第 10 节
作者:
古诗乐 更新:2021-02-20 17:23 字数:5373
的。
高压锅的问世
(1681年)
高压锅作为厨房用具的历史并不太长,但它的出现却是300多年前的事
了。发明高压锅的是法国科学家帕平,他于1647年出生于法国的布卢瓦,后
来到伦敦,担任著名科学家波意耳的助手。由于他有很多发明创造,成为了
英国皇家学会会员。
帕平早就有发明高压锅的念头。他想,既然水沸腾的温度可以随着压力
的升高而上升,那么,要是把盛水的容器密封起来,在使蒸汽不外泄的情况
下加热,器内的压力增高,沸点也会超过 100℃。如果把食物放在这样的容
器里,一定会熟的更快,煮的更烂。按照这一设想,他开始进行试验。
在密闭的容器里给水加热是很危险的。因为蒸汽不能外泄,它对容器的
压力就要大大升高,最后就会像炸弹一样引起容器爆炸。为了使容器内的压
力不致于太高,帕平发明了一个减压装置,用它使蒸汽在达到危险压力以前
就放泄出去,这个装置就是现在高压锅上的“安全阀”。帕平给他发明的安
全高压锅取了个名字叫“消化器”。
高压锅的初次使用是在皇家学会会员的一次集会上,帕平用他发明的高
压锅做了菜请大家品尝,给大家留下了深刻的印象。当时出席这次集会的皇
家学会会员约翰·叶维林在他的日记中这样写道:1681年4月12日。这天
下午,几位皇家学会会员受帕平的邀请共进晚餐。席上的鱼、肉全是用帕平
的“消化器”烧煮的,连最硬的牛羊肉都煮得像奶酪一样稀烂,只用了8盎
司的煤就煮出了大量的肉汁。用牛骨煮的肉冻香气扑鼻,是我从未吃过、也
从未见过的。
1681年,帕平写了一本书介绍这种装置,这本书包括一幅高压锅结构图
和详细说明其结构的文字,并用若干章的文字详细介绍了用压力锅做羊肉、
牛肉、兔子肉、鸽子肉、鲭鱼、狗鱼、大豆、青豆等食物的情况。帕平一再
强调说,用这种烹调法能保留用其他方法不能保留的香味和营养成份。
英皇查理二世对这一发明极感兴趣,并特地命令帕平为他制造了一个,
放在白金汉宫中国王的实验室里。
若干年后,帕平开始任皇家学会的临时实验室主任,1712年前后逝世于
伦敦。
是谁发明了蒸汽机
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(1698年)
一提到产业革命最重要的条件——蒸汽机的诞生,人们立刻会联想到瓦
特的名字。但事实上,最早发明蒸汽机的并不是瓦特。
应当说,利用蒸汽作动力的思想是由来已久的,最有名的是亚力山大时
代的天才人物海隆。早在公元前二世纪,他就曾用热空气和蒸汽作动力开动
过机械玩具。只是由于当时的社会生产力状况对这种人为的动力源尚无迫切
需要,因而海隆的试验不过是供人们一时玩乐而已。
到17、18世纪,随着社会生产力的发展,对人工动力的需要逐步突出了。
当时英国要解决采煤炼铁问题,而采煤需要强大的动力在矿井中排水。据说
有一个矿竟用500匹马来做这项工作,这就大大影响了矿主的赢利。于是,
人们开始进行各种各样蒸汽机设计和制造。而最先取得成功的,是纽科门。
纽科门是达特默恩的一个金属器具商,他对德温和康沃尔的矿井很熟
悉,知道矿井的抽水是一个难题,他决心解决这个问题。后来,他花了 10
年的时间作实验,终于在 1705年搞出了第一台用蒸汽推动活塞工作的抽水
机。其工作原理是:蒸汽机有一个顶上开口的垂直汽缸,活塞杆用链子连在
枢轴上转动的横梁的一端,泵杆则用链子连在横梁的另一端。当泵杆下降时,
其重量便将活塞从汽缸中提起。与此同时,一个阀门打开,让从锅炉来的蒸
