后来,阿拉伯人对改进水时钟的水流稳定装置作出了极其突出的贡献。他们先使流进来的水进入中间水槽,水槽里设置了一个小型浮子。水进得多了,小浮子就开始上升,中间水槽的入口就关闭了;中间水槽里的水倾泻出去时,小浮子也随之往下降落,进水口被打开。这种控制水量的办法,在当时较为先进,更与现代自动控制技术的“反馈控制”原理有相似之处。
到了13世纪,在欧洲出现了第一批机械时钟,采用了古巴比伦的均等划分法。不过,当时的钟只是在每小时敲钟进行报时,还不是在钟的表面将时间显示出来。17世纪以来,钟摆和发条逐渐出现,钟的运转精度得到了很大程度的提高。
乔万尼·德·丹第被誉为欧洲的钟表之父。他用了16年的时间,终于制造出来一台功能齐全的钟,并于1364年开始使用。这座钟被称为宇宙浑天仪,能够对天空中的一些行星的运行轨迹进行表示,还能对宗教节日和每天的时间有所反映。
根据欧洲当时流行的托勒密的观点,为了反映月球和水星沿着椭圆形的轨道所进行的运动,丹第制造了一种椭圆形的齿轮,还为金星表示出了一条不规则的运行轨道。他的钟是希腊自古以来最复杂的机器。这座名为“宇宙浑天仪”的钟,在丹第逝世后还工作了数年,直到1530年由于年久失修才寿终正寝。
可是,丹第制造的钟绝对不是欧洲的第一台钟。据说,欧洲第一台能报时的钟是1335年于米兰制成的。
14世纪时,欧洲城镇的钟楼里安装的大钟是采用重力驱动,而不依靠水力。英国的圣·阿尔班教堂、布拉格、伯尔尼以及慕尼黑存留下来的大钟,都带有天文图和小雕像,大部分的城镇钟总是有铁齿轮。
到了17世纪,时摆钟和游丝发条问世。1840年,英国钟表匠贝恩发明了一种电钟。
时至今日,最先进的钟应首推原子钟。早在1946年,美国物理学家利比博士首先将原子钟的原理细细阐明。两年后,在美国国家标准局,世界上第一座原子钟制作成功。
原子钟的运转是借助铯、氨原子的天然振动来完成的,可以在300年内准确运转,只会出现非常小的误差。
在中国唐代,时钟的制作技术有了新的发展。《新唐书·天文志》中记载了一行和尚与工匠梁令瓒制造“水运浑象仪”的实例:仪器旁立有两个木人,其一前置鼓以候刻,至一刻则自击之;其一前置钟以候辰,至一辰亦自撞之。这种以水力带动轮轴使木人自动报时的机械,实际上是一种很了不得的钟。
1088年,北宋苏颂制作了一种水运仪象台。这种仪器不但是一种天文仪器,而且能够计时。它的工作是借助齿轮完成的。现在,世界公认这种仪器是机械钟的祖先。
1600年,意大利传教士利玛窦来中国传教时,将西洋钟传入中国。当时他送给明王朝的时钟是大小两只,大钟鸣时,小钟鸣刻。因为这两只钟的特点是按时自动击打,人们就称它们为“自鸣钟”。
018表的由来
表和钟有很大的区别,后者是用钟摆驱动仪器,而且只能在一处予以固定,而前者就不同了,它是用发条驱动的,而且能够随便移动,甚至佩带在身上。
第一批表的形状是圆的,有超过3英寸的直径。由于表制作得相当精美,所以当时它主要作为装饰品出现,人们并不依赖它来计时,这些表与准确时间的差别不会超过15分钟。最早的表盖是金属的,水晶玻璃直到1610年才得到广泛应用。
可是,表是用发条做动力的。这样,就带来了一个技术问题,就是发条松开后动力会越来越小。要想使表长时间地运转下去,就需要一个调节装置。
