智慧的闪电--世界发明史话_2-第15部分
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1960年全世界平均每人消耗水泥104公斤，1970年为156公斤。
水泥出现以后，用水泥、砂、石和水制作的混凝土，在建筑工程中得到
广泛应用。混凝土凝固以前具有很好的可塑性，能用模子浇注成各种形状，
硬化以后有很高的抗压强度，而且耐火。以后又发明了钢筋混凝土，解决了
混凝土容易破裂的问题，大大提高了建筑质量。水泥成为世界上最重要的建
筑材料之一。
新式取火法——火柴
（1827年）
学会取火是人类文明的重大进步。从考古学的研究来看，周口店的北京
猿人已经有了人为的取火方法。
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过去的取火方法大体有四种：摩擦法、打击法、压榨法和光学发火法。
这当中，最早出现的是摩擦发火法和打击发火法。中国古代传说中有燧人氏
教人钻木取火的故事，所谓钻木取火，就是用一根木棒立在另一块木块上用
力旋转，使它摩擦生热而发火的做法。
在太古时代，主要是用燧石互相打击而取火。到有了钢铁之后，人们便
改用铁块和打火石碰撞的取火法了。
比较科学的取火方法是18世纪末在罗马出现的。那时有人用一根一米多
长的大木棒，在其顶端涂上浓氯酸钾、糖和树胶的混合物，当人们要使用火
时，就把大棒的顶端伸进一个盛有硫酸溶液的器皿里，使二者相遇发生化学
反应而燃烧。这便是火柴的雏形。
1827年，英国化学家约翰·沃克发明了与现代火柴相近似的引火棍。而
这个发明也是很偶然的。有一天，沃克正在集中精力试制一种猎枪上用的发
火药。方法是把金属锑和钾碱混合在一起，然后用一根棍搅拌。这样，棍的
一端便粘上了金属锑和钾碱的混合物。后来，他想把粘在木棍上的混合物在
地上磨掉，以便再利用这根棍来搅拌新配的混合物。然而，正当他把木棍在
地上使劲摩擦时，突然“扑”的一声冒出了火苗，木棍燃烧起来了。
这个发现使沃克非常高兴。他想：如果能利用自己发现的办法制造引火
物，那对人们取火将是多么方便啊！于是，他开始参照自己发现的办法研制
火柴了。1827年4月7日，约翰·沃克制作的第一盒火柴出售了。他的火柴
84根为一盒，售价一先令。火柴盒的一端贴有一小片砂纸，把火柴头夹在砂
纸中间，向外一拉，火柴便点燃了。从此，火柴便在全世界得到了普及。
1830年又出现了黄磷火柴，这种火柴一经摩擦即可引燃，但容易出危
险，而且它的烟有毒。1835年，又有人发明了安全无害的赤磷火柴。到1848
年，德国人又发明了今天通用的安全火柴。火柴的发明，为人类用火提供了
极大的方便。
缝纫机的发明
（1830年）
发明带有针眼的针，可谓是人类历史上最重要的技术进步之一。而针的
出现早得惊人，大约在40000年前的旧石器时代，就有了用猛犸的牙、驯鹿
的骨和海象的牙做成的针。
到18世纪时，有两个英国人在针的使用上做出了新的发明。一位是韦森
霍尔，他在1755年获得了一种双尖针的专利权，这种针的针眼在中间。另一
位是托马斯·圣，他于1790年发明了一个新装置，这种装置具有现代缝纫机
的许多特点，但是没有带针尖和针孔的针。
直到1830年，法国的一个叫坦莫尼尔的穷裁缝才设计出一种真正实用的
缝纫机。这个缝纫机主要是用木头做的，相当笨重。在19世纪40年代，这
种缝纫机主要用来给军队作军服。不幸的是，后来坦莫尼尔的手工工场受到
了洗劫，他本人也险些丧命。但他并没有灰心，决心继续从事自己开创的事
业。他进一步改进了缝纫机，并于1848年在英国和美国获得了专利。
在美国，缝纫机得到了新的发展。纽约的沃尔特·亨特，马萨诸塞州斯
潘塞的伊莱亚斯·豪和艾伦B·威尔逊这几位发明家，在互不通气的情况下，
都独立地设计出了实用的缝纫机模型。伊莱亚斯·豪到英国去出售他的专利
权，但由于贫困，于1849年被迫返回美国。他一回去就发现有不少人已在制
