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第11章 发明创造(1)

火车是谁发明的

欧洲的工业革命的出现使机器大工业代替了工场手工业。不过,机器大工业也需要大量的燃料、原料,也要把生产出的产品送往各地。而在19世纪以前,运输依靠水上船舶,陆地上只能依赖马车。这与大工业的需要不符。

那个时代铁路已诞生,可是行走在铁轨上的车大部分是用马拉的。1783年,瓦特的学生默多克造出了一台用蒸汽机作动力的车子,但效果不好没人用。1807年,特里维希克和维维安造出了在普通道路上行走的蒸汽机车。但由于车子过于笨重,在普通道路上难以行驶,他们也放弃了这个发明。

斯蒂芬森总结他们失败的教训,开始研制蒸汽机车,他改进了产生蒸汽的锅炉,把立式锅炉改成卧式锅炉;并做出了一个极有远见的重大决断,决定把蒸汽机车放在轨道上行驶;在车轮的边上加了轮缘,以防止火车出轨;又在承重的两条路轨间加装了一条有齿的轨道。因为当时考虑蒸汽机车在轨道上行驶,虽可避免在一般道路上因自身太重而难以行走的缺点,可在轨道上也会产生车轮打滑的问题,所以又在机车上装上棘轮,让它在有齿的第三轨上滚动而带动机车向前行驶。

1814年,斯蒂芬森的蒸汽机车火车头问世了。他发明的这个铁家伙有五吨重,车头上有一个巨大的飞轮。这个飞轮可以利用惯性帮助机车运动,斯蒂芬森为他的发明取了个名字叫“布鲁克”。这个布鲁克可以带动总重约30吨的八个车厢。在以后的十年中,斯蒂芬森又造了十一个与布鲁克相似的火车头。

不过,斯蒂芬森的新发明也有很多缺点,首先是震动太大,其次是速度不快。因此,斯蒂芬森经过改进,重新设计了一辆火车。在设计制造火车的同时,他说服了皮斯先生。当时的,皮斯先生正在筹划铺设从斯托克顿到达灵顿供马拉车用的铁轨,皮斯听了斯蒂芬森的建议,就委托他制造一台火车头。斯蒂芬森受委托后,加紧了工作的进度,终于造出了一辆新的更先进的蒸汽机车,他将它命名为“旅行号”。

1825年9月27日,斯蒂芬森在英国的斯托克顿亲自试行。火车的机车后面拖着12节煤车,另外还有20节车厢,车厢里还乘着约450名旅客。这列火车以每小时24千米的速度从达灵顿驶到了斯托克顿。这标志着火车的诞生,铁路运输业也从这天开始了。

到此时,火车的优越性就充分体现出来了,速度快、平稳、舒适、安全可靠。随即在英国和美国掀起了一个修筑铁路、建造机车的热潮。仅1832年这一年,美国就修建了17条铁路。蒸汽机车也在这段时间前后有了很大的改进,从最初斯蒂芬森建造的两对轮子的机车,一直发展到五对,甚至六对轮子。而斯蒂芬森继续作为这个革命性运输工具的发明者和倡导者,解决了火车铁路建筑、桥梁设计、机车和车辆制造的许多问题。他还在国内和国外许多铁路工程中担任顾问。就这样,火车在世界各地很快发展起来了。直到今天,火车仍然是世界上重要的运输工具,在国民经济中发挥巨大的作用。

荷兰风车的用途

因为地势低洼,荷兰总是面对海潮的侵蚀,生存的本能给了荷兰人以动力,他们筑坝围堤,向海争地,创造了高达九米的抽水风车,营造了适宜生存的家园。

1229年,荷兰人发明了世界上第一座风车。在漫长的时期内,人们都采用原始的方法加工辗磨谷物,最初是手工体力操作,以后是马拉踏车和以水力推动的水车,之后才是风车。因为荷兰平坦、多风,因而风车很快便得到普及。需求的迅速增加,又带动了风车技术的改造。

