书城科普世界科技史速读
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第12章 日常用品大发明(3)

火柴

火是自然界本来就存在的现象,雷电、火山喷发、森林中堆积物的自燃都会引起大火。原始人最初正是从天然火中采集火种来照明、取暖、烧烤食物、抵御野兽的袭击。但是这样的火如果不持续添柴的话,迟早是会熄灭的。天然火又不是随时都会出现的,现实迫使原始人必须设法自己能生出火来。

经过漫长的探索,大约在旧石器时代中晚期,原始人发明了钻木取火。双手搓动带尖的木棍,木棍和树剧烈摩擦,产生很高的热度,最后冒出火星来。约公元前1.2万年前后,人们又发明了击石取火。敲击两块石头或石头与铁片,就会产生火花,引燃干燥的木屑或火绒。

后来,人们又发现硫磺遇热就会燃成火焰。利用这一特性,最原始的火柴被制作出来。在麻片上蘸上熔融的硫磺,用时只要将它轻触炭火或经火绒上的火星一引,它就会迅速燃烧起来。公元前2世纪,由西汉淮南王刘安手下的炼丹术士发明的发烛,可看作是火柴的前身。

用发烛或蘸硫磺的麻片引火仍少不了打火装置,因为它们还是不能自动生火。这个难题的解决是与磷的发现与研制分不开的。

1669年,一位德国的炼金术士布兰德从人尿中分离出一种白色蜡状物质,在黑暗中发着冷光,布兰德将其命名为磷,意思是“发光者”。布兰德未公开他的发现,但磷这种自然界诱人的物质,还是幸运地在1680年被当时英国的大化学家波义耳再度发现。

在波义耳发现磷后不久就有人试图制造火柴,世界上第一根火柴诞生于200多年前的意大利。火柴梗用木棒制成,火柴头的主要成分是******和蔗糖,使用时将火柴头接触一下浓硫磺,片刻后火柴头会剧烈燃烧。

1827年左右,英国药剂师约翰·沃克制出了最早的摩擦火柴。火柴头裹了一层加树胶和水制成膏状的硫化锑和******。把火柴夹在砂纸中拉动便会着火。比起带浓硫磺,这种火柴要安全得多,因此也被叫做“安全火柴”。

1834年,以白磷为原料制作的火柴逐渐流行开来。但白磷是一种极易燃烧的物质,在空气中稍一受热,就会烧起来,容易引起火灾。而且白磷有毒,长期使用会致人死亡,所以,白磷火柴又叫“有毒火柴”。19世纪末,白磷被三硫化四磷取代。

1845年,德国人施罗脱制成红磷并用于火柴制造,红磷火柴安全无毒。19世纪50年代中期,瑞典制造商伦德斯特罗姆将磷与其他易燃成分分开,把无毒的红磷涂在火柴匣表面的擦面上,其他成分则涂在火柴头上,藏于匣内。这样,火柴头只有在擦面上摩擦才能点燃,这就是沿用至今的“安全火柴”。

邮票

在信封诞生之前,人们对保守信件秘密颇伤脑筋。据说,古希腊的奴隶主为了保守秘密,曾经使用奴隶的头皮来传递消息。他们先将奴隶的头发剃光,在头皮上写信,待头发长长后,便把这封“信”送出,收“信”人只要将送信的奴隶的头发剃掉,就可以读到“信”的内容。古希腊奴隶的头发也许是最能保守秘密的原始信封了。直到1820年,英国布赖城的书商布鲁尔在海滨度假时的偶然发现,才使世界上第一批纸质商品信封问世。原来,布鲁尔在海滨度假时发现,女士们十分喜欢写信,但多情的女士们又怕信中的内容被别人知道,于是,布鲁尔就萌发了设计一种纸糊的信封的想法。没想到,布鲁尔设计的信封投放市场后,深受妇女们的喜爱。

