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火柴

早期的火柴是用硫磺製作的。公元950年前後,陶穀在《清異錄》一書中有如下敘述:

“夜裏有急事而又要花不少時間做燈。有一位聰明人用鬆木條浸染硫磺,貯存起來備用。與火一接觸,就會燃燒起來。可得小火焰如同穀穗。這種神奇之物,當時稱為‘引光奴’。後來,它成為商品時,便更名為‘火寸條’。”

公元1530年之前,歐洲還沒有火柴。因此我國使用火柴幾乎比歐洲早1000年。在馬可·波羅時代,到中國的歐洲旅行者已經可以很方便地買到火柴帶回歐洲,因為我們已經確切得知,在公元1270年前後,杭州街市上已經有火柴出售。這在公元1270年成書、記錄公元1165年以後所發生事件的《武林舊事》中已有記載。歐洲最早的火柴也是用硫磺製成的,因此看來,這項發明很可能是由歐洲旅遊者直接從中國帶回的。

公元1830年,法國的索利亞和德國的坎默洛對火柴進行了革新,用黃磷、硫磺和氯化鉀混合原料製成現代的火柴。

網的使用幾乎可以追溯到人類文明的初期。早在舊石器時代的初期(公元前11000年),居住在現今的裏維埃拉附近的沿海居民和沿河居民可能就開始使用網了。在中石器時代(公元前7500年),歐洲北部的馬格爾摩西人肯定使用過用某種植物的韌皮纖維織成的網。在芬蘭的安德列曾發現早期的柳樹韌皮纖維網的遺物。這種網用石頭壓重,並用樹皮浮標支撐。從西班牙的洞穴壁畫以及埃及的王國時代(公元前2750年)的陵墓壁畫中又進一步獲得了有關古代網的證據。有些網雖然是用三股纖維結成網眼,但幾乎所有早期的網都是用簡單的打結方法編織而成的。

網不僅用來捕魚,在舊石器時代早期的墓葬裏還發現有鑲嵌貝殼的帽網或發網。在青銅時代(公元前2000年),挪威人曾使用過羊毛織的網。現在,在挪威、加利西亞和克羅地亞的某些地區還有打辮子用的特殊網。這種網,挪威語稱為“Sprang”。織網的原料,除了通常的大麻和西沙爾麻纖維之外,還使用其他的材料。古埃及人使用亞麻、海棗、棕櫚和紙莎草纖維,甚至使用駱駝毛。在史前期,西班牙還可能使用過茅草。波斯還生產過末端有金銀飾物的精致的絲網。

用手編織網,雖經曆過許多年代,但變化不大。結網通常是用打線結的方法結成一個個網眼。編織時還需要用骨頭、木頭、鋼和特殊塑料做成的織針和量規。在中世紀初期,製繩行會的人們是繩索和網的主要生產者。打繩和織網一直是個體手工業者和漁民從事的活計。生產的網從台球網到各式各樣的漁網,種類繁多。現在,人造的合成纖維幾乎完全取代了傳統的韌皮纖維。然而,在西方世界裏還保留著少數生意興隆的織網中心。多塞特的布裏德波特就是一個織網工業中心,其產品暢銷世界各地。

現在看來十分平凡的製繩工藝早在大型工廠和精密機器出現之前,就是一種深受讚揚的技術。這正是4世紀時印度的情況。當時,印度的製繩行業的專業化程度很高,製繩的匠人分成好幾類,生產不同用途的繩索:有人專門生產象繩,有人專門生產馬繩……與現代的裝配線工人不同,那時每個工匠都通曉製繩過程的各個環節,對大麻作物的種植、收獲和曬幹,到紡紗、結股和最後搓成結實的繩索都很熟悉。

這種緩慢而仔細的製繩方法,對於最早的繩索製造者來說,似乎是天經地義的。在4000多年前,人類就一直生活在用樹皮製成纖維,用手心抵著裸露的大腿把纖維搓成線的時代。考古學研究表明,我們最早的祖先首先使用繩索在他們的工具和武器上綁上把柄。到公元前2800年,中國已使用大麻做纖維。隨著公元前2世紀地中海東部海運事業的發展,對粗繩的需要越來越大,直到大約1850年為止,無論在歐洲還是在美洲,大多數繩索仍然使用諸如大麻和亞麻這類軟纖維。甚至今天,雖然菲律賓群島的麻蕉(曾被誤稱為馬尼拉大麻,麻蕉實際上是一種香蕉樹)、尤卡坦(墨西哥)和古巴的龍舌蘭以及東非、印尼和海地的各種西沙爾麻提供了最堅固的天然纖維,但是大麻屬植物仍然是我們製造塗焦油麻繩和某些海上纜繩的基本材料。