渐渐地,风车的用途也不再局限于辗磨谷物,而是发展到加工大麦、把原木锯成桁条和木板制造纸张、从各种油料作物如亚麻籽、油菜籽中榨油,把香料磨碎制成芥末等。尽管用途多多,人们还是更愿意记住从前欧洲流传的这句话:“上帝创造了人,荷兰风车创造了陆地”。的确,如果没有这些高高耸立的抽水风车,荷兰无法从大海中取得近乎国土1/3的土地,也就没有后来的奶酪和郁金香的芳香……

虽然荷兰已是一个现代化的国家,令人惊奇的是它并未失去它的古老传统,象征荷兰民族文化的风车,仍然忠实地在荷兰的各个角落运转。在这个“风车之国”,在数百年前的全盛时期,风车有近万个。但是其它动力机械的问世,如蒸汽机、内燃机和电动机,把这些风车都给淘汰了,现在还剩下近千个。荷兰人感念风车是他们发展的“功臣”,因而确定每年5月的第二个星期六为“风车日”。这一天,全国的风车一齐转动,举国欢庆。因为风车已不多见,因此荷兰人也同世界各地蜂拥而至的游客一样,到风车村保护区或风车博物馆去参观才能一饱眼福。

自行车是谁发明的

现在自行车像潮水一样遍及世界各地,进入家家户户。而关于自行车的发明人说法较多。

第一种说法认为,我国是世界上发明自行车最早的国家。自行车的始祖是公元前500多年我国的独轮车。清康熙年间(1662~1722年),黄履庄曾发明过自行车。《清朝野史大观》卷十一载:“黄履庄所制双轮小车一辆,长三尺余,可坐一人,不须推挽,能自行。行时,以手挽轴旁曲拐,则复行如初,随住随挽日足行八十里。”这就是世界上最早的自行车。

第二种说法认为,法国人西弗拉克发明了最原始的自行车。1791年,他研制成木制自行车,无车把、脚蹬、链条。车的外形像一匹木马的脚下钉着两个车轮,两个轮子固定在一条线上。由于这辆自行车没有驱动装置和转向装置,座垫低,西夫拉克自己骑在车上两脚着地,向后用力蹬,使车子沿直线前进。

第三种说法认为,发明自行车的是德国的一个看林人,名叫德莱斯(1785~1851年)。德莱斯原是一个看林人,每天都要从一片林子走到另一片林子,多年走路的辛苦,激起了他发明交通工具的欲望。他想:如果人能坐在轮子上,那不就走得更快了吗?就这样,德莱斯开始设计和制造自行车。他用两个木轮、一个鞍座、一个安在前轮上起控制作用的车把制成了一辆轮车。人坐在车上,用双脚蹬地驱动木轮运动。就这样,世界上第一辆自行车问世了。

第四种说法认为自行车由俄国人发明。1801年9月的一天,俄国农奴阿尔塔莫诺夫骑着自己制造的木制自行车行驶2500千米,赶到莫斯科向沙皇来历山大一世献礼。阿尔塔莫诺夫制造的自行车与法国人西夫拉克制造的车较相似。亚历山大一世见到阿尔塔莫诺夫制造的自行车,当即下令取消了他的奴隶身份。

第五种说法认为自行车是由英国人发明的。1839年,苏格兰人麦克米伦制造出木制车轮,装实心橡胶轮胎、前轮小、后轮大、坐垫较低、装有脚踏板和曲柄连杆装置,骑者可以双脚离开地面的自行车。同年,麦克米伦又将木制自行车改为铁制自行车。1867年,英国人麦迪逊设计出第一辆装有钢丝辐条的自行车。1869年,德国斯图加特出现了由后轮导向和驱动的自行车,同时车上采用了滚动轴承、飞轮、脚刹、弹簧等部件。1886年,英国人詹姆斯把自行车前后轮改为大小相同,并增加了链条,使其车型与现代自行车基本相同。

