书城文化新编万事由来全集
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第65章 邮政·交通(3)

公元前2000多年前,古巴比伦人突发奇想,在幼发拉底河下修建了一条水下人行隧道,足有900米长。这项工程开了隧道建设的先河。到了公元前36年,罗马人在那不勒斯和普佐里之间开凿了婆西里勃道路隧道,有1500米长。

中国的东汉政府也开凿了古堡斜道上的石门隧道,地点在陕西汉中。

隧道的开凿是非常艰难的。为了避免土石风化和坍塌,或是阻止地下水流浸入隧道,就要把周边衬砌起来。为了省去衬砌的麻烦,隧道工程往往选择在坚硬的岩石中开工。但开凿坚硬的岩石非常困难,古人左思右想,终于想出了可行的办法,就是先架上柴火把岩壁烧热,再用冷水往上浇,这样岩石在热胀后会突然冷缩,进而开裂,使人开凿起来方便一些。

1826年,英国人修建了泰勒山隧道。该隧道足有770米长,是第一条铁路隧道。随后,英、美、法各国相继修建了大量铁路隧道。1872~1881年,圣哥达的双线铁路隧道建成。它从阿尔卑斯山脉穿过,长达14998米,是19世纪最长的铁路隧道,工程耗时9年才完工。

进入20世纪以后,日本修建了很多壮观的铁路隧道。1974年,长18675米的新关门海底双线铁路隧道建成。1981年,又开凿了世界上最长的山岭铁路隧道——大清水双线隧道。该隧道长达22228米。而连接本州与北海道的青函海底隧道,是当今世界上最长的海底铁路隧道,长度达到了53850米。

1887~1889年,中国在台北至基隆修建了狮球岭隧道,这是国内第一条铁路隧道。

很多科学家还有在水下建公路隧道的构想。1927年,在美国纽约,一条穿越哈得孙河的霍兰公路隧道建成。1934年,英国在利物浦修建了穿越默西河的公路隧道。1941年,荷兰政府在鹿特丹建成了一条公路隧道,该隧道穿越马斯河而过,显得极有气势。

1970年,中国在上海建成了一条公路隧道,它从黄浦江下穿越而过。1981年,埃及也建成了一条穿越苏伊士运河的公路隧道——哈姆迪隧道。

时至今日,在全球范围建成的水下公路、铁路隧道已经超过100条。论长度以日本为首,论数量让美国称尊。穿越水域的水下隧道与跨越水面的高架桥相比,具备很多优势:既不会对水上和地面交通产生不利影响,又不会妨碍到河流两岸、港口的资源开发。真可谓一举多得!

隧道工程的出现,使人们能够轻易地穿过高山峻岭,跨越江河湖海,也使交通的触角伸得更远更广,为人类的生产与生活提供了极大的方便。

趣味链接:海底隧道是如何出现的?

英法之间的英吉利海峡海底隧道世界闻名,它极大地方便了英国和欧洲大陆的交通。那么海底隧道是如何出现的呢?

海上交通受天气条件的影响很大,一旦有大风或大雾,轮渡就要被迫中止。海峡是海陆交通的要冲,为解决这种横跨海峡、海湾的交通运输问题,同时又不妨碍海峡、海湾中船只的正常航行,各国开始建造海底隧道。

日本是世界上最早建设海底隧道的国家。日本的青函海底隧道全长53.85公里,位于海底的部分有23.3公里,主隧道直径11米,铺设两条铁路。从开工到1987年通车,历时23年,耗资37亿美元。

英吉利海峡隧道是当代海底隧道的典范。它联结英法两国,全长53公里,海底部分有38公里,投资170亿美元,是世界上造价最高的海底隧道工程。

020红绿灯的由来

交通信号灯是由铁路信号灯演变而来的。

1868年,英国政府在威斯敏斯特的议会大厦前安装了一盏红绿灯,在十字路口指挥交通。这盏灯就是世界上第一盏红绿灯。他的发明者是奈特,英国的一位铁路信号工程师,他参考铁路线上的信号灯,创造了一种公路信号装置。

