正文 第八章 繩套馬脖(1 / 3)

從前,馬是歐洲農業和交通運輸的主要動力。人們用馬拉車耕地的時候,想當然地把繩子套在馬脖子上,馬兒往前走,繩子就勒著氣管和頸動脈,跑得越快,勒得越緊,使馬全身缺氧,大腦缺血,苦不堪言,幹不了幾年活就累死了。

很久以後,人們才發現問題出在繩套上:應把它套在馬前肢上端胸部隆起的大肌肉上,並且將細繩子改成寬而柔軟的帶子。這個小小的改動,使馬的氣管和主動脈獲得了自由,能夠使出比從前大得多的力量,深翻堅硬的土地,拉動沉重的貨物,提高奔跑的速度,還大大延長了馬匹的役使壽命。

這次變革不僅使歐洲的農村經濟產生了巨大的飛躍,而且促進了交通運輸和城市的發展,增進了商業的繁榮。

你看,人們粗心要付出多大的代價!

馬鐙的奧妙

在發明馬鐙以前,人在馬背上是坐不穩的。因為人是直立行走,以雙腳為支點保持平衡的。

一旦上了馬背,雙腳懸空,踩不著東西,隻能以臀部為支點,人不習慣以這種支點保持平衡,稍一晃動就會掉下來。

馬鐙不僅是上馬的“台階”,更是騎手在馬背上控製身體姿態的支點。騎手把幾十年在地上練就的平衡本領“移植”到馬背上,有了馬鐙,騎術就產生了飛躍。人的靈巧和馬的速度完美地結合在一起,在狩獵、戰爭和郵件傳遞中發揮了重要作用。

相傳歐洲的某個民族學會了使用馬鐙,他們的騎兵所向無敵。戰敗的人匍匐在地,恐懼地看著穿草而過、疾如流星的武士和駿馬,以為是一種長著人身馬腿的天神,於是,就產生了人頭馬的神話。

弓箭

弓箭的發明是兵器發展史上,也是控製技術史上的裏程碑。弓可以把人體肌肉的能量積聚起來,在一瞬間釋放出去,推動箭杆高速飛行,遠距離殺傷敵人。同時,它可以讓射手從容不迫地瞄準目標,在適當的時機精確命中。今天看來,它的動力係統是一個可觸發的蓄能機構,它的控製係統是與動力係統分離的定位裝置。

以前,人們投擲石塊或標槍時,胳膊既要用力,又要掌握方向,難以兼顧,采用弓箭後便可兩全了。後來,人們做了大量更大的弓,用很多匹馬來拉它,拉開之後弦卡在弩機上,引而不發。需要時,扣動弩機,就把又粗又大的箭彈射出去,在更遠的地方,以更大的威力殺傷敵人。

今天的槍炮火箭,從原理上說和弓箭是相通的。隻是它們的動力來自爆炸釋放的化學能,它們的瞄準係統采用了更先進的光學和電子技術。現代科學裏,常常能看到古代智慧的影子。

小蜜蜂與青銅器

中國古代精美的青銅器,大多是在蜜蜂的“慷慨援助”下製造出來的。鑄造青銅器先要做一套模子,把熔化的銅錫合金倒進模子裏,冷凝之後就鑄造完成了。模子什麼樣,鑄出來就是什麼樣。模子是製造青銅器的關鍵,如何才能把模子做得精巧細致呢?一隻小小的蜜蜂引發了古人的靈感。

蜂蠟是蜜蜂分泌的築巢“材料”,受熱會變軟,遇冷就發硬,很容易在上麵刻畫出各種精細的文字和圖案。比如要鑄一隻青銅虎,先用泥塑成一個坯,樣子大體和虎差不多,然後在泥坯的表麵敷上一層蜂蠟,刻上虎的眼睛和鼻子。等刻畫完畢後,再用火烤一下,使蠟層的表麵熔化,冷卻之後,蠟虎光潔無比,然後用泥敷在蠟虎上麵做成外模,在泥坯和外模之間的夾層裏灌注熔化的青銅。於是,青銅取代了蜂蠟,就鑄成了一隻惟妙惟肖的空殼老虎。

淘金

黃金是一種奇妙的金屬,人人喜愛。從古至今,人們大多用同一種方法從自然界獲得它。這種辦法就是“淘”。用水“淘”出來,而不是用火“煉”出來。發明這種方法的年代已不可考證,最早的發明人也不知是誰了。

在自然界中,黃金總是以元素狀態存在,呈微小的顆粒狀隱藏在沙石裏,無法用手揀出來。

人們在容器裏裝上含有金粒的泥沙,加進大量的水,反複擺晃,再讓它們沉降。由於黃金比重大,相同體積的黃金和水相比,金比水重將近20倍。晃動過程中金粒逐漸沉積在容器底部,連續不斷地用水把上麵的泥沙衝走,再不斷加進新的含金泥沙,周而複始,幸運的淘金者一天能從幾噸泥沙裏淘出一克黃金,而更多的人常常一無所獲。

自然界的黃金越來越少,淘金越來越困難。年複一年,人們靠運氣和勞苦重複祖先的勞作方式,卻很少想運用智慧創造尋找黃金的新辦法。

毛筆

在歐洲參觀一個博物館時,我看到了莎士比亞時代用的筆,那是在鵝毛上削一斜刀製成的“鵝管筆”,不禁由衷讚歎我們祖先發明的毛筆。

蓬鬆細密的毛做成筆頭,構成了一個毛細管水庫。許許多多平行排列的毛細管能迅速地把黑汁吸進去,並能克服重力作用使它們穩穩當當呆在筆頭裏,在寫字的時候不會滴下來。筆和紙接觸時,由於表麵張力的作用,筆頭中的墨汁又會順順當當順著筆尖流下來,作成清秀飄逸的書畫。

