走馬燈的構造原理和現代的燃氣渦輪機是相同的,甚至可以說,走馬燈是燃氣渦輪機的萌芽。而歐洲直到公元16世紀才出現與走馬燈類似的利用熱氣流產生機械旋轉的裝置,比中國晚了好幾個世紀。
最早對合金規律的認識
青銅是銅、錫等元素的合金,因其顏色青綠而得名。早在夏代,我國就已進入了青銅時代,商、周時期更冶鑄了數量眾多、工藝精良的青銅器,創造了舉世聞名的青銅文化。
我國古代勞動人民在長期的青銅冶鑄實踐中,總結出了配製銅錫合金的六條原則,即“六齊”。“齊”同“劑”,是調劑、劑量的意思。六齊是世界上最早對合金規律的認識。
六齊見於春秋戰國時期成書的《周禮·考工記》,書中認為青銅中銅和錫的重量比在鍾鼎之齊是6∶1;在斧斤之齊是5∶1;在戈戟之齊是4∶1;在大刃之齊是3∶1;在削殺矢之齊是5∶2;在鑒燧之齊是2∶1。
我們知道,青銅含錫量在17%(1/6)左右,質堅而韌,音色較好,這正是鑄鍾鼎之類所需要的。大刃和削、殺、矢之類的兵器要求有較高的硬度,含錫量應比較高。斧、斤等工具和戈、戟等兵器需有一定韌性,所以含錫量應比大刃、削、殺、矢低。鑒燧之齊含錫量高,是因為銅鏡需要磨出光亮的表麵和銀白色金屬光澤,還需要有較好的鑄造性能以保證花紋細致。
由此可見六齊的基本精神與現代科學原理是相合的,它是合金配比的經驗性科學總結。
古代最先進的車馬係駕法
我國古代創造的車馬係駕法在當時世界上是最先進的。
在商、周時代,我國采用的是軛靷(軛,牛馬等拉東西時架在脖子上的器具;靷,引車前行的皮帶)式係駕法,馬的承力點在肩胛兩側接軛之處。
前2世紀,又將軛靷法改進為更簡便的胸帶式係駕法。胸帶法將用前車的鞅(古代用馬拉車時安在馬脖子上的皮套)與靷相連接,承力部位降至馬胸前,使軛變成一個支點,隻起支撐衡、轅的作用。
而西方在古代采用的是頸帶式係駕法,即將馬用頸帶係在車軛上,軛接著衡,衡連著轅,駕車的馬用頸帶負衡曳轅前進。由於頸帶壓迫馬的氣管,馬奔走得越快,呼吸就越困難,若奮力前行,有可能被勒死。一直到公元8世紀,西方才將頸帶法改進為胸帶法。
到13世紀60年代,我國又完成了鞍套式係駕法的創製,而西方直到14世紀才有使用鞍套式係駕法的文字記載。直到今天,鞍套式係駕法仍然是世界上通用的係駕方法。
由此可見,我國古代創造的車馬係駕法在當時世界上是最先進的。
對潮汐現象最早的科學解釋
我國東漢時期的唯物主義思想家王充,是世界上最早用科學方法解釋潮汐現象的人。王充(27—約97年),字仲任,會稽上虞(今浙江上虞)人,曾任郡功曹、揚州治中等職。
王充在《論衡·書虛》中,針對潮汐現象是鬼神驅使而生的迷信說法,明確指出:“潮之興也,與月盛衰,大小,滿損不齊同。”說明潮水漲落同月亮盈虧有著密切的關係,從而在潮汐學中引進了天文學方法。這是最早用科學方法對潮汐現象所作的解釋,而歐洲直到12世紀才達到這樣的認識。
不僅如此,我國古代在潮汐研究方麵也走在世界前列。唐代竇叔蒙著的研究潮汐的專著《海濤誌》,結合天文曆法來解釋潮汐的周日、周月和周年的變化,並建立了推算一個月中每天高潮、低潮時刻的圖解方法。
《海濤誌》是世界上關於編製潮時預報圖的最早文獻。到宋代,潮汐研究達到了高峰,據統計,當時的潮汐學專著至少有20多種。
最早的無線電通信機
1820年,奧斯特發表了著名的奧斯特實驗成果,第一次揭示了電流能夠產生磁的物理現象。在此基礎上,法拉第於1831年發現了電磁感應定律。到了1873年,麥克斯韋提出電磁場理論,並描述了電磁波的一些基本性能。1888年,赫茲成功地在導線中激起了高頻振蕩,並在導線周圍測得了電磁場,從而用實驗證實了電磁波的存在。這一切都為無線電通信的發明奠定了堅實的基礎。
自赫茲的實驗成果發表以後,人們就產生了製造利用電磁波傳遞信息的無線電通信機的思想,並做了大量的實驗,結果都沒有成功。直到1895年5月7日,亞曆山大·斯捷潘諾維奇·波波夫在俄國物理化學學會上,第一次公開演示了他所發明的名叫“雷電指示器”的無線電接收機。第二年在同一學會上又演示了距離為250米的無線電通信。接著,意大利科學家馬可尼將無線電通信付諸實用,並申請了專利權。
波波夫發明的這架最早的無線電通信機,是利用火花放電來產生高頻電磁振蕩的。這種火花放電具有高頻振蕩特性,振蕩頻率由天線和導線等的電感和電容量決定。這種高頻阻尼振蕩由天線輻射到空間,這就是發射出去的無線電信號。