1844年,伦敦又出现了第一台糊信封的机器,与此同时,法国人马凯也开始了信封的工业化印制。从此,纸质信封便风行全球。

在19世纪30年代,英国寄信的规矩是:邮资由收信人支付,如果收信人不付邮资,那他就得不到这封信,邮差便把这封信退还给寄信人。

1840年的某一天,罗兰·希尔爵士在乡间的小路上散步,他看见一位邮差正与一位姑娘为一封信的邮费而争执。原来,邮差把信送到姑娘手中时,姑娘只是看了一眼信封,便把信件退还给邮差,而拒付邮费。罗兰·希尔看到这一情景,便为姑娘支付了昂贵的邮费,之后,他问起姑娘拒付邮费的原因。原来姑娘为了免付如此昂贵的邮费,又可与在外的丈夫互通音讯,便约定如果丈夫一切安好,就在信封上画个小圈,妻子只要看到这个标记就放心了,而不必把信留下。姑娘的一番话以及她的行动使罗兰·希尔陷入了深深的沉思。经过认真思考,希尔觉得有必要向英国政府建议,废除邮件与邮资付费分开邮寄的操作方式,应该发行一种邮票贴在信封上,作为邮资已付的凭证。英国政府采纳了希尔的建议,实行了新邮政法。

1840年5月6日,世界上第一枚邮票诞生了,这枚邮票的图案是维多利亚女王18岁时的侧面头像,它的底面为黑色,面值为一便士,是英国早期发行的著名的“黑便士”邮票。另一种是面值为两便士的“蓝便士”。希尔爵士虽然没有直接设计世界上最早的具有现代意义的邮票,但因他的构想得到世人的认可,因而希尔被公认为是邮票的发明人。

牛仔裤

1850年,列维·施特劳斯和数十万怀着淘金梦的小伙子一样,来到美国旧金山。起初,他开了一家百货店,给淘金者们提供小百货、布料等。热闹非凡的淘金场面、蜂拥而来的淘金工人,给列维带来了灵感,他到远处贩了一批帆布,准备高价卖给工人搭帐篷作临时住宅用。谁知在将帆布运回的路上遇到了连绵阴雨,等他把帆布运到工地时,绝大多数淘金工人已经在下雨前安营扎寨了,因此,这批帆布也就没有任何用途了。眼看所有的积蓄就要花光,而投资却一无所获,列维急得团团转。经过几天的观察,他发现工人们的衣服破得快,列维灵机一动,何不将这批结实耐磨的帆布裁制成裤子卖给那些淘金工人呢?

列维当即找到自己经营杂货店时认识的雅各布·戴维斯裁缝,向他说了自己的想法。于是,雅各布就根据工人们的体型和工作特点,将作帐篷用的帆布缝制成了几百条耐磨结实的“干活时穿的裤子”。列维把这批裤子拿到淘金工地去推销,结果大受欢迎。1853年,列维开办了自己的第一家工厂,以淘金者和牛仔为销售对象,大批量生产“列维”牌工装裤,获得了大量的利润。

为了以优质产品应市,列维购买了一批法国涅曼发明的经纱为蓝、纬纱为白的斜纹粗棉布,这种新式面料不仅坚固耐磨而且美观大方,一上市就大获成功。开始时,雅各布是自己裁剪,然后交给一些女裁缝、家庭妇女,让她们带回家缝制。但由于工装裤需求量过大,所以没多久两家专门的制作工厂便应运而生。

这种本来专门为矿工设计的劳动裤子,最初还是重体力劳动者的一种象征,但是20世纪50年代,美国好莱坞的几位男影星在一些描写西部生活的影片中穿用了它,结果创造出了一种现代的着装格式。自此,列维发明的工装裤在美国西部流行起来,成为大众的新装,尤其受到西部放牧青年的喜爱,人们给了它一个新名字叫“牛仔裤”。

1871年,列维·施特劳斯为自己的牛仔裤申请了专利,并成立了“列维·施特劳斯公司”,专门制作销售牛仔裤。后来,这个牛仔裤公司发展成为国际性公司,产品遍及世界各地。

20世纪70年代,牛仔裤进入最辉煌的时代——出身男族的牛仔裤走进了女性衣装的天地,并在缤纷的女装世界里悄然酿造出一种中性化的青春派势:牛仔裤与各种衣衫的搭配中,创造着一种色彩沉稳优雅、款式单纯洗练、做工精致完美的风格。尽管这种做工精细的牛仔裤崇尚造型简洁和颜色温雅,但款型本身变化并不大,这反而更加体现出了牛仔裤款型的稳定和对优美感的专心追求。

方便面

二次大战后,日本食品严重不足。安藤百福偶尔经营一家拉面摊,看到穿着简陋的人们顶着寒风排起了二三十米的长队。这使他对拉面产生了极大的兴趣。

那时,安藤百福经营着一家小食品作坊,他常常盘算如何将买卖做好做大。面对这种情况,他敏感地意识到大众需求中的巨大商机。于是,他毅然决定开发“方便面条”。

1958年春天,安藤百福在自家后院建了一个10平方米的简陋小屋,找来了一台旧制面机,然后买了18千克面粉、食油等,埋头于方便面的开发。安藤百福设想的方便面是一种只要加入热水立刻就能食用的速食面,他设了五个目标:味道好且吃不厌;保存性能良好;简便,不需要烹饪;价格便宜;安全、卫生。他每天早晨5点起床后便立刻钻进小屋,一直研究到深夜一两点。这样的日子整整持续了一年,没有休息过一天。

