第十四章科技之最(2 / 3)

世界上最早的摩托車實際上是一輛裝有內燃機的自行車。它是德國人戈特利布·坦勒於1885年製成的。

這輛車上裝有一台容積為264立方厘米的單缸發動機,功率隻有05馬力,轉速每分鍾700轉。它的速度每小時可達19公裏,和現在自行車的速度差不多。

現在的摩托車,不僅品種多樣,而且速度也驚人,已是一種重要的交通工具。

最早的自行車

關於最早的自行車有實用和不實用之分。早在意大利文藝複興時代,偉大的科學家達·芬奇就曾設計過由坐車人自己驅動的車輛,並繪製了設計圖。意大利的達·芬奇博物館收藏著這幅珍貴的設計圖,繪製極其精巧,圖中設計居然用鏈條帶動後輪,與現代自行車基本相同。據說,達·芬奇還製造並試騎過這種自行車。

200多年以後的1790年,法國人吉布拉克製成一輛木製兩輪車。這輛車子的兩輪是在一條直線上但不是左右對稱。由於沒有驅動裝置和轉向裝置,所以坐墊較低,騎車的人兩腳著地,依靠兩腳向後用力蹬地使車子直線向前行進。1818年,德國人德萊斯給這種兩輪車安裝了一個舵,可以變換行進的方向,但同樣要用腳蹬地前進。

最早的一輛實用自行車是1839年蘇格蘭人麥克米倫發明創造的。這輛車子前輪小後輪大,車輪木製,包以鐵皮,前輪裝有腳踏和曲柄連杆以便帶動後輪,車頭有車柄可轉變方向,坐墊舒適但較低。麥克米倫製造的第一輛自行車現保存在倫敦科學技術博物館。

最早的輪船

最早的輪船被稱為車輪船,它不是用機器作動力來推動的,而是用人力踩踏船上的轉輪來前進,是我國古代勞動人民智慧的結晶。

在我國唐代,有個名叫李皋的人,他受到船上劃槳和田野中抗旱的水車的啟示,創造了一種車輪船。這種車輪船的兩舷裝著會轉動的槳輪,槳輪外周裝上葉片,它的下半部浸在水中,上半部露出水麵。當人力踩動車輪,葉片撥水,推進船舶。因為這種槳輪露出水麵,所以又叫明輪。因此,車輪船也可叫明輪船。

南宋初年,湖南洞庭湖畔楊麼率領的農民起義軍,為了抗擊南宋官軍侵犯,創造了一種作戰用的車輪船,稱為楊麼車船。

楊麼車船不僅船的左右兩側裝有能轉動的槳輪,船尾也裝有8個葉片。槳輪與轉軸相連。船上水手齊力踩踏槳輪,輪周上的葉片,好像許多把槳,接連不斷地劃水,使船前進。

隻要向相反方向踩踏就可以使船後退。為了保護槳輪不受損傷,槳輪外麵設有保護板,這樣可以避免槳輪碰壞。還由於轉軸裝在船艙底部,水手又在艙裏踩踏,所以車輪戰船上的士兵不易被敵人兵器所傷害。

正因為這樣,楊麼車船為農民起義做出了巨大的貢獻。

直到15世紀,歐洲一些國家才出現建造明輪船的設想和嚐試。到1543年,歐洲才出現能使用的明輪船,它與楊麼的車輪船十分相似,但比楊麼車船晚800多年,比李皋的車船晚400年。

總之,我國是世界上最先掌握造船技術的國家,有著悠久的造船曆史。

最早的電燈泡

世界上最早的電燈泡誕生於1879年10月21日,是一盞犁口般大小的燈泡。它的發明者是美國的科學家愛迪生。

愛迪生在研製過程中仔細分析了當時的煤氣燈和弧光燈後,他決定尋找一種耐熱材料。由電流把它燒到白熱化程度而發出熾熱的光卻又不至於斷裂或熔化。他偶然發現棉線在空氣中一下子燒成灰燼,而碳棉線放入處理過的玻璃球內則發出了熾光。遺憾的是,光亮隻維持了幾分鍾就消失了。他錯誤地放棄了這項試驗,轉而試用銫、鎳、鉑(白金)、鉑銥合金等1,600種不同的耐熱材料,收獲都非常小。