这种灯有信号杆和供夜里使用的红、绿两色的煤气灯。红灯亮时,表示车辆需要停下;绿灯亮时,表示车辆可以正常行驶。这种灯没有实现自动化,是由一个警察用手进行控制。

由于当时尚未发明电灯,所以信号灯用煤气作光源。然而不幸得很,这世界上第一盏红绿灯用后不久即发生爆炸,一名警察因此受伤致死。从此以后,人们不敢再试验交通信号灯。

现代的红绿灯直到1914年才出现。启用这盏灯的是美国俄亥俄州的克利夫兰市政府。这盏灯不再是煤气灯,而是一种电气灯。灯的颜色不是三色,而是红、绿两色。

1918年,美国纽约市第一次出现了三色红绿灯。这盏三色灯安装在街心的岗亭上,以便于警察指挥交通,但还需要通过人工加以控制。不过,灯的颜色还不是红、黄、绿三色,而是红、绿、琥珀三色。

没过多久,与之相同的红绿灯在美国的底特律得到使用。再过了一段时间,三色灯终于普及到美国全境。

三色信号灯传入欧洲后,欧洲人也接受了它。

1925年,英国伦敦街头出现了自动交通管理灯。它最初安装在圣詹姆斯大街和皮卡迪利大街的交叉路口上。当时在街心设了一个小屋,屋里的交通警察就是这盏灯的控制者。三色灯的的形状与铁路信号箱非常相似。

1926年,在沃尔弗汉普顿的一个街道交叉处,装备了有间隔自动转换信号的红绿灯。

1932年,在英国伦敦市老区的格雷斯恰奇大街和科恩希尔大街的交叉处,出现了一盏红绿灯。同年,人们对红绿灯进行改进,由车辆压迫道路中的压力板,从而使红绿灯实现自动控制。

现在,世界各国的红绿灯一律采用红、黄、绿三种颜色。在一些大中城市,在那些人员流动大的路口,还出现了一种可由行人予以控制的红绿灯,这对行人特别是老人、孩子来说,提供了更加有力的安全保障。

而且,美国加利福尼亚州的旧金山和其他城市,红绿灯往往与旗语信号、铃铛相配合,从而使色盲人士获益。

趣味链接:交通信号灯为什么还要有个黄灯?

我国已故着名电机专家胡汝鼎教授,20世纪20年代曾留学美国,当时的城市指挥信号灯只有红绿两色。

有一天,他在街上欲穿越马路,红灯熄了,好大一会儿,绿灯才亮。此时,他正想过去,可是有一辆拐弯的小轿车从他身边一擦而过,差点出事故。这引起了他的深思,怎样能使行人穿越马路时更安全呢?

一天,他突然萌发出一个想法:在红绿灯中间再装上一只其他颜色的灯,专门用于提示车辆转弯,不就解决问题了吗?用何种颜色呢?他想到了黄色:这是所有色谱中明度最高的颜色,它的易见性仅次于红、橙。黄色玻璃的透光能力最强,黄色本身又寓警告之意。

不久,他的想法被当局采纳,即用黄色指挥信号灯来指示车辆转弯,提醒行人穿越马路时注意。

从那以后,红、黄、绿三色交通指挥信号灯就竖立在世界各地的马路交叉路口了。

021灯塔的由来

公元前5世纪,古希腊人就开始修建灯塔,使其在夜间指示港口,保护往来的渔民和商人。

公元前300~前280年,在埃及尼罗河流向地中海的出海口,建成了一座灯塔,它就是赫赫有名的亚历山大灯塔。该塔高117米,塔顶有一个金属篮,人们如果在篮中点燃火炬,就能使人在50公里外的海面望见它。

在着名的“世界七大奇观”之中,亚历山大灯塔榜上有名。

古罗马时期,由于航海极其发达,所以每个港口都出现了规模较小的灯塔。立在罗得岛上的巨人远远望去,好像是一座青铜雕塑,实际上它是一座灯塔的遗址。该灯塔的灯火经过玻璃镜反射后,能使在56.3公里外海面上的人看见它。可惜的是,在公元前224年,一次地震使这座灯塔失去了导航功能。

