变成盲文就是几本书那样厚,每本书都重达* 至* 千克。这是多么不方便的事呀!可是,为了了解世界,认识世界,求知心切的人们仍然努力学习着。
比一般人幸运的是,小布莱叶受到了库普雷村的乡村牧师雅克·帕路的帮助,他不但帮助小布莱叶学习,后来还把小布莱叶送进了巴黎的皇家盲人学院。
1* 2* 年,也就是布莱叶1* 岁的那一年,法国海军巴比尔船长带着一些士兵来到了盲人学校,给盲童讲解战地夜战通信的演习。说着说着,巴比尔船长就讲到了怎么样才能在漆黑的夜晚秘密地把信息传出去。
“这可是个非常困难的任务,”巴比尔船长说,“在伸手不见五指的夜晚,我们既看不见任何东西,同时为了不引起敌人的注意,也不能发出声音。这可真是伤脑筋的任务。不过,还是有人想出了办法,那就是使用密码!先把上级的命令翻译成密码,然后在很厚的纸上用很尖的物体戳出几个小洞来。这样,收到消息的士兵根本就不用眼睛看,直接用手一摸,就能知道命令的内容了。”
听了巴比尔船长的介绍,小布莱叶忽然灵机一动:不用眼睛看,只用手摸就能知道纸片上传达的信息,这不就是盲人学习的方法吗?现在我们学习的巴比埃盲文占的空间那么大,实在是太不方便了。如果能像巴比尔船长说的那样,用点来表示的话……
这个想法立刻让小布莱叶兴奋了起来,从那以后,他就开始研究起各种可以将点用于通信的方法来。这项艰苦的研究持续了许久,这期间,布莱叶吃了许多苦头,遭遇了许多失败,但是他仍然没有放弃,继续从早到晚努力工作着。终于,他发明出了一套更简单的方法:在一个小小的范围内刺* 个小洞,分布在* 个不同的位置上,通过这* 个小洞实现* * 种不同的组合,每个组合代表一个字母或一个单词,还有表示不同标点符号的组合。
可是这项费尽了布莱叶心血的伟大发明却没有得到人们的认可。尽管布莱叶为了证明自己的发明,而当众表演过在厚纸片上刺洞写字,而且还跟上了另一个人口读的速度,后来他又通过用手摸刚刚刺下的洞而把之前的内容读了出来。可是人们仍然不相信他,认为一个盲人是绝对不可能有这样的能力的。
“你一定是早就把别人念给你的这段话记在脑子里了。”人们都这样说,并不相信他所说的话。
这是多么悲哀的一件事啊!可是布莱叶并不气馁,他继续研究,后来又研究出了一套音乐数字与音乐的盲文符号。那个时候他已经是一所盲人学校的老师了,他把他所发明的盲文都应用在了他的教学中。
有一天,他的一个女学生在一个吉印通 的音乐会上演奏了钢琴。她那娴熟的技巧、得体的应对,使她根本不像是一个双目失明的盲人!在她演奏完毕后,所有的人都起立鼓掌。这时,这个女孩说,她的成功都是她的老师——布莱叶的功劳。
“他耐心教了我许多,也是他教会了我弹钢琴。”他的学生说。
这个时候,所有的人才发觉到他们之前错过的是什么,开始重视起这件事来。而这个时候,布莱叶已经得了重病,快要离开人世了。
当布莱叶的朋友赶到他的家里告诉他这件事的时候,布莱叶竟然哭了,他边哭边说:“我这辈子只有三次哭过。第一次是当我发觉自己瞎了的时候;第二次是我听到介绍巴比埃盲文的时候;第三次,就是这次了,因为我没有虚度光阴。”
几天之后,这位伟大的发明家就离开了人世,可是令人欣慰的是,他发明的盲文很快就被巴黎的许多盲人学校所采用了。这时人们才发现布莱叶发明盲文的优点:字母符号只有人指尖的大小,从而使阅读速度大大地提高,而且这些字母与印刷字母所占空间几乎相同,所以书也不会太大,生产成本也不高。当然最重要的是,布莱叶的盲文和正常人使用的字母类似,容易学习掌握。
人们为了纪念他,就把他发明的盲文用他的名字或者是他的出生地来命名,因此布莱叶发明的盲文后来就叫“布莱叶盲文”或者是“卡富里盲文”。
第22章 红绿灯的由来
红绿灯是我们日常生活中一种重要的交通信号灯,今天,它已经被广泛地运用到各个交通路口。但是,读者朋友们,你们知道红绿灯的由来吗?