愛迪生重新回到了碳的研究上。那年10月,他試驗了一段長20厘米、直徑為015厘米的碳棒,其耐熱力達到55小時,他又不斷改進著碳化方法和抽氣處理。

1879年10月21日那天,他把1根直徑為0025厘米碳化了的棉線用作燈絲,發出的光度明亮、穩定,它以4根燭光的照明度,1小時、2小時……足足亮了45個小時,經過1年多的努力,數千次的試驗,終於造成了人們盼望已久的電燈。

同年11月,愛迪生改用碳化了的卡紙大大改進電燈壽命後,生產商就迫不及待地把它投入生產。1880年除夕,3,000人走上紐約街頭觀賞這一新發明。成功並未使愛迪生停步。第二年,他製造出能連續亮上1,200個小時的毛竹絲燈。直到1904年,奧地利人發明了比毛竹絲燈強3倍的鎢絲燈,毛竹絲才被取消取代。鎢絲燈從1907年起一直沿用至今。

最早的電話機

世界上最早的電話誕生於1875年。它的發明者是一位名叫亞·貝爾的蘇格蘭青年。

美國波士頓大學曾聘貝爾為該校的語言教授,當時他才22歲。有一天,貝爾在做實驗時,意外地發現一個有趣的現象:當電流導通和截止時,螺旋線會發出噪聲。這個細節一般人是不會注意到的,貝爾卻是個有心人。他反複幾次,結果都一樣。貝爾茅塞頓開,一個大膽的設想在腦海中出現,“在講話時,如果我能使電流強度的變化模擬聲波的變化,那麼用電傳送語言不就能實現了嗎?”貝爾設計電話理論的基礎就是在這個思想的影響下完成的。他決定去求教當時大物理學家約瑟夫·亨利,亨利積極支持他,說:“貝爾,你有了一項偉大的發明理想,好好幹吧!”

時間過去了兩年,貝爾與青年助手沃特森,經過無數次的試驗都未成功。有一天,貝爾正在鎖眉沉思時,隱隱一陣“吉他”的曲調傳來,他側耳凝神,聽著,聽著,頓時明白。原來,他們的受話器靈敏度太低,所以聲音低弱,難以辨別。“吉他”的共鳴啟發了聰明的貝爾。貝爾馬上設計了一個助音箱的草圖,一時找不到材料,就把床板拆了下來,連夜趕製,接著又改裝機器。一切準備好以後,貝爾在實驗室裏,將門關閉,沃特森在隔著幾個房間的另一端,貝爾對著送話器說道:“聽見了嗎?沃特森。”沃特森興奮極了,急呼:“貝爾!我聽見了!聽見了!”這時,兩人欣喜若狂,向對方奔去,激動的淚水溢滿了眼眶,互相擁抱起來。兩個敢作敢為的青年,曆經千辛萬苦,最終把電話變成了現實。

貝爾在此基礎上,經過改良,半年以後,世界上第一台可供實用的電話機誕生了。又過兩年,於1878年,貝爾在波士頓和紐約間進行了首次長途電話通話成功。

最早的顯微鏡

世界上最早的顯微鏡誕生於1590年,是荷蘭一位名叫江生的少年在偶然機會中發現的。

這位少年的父親是一個眼鏡師,因而他平時經常擺弄的玩物就是鏡片。一天,他無意中把兩片大小不同的凸透鏡重疊在一起,當移動至適當的距離時,突然發現特別小的東西一下子被放大了許多倍。這個不尋常的發現使他興奮極了。他把這個奇異的現象告訴了父親,父子兩人立刻動起手來,做成了兩個不同口徑的鐵片筒,把它裝在大鐵筒裏,使其能自由滑動,用以調整兩個透鏡的距離,然後外麵再套上一個大鐵筒。世界上最早的顯微鏡就是這樣誕生的。