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造缝纫机。在打了许多官司之后，他才得以维护住自己的专利权，并使以后
制造缝纫机的人都尊重他的权利。
缝纫机的发明大大地减轻了妇女的家务负担，也对19世纪60年代以后
的服装款式产生了重要影响。由于有了缝纫机，衣服的制作变得更为容易和
精制。从那以后，缝纫机在设计上虽不断有所改进，有的缝纫机上还装上了
电动机，但就总体而言，缝纫机的基本特点却没有什么变化。
人类通信的新手段——电报
（1837年）
现代生活中，我们许多人都发过电报。这种快速通信手段，不论对人们
的日常生活，还是对军事活动，都具有重要作用。如果问到电报是谁发明的，
恐怕谁都会说是莫尔斯，因为不少书上是这样写的。但电报的发明，实际是
许多人共同努力的结果，莫尔斯只是其中的一位杰出的代表。
制造电报机的最初尝试始于发现电磁场之前。早在1808年，在发明电池
之后，德国解剖学家佐默林就已提出将36个电极置于酸化的水里，每一个电
极都用一个字母或数字作标记，附着在能连接到发报台上的一个电池的电线
上。然而这个系统过于复杂，难以实用。
世界上第一台电报机是由库克和惠特斯通两位教授研制成功的。他们于
1837年获得专利的电报机，其设计是使用五根磁针，分别指向一些不同的字
母。1838年，在伦敦和西德雷顿之间的大西方铁路就安装了一台这样的电报
机。但后来库克和惠特斯通因为电报发明权问题发生了争执，关系破裂，影
响了对电报机的进一步改进。
而此时美国的莫尔斯却正在倾其全力于电报的研制。莫尔斯1806年进入
耶鲁大学学习，他在该校学习的一点儿最初步的电学知识是他发明电报的全
部知识基础。但是，他在校不久就基本放弃了本专业而去专心绘画。到毕业
时，他已经成为一名专业画家了。他曾两次去欧洲大陆学习和展出，得到了
一定好评。
1832年10月2日，41岁的莫尔斯从欧洲留学回国，在船上用晚餐时，
听了一个名叫查尔斯·杰克逊的青年医生，讲解一台被称为电磁铁的新器件
的奇妙功能，并看了他作的表演：当电磁铁联结上电池，给铜丝通电，那铁
块立即产生一股神奇的力量，把附近的铁钉、铁片一下子吸了过去；等到一
断电，那些铁钉、铁片又立即掉了下来，那股神奇的力量便消失了。杰克逊
还说：电流的速度是极快的，不论电线有多长，它都可以瞬息通过。莫尔斯
当即想到：“如果在电线的一个地方能看到电流的存在，不就可以用来向远
方通信了吗？”于是，他下决心使这个想法变成现实。
莫尔斯的设想是：既然骤然切断电路就会闪现电火花，那么电火花是一
种讯号，没有电火花是另一种讯号。这些讯号结合起来，可以代表各种数字
和字母，数字和字母又可以按顺序编排。这样，文字就可以经由电线传送出
去，而远处的仪器可以把讯号记录下来。这就是“电报通讯”的最初构想。
1835年，莫尔斯当了纽约大学教授，于是住进学校，专门进行他的电报
研究。在这里，他得到了化学教授格尔的支持。格尔为他制作了电磁石电池，
并一直在各方面给了他很大帮助。到1835年末，他完成了第一部电报装置。
发报机用刻有沟纹的文字板构成文句，使它慢慢移动，电路则断断续续地发
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出讯号。收报处用电磁石吸引一个摆，摆下装有铅笔，铅笔随摆的摆动在纸
上画出波形线条。这个装置并不成功，接收距离也只有几米，稍远一些，讯
号就接不到了。
此后，莫尔斯又结识了在电磁学上有名的普林斯顿大学教授亨利。在这
之前，亨利就做过利用电磁石在相隔一英里远的地方使电铃响起来的实验。
但由于他轻视实验研究，他把这项经验传给了莫尔斯。这对莫尔斯来说真是
一个意外的收获。接着，莫尔斯又认识了一个来访问母校的前毕业生贝义尔，
他对莫尔斯的发明很感兴趣，并出资在他父亲的铁工厂里研究电报装置。在
这里制作出了与今天电报机基本相同的装置。后来，莫尔斯又研究出了一整
套用点 （·）和划（—）组成的电报符号，后来被称为莫尔斯电码，这种电
码至今还在使用。
