一`趣味發明8(1 / 3)

一`趣味發明8

曆史上的超時代發明

蒸汽機

18世紀蒸汽機的問世,無疑是人類一項劃時代的偉大發明。蒸汽機開創的蒸汽時代,推動了根本改變人類社會麵貌的第一次技術革命。最早的活塞式蒸汽機,是在德國的法國人巴本於1690年發明的。這種兼鍋爐、汽缸和凝汽器三重功能的蒸汽機,事實上並沒有實用意義。但這種管狀的活塞式蒸汽機,確實是能完成蒸汽機工作循環的蒸汽動力機。而真正有實用意義的蒸汽機,是1698年英國人薩弗裏發明的蒸汽機,它用冷凝蒸汽產生的吸力從礦井中抽水。後來,英國鐵匠紐科門在白鐵匠卡利的幫助下,對薩弗裏的蒸汽機進行了改進,於1712年製成了“大氣機”——紐科門蒸汽機。這種被稱為“煤老虎”的紐科門蒸汽機,熱效率很低,但可以有效地代替牛馬和人力,帶動水泵來抽排煤礦的積水。當時煤礦經常因積水而停產,有的礦為排水竟動用了500匹馬來轉動轆轤。煤礦多用點煤是不在乎的,所以,紐科門蒸汽機很快在各地煤礦被采用。但其他工業對這種“煤老虎”動力蒸汽機,還很少有人敢問津。具有工業使用意義的蒸汽機,是英國格拉斯哥大學的儀器修理工瓦特,在1784年取得專利的“雙動旋轉式蒸汽機”。瓦特蒸汽機已初具近代蒸汽機的雛形,比紐科門蒸汽機有更大的功率和更高的熱效率,很快被其他工業所采用。工業蒸汽機的應用和推廣,很快就出現了蒸汽輪船和蒸汽機車,當然還有帶動紡織機械的蒸汽動力機、冶金業的蒸汽鼓風機等,一個以蒸汽機為標誌的蒸汽時代,就這樣開始了。而蒸汽機正是作為具有商品意義的產品,才能發揮偉大的曆史作用。

內燃機

沒有內燃機的發明,就不會有汽車、飛機、遠洋艦船,也不會有坦克、火箭、潛艇、戰艦,還有移動電站、地質鑽機、建築工程機械等也不可能出現。這種高效率、低重量、體積小的動力機械,是19世紀末第二次技術革命中重要的進步發明。內燃機的曆史,甚至可以追溯到17世紀80年代,荷蘭物理學家惠更斯最早提出真空活塞式火藥內燃機,但這種設想方案連實驗都沒通過。直至幾乎一個世紀之後,法國發明家裏諾在1869年製成了第一台實用內燃機,這種二衝程無壓縮過程的電點火煤氣機,很像一台以煤氣代替蒸汽的臥式二衝程蒸汽機。它作為小型動力頗受歡迎。而德國工程師奧托,應用了法國同行德羅沙的內燃機四衝程循環原理,在1876年研製成功了第一台四衝程往複活塞式內燃機。這也是一種煤氣內燃機,但比裏諾的二衝程內燃機熱效率大大提高,而且結構更為緊湊小巧,運轉也更為平穩。這種奧托內燃機,終於成為能與蒸汽機競爭並最後獲勝的新型動力機械。

當然,1883年英國工程師戴姆勒製成的第一台四衝程往複式汽油機,1892年德國工程師狄塞爾發明的壓燃式柴油機,都是內燃機發展史中重要的一頁。汽油機和柴油機的問世,真正推動了汽車、飛機、遠洋商船、潛艇、坦克等更有時代意義的產品的發展。

自行車

自行車的發明,算不上是什麼劃時代意義的發明,但作為人力交通工具,這種機動靈活又能提高效率的代步機械,是人類的好朋友,對於被稱為“自行車王國”的中國來說,更是重要的甚至不可缺少的朋友。最早有實用價值的滑行式自行車,是蘇格蘭鐵匠麥克米倫在1839年發明的。這種前輪可由車頭車把轉向的雙輪車,靠騎坐在車上的人雙腳蹬地後向前滑行,前進滑行時雙腳離地後可擱在專門做好的腳架上。它與其說是代步工具,不如說是一架遊戲機械。