1525年到1540年间,一名住在布拉格的瑞士表机械师雅克布·蔡希研制了一种控制装置,被人们称为均力圆锥轮。这种奇妙的仪器能够在表运转的过程中,使发条逐渐变小的动力发挥强大的平衡作用,方法是将一根弦线绕轴缠起来。
16世纪初期,表的发展是沿着两个方向前进的。一种发展方向是表的体积越来越小,后来则有“纽伦堡鸡蛋”之称,形状是椭圆的,不是带在衣兜里而是在一根表链上把表紧紧系住。另一种发展方向是表的体积不断增大,可以放在桌子上或壁炉架上,表中往往有一只铃或钟,可以报时,有的表中甚至有天象图。
17世纪,游丝被发明出来,标志着表的发展又实现了一次大的飞跃。
可是,在当时的欧洲,能够拥有表的只是少数富人、贵族。18世纪,俄罗斯斯尔雪夫城一个精通机械技术的商人,别出心裁地研制出一只天文怀表。这表的表面上缀满星辰,它不仅能显示出月亮的盈亏,还能指出一天里太阳的升落。
怀表一般挂在链子上,置于西装的背心口袋里。到了后来,西方服饰的潮流产生了变化,人们需要不讲究派头、不受服装限制的表。1918年,瑞士的一位钟表匠扎纳·沙奴经过仔细的研究,制造出一种体积较小的表,并在表的两边设计有针孔,安装皮表带或金属表带,使表固定在手腕上。这样,手表就诞生了。经过很多次改进,手表的体积不断缩小,式样也不断翻新。
1922年,伦敦表匠哈伍德成为自动手表的发明者。他创造的这种表有一个转子,依靠佩戴者手臂活动而旋转,自动上发条。紧接着,劳力士公司又将表壳的合缝技术予以改进,这样,防水表问世了,并很快被人们所接受。
1971年,美国德州工程师泰斯和克雷布特利发明了一种数字表,有“跳字表”之称。这项发明被誉为世界制表业最大的革新。
数字表内装有微型的石英钟驱动机构,还有一种发光二极管显示器。从原理上看,机器是用电池发出的电流,使石英晶体以每秒32768次的自然频率不断发生的振动,经过电子控制减为每秒振动一次,于是又使显示器上的数字随之发生一次变动。
20世纪的最后30年,数字表发展的速度非常迅猛。这种表除了显示时、分、秒外,还能显示星期、日历、当地时间、标准时间,兼有秒表、闹表的功能,并能自动分清28天、29天、30天和31天的月份,真是太不寻常了。
019眼镜的由来
在江苏扬州甘泉山的刘荆墓葬中,考古学家就发现了一只小巧玲珑的水晶放大镜。它是一种水晶凸面镜,形状是圆的,镶嵌在一个指环形的金圈内。把它放在非常小的东西上,它能将物体放大四五倍。
刘荆是东汉光武帝刘秀的儿子。可见在东汉初年,中国就具备了相当高超的造镜技术和工艺。这种工艺的出现,为眼镜的出现打下了坚实的基础。
南宋时期,一个名叫史沆的管监狱的小吏,是成形眼镜的发明人。他所发明的眼镜,其外形是一个椭圆形的透镜,所用的材料无非是岩石晶体、玫瑰色石英、黄色的玉石和紫晶之类。
13世纪末,意大利的马可·波罗来到中国。大约在1260年,他在《马可·波罗游记》中记载:中国的老年人看小字时戴着眼镜。由此可知,在中国的元朝初年,眼镜就得到了普遍的应用。
虽然马可·波罗1295年才返回自己的祖国,可他的父亲尼克罗·波罗、叔父马菲欧·波罗却早在1269年就在中国做完贸易,回到故土。可能他们也觉得眼镜很有用,就把这种东西带回了意大利。