中世纪时期的1130年和1304年,人们分别在意大利的热那亚以及里沃纳修建了灯塔。

1698年,英国人在普利茅斯修起了一座木结构的灯塔,它就是埃迪斯通灯塔。该灯塔毁于一场风暴,在30年后,人们重造了它。为了使它更加坚固,人们将该灯塔改成橡木和铁结构,但它又毁于一场大火。

最后,斯米顿将灯塔改成混凝土结构。灯塔里点蜡烛,后面用金属镜反射蜡烛光。这座灯塔最终成为海中灯塔的典范。

到了18世纪,人们通过仔细研究,对灯塔进行了重大改进。进入近代以后,水运的发展非常迅猛,这使得人们又产生了大量兴建灯塔的构想。

1759年,一位名叫约翰·史密顿的英国人,发明了将凝固混凝土用于水下的方法。这项伟大的发明,使得灯塔建筑在18世纪下半叶兴旺起来。这时的灯塔还利用抛物线反光镜,使亮度大大增强。

1782年,一种新的灯光装置问世,发明者是瑞士科学家亚冈。这种新装置利用了环形灯芯,使空气吸入量大大增加,导致油灯比以前要明亮10倍。

1827年,在法国查锡龙的一座灯塔中,弗雷斯内尔利用能够聚光的曲线形金属反射器,设计了第一个聚光灯装置。1862年,英国人在南部海岸邓吉尼斯修建了一座灯塔,灯塔中第一次安装了电灯。从此以后,现代灯塔开始出现。

022热气球的由来

热气球是最早载人上天的工具。其实,利用热空气升上蓝天的的方法最早是在中国出现的。在2000多年前的西汉王朝,一部叫《淮南子》的着作中,记录了一个非常有意思的试验。有人把鸡蛋挖空,在空壳里点火使空气加热,蛋壳就能自动飞起来。这充分说明,中国人很早就注意到热空气能浮升物体。

中国五代(907~960年)时,有一个名叫辛七娘的妇女,在作战中用竹篾扎成方架,糊上纸,做成大灯,下面用松脂点燃,于夜间靠热空气把纸灯送上高空,作为军事信号。这种灯实际上是世界上最早的热气球,叫做“松脂灯”。

松脂灯比欧洲的热气球要早上好几百年。只不过,松脂灯不能载人、载物,与后世欧洲的热气球相比,就相形见绌了。

1731年,俄国有一个人想利用热气球飞离地面,但飞行没有成功。

1783年6月5日,在法国东南部的昂诺内小镇,一个喜欢科研的青年叫约瑟夫·蒙戈菲尔,准备将自己制作的直径为10.6米的热气球升上蓝天。

这只热气球其实就是一个丝质球形口袋,他将口袋底朝上,口朝下,然后将其中的稻草和木柴迅速点燃。这样一来,袋内充满了热的空气。渐渐地,这只充满热气的气球终于离开地面,升上天空,飘然远去。此次飞行持续了10分钟,飞行距离为2.4公里。这只气球便是欧洲最早的热气球。而制作热气球的灵感,则来自于炊烟上升现象对他的启示。

在热气球成功上天之后,蒙戈菲尔想,如果球做得大些,就会增大浮力,把物品带上天。这种试验不是更有意思吗?于是,他花费了很大精力,制成一个颇似大鸭梨的气球。这只气球的直径足有12米,长度达到了17米。球体的表面蒙上轻质的纱布,上面还糊了一层保护纸,防止气球漏气,以免前功尽弃。气球的下面吊了一只柳条笼子,笼子里装上了一只公鸡、一只鸭子和一只山羊。

当年9月19日,蒙戈菲尔来到首都巴黎,在凡尔赛宫前的广场上进行公开表演。前来看热闹的人山人海。这次实验连法国国王路易十六也惊动了。他对热气球很感兴趣,于是带领一些官员前来观看。