1838年1月，莫尔斯同贝义尔合作进行了距离3英里的的电报试验，并
取得成功。到1842年，莫尔斯请求的试验资金被国会通过。于是，莫尔斯用
了两年的时间，架设了华盛顿和巴尔的摩之间的电报线。
1844年5月24日，一个伟大的时刻来到了。在华盛顿的国会大厦最高
法院会议厅里，莫尔斯坐在电报机前，成功地向远在40英里外的巴尔的摩市
他的助手发出一系列电报符号。人类从此开始了用电线传送信息的新纪元。
照相机的发明
（1839年）
照相是一种能把有形之物原样不变地记录下来的技术。古代，人们为了
把物体的形状记录下来，只有采取绘画的方法。但再高明的画师，也难以把
物体的原形毫不走样地记录下来。
为了解决这个问题，人们发明了利用光学原理的照相。最原始的照相机
就是所谓的“针孔照相”。这是通过针孔使物体的像映照在墙壁上的做法。
例如著名画家达·芬奇就曾用这种方法把风景正确地映照在墙上。但是，这
种针孔照相本身并不能记录，只是投影而已。达·芬奇为了把针孔投影记录
下来，曾经对投影的像用铅笔描绘，作为记录。
1802年，英国人维丘德首先利用硝酸银的感光作用，把硝酸银涂在纸片
上，制成了印像片。1827年，法国人尼布斯在锡板或玻璃板上撒上沥青粉末，
上面再敷上一层油或蜡，使之成为半透明体。在阳光下，经过长时间照射，
可以留下实物的白色影子，制成不会消逝的照片。但是，每拍一张这样的照
片，就要在阳光下晒上6至8个小时，这样复杂的过程显然不适合实际使用。
到了1839年，照相技术有了新进展。一位叫达盖尔的法国学者在一个偶
然的机会里发现了一种新的感光材料。达盖尔在研究照相技术时，无意中把
一把银匙放在用碘处理过的金属板上，过了一会儿，达盖尔发现这把银匙的
影子居然印到了板上。这一现象使他大为吃惊。于是他专门磨制金属板，并
在上面涂了碘，用镜头进行拍摄，果然拍下了薄薄的影子。这一成功，极大
地鼓舞了达盖尔的信心。
达盖尔继续向突破照相技术的最后难关进军。又是一个偶然的发现帮了
他的大忙。有一天，达盖尔到药品箱中找药品，突然看到过去曾经曝过光的
底片上，影像已经变得十分清晰。这是什么原因呢？为了找到答案，他每天
晚上将一张曝过光的底片放在药箱里，第二天早晨，在取出底片的同时取出
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一瓶药。他想：如果某一种有效药品被取出箱外，再放进曝过光的底片就不
可能显现清晰。
但是使达盖尔意外的是，当箱子里的药品全部取完后，而底片仍然显像
清晰。这不禁使达盖尔十分惊异。为了彻底查清原因，达盖尔把箱子翻来覆
去进行反复检查，终于发现了箱子里有一些小水银珠。他立刻意识到，奇迹
一定是水银造成的。经过分析后达盖尔认为：因箱子里温度较高，使水银蒸
发影响底片使其显像良好。
为了证实这一判断，达盖尔把曝过光的底片放在暗室里，用水银蒸气进
行试验，果然取得了预期效果。这样，达盖尔就解决了照相的关键技术——
显影问题。接着，他又解决了定影技术，从而彻底解决了照相技术问题。
达盖尔的发明和现在的照相技术基本上是相同的。所以，照相技术的发
明应当归功于达盖尔。
冬天里发明的硫化橡胶
（1839年）
橡胶是人们生活中普遍使用的材料。它的出现有着悠久的历史。早在公
元13世纪时，美洲的玛雅人和阿兹台克人已在普遍使用橡胶制品了。但那时
使用的是生橡胶。而生橡胶有一个致命的弱点：天气冷的时候容易失去弹性，
天气热的时候又会变粘，解决这一难题的是美国人古德伊尔。
古德伊尔家里很穷，在他不满20岁的时候，就对从南美大量流入美国的
橡胶发生了浓厚兴趣，开始搞橡胶的加工成型。最初，他和朋友合资用生橡
胶制做了几百双长筒靴。在寒冷的冬天，这种胶靴穿起来还好，但一到夏天，
胶靴就变得又粘又缩，不成样子。古德伊尔下决心进行生胶的改质。
但是，古德伊尔缺乏化学知识，对橡胶的本性并不了解。他的努力困难
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