由於筆頭是圓錐形的,筆和紙的接觸麵積可以連續改變,可寫蠅頭小楷,也可寫出雄渾蒼勁的大字。筆頭有彈性,著筆力量大小不同,可以連續控製筆尖和紙的接觸麵,平滑地改變筆道的粗細,使中國書畫具有變幻無窮的魅力。

我們的祖先把動物身上的毛拔下來插在竹管裏,就變成了不可思議的毛筆。

墨的魅力

中國的毛筆和墨是一對“孿生兄弟”。墨是使用毛筆最理想的書寫顏料。許許多多跨越曆史長河的典籍文獻、藝術珍品,都是用墨書寫出來的,這是記錄曆史和智慧的載體。

墨比任何顏料都黑,書寫時具有最大的反差。清晰,準確,不會有似是而非的印跡。常溫下,墨在空氣中不會氧化,遇水不會發生化學反應,也不會被酸堿腐蝕,所以人們形容某事證據確鑿,就說是“白紙黑字”。

祖先們發明了巧妙的方法,利用油脂或木材不完全燃燒製出微細的炭粒,它們可以與黏合劑混合壓製成墨,做成人們喜愛的各種樣式,又容易在研磨時均勻地懸浮在水中形成膠體,成為流動性很好的墨汁,不會堵塞毛筆筆頭中的毛細孔,也能迅速滲入紙的纖維孔隙之中,構成具有厚度的筆跡。

在近代化學工業出現以前,墨是最好的書寫顏料。

無線通信的誕生

100年前,意大利人馬可尼發明了無線電技術,實現了橫跨英吉利海峽的無線通信。他想讓電波越過大西洋,把信息從歐洲帶到美國。年輕的馬可尼來到在研究電磁波方麵最具權威的德國,請教那裏的專家。

權威們告訴他這是做夢。要讓電磁波從歐洲到達美國,必須先在大西洋上空放一麵大鏡子,讓電波先到達鏡子,再把它反射到美國去,隻有這樣,才能讓直線傳播的電磁波繞過地球的障礙。先回去做鏡子吧!

馬可尼沒有做夢,也沒有做鏡子,他不斷改進天線和收發報機,終於實現了越過大西洋的無線通信。因為天上確有一麵極大的“鏡子”可以反射電磁波,這就是電離層,隻是當時誰也不知道。

在科學領域,尋找真理的人們值得相信,倒是那些自以為掌握了真理的人們值得懷疑。

永動機和溫度計

400年前,永動機曾是歐洲的熱門話題,不斷有人向皇宮送上自己設計的方案和樣機。有一天,意大利物理學家伽利略奉命入宮審查樣品。

這是一件全封閉的玻璃容器與管道構成的係統,不需加熱,不用外力推動,容器中的水可周而複始、上上下下地循環流動。伽利略認真考察了幾個晝夜,發現水流動的原因是由晝夜溫差引起氣體脹縮造成的,它不是永動機。

正巧,伽利略的一位行醫的朋友曾請他設計一個可以測量病人是否發燒的儀器,他一直沒有想出好辦法。眼前這件所謂永動機給了他啟發:何不用氣體脹縮來測量病人的熱度?他請了玻璃工匠做了一個精巧的帶細管的小瓶,把小瓶倒插在水中,讓病人的手握著小瓶,小管中的液麵位置就可以反映病人的溫度。這就是世界上第一支科學的溫度計。

具有良好科學素質的人總是善於從各種事物中捕捉發明創造的靈感,甚至能從最荒謬的事物中發掘出它合理的成分。

針頭和天花疫苗

天花疫苗問世之後,接種成了當時的難題。由於每次接種的疫苗很少,無法用注射器。於是,有的人就用刀尖在皮膚上劃個小口,讓疫苗從刀口裏滲進去,但深淺寬窄難以掌握;有的人用針尖蘸上疫苗在皮膚上紮,但有彈性的表皮常常把疫苗阻擋在外麵。由於接種方法不合理,妨礙了天花疫苗的廣泛應用。

有位醫生無意中撿到一枚穿線孔斷了一半的縫衣針,出於職業習慣,用放大鏡仔細查看它,發現那簡直就是一支鋒利的鋼叉——能不能用它作接種疫苗的工具呢?實踐證明,“鋼叉”

形狀的針頭很容易刺入皮膚;針頭底部的半圓形弧線可以準確限定刺入的深度;又由於液體表麵張力的作用,疫苗液滴自然附著在針頭的彎月麵上,保證每次送入皮下的疫苗一樣多;而且接種時創口很小,不易感染。有了這種科學的工具,天花疫苗迅速普及到世界的許多地方,幫助人們製服了曾經肆虐一時的天花。

人類需要永不止息的創造,任何一位正在思考和勞作的人,都有可能成為開拓者和發明家。

輪胎秋千

西方的孩子們也喜歡秋千。與中國不同的是,他們玩秋千時不用擔驚受怕,因為秋千不是用有棱角的木板、鐵板做成的,而是巧妙地利用了廢舊汽車輪胎。

舊輪胎做秋千有許多優點:安全、舒適、造價低廉。最主要的是解決了廢舊汽車輪胎的處理問題。在西方,廢舊輪胎是一種主要的垃圾公害,焚燒時會造成嚴重的環境汙染。這種“變廢為寶”的秋千使公害變成了兒童的天使。