气球中充入热空气,升到500米高空,飞行了8分钟,气球吊篮里的家畜安全无恙。然后,气球在3公里以外的地方安全着陆。整个飞行试验非常圆满。

路易十六非常高兴,欣然同意进行载人飞行试验。国王想到,乘气球升天很危险,一般人可能不愿意去。于是,他找到两个死刑犯,请他们上天一趟,还宣布成功后就免他们一死。可他俩一听说要上天,吓得苦苦哀求,宁死也不肯登上气球。

有两位科学家罗依尔和阿兰德,他们非常年轻,对新事物充满着好奇。两人知道了气球载人这件事,就去见路易十六,并想成为世界上第一个上天的人,希望让他们来做试验。国王同意了。

1783年11月21日,世界上第一个载人热气球准备升空。这只气球的形体非常惊人,直径15米,高度达到23米。闻讯赶来观看试飞的人依然很多,广场的地方不够,连房顶上也站满了人。只见罗依尔和阿兰德登上气球后,将缆绳解开,气球慢慢升起,一直升到300米的空中,然后开始飞行。气球越过塞纳河,热空气渐渐变冷后,它安然落地。

整个飞行过程仅仅用了半个小时。而科学家罗依尔和阿兰德成为了世界上最早飞上天的人。

热气球作为一种载人的飞行器,与后来出现的飞机相比,要早120年之久。

023飞艇的由来

飞艇的先驱是人们常常提到的热气球。当时,因热气球不易被有效控制,于是,人们开始研究新的飞行工具。

1784年,法国的罗伯特兄弟经过不断研究,制作了一艘长15.6米,直径9.6米的人力飞艇。他们认为,飞艇在空中飞行和鱼在水中游动差不多,于是就把它做成一条鱼的形状。到了7月6日,他们试飞这艘飞艇,当气囊中的氢气充满之后,飞艇向上升了起来。

可是,随着高度的不断增加,大气压逐渐降低,气囊内的氢气不断膨胀,眼看气囊就要被胀破,当时的情况真是危急万分!艇中的罗伯特兄弟非常着急,就拿出小刀,在气囊上刺了一个小孔,使一些氢气放出,飞艇终于安全降到了地面。这次试验启示他们在气囊上安了一个放气阀。

两个月后,两人带着改进后的飞艇再次进行飞行试验。当时,由7个人划桨作为动力,使飞艇向前飞行,这样持续了7个小时之久。

1872年,法国人特·罗姆在人力飞艇的研制上改用螺旋桨来取代划桨。他制成的飞艇长36米,直径15米。加上吊舱,高度达到了29米,可载8人。螺旋桨直径9米,几个人轮流转动螺旋桨,使它产生拉力牵引飞艇前进,时速10公里,与划桨的飞艇相比,它无疑是一个进步。

没过多久,另一个法国人卡奴·米亚受到自行车研究的启发,发明了一种脚踏式螺旋桨飞艇,引起同行的关注。这种单人飞艇使时速提高为16公里,与手转螺旋桨飞艇相比,又显得快了一些。

1884年8月9日凌晨,在法国首都巴黎,一艘名为“法兰西号”的飞艇开始试航,它长51米,直径8.4米。它用蓄电池供电的电动机做动力,在离出发点4公里处返航。等飞艇降落到距地面80米的高度时,艇上的人就把缆绳丢下,由地面上的人来固定。

试飞过程费时25分钟,飞行时速达到24公里,这次试飞堪称一次壮举。在场的人们见证了人类对飞艇的第一次成功操纵。

德国有一位名叫菲迪南德·格拉夫·齐柏林的将军,在退役后将精力转向科学研究,发明了硬式飞艇。这种硬式飞艇使用金属骨架,外面蒙涂胶布而制成。

从1900年起,他潜心研究,将制作的硬式飞艇命名为“Lz系列”。后来,他又与法兰克福《时代报》的记者艾肯纳一道,成立了德拉格公司,这是世界上第一家航空公司。