大约在19世纪的上半叶,在英国一个叫约克城的地方有一种奇特的风俗,为了表示妇女们的身份,人们喜欢用红、绿两种颜色的服装来分别代表已婚和未婚,穿红装表示已经结婚,穿绿装表示未婚。
后来,在英国的首都伦敦,发生了一起重大的马车伤人的交通事故。经常被这样的交通事故弄得头疼的警察们出于无奈,开始思考解决的办法,后来,受约克城红绿装的启发,开始试用红绿灯,当时的那盏“最早”的红绿灯是由一个名叫德·哈特的英国机械师设计、制造的。当时的灯柱高7米,在灯柱的顶端就挂着一盏红、绿两色的煤气灯——作为交通信号,这是世界上的第一盏城市街道信号灯。时间是1* * * 年12月10日。
最开始是在灯的脚下,由一名警察手持两根长长的绳子,不停地牵动绳子使柱顶上的煤气灯上下运动,用来指挥交通。后来为了强化命令,在这盏煤气灯的中心装上了一个特制的带有颜色的玻璃灯罩,两块红、绿玻璃交替遮挡,开始真正意义上的使用红绿信号。
据说,这项在今天看来十分重要的发明,在当时还发生过一件十分不幸的事情。这盏煤气红绿灯,只面世了二十多天,竟突然爆炸,一位正在灯下值勤的警察因此而丧生。从此,出于安全考虑,用煤气灯作为交通信号灯的计划被取缔了。
191* 年,由于已经发明了电灯,克服了过去煤气灯极不安全的弊病,美国人开始尝试在克利夫兰市恢复红绿灯,稍后又在纽约和芝加哥等地方相继使用了电气信号灯。
第一盏真正意义上的三色灯(具有红、黄、绿三种颜色的红绿灯)是191* 年在纽约出现的。
而中国最早使用红绿灯,是在192* 年的上海英租界。
随着时代的发展,今天的交通信号灯已经在科学化、自动化上不断地取得了更新、发展和完善,已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。今天我们生活的城市,红绿灯已经开始采用计算机控制,进入现代化的电子定时监控时代或光控时代。
第2* 章 酸奶的发明
因为酸奶拥有那种酸酸的好吃的滋味,所以许多人都喜欢喝酸奶。那么酸奶为什么会有那种酸酸的味道呢?
事实上,酸奶是一种半流体的发酵乳制品,因为它含有一种叫乳酸的成分,而这种成分就具有那种柔和而又让人喜爱的酸味,所以它的名称才会被叫做酸奶。酸奶不仅可口,而且还具有一定的营养功效,它能够帮助人体更好地消化吸收奶中的营养成分。
那么,最早的酸奶到底是起源于什么时候呢?那时候的人们又是怎么样发明了酸奶的呢?这就要从很久很久以前说起了。
早在公
元前* 000多年,甚至更早之前,居住在土耳其高原的古代游牧民族就已经发明出酸奶,并且把酸奶作为一种食物来食用了。
古往今来,人们总是对长生不老这个梦想穷追不舍,虽然随着科学的发展和进步,人们都明白那不过是一种妄想,可是长寿仍然对许多人具有极大的诱惑力。
而当时,有人发现保加利亚这个地区的长寿者特别多。于是这个有趣的现象立刻引起了科学家们的注意。
20世纪初,俄国科学家伊·缅奇尼科夫对这种现象进行了详细的调查,发现了一个非常有趣的现象,那就是那些长寿的人非常喜欢喝酸奶。可是世界上其他地区爱喝酸奶的人也不少呀,为什么只有保加利亚的爱喝酸奶的人能够长寿呢?
也许是保加利亚的酸奶里有着其他地方不具有的东
西。他这样想着,于是对当地的酸奶进行了详细的分析。通过一系列繁复的解析验证之后,缅奇尼科夫发现保加利亚用于发酵酸奶的酵母菌跟其他地区的不同,于是就把这种保加利亚独有的酵母菌称作“保加利亚乳酸杆菌”。
缅奇尼科夫也许没想到,他所得出的这个结论竟然使一个聪明的商人得到了一个绝好的机会,这个结论不仅让他拥有了巨大的财富,同时也把酸奶推向了整个世界。
这个聪明的商人叫萨克·卡拉索。他曾经在第一次世界大战后建立过酸奶制造厂,并且把酸奶作为一种“长寿饮料”放在药房里销售,可是却并没有受到人们的青睐,销路平平。
而当缅奇尼科夫的研究成果披露之后,这位聪明的西班牙商人忽然灵光一闪,一系列的筹划就诞生了。在第二次世界大战爆发之后,他来到了美国,并且在当地再次建立起了一座酸奶厂。跟上次不同的是,他并没有把酸奶作为一种药物而摆在药房里销售,而是将酸奶放在了咖啡馆和冷饮店销售,并且开始了大张旗鼓的宣传。很快,酸奶就在美国打开了销路,并且迅速风靡了整个世界。
为了人们能够更加方便地食用酸奶,1979年日本又发明了酸奶粉。这种酸奶粉使得人们饮用酸奶变得非常方便,只要在饮用的时候加入适量的水,并且搅拌均匀,就可以得到美味的酸奶了。
