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智慧的闪电--世界发明史话-第22部分
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他的助手发出一系列电报符号。人类从此开始了用电线传送信息的新纪元。
照相机的发明
(1839年)
照相是一种能把有形之物原样不变地记录下来的技术。古代,人们为了
把物体的形状记录下来,只有采取绘画的方法。但再高明的画师,也难以把
物体的原形毫不走样地记录下来。
为了解决这个问题,人们发明了利用光学原理的照相。最原始的照相机
就是所谓的“针孔照相”。这是通过针孔使物体的像映照在墙壁上的做法。
例如著名画家达·芬奇就曾用这种方法把风景正确地映照在墙上。但是,这
种针孔照相本身并不能记录,只是投影而已。达·芬奇为了把针孔投影记录
下来,曾经对投影的像用铅笔描绘,作为记录。
1802年,英国人维丘德首先利用硝酸银的感光作用,把硝酸银涂在纸片
上,制成了印像片。1827年,法国人尼布斯在锡板或玻璃板上撒上沥青粉末,
上面再敷上一层油或蜡,使之成为半透明体。在阳光下,经过长时间照射,
可以留下实物的白色影子,制成不会消逝的照片。但是,每拍一张这样的照
片,就要在阳光下晒上6至8个小时,这样复杂的过程显然不适合实际使用。
到了1839年,照相技术有了新进展。一位叫达盖尔的法国学者在一个偶
然的机会里发现了一种新的感光材料。达盖尔在研究照相技术时,无意中把
一把银匙放在用碘处理过的金属板上,过了一会儿,达盖尔发现这把银匙的
影子居然印到了板上。这一现象使他大为吃惊。于是他专门磨制金属板,并
在上面涂了碘,用镜头进行拍摄,果然拍下了薄薄的影子。这一成功,极大
地鼓舞了达盖尔的信心。
达盖尔继续向突破照相技术的最后难关进军。又是一个偶然的发现帮了
他的大忙。有一天,达盖尔到药品箱中找药品,突然看到过去曾经曝过光的
底片上,影像已经变得十分清晰。这是什么原因呢?为了找到答案,他每天
晚上将一张曝过光的底片放在药箱里,第二天早晨,在取出底片的同时取出
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一瓶药。他想:如果某一种有效药品被取出箱外,再放进曝过光的底片就不
可能显现清晰。
但是使达盖尔意外的是,当箱子里的药品全部取完后,而底片仍然显像
清晰。这不禁使达盖尔十分惊异。为了彻底查清原因,达盖尔把箱子翻来覆
去进行反复检查,终于发现了箱子里有一些小水银珠。他立刻意识到,奇迹
一定是水银造成的。经过分析后达盖尔认为:因箱子里温度较高,使水银蒸
发影响底片使其显像良好。
为了证实这一判断,达盖尔把曝过光的底片放在暗室里,用水银蒸气进
行试验,果然取得了预期效果。这样,达盖尔就解决了照相的关键技术——
显影问题。接着,他又解决了定影技术,从而彻底解决了照相技术问题。
达盖尔的发明和现在的照相技术基本上是相同的。所以,照相技术的发
明应当归功于达盖尔。
冬天里发明的硫化橡胶
(1839年)
橡胶是人们生活中普遍使用的材料。它的出现有着悠久的历史。早在公
元13世纪时,美洲的玛雅人和阿兹台克人已在普遍使用橡胶制品了。但那时
使用的是生橡胶。而生橡胶有一个致命的弱点:天气冷的时候容易失去弹性,
天气热的时候又会变粘,解决这一难题的是美国人古德伊尔。
古德伊尔家里很穷,在他不满20岁的时候,就对从南美大量流入美国的
橡胶发生了浓厚兴趣,开始搞橡胶的加工成型。最初,他和朋友合资用生橡
胶制做了几百双长筒靴。在寒冷的冬天,这种胶靴穿起来还好,但一到夏天,
胶靴就变得又粘又缩,不成样子。古德伊尔下决心进行生胶的改质。
但是,古德伊尔缺乏化学知识,对橡胶的本性并不了解。他的努力困难
重重,并几次因为无钱还债而被关进监狱,但他顽强学习,即使在狱中也不
停地进行研究。当年人们讽刺古德伊尔说:“如果你在街上遇到一个人,他
的帽子和外衣、背心、裤子全是橡胶制品,而且口袋里装着橡胶钱包——但
其中分文皆无——的话,那肯定就是古德伊尔。”
经过坚韧不拔的努力,古德伊尔终于创造了用氧化镁和石灰水处理生胶
的方法,得到了一定的成功,而且还在一次博览会上得了奖。然而,这种制
品仍然没有真正过关,一遇上醋或别的什么酸类,便又要恢复生胶的特性。