面条的原料配合有很大的学问。他把所有想到的东西全部试了一遍,但放到制面机上加工时,有的面松松垮垮的,有的黏成一团。做了扔,扔了又做。整个开发成了一个重复的过程。后来,他总算悟出了一个经验:食品讲究的是平衡。

后来,安藤夫人做的油炸菜肴启发了他。油炸食品的面上有无数洞眼,这是因为面是用水调和的,其中的水分在油炸过程中会发散掉,形成“洞眼”,加入开水,很快会变软。这样,将面条浸在汤汁中使之着味,然后油炸使之干燥,就能同时解决保存和烹调的问题。

1958年,方便面的开发基本完成,进入了试制的阶段,安藤把全家人都动员起来,大家把研制成功的“鸡肉方便面”分发给熟人们,得到的评价是:“具有和现有拉面不一样的美味,而且十分方便,能成为新商品。”

随后,安藤委托朋友把新商品样品送到美国试探一下反应,结果美国那边立刻回信要求再订五百箱。接着安藤百福在百货店尝试销售,他以“倒上开水后两分钟便可食用的拉面”作为宣传语,大声向顾客说明,顾客显然是将信将疑,最后的结果是带去的方便面被抢购一空。

1962年,安藤百福的日清公司获得了制造方便面技术的专利权。安藤并不满足现状,他的日清公司碗装、杯装方便面,由于方便、简易的特性,深受世界人民的喜爱。经过几年发展,安藤百福的方便面销售额在逐渐增长。截至2003年,全世界消费方便面652.5亿份,产值折合人民币高达1000多亿元。如今日清公司也已成为速食食品的领头羊。为表彰安藤百福对食品业的卓越贡献,在日本大阪甚至建有“速食面条发明纪念馆”。

白炽灯

无论是油灯、蜡烛,还是后来问世的煤气灯,都无法摆脱两个致命的弱点:污染空气和容易失火。能否不用火,但却可以得到光呢?19世纪的众多科学家都为了这个设想而付出了辛勤的汗水。

1878年,19世纪最伟大的发明家托马斯·阿尔瓦·爱迪生写下了这样一段话:“爱迪生要使电力照明不仅具有煤气照明的一切优点,而且还能给人们带来热能和动能。利用热能,可以烘烤面包、烧菜;利用动能,可以开动各种各样的机械……”

同年秋天,爱迪生的实验室已经成为了研究新式照明灯具的“战场”。当时,人们已经知道无论任何物体,只要达到白炽状态就会发光,而爱迪生和他的助手们则先从寻找适合制作白炽灯灯丝的材料入手。在试验的金属中,铂似乎是最理想的一种,它符合电阻高、散热慢的要求。但是铂的价格昂贵,不利于普及。

无奈之下,爱迪生将能想到的1600多种耐热材料全记在了纸上,并一一去试验。一天夜晚,工作了一整天的爱迪生边思考边心不在焉地把一块压缩的烟煤在手中揉搓着,不知不觉中,烟煤已被搓成了一根细线。他突然想试试手中的细线是否会对试验有所帮助。

爱迪生将其截下一小段,放在炉中熏了大约1个小时,再把它放进玻璃泡中,抽去部分空气,然后把电流接上。脆弱的细线立即释放出了耀目的亮光。细心的爱迪生发现,经过碳化后的细线变得异常坚硬。碳丝灯虽然只亮了很短的时间,但却给电灯的研究带来了成功的希望。

1879年10月21日,在一位玻璃专家的帮助下,爱迪生使用一种新型抽气泵,将灯泡抽成几乎真空后封上了口。当电流接通后,灯丝在真空状态下发出了金色的亮光,并且连续照亮了45个小时。这一天,也被历史永久地记录了下来。

此后数年中,爱迪生对灯丝材料不断改进,使白炽灯的寿命达到了数千小时,白炽灯也很快因此进入到了寻常家庭。毫无疑问,爱迪生的这一伟大发明在科学史上开辟了一个******,将人类带入了一个崭新的电光世界。