可是,到了明朝,中国本土的眼镜却日渐稀少。人们甚至说眼镜是“舶来品”,是由国外传入的。到了清朝,人们把眼镜视为珍稀之物,只有皇室人员才能佩戴。皇帝也觉得这种东西很珍贵,偶尔也把它当做宝贝,赏赐给自己亲近的功臣。
那个时候,一个人如果佩戴眼镜,人们就会觉得他非常威严。当时的镜框是用玳瑁做成的,这种材料是一种珍贵动物的甲壳,而透镜则取材于稀有的宝石。这样一来,眼镜的价格就变得非常昂贵。那时的人们把眼镜架在鼻梁上,并不是看重它增强视力的功能,而是为了在人前显示自己的荣华富贵。
眼镜自从传入欧洲,一直到14世纪中叶才被广泛使用。当初欧洲人也把眼镜看成是体现一个人高贵的身份的装饰品。
1352年,艺术家托马索·达·莫德纳画了一幅名为“普罗旺斯的休”的肖像画,画里的主人公就佩戴着眼镜,表现出一副颇为得意的神态。这是首次表现眼镜的艺术作品。
在另一幅由多米尼克·吉兰达约于1480年所创作的画中,圣·哲罗姆坐在书桌旁,居然也像模像样地戴着一副眼镜。从此,圣·哲罗姆就成为一名风云人物,专门代表眼镜制造商行会的利益,对他们进行庇护。
英国出现第一副眼镜时,受到了很大的嘲讽。但由于人们迫切需要提高视力,眼镜还是在一片反对声中不断普及。最初,眼镜是架在鼻子上的,造成使用者呼吸困难。后来采用了眼镜架,或用皮条把眼镜系在头上,这才解决了呼吸困难的问题。1784年美国的本杰明·富兰克林发明出双光眼镜,眼镜的功能终于得到了完善。
欧洲早期的镜片是一种凸面镜,只能提高远视者的视力。而到了15世纪,矫正近视的凹面镜片也出现了,并受到人们的喜爱。
美国的发明家本杰明·富兰克林曾经对外宣称,自己在1760年发明了远近两用眼镜,尽管在此之前,别人也有过类似的构想,但富兰克林仍然是两用眼镜的发明人。
趣味链接:隐形眼镜是怎样出现的?
世界上第一副隐形眼镜诞生于1946年,是由德国一位名叫师赫尔曼·韦尔克的设计师研制成功的。
韦尔克小时候由于严重近视而不得不佩戴眼镜,眼镜给他的学习、工作和生活带来许多不便。为此,他常常烦恼。韦尔克为改变这种状况,决心要研制一种让人感到方便的眼镜。
韦尔克既是电学家,又是机械设计师,他博学多识,心灵手巧。最初,他用一种有介电性质的有机玻璃材料进行试验,没有取得成功,因为试制出的这种透镜不能直接与角膜接触。
但韦尔克并没有就此放弃,而是坚持研究,终于在1946年研制出一种硬质微型接触眼镜,并取得了成功。随后,韦尔克又在硬质隐形眼镜的基础上,发明了更加适应人体的软质隐形眼镜。
隐形眼镜发展到今天,又有了很大的改进,它由新的高分子材料——甲基丙烯酸羟乙酯聚合后加工制成,是一种直接粘在角膜上的软质隐形眼镜。这种镜片使用起来既舒适又方便,很受近视患者的喜爱。
020沙发的由来
“沙发”,是英文sofa的音译词,是指一种内部装有弹簧衬垫的靠椅。这种家具,据说是印度人发明的。
说起沙发的发明,还有一则有趣的典故。从前,印度有个贵族,因脑血栓导致半身不遂。一个木匠别出心裁,在木架椅上钉上布料,内置棉花之类作为软垫,使病人坐卧都非常舒服。久而久之,这种舒畅耐用的沙发就风行全世界了。
沙发出现在我国还是20世纪初的事情。当时,上海最早出现了沙发。20年代初,广州开始有人仿制。当时上海制造的沙发,专供汽车、轮船作为坐垫用。广州制造的沙发,却是供家庭使用的。解放后,随着现代工业的蓬勃发展,沙发的花样日益增多,并成为寻常百姓家的普通家具。
