书城科普读物人类的创举(科学知识大课堂)
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第44章 万物由来(2)

这是德国著名化学家李比希早在1840年对肥料的理解,李比希所提出的植物养分,都是无机物成分,他极力提倡无机物营养学说,并认为:如不给土地以无机成份的补给而进行农耕,就是“掠夺农业”。

经过探索和研究,李比希发现,利用岩盐即石盐可以制成化学肥料,这种肥料溶于水后,肥效较快,易被农作物所吸收。

于是,李比希在德国北部买下了一块被当地人认为永远不能种粮食的砂地,而后从距离柏林约一百公里外的一个出产岩盐的地方,购买了大量岩盐运往砂地,并请了许多工人,把岩盐加工后混拌在砂中,接着,就在这里种上了粮食。当地人看到后,纷纷议论。

“真是新鲜事,砂地里能种庄稼。”

“砂里加盐会长粮食,真是魔术师变戏法!”

李比希听了一笑了之,继续种他的庄稼。

不久,砂地上竟然长出了大麦、黑麦和土豆。

顿时,李比希的名字连同他的化学肥料的发明,震动了整个德国乃至世界。

缝纫机

昏暗的灯光下,一个面容憔悴的中年妇女在缝补衣服。这位妇女的丈夫是个先天跛足,名叫赫威,在美国一家面粉厂当工人。由于丈夫收入低微,妻子只好为人家缝缝衣服,以增加收入维持生活。

“唉!”赫威看着疲惫不堪的妻子在灯下干活,叹了口气。

突然,赫威产生了一个念头:“能不能制作一种像手一样缝衣服的机器呢?”

赫威一天天观察妻子缝制衣服的动作,又一天天思考着缝制衣服的机器的结构。

他悄悄地进行研制。

然而,缝制动作看来只是一根针拖着一根线,一上一下往返穿连衣物,而要把手的缝制动作变成机器的缝制动作,却不是一件容易的事。面对一次次失败,赫威并不气馁,坚持试验。

1844年10月,26岁的赫威终于完成了一架缝纫机的模型。

他四处求人资助。

一个经营木材的商人为赫威的毅力所感动,出了一笔钱帮助赫威进一步研究。就在这年冬天,改进后的缝纫机终于正式完成了,这种缝纫机的速度比人工手缝快10倍。

1846年,赫威取得了缝纫机专利权。

饼干

饼干发明于150多年前。

有一天,一般英国四桅帆船正航行在法国附近的比斯开湾海面上,突然,天气骤变,狂风四起,滚滚恶浪向这艘船席卷而来,船不幸触礁搁浅了,船员们纷纷泅水到一个小岛上。

小岛荒无人烟,根本没有任何可以充饥的东西,船员们个个饿得眼冒金星,连苦水也吐了出来。

“是否将沉船上的面粉、砂糖捞上来?”一位船员建议。

“嗯,这个主意不错!”船长说,他马上派人驾着舢板到搁浅的大船上去取东西。

由于船已半沉于水中,舱里储存的面粉、砂糖、奶油等都被海水淹没了,船员们已分不清哪是面粉,哪是砂糖和奶油,他们只好将这些混在一起的东西带回岛上。

“岛上又没有火种,怎么才能把这些东西弄熟呢?”船长不禁双眉紧锁。

“我倒有个主意!”一个船员仰头朝太阳看了看,说:“把混合物捏成一个个薄薄的小饼,贴在炽热的岩石上,烤热了不就可以吃了吗?”

“太妙了!”船长高兴得跳了起来,“马上行动!”

船长一声令下,船员们争先恐后地干了起来。孤岛上的船员们硬是靠吃这种小饼活了下来。一个月之后,遇难的船员们被一艘经过荒岛的船搭救了。

这些船员回到英国以后,为了纪念比斯开湾脱险,他们用同样的方法烤制了许多小饼,分给出席纪念集会的人吃。

“这是什么食品?味道这么香。”

“这么小巧的样子,真好玩。”

“船长,快告诉大家,这种小饼叫什么名称?”

客人们你一言、我一语地说个不停。

“叫‘比斯开’小饼!”船长耸了耸肩说。

随着惊险故事的传播,“比斯开小饼”很快在欧洲传开,继而传遍了全世界。因这种饼是烤制的,所以人们又称它为“饼干”。

油炸土豆片

油炸土豆片是美国人最喜爱的快餐食品之一。

1853年,美籍印第安人乔治·克鲁姆来到纽约一家名叫“月亮湖”的高级餐馆中担任厨师。

一天晚上,这家高级餐馆里来了一位法国人。这个法国人尝了几道由克鲁姆做的菜后,脸上突然显露出不悦的神色,服务员连忙迎上去,很有礼貌地问:“先生,你有什么不满意的地方?”