1665年,英國物理學家胡克自製了一架由上下兩塊透鏡組成的複合顯微鏡,形成了顯微鏡的基本機製。胡克用這架顯微鏡第一次發現了細胞,“cell”一詞即為他所定名,一直沿用至今。現在這架顯微鏡存放在英國倫敦科學博物館。

最早的電視

電視的發明(通過電子傳送對遠距離物體瞬間進行觀察),不是一次性的,而是一係列不斷而獨立的發明過程。第一個商用陽極電子管是1897年由卡爾·佛德南特·布勞恩(1850—1918)發明的。但直到l907年才由俄國聖彼得堡(現為列寧格勒)的鮑裏斯·羅森用於電子視覺。A·A·坎普貝爾·斯溫頓(英國,1863—1930)1908年6月18日在一封寫給《自然》雜誌題為《遠距離的電子視覺》的信中披露了電視傳送的原理。最早的公開電視示範表演是由蘇格蘭的羅傑·貝爾德(1888—1946)在1926年1月27日進行的。他用了保爾·格特裏伯·尼伯可夫在1884年1月6日所建議的機械掃描係統的改進係統。l924年2月,他成功地在英國東索賽克斯的哈斯汀斯傳播了一個3.05米遠的馬耳他十字。1925年10月30日第一次傳送了威廉·泰恩頓的臉部形像(15歲),傳送前泰思頓要求支付2先令6便士。1923年12月29日,維蘭迪馬·考茨瑪·往瑞金(1889年生於俄國,1924年成為美國公民,死於1982年)遞交了一份是申請光電攝像管專利的報告,到1938年12月20日才得到批準。

高楊謙二郎(生於1899年1月20日)於1926年12月25日成功地用一個布勞恩陰極電子管和一個尼伯圓片,在日本的濱津技術學院傳送了一張40行的電子圖像。

貝爾德在1929年9月30日借助於BBC的發射台,開始了他首次的電視“服務”。1930年5月命名第一架電視機為貝爾德電視機。30行掃描的公開轉播是於1932年8月22日至1935年9月11日間進行的。

第一張人體X光照片

1895年,德國物理學家倫琴在研究克魯克斯管的真空放電時,發現了性質不明的X射線。他激動得難以自我抑製,一連幾天關在沃茲堡大學的一間實驗室裏進行試驗。倫琴的廢寢忘食惹怒了他的夫人。幾天後,他把夫人帶到自己的實驗室,向她講述了自己的新發現,並把一張黑紙包好的照相底片放在她的手掌底下,然後暴露在克魯克斯管照射下,拍得了曆史上第一張人體X光照片。這張珍貴的X光照片顯現出倫琴夫人的手骨結構,連那枚結婚金戒指的輪廓也在照片上留下了清晰的影子。

在倫琴發現X射線後不出一個月,維也納醫院就試著用X射線來指示人體內斷骨位置的所在部位。1896年,美國哥倫比亞大學的一位教授從一張X光照片中清楚地發現,由於一次打獵的意外事故射入受害者手中的獵槍子彈鐵砂,從此,人們進一步了解到X射線具有穿透肌肉等軟組織、拍攝骨骼和埋入人體內的金屬的本領。經過幾十年來的不斷努力改進和推廣應用,現在X光診斷已成為任何一家正規醫院必備的診斷手段了。

X射線轟動一時,風靡歐美大陸。各種報刊上充斥著手腳骨頭的恐怖照片,美國著名的“LIEF”(生活)雜誌於1896年發表了一幅開玩笑的漫畫。畫的上半部為3對男女體態婀娜地去赴宴,畫的下半部竟仿照X光透視對應地畫出了這6個人的骨骼架。人們對這項新發現的無知到了可笑的地步。

最早的鋼琴

鋼琴的發明者是意大利的克利斯托佛裏(1655~1731年)。他原是一架“哈潑西考特”(鋼琴的前身)的製造者。

1687年,克利斯托佛裏在佛羅倫薩親王菲迪南那裏工作,直到1713年親王去世。1709年,他製造了一架外形與“哈潑西考特”一模一樣、但內部琴弦發音裝置不同的鋼琴,這是世界上第一架鋼琴 。