第2* 章 冰激凌的发明
冰激凌是小朋友和大人都爱吃的一种饮品。科学家们证明它能有效地缓解人的精神压力。因为冰激凌中的牛奶和乳脂都含有有色氨酸,这是一种效果极佳的天然镇静剂,能安抚神经系统,能提神,还能帮助睡眠。今天几乎世界上所有国家都在生产冰激凌。它的制作工艺相当复杂,因为其成分就有200多种。看某一种冰激凌质量到底如何,首先当然要看其组成成分,其次要看其蓬松程度。如果蓬不起来,外观就不美,还会很快化掉,就剩下薄薄的一层冰。现在冰激凌制造商们还在研究增加一些营养冰激凌品种,其中包括低脂、低糖,含有丰富矿物质和维他命的各种低热能冰激凌。
追溯冰激凌的历史,其实已经相当久远。大约在* 000多年前,中国的富人家中就已经用鲜甜果汁和上雪或冰块来招待客人。西方伟大的亚历山大·马其顿王在征战波斯吉印通 度期间,就曾受到过这样的招待。著名历史学家希波克拉底也曾在文章里写过,称这种美食能“提神”。后来,由著名的旅行家、威尼斯人马可·波罗将这种被称为“雪白特”的凉果汁饮料的配方带回意大利之后,冰激凌开始风靡整个欧洲。它首先进入了意大利的贵族家庭,成为贵族们很痴迷的一种美食。后来传到法国,喜欢把各种东西混合到一起的法国人又学会了在全年进行生产,还往里面加入牛奶、乳脂、糖和香料,甚至还放进花瓣。但真正的奶油冰激凌一直到拿破仑三世才研制出来。加有奶油、巧克力、果脯的高级冰激凌最早也出现在法国的普隆别埃尔市。冰激凌制作花样不断翻新,并由此得到更多人的喜欢甚至痴迷。
后来,这种习惯又传到中欧。德国人和奥地利人也开始对冰激凌情有独钟。但如今经研究证明,其实巧克力冰激凌的发明专利应该归属奥地利人。而素来喜欢将一些最不搭界的食品拌在一起吃的意大利人也发明了多色冰砖,里面加了水果、核桃仁、甜酒和饼干。将生产冰激凌的配方带到了美国的却是英国移民。到了19世纪,由于发明了冰箱,人们也掌握了采冰和藏冰的办法,冰激凌得到进一步普及。190* 年,在美国的圣路易斯举办了冰激凌国际博览会,会上展出了第一台生产维夫饼干杯子的自动机,于是便出现了被称为“冰激凌蛋糕”的杯装冰激凌。后来,俄罗斯也有了自己生产冰激凌的配方。在基辅罗斯时代,俄罗斯人开始吃刨得很细的冻奶。但是正宗的冰激凌还是从法国传入的,也很快便成了贵族餐桌上的美味佳肴。那个时候的菜谱便收入了好些制作这种美食的配方。比如说,俄罗斯人为此还专门出版了一本介绍制作草莓冰激凌配方的菜谱。
第2* 章 自行车的发明
自行车是我们生活中一种十分常见的交通工具。今天比较通行的说法是德国的一个名叫德莱斯的人发明了自行车。
德莱斯曾经是一个看守树林的工人,每天,他都得在他所负责的林子里巡视,这就意味着他要从一片林子走到另一片林子。德莱斯天天如此,深感走路的辛苦,每天下班他都感觉腿膝酸软,这样的日子让他实在是有点忍受不了。他想发明一种交通工具,能坐在一个车子上,走完整个林子,那不就更快更轻松了吗!心动不如行动,就这样,为了给自己解决困难,德莱斯开始了他的设计和制造。
一个寒冷的冬天,德莱斯偶然看见村子里的一群孩子在河边溜冰。看着孩子们快乐的神情,德莱斯陷入了沉思,是啊,溜冰鞋都能载着孩子们来来往往,而且来去自由,为什么自己就不能创造出同样的车子让自己也能轻松前行,不用再天天走路呢?受溜冰鞋的启发,他想:如果在溜冰鞋的两轮之上放个座垫,人坐在上面,两脚下垂交互踩踏前进,车子不就能像溜冰一样前行了吗?他用两个木轮、一个鞍座、一个安在前轮上起控制方向作用的车把,制成了一辆轮车。这是人们第一次看到的不需要用马拉的奇怪车子,车的外形像一匹木马的脚下钉着两个车轮,两个轮子固定在一条线上。人坐在车上,用双脚蹬地驱动木轮运动。但是,在马车盛行的年代,德莱斯的木马单车一时还是让人难以接受,据有关资料记载,他第一次骑着自己发明的木马单车出行在路上,受到了很多人的讥笑。倔强的他并没有灰心,因为这样的工具已经让他在自己的巡视树林的工作中得到了极大的好处,他决心用事实来回答这种讥笑。其后又经过德莱斯的反复改进,就这样,世界上第一辆可以供人自动行走的车子在1* 17年终于问世了。他的木马单车成为了自行车的最早雏形。为此,1* 1* 年,德莱斯还取得了德国及法国的专利。