1887年,德国曼内斯公司将无缝钢管首先用于自行车生产。1888年,英国人邓洛普用橡胶制造出内胎,用皮革制造出外胎,以此作为自行车的充气轮胎。从此,基本奠定了现代自行车的雏形。时至今日,自行车已成为全世界人们使用最多、最简单、最实用的交通工具。

小知识

自行车运动

自行车运动是以自行车为工具比拼骑行速度的体育运动。1896年,第一届奥林匹克运动会上被列为正式比赛项目。1900年,国际自行车联盟成立,此后相继举办世界自行车锦标赛(每年举行一次),世界和平自行车赛(环绕柏林、华沙、布拉格一周,共2000多千米的多日赛),环法赛(环绕法国一周3966千米的多日赛)。

中国的自行车运动于1913年前后由欧洲传入。当时自行车主要是作为交通工具使用的。1930年,潘德明骑自行车环游世界,经越南、柬埔寨、泰国、澳大利亚、印度尼西亚、马来亚、新加坡、美国、加拿大、古巴、瑞典等40多个国家和地区,历时七年多返回中国。

1940年后,中国各地在田径场里举行了不同形式的中小型自行车比赛。1947年,在上海举行了中国第一次全国性表演赛。新中国成立后,自行车运动得到了全面、迅速的发展。

可口可乐是谁发明的

可口可乐是由美国乔治亚洲亚特兰大药剂师约翰·彭伯顿发明的。

大约在1876年,彭伯顿看到一篇文章,文章的作者是78岁高龄的英国医药协会会长罗伯特·克里斯蒂森爵士。这位老医生说,单靠咀嚼可卡叶,他空腹攀登了3224英尺高的本·沃尔利奇山。这激起了彭伯顿的兴趣,他开始阅读关于可卡树的所有资料。但事情并非只有彭伯顿一人在做。早在19世纪80年代,医生和药剂师就已经报道了可卡叶的用途,指出它的主要生物碱--可卡因可以治愈鸦片和吗啡瘾。制造商也马上做出反应,生产可卡药片、软膏、喷剂、皮下注射针剂、可卡葡萄酒、可卡烈性酒、可卡软饮料、可卡粉等,甚至是可卡叶尖头与方头雪茄。1885年,“可口可乐”开始流行,是一种块状的咀嚼烟饼。

最著名的可卡叶商业饮料是已经被忘记的“文·马里亚尼”,其发明者是安杰洛·马里亚尼,一个创业精神颇强的科西嘉人。1863年,他开始销售浸泡可卡叶的波尔多红葡萄酒。彭伯顿在1884年首次推向市场的法国可卡酒,就是文·马里亚尼的仿制品,但在质量上却高出一筹。

当专利药品供应商和医生们都在为可卡叶和可卡因兴高采烈之时,某些内科医生和传媒已经敲响了警钟。1886年,一个德国医生出版了一本后来被译成多种语言的小册子,严厉指责可卡因,称它是“人类的第三次灾难”。接着,他的美国同行们也参与进来,与他一起攻击可卡因。与此同时,萨姆·琼斯牧师领导的禁酒运动,也导致了1885年11月亚特兰大禁酒令的出台。

用酒泡制的药剂显然已经没有市场了,彭伯顿决定放弃以酒作为主要溶剂,开始尝试各种主要成分是水果香精的挥发油。但彭伯顿觉得它们都太苦了,而加糖虽能掩盖苦味,却又成了腻人的甜饮料。为了既不苦又不腻,他加进了柠檬酸。

1886年早春季节,彭伯顿实验出了新的可卡和可拉“禁酒”饮料。彭伯顿的会计师罗宾逊是一位古典书法家,为彭伯顿所发明的饮料起了一个响亮又易记的名字“可口可乐”,并用美观的字体写出来,这个商标字体一直沿用至今。