这位法国人指着一盆盆菜,用不满的口吻说:“这是哪个厨师烧的,怎么一点味道都没有?特别是油炸食品,切得那么厚,咽也咽不下,真令人恶心。油炸的食品一定要切得很薄很薄,像我在法国时吃的那样。”

服务员很快把这位法国人的牢骚话告诉了克鲁姆。当时,克鲁姆正在切马铃薯,他听了后心里十分气愤,将手中的马铃薯切成极薄的片,像纸一样透明,然后一边骂一边把它们扔进沸油锅中。一会儿,克鲁姆把炸得发黄的马铃薯片捞了起来。

“去,给那个法国佬送去!”克鲁姆吩咐服务员。

法国人吃了油炸土豆片,翘起大拇指连声夸奖说:“好吃,好吃,比法国的土豆片还要好吃!”。

克鲁姆知道后,忍不住也品尝了几片,果然,土豆片香酥可口。

不久,这种金黄色的油炸土豆片,成为美国特有的风味小吃,而且进入了总统府。至今,它仍是美国国宴中的重要食品之一。

可口可乐瓶子

美国可口可乐瓶子的由来,和美国妇女的脚伴裙有关。

上世纪初,美国妇女流行穿脚伴裙,这种裙子在膝盖附近稍微变细,穿上它可以显示女性腿臀部的曲线美,因此,成为当时很受美国妇女欢迎的时装。

在印第安那州,有一个以出点子而出名的人,名叫凯普曼·路德。一天,他和女朋友一同外出购物,俩人走着走着,突然,路德对女朋友说:“停一下!”女朋友以为发生了什么事,马上站在原地不动。

“你今天穿的脚裙实在太漂亮了。”路德边打量边说,“我有个想法,如果按照脚裙的形状去制造瓶子,而后卖给可口可乐公司,公司老板一定会非常欢迎的!”

“可口可乐公司不是有专用瓶子吗?”路德的女朋友说,“我前天还买过可口可乐呢!”

“是的,可口可乐最初是倒在杯子里出售的,后来改用瓶装,但是由于瓶子的形状不受顾客欢迎而影响了销路,这家公司正在为瓶子的式样而煞费苦心呢!”路德说。

“那你赶快设计吧!”女朋友终于明白了路德的意图。

路德立即照脚伴裙的样子画了一幅瓶子设计图,并在专利局申请了专利,而后带到了可口可乐公司。

“嗯,这种瓶子不错!”可口可乐公司负责人拿着路德设计的瓶子,兴奋地说,“外型美观,又不容易从手中滑下去;看起来很粗大,好像容量很多,底部宽大,令人有一种安全感。”

可口可乐公司决定试用,试用结果,可口可乐大为畅销。

1923年,可口可乐公司以550万美元的价格,收购了路德的这一专利。

人造染料

英国的潘琴,在中学时期就对化学有浓厚的兴趣,中学毕业后进了一所有名的化学学校,在颇有名望的化学家霍夫曼教授指导下从事专业。

18岁那年,潘琴已是大学二年级的学生,放暑假前,潘琴向霍夫曼教授提出了想利用假期搞点研究的打算,教授十分高兴地说:“你是否可以搞搞化学合成金鸡纳霜!”

“作为治疗疟疾的金鸡纳霜,不是已经有人在研究了吗?”

“是的,但还没有人研究成功呀!”

“好。”

潘琴准备了烧瓶、量杯、度管、酒精灯等实验器具,开始了研究。

实验一次一次失败,眼看暑假即将过去。

一次,潘琴在煤焦油中提炼出的苯胺里加进重铅酸钾,结果实验又失败了。潘琴无可奈何地摇了摇试管,正准备扔掉,突然,发现试管底部有一些奇怪的黑色沉淀物。

“咦,这是什么东西?”潘琴心想,“管它是什么物质,研究研究看!”

黑色沉淀物在酒精中变成了美丽的紫色,“这么漂亮的颜色,如果染到布匹上,制成衣服该多好呀?”

这个念头在潘琴脑子里一闪,他顺手从衣架上取下一条素白色的围巾,用发现的颜料染了一遍后,挂在绳子上。

次日早晨,潘琴将围巾放在水里浸泡,再用热水、肥皂等搓洗,发现染上的色彩没有脱落。他又把围巾拿到太阳下暴晒,色彩依然不变。

实验证明,这是一种理想的人造染料。

1856年8月26日,在获得英国政府的专利后,潘琴创办了世界上第一个人造染料工厂。

转炉

当欧洲的“克里米亚”战争(1853~1856)爆发时,英国籍的法国人贝塞曼,根据英国军事部门所提出的“需要耐用而不破裂的大炮”的要求,着手研究炼钢技术。

贝塞曼跑遍了所有的图书馆,查阅了有关冶金技术方面的资料,又去英格兰考察炼铁厂,并为自己的研究工作创办了一个实验工厂。

研究工作有秩序地进行着。

一天,贝塞曼跟往常一样,用鼓风箱往坩锅里送风。突然,他发现一块铁片粘在坩锅的边上。当贝塞曼取下这块铁片时,发现它很异常,经过仔细观察,证实这是一块炼成了的钢。

几天后,贝寒曼终于明白,由于吹进的氧气,才使生铁氧化而变成了钢。

“应该加大氧气,对,从坩锅底部吹进氧气可能更好!”贝塞曼心里琢磨着。

按照自己的设想,他研制出了一个从底部吹氧并可以回转的新式炉——转炉。这种转炉是一个罐形装置,架在转体上可以侧倾装料和卸钢。

1855年7月的一天,贝塞曼用一根陶土制成的管,往坩锅里的5公斤铁水进行吹风实验时,突然,从坩锅口飞出雨点般的火花,一刻钟后,火花停止不见,而火焰却由赤变白,最后完全消失。