终于,越来越多的人从德莱斯的便利中看到了自行车的实用,都争相购买,由此自行车开始在人们的生活中逐渐推广开来,又经过不少人的改良,使得自行车的性能大大提高。1* * 9年,英国一位工人k·麦克米伦首创了用曲轴机构驱动后轮的脚踏自行车,可使人在骑自行车时双足离开地面。大概在1* 70年前后,法国的马执又制造了一种前面驱动轮大,后面从动轮小的自行车,这种车的运行效果较好。1* 90年后,英国的亨伯公司生产出一种用链条传动的、车为菱形的自行车。之后随着充气轮胎的出现,自行车的结构越来越完善。
此后几十年中,涌现出了各种各样的自行车,如风帆自行车、水上踏车、冰上自行车等,自行车逐渐成为大众化的交通工具。自行车的发明到现在已有近两百年的历史,在人们不断地改进的过程中,自行车已经由当初的木马单车转换为今日各式新颖休闲运动自行车。而且,它已经从最早的交通代步用途变成今天更多的休闲运动等用途,并成为国际运动赛事的一大看点。
第2* 章 飞机发明的故事
千百年来,人类就期待着有朝一日能在天空中自由飞翔。为了实现这一梦想,许多人经历了无数次的失败,付出了艰辛的劳动以至于生命的代价,而直到美国发明家莱特兄弟发明了第一个飞行器,才开始把梦想变成现实。
莱特兄弟——哥哥威尔伯,弟弟奥威尔,出生于牧师家庭。1* 77年的圣诞节,爸爸从外地回来,给莱特两兄弟带回来一份礼物。当兄弟俩急不可待地打开礼品盒时,只见里面装着一个从没见过的玩具。
“这是什么?”两兄弟好奇地问。
“这是飞螺旋。它能飞向高空。”爸爸答道。
“不是只有鸟才能飞吗?它怎么也能飞?”哥哥有点怀疑。
爸爸笑着给兄弟俩做起了演示。他先把上面的橡皮筋扭紧,然后一松手,飞螺旋就发出了呜呜声,并向空中飞去。兄弟俩高兴地拍手叫起来。原来,除了鸟、蝴蝶外,人工制造的东西也可以飞上天。这激发起了他们对制作升空装置的浓烈兴趣,从此,在他们幼小的心灵里便萌生了一个要亲手制造出真正的飞机,并让它飞上蓝天的念头!
1* 9* 年,德国科学家李林塔尔(1* 91年制成人类第一架悬挂式滑翔机)因为操纵自己制造的滑翔机坠毁身亡。莱特兄弟便从其失败的原因入手开始了飞机问题的研究。虽然他俩都没念过大学,但20年的升空装置制作实践和他们经营的修造脚踏车生意,使他们获得了丰富的感性知识和精巧的加工手艺。加之兄弟俩自幼对载人飞行有着浓厚的兴趣,在业余时间读了大量书籍,收集了许多有关飞行方面的资料,掌握了大量有关航空方面的知识。这都非常有利于他们的研究。他们用了一年时间来研制飞机,终于在1900年10月制成了第一架滑翔机,在北卡罗莱纳州的海边试飞成功。
在滑翔飞行实验中,他们攻克了一个个难题。他们设计出了更适合飞行的机翼和螺旋桨。而当时,以汽油发动机为动力的火车和飞艇已经发明,莱特兄弟以此为根据,经过苦心钻研,终于研制出了* 缸* 马力的发动机和以枞木为原料的螺旋桨,使以发动机推动螺旋桨的设想付诸实现。这样,人类历史上第一架动力飞机的升天仅仅只是时间问题。
与此同时,发明家兰莱受美国政府的委托,制造了一架带有汽油发动机的飞机,但在试飞中不幸坠入大海。莱特兄弟从兰莱的失败中吸取教训,对飞机的每一部件做了严格的检查,并制订了一套较完善的操作规定。190* 年12月17日,他们带着改进过的飞机又一次试飞,并发出* 0张请柬,但因几乎无人相信装有笨重汽油发动机的滑翔机能飞起来,结果只有* 人到现场观看。
这架被莱特兄弟命名为“飞行者1号”飞机的飞行,是人类第一次驾驶飞机飞行成功。令人遗憾的是,这次人类历史上的首次飞行在当时却没有引起人们的注意。莱特兄弟把这个消息告诉报社,可报社不相信两个无名小卒能成功驾驶飞机飞行,拒绝发布这个消息。第二天几乎没有报纸报道此事。直到* 年后,全世界才普遍知道曾有过载人飞行这么回事。
但莱特兄弟并不在乎,又着手继续改进他们的飞机。不久后,兄弟俩又制造出了能乘坐两人的飞机。这个消息传开后,由于人们奔走相告,终于引起了美国政府的重视。政府决定让莱特兄弟做一次飞行表演。190* 年9月10日这天飞行场围满了前来观看的人们。10点左右,奥威尔驾驶着他们的飞机,在一片欢呼声中,运载了一名勇敢的乘客飞向天空。飞机两支长长的机翼在空中划过,恰似一只展翅飞翔的雄鹰。在7* 米的高度,飞机稳稳地飞行了1小时1* 分。
人们再也抑制不住激动的心情,昂首高呼着莱特兄弟的名字!多少年来,经历了无数的失败,人类飞翔的梦想终于变为现实!而在今天广阔无垠的天空中,穿梭着各式各样的飞机,它们已经成为不可缺少的现代交通工具。
第27章 火车发明的故事