直到工業革命開始時,製繩技術才像許多手工業一樣開始發生變革;約250年前,製繩的紗線還是用手工紡成的。在第二次世界大戰期間和戰後,隨著合成纖維(如尼龍、的確良、莎綸、聚乙烯和聚丙烯)的采用,這個重要行業出現了第二次大發展。這些人造材料具有許多實用優點:強度大;對由黴菌引起的變質和腐蝕耐受性高(從而可減少特殊的保護性處理);通過采用更小的和更輕的繩索,既可降低貯存的費用,又便於使用。據測定,合成纖維的壽命約為天然纖維的三至四倍。

如果說在腓尼基文明中,過去繩索大多為水手所用的話,那麼目前的情況則依然如故。世界上生產的繩索,約有一半以上是用於航海業和捕魚業。其他繩索的應用也很廣泛,從普通家庭用的曬衣繩到大規模鑽井作業用的載重纜繩,在我們的周圍處處可見。

原始人早在學會紡織之前,就曉得用植物纖維和肌腱搓成繩子,而結顯然是搓繩子的必然發展,因為單根的繩子如果不繞成一個圈扣在其他東西上麵,或者與另一根繩子相連接,便沒有多大用處。很早以前,人們用藤蔓把石斧捆在斧柄上、把屋梁捆在柱子上以及紮木筏時,就采用了打結的方法。但是據我們所知,最早係統地重複出現的繩結,是新石器時代瑞士和丹麥的漁民編織漁網時打的。

一個牢固的結全靠摩擦力,負載越大,摩擦力越大,結的鎖力就越大。這條原理一定在人類曆史上的早期就被發現了。我們可以想象,打結幾乎是史前世界的一種普通技藝。在哥倫布之前,南美印第安人就建造了粗糙的藤索橋,這種橋堪稱是現代索橋的雛型,完全依靠打結。在古代巴比侖通天塔和埃及金字塔的建造中,也使用了打結的繩索。當時,埃及政府甚至聘請了職業繩手,他們專門在用於測量的長繩子上打等距離的結。直到公元前6世紀,希臘海船的索具還一直采用打結的繩。希羅多德曾講到波斯國王澤爾士怎樣用繩索把船隻綁在一起,在赫勒斯龐形成一座浮橋,於公元前480年派兵越過浮橋入侵希臘。可是,從很早以來,結也是一種幫助記憶的方法。畢薩羅曾經發現,印加人一直采用係統打結的繩子(稱為繩語,它起著記憶工具的作用)保持精確的計算。波利尼西亞人(早期的海上漂流者)用打結的方法在紙草席上織出交叉影線,形成航海圖。

打結技術與海上生活的聯係一直延續了好幾百年之久。在偉大的航海時期,打結和撚接成了一種必不可少的技術。正是這個時期,我們學會了把簡單的結打成許多適應各種特殊用途的形式。從人們的口中可以經常聽到關於結的一些富於浪漫色彩的名稱,例如黑牆和美人雙重結、牛結、雲雀頭結和貓爪結、三分式穆斯林頭巾結。還發展了一些其他的結,它們的應用亦超出了海洋作業。織機上見到的結適合於連接大小不同的繩索,而“小偷結”則在應力下鬆開,釋出其負載。

輪船的出現多少降低了結的重要性,這是因為鋼纜取代了常用的繩索。鋼纜能編接(編在一起)卻不能打結。盡管如此,打結仍然是目前許多領域必不可少的技巧。一方麵,人類最早熟悉的一些打結法(如縮帆結)依舊盛行不衰;另一方麵,又繼續發明了一些新的打結法,如電工結。

據考證,古時候人類就開始使用金屬鏈了,但是奇怪的是,這種用金屬環構成的堅硬而柔韌的連接物——鏈的製造,直到19世紀初才開始略具規模。在歐洲的古典時代,人類就用金和銀製造小巧玲瓏的鏈條了,主要是作為裝飾之用。羅馬人在大帆船上使用古銅鏈。據記載,大約在公元前200年,古希臘已經將鏈條用在提水機械上了。雖然從公元前約1100年起,鐵的使用越來越廣泛,但是它不曾首先用來製造鏈條。加工鐵的技術亦相當原始。據阿格裏科拉著的《金屬》一書中記載,16世紀已開始用鐵鏈和水桶作提水機械,用它們取代了繩子和陶罐。公元1634年,一位名叫菲利普·懷特的鐵匠發明了鐵錨鏈,但是直到19世紀優質熟鐵開始廣泛應用之後,鐵鏈製造業才開始迅速發展起來。