汽在活塞下充满汽缸。当活塞到达顶点时,蒸汽供给卡断,另一个阀门打开,
开始喷射冷水,蒸汽的冷凝在汽缸内造成真空,活塞上端受到的大气压力便
将活塞下推。这种动力冲程举起泵杆,从而将矿井的水抽出。这台蒸汽机的
诞生,是人工动力上的一个重大突破。但因耗煤量太大,在远离煤矿的地方
难以应用,不能满足当时的需要。
对纽科门蒸汽机进行根本性变革的是瓦特。瓦特是英国商人的儿子,19
岁到伦敦当学徒,学习仪器制造,21岁在格拉斯哥大学修理和制造仪器。瓦
特经常和一些教师讨论改进蒸汽机的问题,增长了不少科学知识。在 1761
年和1762年,他做过一些改进蒸汽机的试验,但没有取得进展。
1764年,学校把一台纽科门蒸汽机交给瓦特修理。瓦特在试图降低蒸汽
消耗量的努力失败后,开始探讨蒸汽机的工作原理。他发现纽科门蒸汽机效
率低的一个原因是消耗不少热量用来加热汽缸本身。他想到,如果冷却在汽
缸外的另一个容器里进行,那就既有利于降低冷却温度,又有利于保持汽缸
的温度。经过实验,果然证实了他的设想。
1765年,29岁的瓦特发明了带有单独冷凝器的蒸汽机。由于把汽缸和另
外一个冷凝器相连接,使用过的蒸汽在冷凝器中凝结成水,这就能使汽缸在
运行中始终保持一定温度,从而大幅度地节省了燃料。四年之后,瓦特取得
专利权,并被称为“专利之王”。
瓦特并没有因此满足,他在伯明翰的机械厂主博耳顿的合作与支持下,
继续进行实验。后来,他又发明了蒸汽机的分汽阀以及能使蒸汽机往复运动
变成旋转运动的机构。这样,蒸汽机在它的主要方面就和今天差不多了。
发明蒸汽机之后,瓦特又在考虑怎样表达这种机器的效率问题。在这之
前,人们是用马来作动力,所以人们对于马有多大气力有个习惯的估计。瓦
特想到,说明机器效率最好是和马来比较。于是,他从一家啤酒厂借来几匹
拉车的马进行试验。他用一个重100磅的东西,拴上一条长长的绳索,再把
重物放进深井里,然后通过一个滑车用马拉。结果,这匹马拉着100磅的重
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物,每分钟可以走220英尺,每分钟可做22000英尺磅的功。考虑到滑车的
摩擦会消耗一些气力,瓦特又给220英尺加上了50%,成为330英尺。这样
所做的功便相当于每分钟33000英尺磅,即每秒550英尺磅了。他把这个数
字称为一“马力”。“马力”这个单位就是这样来的。
打字机的问世
(1714年)
打字机作为一种重要的现代办公用具,是在18世纪初发明的。1714年1
月7日,安妮女王向一个叫米尔的工程师颁发了一份专利证书。证书上说:
“他谦恭地请求把他的发明献给我们。这是他花了许多的时间和精力,不惜
破费,终于研制成功,后来又逐步改进,使之臻于完善的人造机器或方法,
用它可以把字母单个或连续地打印出来,就像在书写一样。不管什么样的作
品都能整齐而准确地打印在纸上或羊皮纸上,跟印刷的没有区别。”
关于米尔的新发明,没有图纸或模型存留下来,有些人认为它可能只是
一张图纸。虽然这样,人们还是普遍认为米尔是打字机之父。然而,打字机
并没有很快推广。这是因为18世纪并不急需打字机。当时人们仍然习惯于使
用笔录的方法。像拿破仑的秘书梅内瓦尔和布里内,能够将这位伟大人物的
谈话记录下来,即使他以普通的速度讲话,一连讲数小时,他们也能记得很
清楚,而且准确无误。在以后的100年里,出现了许多关于机械记录器的论
文,但机械记录器还只是一种设想,并未制造出来。
1829年,美国底特律的伯特发明了“伯特家用书信复写器”,并获得了