在火车发明之前,人类最好的交通运输工具主要是马车。但马车车速较慢,不适宜长途跋涉。人们早就希望能用一种跑得很快的机器来代替动物的奔跑。直到1* 世纪工业革命后,英国才出现了这种新型运输工具——蒸汽火车。蒸汽火车的发明者是英国的工程师乔治·史蒂芬孙。
史蒂芬孙小时候家里很穷,父亲在一个叫基林沃斯的煤矿当工人。工作地点与他们家距离较近,小史蒂芬孙便承担了每天给父亲送饭的任务。每次去送饭,都看到父亲辛辛苦苦拉着煤从一片漆黑的矿洞里艰难地走出来,史蒂芬孙的心都要碎了。他多么希望能帮助父亲,使父亲不致如此劳累啊。
迫于生计,1* 岁时史蒂芬孙也到了父亲工作的煤矿里当学徒。刚开始时,他也和父亲一道运煤,几年后便被派去管理矿上那台抽水机。当时的抽水机是用纽可门蒸汽机带动的。对这种机器十分着迷的史蒂芬孙好奇地想:为什么没人搬运,水能自己从低处跑向高处呢?为了探索这些机器内部结构的奥秘,他经常一个人蹲在那儿仔细地观察机器的构造。他还将父亲给他的那只大怀表变卖,作为学费,每天晚上跑到十几里外的一个夜校去学数学、物理。
渐渐地,史蒂芬孙对蒸汽机的构造了如指掌。于是,他很快便成为矿上的技术能手。矿上有几台闲置多年不用的蒸汽机经他修理后,也转动起来了。这更坚定了他刻苦学习、钻研的信念。
一天,一辆运煤的马车突然损坏,后面的十几辆马车因道路被挡了也只好停下,不能前行。矿头儿见了非常生气地对那辆马车的车夫说:“如果你不赶快修好,耽误了大家运煤的工夫,就让你离开这儿!”史蒂芬孙立刻赶到马车旁帮助修理,尽管只用了十几分钟就修好了,但那个马车夫仍然被矿头儿解雇了。这件事情,在史蒂芬孙心里引起了很大的震动,使他的内心久久不能平静。一天,他看着旋转的机器轮子,看着看着,脑海中那个马车轮子也跟着飞转起来。这触发了他的灵感:能不能用蒸汽机带动马车轮子的转动呢?于是,他开始尝试把蒸汽机安装在运煤车上。
1* 0* 年,英国工程师查理·特里维雪克发明了第一辆单缸蒸汽机车,牵引着* 节车厢,以每小时* 公里的速度在轨道上行驶。由于当时使用煤炭或木炭生火做燃料,所以叫做“火车”。其设想与史蒂芬孙的想法几乎一样,史蒂芬孙受到了很大的鼓舞。
1* 07年,特里维雪克又设计制造出世界上第一列载客火车“看谁能捉到我”号。这列火车在伦敦展览会上表演后,由于设计方面的问题,在运行中出轨,就停止使用了。1* 10年,史蒂芬孙开始着手改进蒸汽机车的性能。1* 1* 年制造出了“布卢彻”机车。这辆车能拖* 0吨货物,每小时可以行驶六七公里。但此车不但行驶时摇晃得厉害,而且发动时,发出像怪物似的叫声,常将附近农场的牛羊吓得惊惶失措,拼命地狂奔乱跑。农场主们非常生气,扬言如果史蒂芬孙再发动他的机器,他们就会毫不客气地把它掀翻。当地的农民也忍受不了,警告他说:如果他再不解决这噪音,就把他的车砸毁。
史蒂芬孙毫不气馁,为了减小噪音,他尝试把喷出的蒸汽用管子引到烟筒里。没想到,这样不仅声音变小,而且气流循环得更好,煤火烧得更旺,牵引力猛增。史蒂芬孙利用这一关键性的发现,重新改进自己设计的机车。后来,为了减小震动,他又在车轴上安装了许多减震弹簧和其他附加部件,增强了机车的安全性,也保护了路轨。这个新设计使蒸汽机车进入实用阶段。这就是我们现在所说的火车。
多次的失败和挫折孕育了成功。1* 1* 年,史蒂芬孙终于制造出一辆适合煤矿使用的蒸汽运煤车。车上有两个气缸,还装有一个巨大的飞轮,利用飞轮的惯性帮助车轮转动,牵引* 0吨的货物爬坡。之后,史蒂芬孙有了个更伟大的想法:他要制造更大型的蒸汽机车,可以代替当时的马车而成为最优秀的运输工具。1* 2* 年,史蒂芬孙经过多次设计和改进,制造出了世界上第一台客货两用蒸汽机车——“动力”号,并于当年9月27日在英国托克顿与达林顿之间开设了第一条铁路运输线,这辆机车载重可达90吨,载客* 00人,最大时速为2* 公里,共牵引了12节车厢,其中,* 节车厢坐满了参观的客人,其余车厢都装着煤和其他货物。为了向人们展示这辆车的先进之处,他同时叫人驾驶一辆当时最好的马车与他的蒸汽机车比赛,结果他的蒸汽机车把马车远远地抛在了后面。这件事轰动了不列颠和全世界,人类从此进入了“火车时代”。
第2* 章 轮船发明的故事
世界上最早的轮船被称为“车轮船”,它是我国唐代一个名叫李皋的地方官员所设计创造的。而在这之前人们都还使用着划桨的木船。