1861年,法國的一個製造馬車的匠師米蘇製成了第一輛用腳蹬直接帶動前輪的真正自行車。1888年,當愛爾蘭人鄧洛普在自行車上裝上充氣輪胎代替木輪上的鐵皮,自行車就在全世界風行起來了。鄧洛普以後成為著名的汽車輪胎商,而後又發展成為汽車製造商,這是後話了。

汽車

1885年,一輛裝有汽油發動機的三輪車出現在德國曼海姆街頭,這就是現代汽車的鼻祖。這輛由德國人本茨發明的奇形怪狀的三輪汽車,時速為13~16千米。而略早一點,英國工程師戴姆勒把他發明的高速汽油機裝在木製的兩輪車上,也可稱得上是最早的汽車。1889年戴姆勒又把他製成的V型雙缸汽油機用於汽車,並正式獲得了專利。

但真正具有現代意義的汽車,是1908年美國人福特發明並大批生產的T型汽車。這種帶有倒擋的、輕巧靈活又結實便宜的汽車,一時風靡市場,暢銷世界各地。福特T型車使福特公司一躍而成為世界最大的汽車製造公司,福特本人也從此獲得了“汽車大王”的稱號,同時汽車部件的標準化和汽車的裝配流水線也成為世界汽車製造業的典範。

火箭

中國四大發明中的火藥與火箭有不解之緣。已有史料表明,最早的火箭是公元1000年(宋真宗鹹平三年),由謀士唐福所製造。這世界上第一枚火箭是一支填滿火藥的竹筒,帶有“定向棒”和引火管,點燃後火藥劇烈燃燒,噴射高溫高壓氣體,推動火箭射向敵方。

世界上第一枚液體燃料火箭長3米,由美國克拉克大學的物理學教授戈達爾於1926年3月在馬薩諸塞州送入長空。1957年蘇聯用火箭發射了世界上第一顆人造地球衛星。1978年美國的“阿波羅”運載火箭,把24人送進太空,其中12人在月球登陸,其運載火箭“土星5號”的第一級推力高達3500噸!由火箭發展而來的導彈、火箭炮,已成為當代戰爭中重要的戰術、戰略武器。

電池

假如沒有電池的發明,麥克斯韋的電磁學理論就不可能建立,改變世界麵貌的第二次技術革命也許還要推遲幾十年或上百年。今天各式各樣的電池,也是自動控製、電子技術、傳感技術、航空航天、計時測試和家用電器不可缺少的能源。說到電池的發明,不能不提到1791年意大利博洛納大學教授伽伐尼解剖青蛙時的重大發現,那就是不同金屬接觸蛙腿時會引起痙攣,這現象與蛙腿通過電流時的情況一樣。意大利巴費爾大學物理教授伏打注意到了伽伐尼的發現,在重複伽伐尼的實驗過程中,伏打發現不同金屬在液體和濕布中會產生電流。1799年,伏打用銅片和鋅片製成了能維持一定電流的“電堆”。1800年,伏打寫信給英國皇家學會會長,宣布他製成了“伏打電池”。世界上第一個用浸在鹽水裏的銅片和鋅片組成的電池,就正式問世了。

阿斯匹林

作為一種退熱止痛藥,它的發明也許稱不上驚天動地,但發現阿斯匹林的悠久曆史和它至今不衰並還在發展的有效功能,使阿斯匹林成為一種很典型的超時代產品。天然阿斯匹林的曆史可以追溯到公元前5世紀至公元前4世紀,被稱為“西方醫藥之父”的希波克拉底就曾介紹過咀嚼柳樹皮可治療分娩疼痛和產後發熱,古羅馬人用楊樹皮的浸出液治療坐骨神經痛,美洲印第安人用柳樹皮泡製的茶來退燒,非洲霍屯督人用柳樹皮飲料醫治風濕病。這些民間土藥的主要成分,就是天然阿斯匹林。1800年,人們開始從楊柳科植物的樹皮中提取水楊酸鹽類。1853年,德國化學家傑爾赫首次成功地合成純水楊酸,確定了它的退熱止痛有效作用,但毒性和副作用太大。1897年,德國化學家霍夫曼用純水楊酸製成乙酰水楊酸,保持了有效功能而大大降低毒性和副作用,成為一直沿用至今的阿斯匹林的主要成分。1899年,德國拜爾公司大量生產阿斯匹林,並大做廣告,於是退熱止痛的阿斯匹林開始風行全球。