美国的打字机专利证书。4年之后,法国马赛的普罗简制造出了他自己设计
的打字机。他宣称:打字机的打字速度和用笔写的速度不相上下。
与此同时,在密尔沃基的克兰斯特伯机械厂里,肖尔斯和格利登正在研
制一种连续地给书页编码的机器。格利登想到:“为什么不能把编码机造得
既能写数字,又能写字母和单词呢?”于是,他与肖尔斯开始用一个木制模
型来解决这个问题。虽然它没有活动键,而且只能打大写字母,但它是一台
很好的打字机,并很快被两位商人——登斯莫尔和约斯特购买了生产打字机
的专利,1873年开始生产。
但当肖尔斯的打字机在1876年的博览会上展出时,并没有引起人们的兴
趣。它被博览会上展出的另一个发明——电话机挤到一边去了。为了推销打
字机,雷鸣顿公司采取了把打字机借给数百家公司使用的办法,这样才逐步
打开了市场。
肖尔斯是个谦逊的人,像许多发明家一样,当他的想法实现之后,他就
隐退了。他在去世之前写的一封信中说到发明打字机的价值时说:“关于打
字机的价值,我在初期所能感觉到的,它显然是人类的福音,特别是妇女的
福音。我感到欣慰的是我为发明打字机作出了贡献。我制造了一部我从未见
过的好机器,全世界都会从中获得好处。”
目前世界上已有几百种不同类型的打字机,如上行打字机、前行打字机、
带打字轮的钟型打字机、带打印杆的打字机等。现代精巧的电动打字机,比
原来怪模怪样的打字机进了一大步,但肖尔斯的键盘却几乎毫无改变地保留
了下来。
纺织工业的重大发明——飞梭
(1733年)
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飞梭是18世纪英国棉纺织工业的三大发明之一。它是由英国兰开夏的一
个自由农民的第12个孩子——约翰·凯伊于1733年发明的。
几百年以来,纺织工人一直是用手纺机纺织,将带线的梭子缓慢而费力
地从一只手抛到另一只手。约翰·凯伊的发明是:在织机的两边装上了梭盒,
梭盒用一个长木板连接。在每一个梭盒内都有一根水平的金属杆或锭子,自
由地随锭子滑动的是一个皮带传动器或皮结。每一个皮结上系着一根松松的
绳子,这些绳子通过一根棍子或清棉棒连接在织机中央,棍子或清棉棒握在
纺织工人手中。通过清棉棒朝一边拉和朝另一边推的方式,一个纺织工人用
一只手就能使每一个皮结按时滑动,带动梭子,将其抛到织机的另一面的梭
盒里。凯伊还引进了轮子,以减少梭子运动中的摩擦。
凯伊的这项发明,使人们能用比以前快得多的速度织出各种幅宽的布
来。但是用手纺机的人却很不欢迎凯伊,有些采用飞梭的人甚至拒绝交费。
1747年,凯伊终于离开英国去了法国,最后在穷困潦倒中死于异乡。
尽管如此,这项发明的简单实用性保证了它的成功。飞梭的发明,大大
地促进了棉布的生产,增加了纺织品的产量。更为重要的是,它启示着人们
去寻求更快的纺纱方法。
征服天火的设备——避雷针
(1752年)
在18世纪以前,人类对于雷电的性质还不了解,那些信奉上帝的人,把
雷电引起的火灾看作是上帝的惩罚。但一些富有科学精神的人,则已在探索
雷电的秘密了。
1749年,波尔多科学院悬赏征求这样一个问题的答案:“在电和雷之间
有什么类似之处?”一个叫巴巴雷特的医生在论文中宣称:电跟雷是一回事。
他的论文因此而中奖。
然而,真正以科学实验寻求答案的,却是美国的富兰克林。富兰克林出
生于北美东海岸的海港城市波士顿。在他出生时,他的父亲已经51岁了。在
他前面已有了11个哥哥和姐姐。富兰克林的父亲原是英国的一个染匠,为逃
避斯图亚特?