据说在一个春风和煦、阳光明媚的日子,李皋乘船外出郊游。那天出游的人很多,把一艘不大的船挤得满满的。但这也丝毫没有影响大家游玩的兴致。正当人们兴致勃勃地欣赏沿途风景时,船主出来吆喝了声:“各位船客,大家先在此休息片刻。我们也好喘口气,积聚些力气再上路。”众人的游兴被突然打断,都有些不悦,却也无可奈何。趁着大家歇息的工夫,李皋走到船主身旁,询问道:“每次你们都需要这样在中途歇息吗?”船主点点头,无奈地说:“我也知道这样会影响大家的兴致。可又有什么法子呢?我们的力气有限啊。这么长一段水路,人又多,可不是个省力的活啊!”看着挥汗如雨划桨的船主李皋深知他们的苦衷。“难道就没有解决的办法吗?怎样才能使划船的人省力呢?”他不禁陷入了沉思。
自那次出游后,如何使划桨者省力,这个问题就一直困扰着李皋。他想:如果能造出速度快又省力的船,对于我们的水军作战也会有很大的帮助。可是,从何入手呢?李皋苦苦地思索着,很久很久仍然没有找到答案。
一天,心烦意乱的李皋信步来到河边散步。走着走着就看到不远处有一架大水车伫立在河边,两个农民正站在转轮上不停地踩着。水车转动,带着水源源不断地流入到农田中。他走过去对农民说:“只有你们两个人,却踩动这么巨型的水车,一定很辛苦吧?”农民笑了笑说:“怎么会呢?这样踩水车比起一担一担地往田里挑水,可算是轻松多了。不信你来试试看。”听了农民的话后,李皋爬上去试着踩了两下那个大水车。果真很省力!他高兴地从转轮上跳下来,拍手道:“终于找到了,就是这样!”他急忙跑回家,根据划桨和踩水车二者的启示,花了整整一天的时间,画出了一张草图。
经过试航和继续改造,这种被李皋称为“车轮船”的新型船只终于问世了。“车轮船”的两舷装有会转动的桨轮,桨轮外围装上了叶片,叶片下半部分浸在水中,上半部分露出水面。当人用力踩动车轮时,叶片会拨动水流,推进船舶。因为这种桨轮露出水面,所以又叫明轮。车轮船也可叫做明轮船。明轮船的特点是把桨楫间歇推进改为桨轮连续运转,从而大大提高了航行的速度。这是船舶推进技术上的一次重大进步。
公元1179年,在江西出现了一种叫做“马船”的新型车船,船上安装女墙、轮桨,可以拆卸。平时作为渡船使用运送军马,战时经改装就可用来作战。而到了公元11* * 年,宋将陈字造出了多达90轮的车船,受到宋孝宗的奖赏。当时有的车船还在船尾装了一个大桨轮,以增大航速。
一直到公元1* * * 年,欧洲才出现了能使用的轮船,它类似于南宋杨么的车船,但比杨么车船的发明要晚* 00多年,比李皋的车轮船要晚* 00年。
从1* * * 年开始,国外的许多发明家便开始了明轮蒸汽船试验,试图用蒸汽机带动桨划水,从而取代人力。经过许多人的无数次失败,终于在1* 07年,美国发明家富尔顿制成了世界上第一艘蒸汽客轮——“克莱蒙特”号。从此,机器取代了人力,人类的水上交通进入了新时代。
第29章 火箭的发明
在很早很早以前,人类就希望能够到天上去,比如到月亮上去看看就是古时候很多人的梦想。但是如果建造一架可以从地球连通到月亮的梯子,那么这架梯子的长度将达到* * 万公里,这是根本不现实的事。于是人类发明了火箭。凭借火箭,人类就可以到太空去游览、飞翔。我们要给大家介绍的就是能够把人送到天上去的工具——火箭。
小朋友们,你们知道火箭的构造吗?
一般来讲,火箭身上有三大系统:结构系统、动力系统、控制系统。我们这样来作一个比喻,结构系统是它的躯壳;动力系统是它的心脏,由燃料部分和发动机部分组成;控制系统好比它的大脑,它的作用就是指挥火箭飞多快、怎样飞和飞到哪儿。
火箭是能够使人类进入宇宙空间的运载工具,一般都是多级的,是星际间航行的交通员。因为它是靠自身携带的燃料产生的喷气反作用力飞行,而不是像气球那样要靠空气的浮力,飞机那样要靠空气的升力飞行,所以有没有空气对它来讲无所谓,没有空气时它受到的阻力小,飞起来反而更自由更快捷。所以,执行到没有空气的宇宙空间去的任务,非它莫属。
火箭的速度是由火箭发动机工作获得的。火箭的速度与发动机喷气的速度成正比,同时随火箭的质量比增大而增大。但是,即使使用性能最好的燃料做推进剂,发动机的最大喷气速度也只能达到* .* ~* .* 公里/秒。因此,单级火箭不可能把物体送入太空轨道,必须采用多级火箭,以接力的方式才能将航天器送入太空轨道。
现实中的运载火箭的任务很艰巨:要把人造地球卫星、载人飞船、空间站或空间探测器等,准确地送到科学家预定的轨道。它是怎么飞行的呢?
