第十四章科技之最
第一封電報是怎樣產生的？最早的電子手表是誰發明的？最早的洗衣機是誰製造的？每一項科技成果的誕生，都伴隨著人類的進步和飛躍發展。隨著知識經濟時代的到來，科學技術必定還會繼續為人類文明作出更大的貢獻。
第一封電報
電報，能迅速地使遠隔天涯的兩地互通音息，是人們互相聯係的一種重要通訊工具。人類史上第一封電報誕生於1844年，是由美國科學家塞約爾·莫爾斯應用自製的電磁式電報機，通過65公裏長的電報線路而拍發的。
莫爾斯原是藝術家，1832年從歐洲旅行回到美國，便結束了藝術生涯而開始致力於電報機的研究。根據電磁感應原理，莫爾斯試用電路的啟閉來發送和記錄信號。他在設計電報機的同時，按照電路中脈衝信號的產生和消失，構思了圓點、橫劃和空白的電報符號，把這三種符號組合起來，就可以表示需要傳遞的信息。後來這一特定的點劃組合成為電訊上普遍采用的莫爾斯電碼。
1837年，莫爾斯在精通機械知識的艾爾弗雷德·維爾的幫助下，試製出第一架電磁式電報機。利用電磁感應原理來操縱頂端裝有記錄頭的控製棒，當電流脈衝通過電路時，引起了控製律運動，就會使記錄頭觸及紙帶從而在紙帶上有順序地留下符號圖形。同年9月2日，這架電報機在紐約大學展出，莫爾斯親臨現場表演，獲得了成功。
1838年，莫爾斯又在美國總統及內閣成員麵前進行表演，引起了他們的濃厚興趣。他遂要求3萬美元的撥款以進行電報實際應用的試驗，但撥款遲遲沒有批下來。為此已瀕於一貧如洗的莫爾斯隻得奔波於美、英、法、俄等國。遺憾的是，這幾國都不願冒險投資。直至1843年3月，莫爾斯才通過國會中的朋友得到了3萬美元。他委托紐約州的埃長拉·康奈爾即後來康奈爾大學的創始人架設電報線。華盛頓與巴爾的摩之間第一條實用電報線路終於建立起來了。第二年5月24比莫爾斯在國會大廈最高法院會議室，首次通過這條電報線，傳出圓點和橫劃的符號，向正在巴爾的摩的艾爾弗雷德·維爾拍發了世界上第一封電報。第一封電報的內容是聖經的詩句：“上帝行了何等的大事”。盡管這份電報隻傳送了65公裏之遠，但它成功地開創了長距離通訊聯係的新時代。
最早的電子手表
電子手表是本世紀50年代才開始出現的新型計時器。最早的一種電子手表是美國埃爾近公司和利普手表公司在1952年共同公布的電子手表原型。這種手表用電磁擺輪代替發條驅動，但走時部分與機械手表完全相同，被稱為第一代電子手表。1960年美國布洛瓦公司最早開始出售“阿克屈隆”牌音叉電子手表。這種手表以音叉的振蕩頻率作為走時的基準，比擺輪式電子手表結構簡單，走時較精確，被稱為第二代電子手表。1969年 12月，日本精工舍公司推出了 35 SQ型電子手表。這是世界上最早的石英電子手表，這種手表以石英的固有振蕩頻率為走時基準，通過電子線路，控製一台微型電機帶動指針，被稱為第三代電子手表。石英電子手表走時精確，結構簡單，很多性能指標都超過了機械手表，因此很受顧客歡迎。它出現之後不久，就把第一、第二代電子手表淘汰了。