在19世紀初,托馬斯·邦頓解決了鐵在應力下容易延伸的問題。他發明了帶中心螺栓的雙片環,從而提高了每個鏈環的強度。大約與此同時(公元1808年),英國皇家海軍艦長塞繆爾·布朗爵士改進了鐵鏈的設計,取得了專利。公元1820年,一位名叫諾亞·欣利的農村鐵匠,用簡單的鍛鐵爐、鐵錘和鐵砧,打成了第一根船用鏈索。一個蓬蓬勃勃的製鏈工業從此興起,在英國尤為興盛。這個國家擁有豐富的鐵礦。優質的蘭開夏熟鐵成了熱門貨。由於它耐腐蝕,人們寧可用它而不用鋼。1864年,詹姆斯·斯萊特發明了傳動鏈條(如達·芬奇所料),並取得了專利,由此產生了現代用於自行車和工業機械上的精密機製鏈條的設想。

鏈條是鍛打和熔接而成的,就是把金屬軟化後鍛打成型。大的鏈條可以趁熱把金屬栓插入鏈環內來加強力量。雖然幾年前在英格蘭中部還有許多鐵匠是製造鏈條的專家,但是現在幾乎看不見用手工製造鏈條了。過去在英格蘭中部工礦區的製造鏈條車間需要體力超群的男人。若要製直徑超過1.5英寸的重型鏈條的話,往往需要全組工人把鏈條鍛打成型。工人每班隻能工作四小時。現在,采用機械化製作,效率非常之高,而且,製成的鏈條還要放在試驗台上用液壓裝置進行強度試驗。但現今一些小巧玲瓏的貴金屬和較貴金屬鏈條,例如珠寶工藝製品,還是用手工製造。

金屬刨

每一個木工都認為可調金屬刨是斯坦利發明的。事實上,它並不是斯坦利發明的,而是貝利的傑作——他於19世紀中葉末年在馬薩諸塞州的波士頓製造刨子。貝利的刨子比以前的木刨更容易調整和磨快,價錢便宜,一般的匠人都買得起。埃爾的施皮爾斯比倫敦的諾裏斯製造的木框金屬刨要貴兩倍。

貝利最初製造的刨子是帶金屬零件的木刨,但是它具備了許多現在還有用的性能。這種刨子是用帶凸輪的水平蓋而不是用木楔來固定刨刀,刨刀本身的厚度是均勻的,並不帶刃口。刀具可用旋轉螺母的辦法來調整,無需用錘子敲擊。下一步發展是把刀具座結合在一個金屬鑄件裏,再用螺絲釘將鑄件上在一個木底座上,於是就出現了我們現在所知的全金屬刨。貝利在1869將其商店和專利權出售給了新不列顛的斯坦利·魯爾和勒維爾公司,但是,斯坦利公司所有的金屬刨至今仍用他的名字作招牌,基本設計也沒有什麼變化。

繞線輪

我國於公元2世紀發明了曲柄。因此在公元3世紀發明釣魚竿上的小小繞線輪也就不足為怪了。公元1195年,畫家馬遠所作的一幅畫,可能是現存最古老的反映釣魚竿上使用繞線輪的畫。這幅畫稱為“寒江獨釣圖”,它清晰地畫出了公元12世紀古人用繞線輪釣魚的情景。而在公元1615年之前,西方還沒有任何表明使用繞線輪釣魚的代表作。

古代人們稱這種裝有繞線輪的漁具為“釣車”。最早提及“釣車”的著作是公元3世紀或公元4世紀寫成的《列仙傳》一書。但是該書部分章節的撰寫年代可以追溯到公元前35年至公元167年之間,所以論述釣魚用的繞線輪這部分文字,可能比這本書成書的時間早些。

裝上了繞線輪的漁具的原型,在公元前320年完成的《墨子》一書中就提到了。該書是一些精通軍事的哲學家和最早的科學家們的經典著作,這派人物就稱為墨家。他們在軍事技術方麵做出了許多創新。他們發明的一種名叫離勝車的兵器,是早期的一種大炮,它能向敵方發射一簇簇標槍。當時標槍很昂貴,浪費不得,於是他們就在標槍上係上繩索,通過繞線輪和卷物器(即轆轤)使標槍回收以備再用——但如果標槍打中敵人胸膛,可能就留在那兒。先人們根據這種兵器的原理發明了最安全的用具——釣魚竿上的繞線輪,這確實很有意思。

老虎鉗和扳手

據說,老虎鉗是柏拉圖的朋友塔倫圖姆的阿奇塔斯發明的,詳情不明。雖然羅馬人曾使用木製螺旋來彎東西和壓衣裳,但是沒有證據表明他們曾把這種想法進一步發展,從而製造出老虎鉗。最早的老虎鉗是用金屬製的;從16世紀起,鐵匠和其他的金屬工匠都使用這種工具。在17世紀末葉以前,沒有一個木工的工作台上擺著老虎鉗,這是在18世紀才為人們所普遍使用的。粗木工和細木工能夠坐在工件上把工件壓住,而鐵匠卻無法做到這一點,即使加工的鐵件隻有一端燒紅也不行。