先来做一个小试验:把气球吹满气,猛一松手,它肯定会向前“飞”出一定距离后才落到地面。原来气球之所以能“飞”是因为受到它“肚子”里排放出来的空气的反作用力的推动。
火箭飞行的原理和气球“飞”的原理一样,都是利用了物体的反作用力。火箭的“肚子”里装有燃料,燃料点着后产生大量热量,变成急剧膨胀的气体,气体从火箭尾部猛烈喷出,火箭便在气体喷发产生的反作用力下向前飞行了。
火箭为什么能飞得那么快呢?我们知道,燃料产生的热量越多,喷射气体的速度越快,产生的推力就越大。如果要使火箭的最终速度达到气体喷射速度的2倍、* 倍,那么就要相应地增加燃料。可是燃料一增加,火箭的体积、重量也就随之增加,而用同样的力推动轻重不同的物体,其速度也是不一样的。怎么解决增加燃料又不过多地增加火箭重量的矛盾呢?科学家们想了一个绝妙的办法,就是把火箭做成一级一级的,每一级都有燃料,烧完一级就扔掉一级,这样火箭就越飞越轻,速度也越来越快。再加上离地球越来越远,地心引力和空气阻力都随之减小等其他因素,火箭便可以达到超过其他任何交通工具的速度。
多级火箭在升空过程中,它的身体被一节一节地甩掉,最末的一节把卫星“顶”到预定轨道里。
第* 0章 人造卫星
19* 7年10月* 日,苏联拜科努尔航天中心天气晴朗。人造卫星发射塔上竖着一枚大型火箭。火箭头部装着一颗球形的有* 根折叠杆式天线的人造卫星“斯普特尼克-1”号。随着火箭发动机的一声巨响,火箭升空,并在不到2分钟的时间里消失得无影无踪,世界上第一颗人造卫星发射成功了。
消息迅速传遍全球,各国为之震惊。虽然这颗“小星”在天空只逗留了92天,但它却“推动”了整个世界发展空间技术的步伐。
19* * 年1月* 1日,美国第一颗人造地球卫星“探险者-1”升空。此后,法国、日本、中国和英国等纷纷发射各自的人造卫星。据统计,现在人类已研制和发射了各种人造卫星* * 00多颗,主要目的在于利用人造地球卫星开发太空高远位置资源。
从此以后,这些绕着地球运行的人造卫星愈来愈多地“漂浮”在大气层外。原来只是运用在军事科技上的人造卫星,在后来慢慢繁衍出通信、绘图、侦测、气象等不同用途的卫星家族。
在我们头顶上方的宇宙中,数百颗人造卫星正在忙忙碌碌地传送着各种信息数据。人造卫星标志着全球化时代的开始,它借助即时通信手段“缩小”了我们这个巨大的、迅速变化着的世界。
它们可以从高空对我们进行暗中监视,它们使我们可以与地球另一端的朋友和亲属通话,它们还可以对不断变化的天气模式,如正在加勒比海上空形成的飓风进行监测。
它们可以帮助地质勘探人员发现石油和其他珍贵的矿藏,在一瞬间将最新的消息传遍全球。
过去,人造卫星的发射是一件很了不得的事情。而如今每个月都有* 颗人造卫星被送入太空,天文学家们则抱怨说,现在太空中的人造卫星多到了妨碍天文望远镜观测视线的程度。
未来10年内,还将有数千颗人造卫星被送入太空。自古以来,人类一直都在探索着太空的奥秘。从古代火箭到牛顿三大定律,从齐奥尔科夫斯基的多级火箭理论到布劳恩研制的∨-2火箭,经过祖祖辈辈的不懈奋斗,茫茫太空终于迎来了亘古未有的新纪元。
用人造卫星观测天体能不受大气层的阻挡,接收来自天体的全部电磁波辐射,实现全波段天文观测。人造卫星的飞行速度快,一天能绕地球飞行几圈或十几圈,可迅速获取地球的大量信息,这是地面勘察和航空摄影无法比拟的。人造卫星在几百千米以上高空飞行,不受领土、领空、地理和气候条件限制,视野广阔,一张遥感卫星照片拍摄的面积可达几万平方千米。在静止轨道上的卫星可“看到”* 0%的地表,这对通信非常有利,可实现全球范围的信息传递和交换。人造卫星的触角能探到地球的任何地区,无论是人迹罕至的原始森林、沙漠、深山、海洋还是南北两极,并能对地下矿藏、海洋资源和地层断裂带等进行观测。而且,太空这块风水宝地也是各军事大国竞相抢占的制高点。在20世纪90年代初的海湾战争中,美国就几乎动用了各种类型的军用卫星,首开了世界军事航天史的先河,它标志着陆、海、空、宇宙四维立体战争的时代已经到来。
随着卫星技术的日新月异,卫星种类越来越多,令人眼花缭乱,应接不暇。它们在宇宙“公海”里遨游“淘金”,已为人类带来了万贯财富和便利,我们今日的生活,已经无法离开它。20世纪发明的人造卫星,改变了人类社会的思维、工作和生活方式,成为现代社会发展的巨大动力。