從第一代到第三代電子手表都保留了傳統手表的指針表盤式表麵，繼之而起的第四代電子手表一數字顯示式石英電子手表卻完全脫離了機械手表的形式，最終形成了一種全新的時計。數字顯示電子手表采用發光二極管或者液晶為顯示元件，直接以數字表示時間。整個手表由石英晶體、集成電路、顯示屏以及電池構成，沒有任何走動元件，所以又被稱為“全電子手表”。世界上最早的全電子手表是美國漢彌爾頓公司在1972年開始出售的波沙牌（Pulsar）數字顯示電子手表。該表以發光二極管為顯示元件，當時售價為 2 000美元。
全電子手表走時比指針式石英電子手表更精確，結構比指針式石英電子手表更簡單，還具有特別良好的防磁、防震性能。而且，除了顯示時間外，數字顯示式電子手表還可以具有計秒，顯示日期、星期、起鬧及計算、儲存數據、量血壓、測脈搏、報警等等多種功能，還出現了與收音機、電視機組合在一起的電子表。
最早的洗衣機
1858年，一個叫漢密爾頓·史密斯的美國人在匹茨堡製成了世界上第一台洗衣機。該洗衣機的主件是一隻圓桶，桶內裝有一根帶有槳狀葉子的直軸。軸是通過搖動和它相連的曲柄轉動的。同年史密斯取得了這台洗衣機的專利權。但這台洗衣機使用費力，且損傷衣服，因而沒被廣泛使用，但這卻標誌了用機器洗衣的開端。次年在德國出現了一種用搗衣杵作為攪拌器的洗衣機，當搗衣杵上下運動時，裝有彈簧的木釘便連續作用於衣服。19世紀末期的洗衣機已發展到一隻用手柄轉動的八角形洗衣缸，洗衣時缸內放人熱肥皂水，衣服洗淨後，由軋液裝置把衣服擠幹。
第一台電動洗衣機由阿爾凡·費希爾於1910年在芝加哥製成。但這種電動洗衣機進入市場後，銷路不佳。
洗衣機真正被人們接受，是在第一次世界大戰之後。1922年霍華德·斯奈德發明了一種攪動式電動洗衣機，並在衣阿華州批量生產。該洗衣機因性能大有改善，開始風靡市場。第二年德國廠商也生產了一種用煤爐加熱的洗衣機。這種洗衣機有一隻開有小孔的容器，衣服放人後，由電動機帶動和容器相連的軸，使容器不斷順逆轉動。
第一台自動洗衣機於1937年問世。這是一種“前置”式自動洗衣機。靠一根水平的軸帶動的缸可容納4000克衣服。衣服在注滿水的缸內不停地上下翻滾，使之去汙除垢。到了40年代便出現了現代的“上置”式自動洗衣機。
今天，人們穿著的服裝品類繁多，日新月異，洗衣機也隨之具有多種功能。高級的洗衣機對不同的洗滌物，可用不同的洗滌方法。一般有三種可選擇：一、一般洗滌：洗滌一般的被褥和衣服；二、無皺洗滌：洗滌衣褶一經成型無法複原的衣服；三、低損洗滌：洗滌強度較低的衣服。
第一架火箭飛機
世界上第一架火箭飛機是德國海克爾公司製造的He—176。
He—176於1939年6月20日，試飛成功。7月3日，它的速度達到每小時850公裏，創造了當時飛行速度的最高紀錄。
兩年以後，德國又設計了Me—163火箭飛機，並且生產了350多架，它們的速度曾達到每小時100377公裏，首先打破了時速1000公裏的大關。1944年8月，Me—163第一次參戰，曾先後擊落盟國飛機10多架。
火箭飛機同一般的螺旋槳飛機和噴氣飛機不同，它是以火箭發動機為動力裝置的飛機。火箭發動機是一種自己既帶燃料，也帶燃燒時所需氧化劑的噴氣發動機。它可以自給自足，不需要依靠大氣層中氧的供應；它可以在極短時間內產生很大的推力，使飛機達到很快的速度和很高的高度；即使在大氣以外，它也能正常工作。