他继续努力探索着改进橡胶质地的办法。一天,一位关心他的研究工作
的朋友来信说:他做了一个梦,梦见古德伊尔把硫磺掺进生橡胶里,再在太
阳下曝晒,结果成功地发明了新的橡胶。古德伊尔觉得朋友的信很有趣,就
按照信上说的办法作了实验,结果橡胶质量真的大有提高。他由此获得了专
利,生活也因而得到了一时的改善,但是,橡胶到夏天变软的老问题仍然没
有彻底解决。
1839年2月,在一个寒冷的夜晚,古德伊尔一面烤着手,一面思考实验
问题,一不小心,拿着掺了硫磺的生橡胶的手碰到火炉上,他被烫痛了。当
他去看那烫伤的右手时,却发现那块做实验用的生橡胶被烧焦了,古德伊尔
下意识地捏了捏这块烧焦了的橡胶,感到橡胶的中间部分有些弹力。这一偶
然的发现给了古德伊尔新的启示。他想:太阳光的温度低,所以橡胶就发粘;
炉火的温度高,所以橡胶就变焦;中间部分既不粘也不焦,而且富有弹性,
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这无疑是温度合适的缘故。他根据这个认识,把硫磺掺入生橡胶后,用不同
的温度进行处理,经过不断的测量、实验,终于发明了橡胶硫化法。这种方
法就是把适量的硫磺和催化剂加入生橡胶中,经过130℃至150℃的加热处理
后,生产出一种既耐磨又柔软,而且有弹力的橡胶产品。硫化橡胶像皮子一
样,既能做鞋,又能做雨衣。
当时,古德伊尔已被他所有的熟人认为是个半疯,不相信他会有什么大
的成就,所以,他的橡胶硫化法虽然是个重大发明,一时仍没受到重视。他
在十分贫困的境地中,又一次由于借债不还而被关进监狱。几个月后他从狱
中出来,才发现他的发明已大受欢迎。1845年,他的发明获得了美国的专利。
自行车的发明
(1839年)
人类使用车轮的历史大约有5000年之久了,但是在1690年以前,没有
任何人把两个轮子连接起来乘坐。一个叫德·西弗拉克的法国人,曾做过一
辆被称之为“塞莱里弗勒”的两轮车,使用方法是:两腿分开坐在车上,两
脚蹬地使之滚动向前。
1839年,麦克米伦发明了一种机械自行车。自行车的后轮通过连接到踏
板上的曲柄驱动。有了自行车,人们获得了比步行快得多的速度。
1861年,一个叫布鲁内尔的法国人,把他的自行车带到马车匠人米肖那
儿去修理,米肖的儿子欧内斯特看到那辆车后,提出:如果在前轮装上一个
曲柄,并能够踏着转动的话,一定能使这种脚踏车得到改进。
还有一种叫“维洛西皮德”的脚踏车,踏板转一圈,轮子就转一周,这
种车前轮很大,被人们称为“高自行车”。它跑得快,就是不稳当。如果想
刹车,特别是下坡时刹车,骑车的人就可能被甩到把手前面,骑一天的车就
得摔几次。但是人们并没有被吓住。1884年,勇敢的马斯·史蒂文斯骑着、
推着、有时甚至是扛着一辆叫“平凡者”的高自行车穿越了美国。
把自行车的前轮变小,从而使骑车更安全的尝试不断进行着,但限于当
时的工艺水平,这些尝试都失败了。
1885年,英国人斯塔利发明了链条传动的自行车。这种自行车用链条把
踏板的运动传达给轮,并把前后轮的大小一致起来。为了加快行走速度,他
还把脚踏板上的齿轮设计得大于后轮,以便后轮的转速大于脚踏的速度。这
种自行车的一个主要优点,是把车座、踏板、把手以及前后轮的旋转轴这五
个点,互相之间都构成三角形结构,这种结构完全符合结构力学原理。
经过斯塔利的改进,自行车变得安全可靠,而且效率大大提高了。于是,
自行车在欧洲很快地普及开来。
1888年,苏格兰人邓洛普又发明了内充空气的车胎。在此之前,自行车
用的都是木轮或实心胶轮,这种轮子很重。邓洛普一心想加以改进,但又苦
于想不出好办法。有一天,他在公园用橡胶水管浇花时受到启发,发明了带
充气内胎的车轮,从而使自行车的性能得到飞跃性地提高,开创了一个自行
车大普及的时代。
邮票的诞生
(1840年)
人们在日常生活中,写信、邮寄物品都离不开邮票。因此,对邮票人们
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都是很熟悉的。特别是许多集邮爱好者,对邮票的历史都很清楚。
世界上最早的邮票是英国在 1840年发行的一便�
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