021地毯的由来
关于地毯的来历,有多种说法。有很多人认为地毯是由席子演变而来的,而席子大致在公元前5000年就出现了。那时候,人们习惯用芦苇来编篮子和席子。西方的地毯,最早在荷马史诗中的《奥德赛》中就有记载了。可是,书中的地毯有人说是织成的,又有人说它是叠成的。至于真相是怎样的,则有待于进一步研究。
中国人在公元前5世纪就会编织地毯,后来这种编织技术传入西亚。从12世纪一直到今天,西亚民族编织地毯的方法一直采用手工方式,工艺并没有得到丝毫改变。
1947~1949年,有一个名叫鲁登科的人,在蒙古和中国之间的阿尔泰山地区,找到了一处公元前5世纪的冰冻墓葬,在墓葬中,他发现了一块地毯。这块地毯是地毯大家族中最古老的一块。
鲁登科还认为,这块地毯是从伊朗传入这里的。在当地的墓葬中,有一些毡制地毯也被人们发现,包括从帆布底子上剪下来的毡片。专家们认为,这些东西出产于当地。
在中世纪的欧洲,如果有覆盖地板的需要,人们往往喜欢使用草席。那时候,地毯主要作为装饰品出现,并不是一种生活用品,价格也非常高,只有富裕家庭才用得起。在当时,东方的地毯名声很大,非常受欢迎。
12世纪的埃及、叙利亚所生产的地毯为欧洲人所熟知。可是,最好的地毯还是阿拔斯统治下的波斯人生产的。很多国家,如印度、高加索、土耳其等,因为受到了波斯的影响,也开始生产地毯,赚得了大笔金钱。
1225年,卡斯提尔的埃莉诺与英王爱德华一世结婚,将一些小地毯带到英国。据说,这些地毯是居住在西班牙的阿拉伯人织的,东方色彩非常浓重。
必须指出的是,中国的藏族、蒙古族和天山南北的一些民族也能够生产地毯。尤其是藏族人织的藏毯,编织效果非常好,受到世界各地人们的喜爱。
1606年,在法国巴黎附近,人们最早用织机生产地毯。以后,机织地毯逐渐增多,地毯的价格也就降下来了。进入18世纪以后,地毯作为一种铺地物品,应用很广。
19世纪末以来,出现了结实耐磨的人造纤维地毯,受到人们的普遍欢迎。
022香水的由来
最早的香水制造者是古埃及的师仙。他们将草药、芦荟、鸢尾、月桂、熏衣草等芳香植物,浸在水中或酒中,制成世界上最早的香水。
公元前1500年,在埃及,香水的使用已经非常普遍。埃及艳后克娄巴特拉奥就经常使用15种不同气味的香水和香油来洗澡,甚至还用香水浸泡她的船帆。当时,在公共场所不涂抹香水是非法的。古罗马人也喜欢把香水涂抹在马的身上,或者掺入造墙的砂浆中。
随着罗马帝国的没落,香水的发展分成了两个不同的领域。一方面,德国教士发明了蒸馏技术。另一方面,香水王国——法国从东方进口独特的香料,并发掘其中的芳香特质。于是,欧洲香水工艺开始进入繁盛时期。
16世纪,意大利出现了浓烈的动物脂香水,随后很快流行到法国、英国和其他欧洲国家。
023染发剂的由来
进入现代社会,人们为了追求美,将头发染成各种颜色。这样就促进了染发剂的产生。
1909年,法国化学家欧仁·舒勒第一次对染发剂进行了总结性试验。他创造了法国无害染发剂。当时有一家公司,名叫奥利亚尔公司。该公司所生产的染发剂的主要成分是对苯二胺,于是专业人员称这家公司的产品为“对”型染发剂。
1927年,人们用有机染料制成一种叫做“速染剂”的染发剂。这类染发剂色彩鲜明、光泽自然,它的发明为染发技术带来了一场革命。
024橡胶的由来