火箭飛機也有不足的地方，那就是它的工作時間太短，航程不遠，而且燃料消耗過大。如Me—163飛機，它帶的燃料，竟占總飛行重量的一半。起飛時，火箭發動機在335分鍾內把飛機送上12100米的高度，然後它隻能滑翔下降，此外，Me—163飛機的燃料容易爆炸；為了減輕重量，飛機起飛後就把起落架拋掉，降落時隻能靠滑橇。因此Me—163的損失，不是因為敵方的擊落，而是由於降落時的爆炸事故。
後來火箭飛機正是由於這些缺點沒有成為軍用飛機的主力，但火箭可以幫助飛機突然起飛或加速，以縮短滑跑距離，便於追擊敵人或避開敵對方飛機的攻擊，作用還是不小的。
總之，火箭飛機既有其優點，也有缺點。
最早的太陽能飛機
世界上最早的太陽能飛機是由英國製造的，1979年在倫敦成功地飛行了15分鍾。
太陽離地球15億公裏，到達地球的隻有極小一部分光線。在晴天的中午，每平方米地麵上能得到1350瓦的太陽能，這幾乎相當於一輛摩托車發動機的功率。一架小型飛機的升力麵積（包括機翼和尾翼）大約為20平方米，即能得到大約27千瓦的太陽能，完全能夠滿足低速飛行的需要。
這架太陽能飛機，翼展23米，裝在機翼和尾翼上的光電池總麵積為35平方米。由於使用的是高效率的光電池，它可以提供6450瓦的電功率，平均每平方米為185瓦。飛機上的電動機造得很輕。它可以使重103公斤的飛機以每分鍾90米的速度爬升。最大時速達100公裏，最小時速30公裏，巡航速度每小時40公裏左右。這架太陽能飛機現已用於體育運動。
太陽能飛機有很好的前途，但目前還有一段艱難的曆程。一是目前的光電池把光能轉化為電能的效率很低，一般的轉換率隻有12～16%。電動機和螺旋槳還要損耗十分之一的功率。還有雲霧和照射角度也有影響。因此，光能轉變成推動力的效率還不到十分之一。再有是光電池的價格十分昂貴。據估計，一架單座的太陽能飛機，僅僅光電池的費用就要10萬美元。
由於種種原因，太陽能飛機的廣泛應用還有待於不斷的深入性的研究。
最早的火車
世界上最早的火車製造於1804年，是英國人理查德·特裏維西克（1771～1833）經過多年的探索、研究成功的。
它是一台單一汽缸和一個大飛輪的蒸汽機車，牽引5節車廂，以時速8公裏的速度行駛。由於當時使用煤炭或木柴做燃料，所以稱之為“火車”，有趣的是，當時這台機車，沒有設計駕駛座，駕駛員隻好跟在車子旁，邊走邊駕駛。4年後，他又製造了“看誰能捉住我”號機車，載人行駛。可是，由於軌道不能承受火車的重量，機車本身也存在許多問題，行駛時非常危險，在一次運行途中，機車出了軌，於是就停止使用。
與此同時，史蒂文森也在積極改進火車的性能，並且取得了很大的進展。1814年，他製造了一輛兩個汽缸、能牽引30噸貨物可以爬坡的火車。從那時起，人們開始意識到，火車是一種非常有前途的交通運輸工具。然而，當時的馬車業主們極力反對。1825年，斯托克頓與達林頓之間開設了世界上第一條營業鐵路，史蒂文森製造的“運動號”列車運載旅客以時速24公裏的速度行駛。盡管火車已加入了運輸的行列，但馬車仍在鐵路上行駛。到了1829年，曼徹斯特至利物浦間的鐵路鋪成後，為了決定采用火車還是馬車，舉行了一次火車和馬車的比賽，史蒂文森的兒子改進的“火箭號”獲勝。“火箭號”長64米、重75噸，為了使火燃燒旺盛，裝了45米高的煙囪，牽引乘坐30人的客車以平均時速22公裏行駛，比當時的四套馬車快兩倍以上，充分顯示了蒸汽機車的優越性。於是這條鐵路就采用火車了。從此以後，火車終於取代了有軌馬車。後人稱其為“蒸汽機車之父”。