“哈潑西考特”用羽管撥動琴弦,所以又稱它為“羽管鍵琴”,而鋼琴是用能被彈回的錘子敲擊琴弦的,力度可以控製,能使音量有大小不同的變化,所以當時將這種新式樂器命名為“有強弱變化的哈潑西考特”,弱(piano)和強(forte)兩個字拚起來就是“pianoforte”,後來簡作“ piano”,也就是鋼琴的外語名稱。鋼琴中能彈回的錘子這套發音裝置是克利斯托佛裏創造出來的,是鋼琴製作上的重大發明,並且一直沿用到現在。

克利斯托佛裏發明的鋼琴,起初隻有四組琴鍵。他製造的鋼琴保存到現在的有兩架:一架是現存最早的鋼琴,造於1720年,距今已有60年的曆史,藏於美國紐約大都會藝術博物館。這架琴的原配錘子已經遺失,現存的是後來裝配上去的;另一架造於1726年,曾長時期收藏於佛羅倫薩的克勞斯博物館,現在歸入德國科隆的海耶爾古代樂器博物館。這架琴的內部機件上印有“XX”字樣,據專家考證,可能是克利斯托佛裏製作的第二十架鋼琴。

最早的電梯

世界上最早的電梯,是1880年在德國製造的。從那以後,靠電動機和鋼索係統上下的乘坐箱,便在多層大樓裏開始使用了。19世紀末葉,漢堡製造成了一部罐籠式電梯,這就是所謂不停地運行的電梯。乘客可以在電梯運行中進出,因為電梯的速度不那麼快——每秒鍾隻有25~30厘米。

此後,電梯的發展很快。目前的新式電梯,已做到安全、高速、自動化,不需要專人管理。任何人隻要一按電鈕,電梯就會升到他麵前,並自動把門打開。再按一下標有大樓層數的電鈕,電梯就會把他送往該層。

電梯為現代人快節奏的生活提供了許多方便,已成為不可缺少的工具。

最高的電視塔

目前,波蘭的華爾紮那電視塔是世界上最高的電視塔,加拿大的國立電視塔居第二。

華爾紮那電視塔建於波蘭普洛茨克附近的地方,距首都華沙96公裏。塔高64638米,重量達550噸。這是一個用15根金屬纜索拉緊的鋼結構高塔。該塔動工於1970年7月,1974年7月18日竣工,同年7月22日開始投入使用。在塔的3475米高處,建有一個400個座位的旋轉餐廳,供遊人使用,從那裏可以眺望周圍的100多公裏壯觀景色。

加拿大國立電視塔,坐落在加拿大多倫多市安大略湖畔,高55537米,1973年動工,1976年竣工。這座建築物共消耗鋼材5600噸,花費2950加拿大元。這座塔平麵呈Y形,三足鼎立的基座用671米厚的鋼筋水泥澆灌而成,造型極美,被稱為世界建築史上的奇跡。這座電視塔也對公眾開放,有366米/分的高速電梯,每小時可輸送1500位遊客去高處領略安大略湖及其周圍的風光,塔的頂部有一座世界上最高的旋轉式餐廳,大約每小時旋轉1周,可供400多人同時進餐。

最早的太空郵局

世界上第一個“太空郵局”是“和平軌道站郵局”。它是前蘇聯航天局於1988年11月26日創建。

其實,早在1969年1月15日,他們早已完成了人類第一次“宇宙投遞”。當時乘坐“聯盟5號”上天的赫魯諾夫和葉利謝耶夫,在與“聯盟4號”對接後,便把一些報紙和信件送到了宇航員的手中,使得在“聯盟4號”上患著“航天思鄉病”的沙塔洛底激動得熱淚盈眶。後來在1978年3月,“聯盟28號”飛船也曾給“禮炮6號”軌道站投遞過許多來自“故土”——地球的信件。