当一切奇异现象都停止时,贝塞曼迅速取出样品,立即进行化验分析,结果证实这炼出的物质确实是他梦寐以求的纯钢。

1859年,贝塞曼来到英国的钢铁中心——谢菲尔德市,自筹经费创建了贝塞曼钢厂。

1860年,贝塞曼改进炉体,正式完成了享有世界声誉的“贝塞曼转炉”。

地铁

英国伦敦的地下铁道是世界上最早建造的地下铁道。

十九世纪四十年代,伦敦市区的交通已经变得拥挤不堪。1843年,建造地下铁道的建议被提了出来,接着又制订了建造的具体计划,可是一直拖了十多年,政府才批准这项计划。

地下铁道于1860年开始建造,可是,刚开始遭到许多市民的反对,他们不相信地下铁道能建造成功,而且不少市民还感到惊恐不安,担心在马路中心揭开路面,开挖宽沟,会危及路旁房屋和生命的安全。

市民们的担心显然是多余的。900名工人经过三年的努力,终于在1863年将地下铁道建造成功。路旁的房屋没有倒塌,挖开的路面修复如初,车辆照常来来往往,只是在路面之下多出了车轮的滚动声和尖利的汽笛声。

地下铁道成了当时的一大奇物,也成了伦敦重要的交通工具。人们都以能乘坐地铁为快,地铁建成后的第一年,乘坐的旅客就达950万人次。

伦敦的这条世界上最早的地铁全长21公里,为双线隧道,距地面较近。由于这条地下铁道运送能力大,速度快,噪音小,运行安全可靠,又不影响城市的地面建筑,因而很快引起了其他国家的重视。随后,许多国家纷纷仿效,在一百年的时间里,世界上有30个国家和地区的60多座城市建设了地下铁道。

目前,地下地道几乎遍及全世界。

凡士林

1853年一天晚上,美国新罕布什尔州的汉佛诺,有个名叫乔治·比斯尔的学者,得到了一位移民送给他的两瓶“印第安油”,他心想:“这种油是从水面上打起来的,而水上的油不就是从地下冒出来的吗?如果往地下钻,能否找到更多的油呢?”比斯尔决心在泰特斯维尔成立美国第一家石油公司,在该地钻井找油。

准备工作一直进行了六年,1859年2月,比斯尔携带工具和简单的饮食,在人迹罕至的工地上干开了。

三个月后,美国第一家石油公司开始小量出售石油。

消息传到纽约州布鲁克林一位名叫鲍勃·切斯布拉夫的耳里,他正在从煤里提炼煤油。切斯布拉夫深深知道,从石油里提炼煤油,将会得到价廉物美的产品,而这样一来,自己的事业必将受到严重威胁。于是,切斯布拉夫决定放弃旧业,赶到泰特斯维尔,准备侍机而动。

一天,切斯布拉夫站在钻井旁,看德雷克等人钻井。他发现巨大的钻头每次拔出时,上面都附有一层淡黄色、很透明的蜡状物。工人们刮下蜡状物,扔到废物堆里。而如果工人们受了割伤或烧伤,他们就随手抓一些蜡状物,敷在受伤部位,轻轻按揉。

黄昏时,切斯布拉夫乘人不备,悄悄从废物堆里取了些蜡状物,带回家去分析。经过多次实验,他从蜡状物里提炼出一种纯白色的冻状物,将这种冻状物敷在皮肤上,顿感清爽;敷在受伤部位,伤口很快就愈合。

“太好了!”切斯布拉夫情不自禁地叫了起来。

第二天,他携带样品启程赶到纽约申请新产品专利,申请书上,切斯布拉夫把这种冻状物命名为“凡士林”。

汽油

1859年8月29日,一位名叫多利克的美国人在美国宾夕法尼亚地区,第一个从地下钻探出石油。但是,当初人们只知道石油易燃,用它点灯,会直冒黑烟,如当燃料用,一碰火就爆炸,所以,大家对于从地下涌出来的带着臭味的石油弃之不理。

美国匹兹堡有一个擅长经营的盐商,名叫齐亚,他感到将石油白白扔掉实在太可惜,可又苦于找不到解决臭味、黑烟和易爆炸等问题的办法,于是,齐亚便去请教当时有名的化学家布斯。

“布斯先生,能不能想出一种办法,使石油变废为宝呢?”

布斯沉默了片刻说:“进行蒸馏加工试试,或许能把石油改变成油灯的用油。”

“那我试试看。”齐亚非常感激布斯的建议。