第* 1章 机器人发明的故事
机器人是20世纪科技成就的标志性成果之一。机器人的可爱之处在于:它可以像人一样地工作,甚至比人做得更好,但又像机器那样地服从。像全自动洗衣机、吸尘器、洗碗机、音响之类,大概都可称得上是准机器人。自20世纪* 0年代以来。随着人工智能的研究不断发展,机器人的功能也不断演进。显然,机器人在今天已不再是只能干粗笨活的机器,而可能拥有智能甚至有感情。从20世纪* 0年代末期开始,由于电脑技术的发展,机器人似乎已更加“人性”化了,例如可以代替医生看病,可以与人类下棋,而电脑“深蓝”击败人类国际象棋大师更是引起轰动。
由于合成技术的发展,现在或未来的机器人可能在外表上完全没有“机器”的痕迹,而与人一模一样,只不过“他”的内脏是电脑机械。看到现在世界上这么多形形色色的机器人,我们不禁要问:世界上最早的机器人是谁发明的呢?不说不知道,一说吓一跳。其实世界上最早的机器人是我们中国人制造的。
远在西汉时,有一次汉武帝的军队在平城被匈奴大军围困,情况十分危急。此时汉军中有一个叫陈平的将领,当他得知单于首领冒顿之妻阏氏所率领的士兵,是匈奴军中最厉害、最勇敢的队伍,同时也是这次围攻平城的主力部队时,便立刻派人去打探阏氏的情况。经多方打探,陈平得知阏氏是一个嫉妒心很强的女人,于是马上就想出一个好计策。
陈平让人将全城最好的工匠找来,告诉他们说:“现在我军的形势非常危急,请你们赶快造一个比例跟一般人差不多的、会跳舞的木偶人来!要越快越好,这是关系到我军生死存亡的大事,刻不容缓啊!”工匠们临危受命,非常清楚任务的重要性和紧迫性,于是立即开始行动,并连夜赶制出了一个精巧的木制机器人。然后他们又给这个木制机器人穿戴上特制的美丽服饰,同时还在它的脸上涂脂抹粉,将它打扮成一位花枝招展的妙龄女郎。
当一切都准备就绪时,陈平就命人拧开机器人背上的开关,然后偷偷地将它放置于城墙上。机器人立即开始翩翩起舞,它不仅体态婀娜,而且舞姿优美,具有摄人心魄的魅力。匈奴士兵一见,两眼发直,神魂颠倒,个个目不转睛地盯着那机器人。
此情此景被站在不远处的阏氏看得一清二楚。她以为这个会跳舞的漂亮机器人是真的人间美女,马上害怕地想到:这些中原美女果然名不虚传,个个都长得如花似玉的,如果大王攻破城池之后,专宠这些个中原美女而将自己打入冷宫,那可就惨了!我看最好还是不要攻下这座城,干脆回去好了!于是阏氏率领她的部队连夜撤离。
由于没有了阏氏所率的精兵强将的支持,单于冒顿的军队顿时威力大减,汉军抓住战机很快反败为胜,将冒顿所率之军全部赶回了匈奴。陈平运用自己的聪明才智,使平城化险为夷,立下赫赫战功,一时传为美谈。
时光飞逝,一晃几百年过去了。
到了唐朝时,杭州有一个手工极好,在整个杭州城知名度都很高的工匠,叫杨务廉。有一天,他看到一个和尚在大街上化缘,很受启发,他想:如果我能做出一个跟和尚差不多,并且也会化缘的机器人,就可以让它天天出去化缘,我就不用天天劳作,那么辛苦了。这样想着,他高高兴兴地回家了。
回到家后,他就拿出工具,丁丁当当地开始忙活起来。妻子觉得很奇怪,忙问他在干什么。他只是笑了一笑,然后神秘地告诉妻子,说要做一个会赚钱的机器人。
经过几天几夜的不辍劳作,他果真做出了一个僧人模样的机器人。只见它手托化缘铜钵,碰到人时就会把铜钵递向人家,同时,它还会向投钱给它的人躬身行礼,真的像一个和尚在化缘。而且等到钵中的钱满了,它还会自动把钱收好。
第二天,杨务廉将做好的机器人拿到喧闹的集市上,马上引起了不少市民的驻足观看。杭州城的老百姓听说有如此神奇的机器人,都争相前来向机器人的钵中投钱,以便观看它那奇妙的表演。这样,一天下来,它竟然可以为主人赚到几千个铜钱。人们都称赞杨务廉是一个别出心裁、生财有道的工匠。此后,他的名气就更大了。
随着时代的发展,木制机器人已只是孩子们一种简单的玩具了,新型的现代机器人应运而生。它们不仅可以完成一些指令性的动作,还具备有思维、记忆、判断、学习的能力,它们在不同的领域协助人类出色地完成各种高难度的任务。
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