咖啡是怎么来的

和很多美味一样,咖啡的最初发现也是偶然而又颇为传奇的。传说有一位名叫科尔迪的阿拉伯牧羊人无意中发现有一只山羊异常兴奋,在那蹦来跳去尽情撒欢。他感到非常奇怪,决心弄清楚原因何在,于是便开始留意观察。

通过一连几天的仔细观察,他发现那只与众不同的山羊特别爱吃山坡一棵树上的红浆果,一吃就兴奋起来。他心怀探索的勇气,也吃了那棵树上的一些红浆果。不一会儿的工夫,牧羊人便体验到了那种神情振奋的感觉,情不自禁地跳起了欢快的舞蹈。

从那以后,科尔迪每次到山坡放牧,都要品尝红浆果。有一次,他在吃红浆果时凑巧被一位路过的欧洲传教士瞧见了。科尔迪如实道来,传教士听后当即采摘了一些红浆果。回到住所之后,传教士将红浆果清洗几遍,然后用水煮出咖啡色。他耐心地品尝,最初的感觉有点苦,随之而来的是神清气爽,浑身都焕发出一种活力。从此,他每天都要煮一壶红浆果饮料滋润自己。经过传教士的热心宣传,周围的群众也都如法炮制,一起分享着饮用后的振奋。

咖啡的妙用得到初步验证之后,传教士又向欧洲商人做了介绍,这立刻引起了他们的高度重视。他们将咖啡树移植到本土,并大面积推广,引导人们消费。

据文献记载,古时候的阿拉伯人把咖啡豆晒干熬煮后,将汁液当作胃药来喝,认为这有助消化。后来,人们发现咖啡还有提神醒脑的作用,同时由于回教严禁教徒饮酒,因而就用咖啡取代酒精饮料,作为提神的饮料而时常饮用。15世纪以后,到圣地麦加朝圣的回教徒陆续将咖啡带回居住地,使咖啡渐渐流传到埃及、叙利亚、伊朗和土尔其等国。

咖啡进入欧陆当归因于土耳其当时的鄂图曼帝国。由于嗜饮咖啡的鄂图曼大军西征欧陆,且在当地驻扎数年之久,在大军最后撤离时,留下了包括咖啡豆在内的大批补给品,维也纳和巴黎的人们得以凭着这些咖啡豆和由土耳其人那里得到的烹制经验发展出欧洲的咖啡文化。

小知识

咖啡的主要成分

咖啡的主要成分有咖啡因、单宁酸以及各种脂肪等。

咖啡因具有特别强烈的苦味,可以刺激中枢神经系统、心脏和呼吸系统。适量的咖啡因也可减轻肌肉疲劳、促进消化液分泌。由于它会促进肾脏机能,有利尿作用,所以还能帮助体内将多余的钠离子排出体外。但摄取过多会导致咖啡因中毒。

咖啡在煮沸后,其中的单宁酸会分解成焦梧酸,所以冲泡过久的咖啡味道会变差。

咖啡中的脂肪主要是酸性脂肪及挥发性脂肪。酸性脂肪即脂肪中含有酸,其酸性强弱会因咖啡种类不同而异;挥发性脂肪是咖啡香气主要来源,它是一种会散发出约40种芳香物质。

咖啡中的蛋白质是热量的主要来源,所占比例并不高。咖啡末的蛋白质在煮咖啡时,多半不会溶出来,所以可以摄取到的有限。

咖啡的生豆中所含的糖分约8%,经过烘焙后大部分糖分会转化成焦糖,使咖啡形成褐色,并与单宁酸互相结合产生甜味。

咖啡生豆的纤维烘焙后会炭化,与焦糖互相结合便形成咖啡的色调。

此外,咖啡中还含有少量石灰、铁质、磷、碳酸钠等矿物质。

巧克力是谁发明的

巧克力是外来词“Chocolate”的译音。最早的巧克力,起源于墨西哥地区古代印第安人的一种含可可粉的食物,它的主原料是可可豆,味道苦而辣。约在500多年前,美洲就已经生产可可豆了。