最快的列車
磁懸浮列車是世界上最快的列車。它誕生於1972年，經過了幾年的努力，現在磁懸浮列車已經趨近於實用階段，最高時速已達507公裏。這是目前世界上速度最快的陸上交通運輸工具。預計這種列車時速可增到550公裏。
磁懸浮列車用硬鋁製造，用電子計算機自動控製。動力由三相線性感應電動機供給，車底的旋轉圈通電後，就能推動列車沿導軌穩定前進。每節車廂底部兩旁都裝有永磁體或小型超導磁體，在軌道兩旁設有一係列導電性能良好的金屬圓環，例如鋁環。當列車前進時，磁體向軌道麵產生強大的磁場，和軌道兩旁的鋁環發生相對運動，使鋁環內感應出很大的電流。這個感應電流會產生很強的磁場，其方向與磁體磁場相反，從而產生了一個向上的浮力，把列車淩空托起10毫米左右。通常列車的運動速度越高，由感應電流產生的磁場也越強，磁懸浮力就越大。列車靜止時，磁體與鋁環沒有相對運動，環內不產生感應電流，磁懸浮力消失。所以，在開車和停車過程中，列車仍在軌道上運行。
磁懸浮列車在高速運行時隻受到空氣的粘滯阻力，其噪音很小。因為列車由電力推動，所以也不會汙染環境。此外，這種列車還具有速度快、平穩舒適、適合長短路程、耗電量小、外形美觀、造價低廉等優點。
現在，科學家們又在設想，假如讓磁懸浮列車在真空的管道中運行，就可克服空氣阻力，這樣列車時速可以提高到1600公裏以上。屆時人們可以不坐飛機，而改乘這種安全舒適的超速地麵車了。
最早的汽車
世界上最早的汽車是1826年勃朗在英國製造的一輛內燃引擎汽車。並於當年4月25日獲5350號專利權，這輛兩汽缸式汽車，性能非常好，不但可以在平坦的大路上奔跑，還可以翻山越嶺，並且於1926年5月，順利地爬上了英國肯特郡布萊克奚斯市的獵人山。然而在此之前，人們還做過許多嚐試。
在15世紀，偉大的科學家列奧納多·達·芬奇設想過能自動行駛的車輛，並且還遺留下了一張設計圖。這是一輛憑借發條為動力的車輛。1649年，德國的鍾表匠漢斯·赫丘根據設計圖試製成一輛，而且時速達到15公裏。
因為軍事上的需要，法國路易十四世時的陸軍炮兵大尉尼可拉斯·約瑟夫·丘尼約（1725～1804年），奉命研製牽引大炮的動力牽引車。1769年，他在巴黎兵工廠製成一號車，但沒法開動，試製失敗。1771年5月又製成比第一號車更大的二號車，雖仍不理想，但可坐4人，時速可達95公裏，成為有史以來第一部不依靠風力、畜力等外界力量而使用蒸汽動力行駛的車輛。這是一輛木製三輪車，長72米、寬23米，在前輪前麵特製的架子上懸吊著一個005立方米的大鍋爐，產生的蒸汽送往前輪上方左右垂直懸掛的汽缸內，帶動兩個活塞使前輪轉動，成為曆史上第一部“自動之車”。
由於鍋爐和兩個汽缸都裝在行駛中搖晃的前輪的前麵和上部，因此，駕駛極不平穩，況且又沒有凝汽器，每隔15分鍾就得停下來加水，非常麻煩，加上沒有煞車，非常危險，結果在一次試車中就衝撞到城牆上造成事故。1789年，拿破侖一世下令改進此車，並於1801年送到巴黎法國國立工藝學院博物館保管。
最早的摩托車