智慧的闪电--世界发明史话_2-第4部分
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修有石级，一直下到水面。建于1527年的奥尔维托地区的桑帕特里齐奥大井
就是这样造的，它有一个双螺旋形的盘梯，连骡子也能沿着盘梯一直下到井
底。
所有这些井都是挖的。直到17世纪才出现钻井的方法。最先钻井的是意
大利人，他们用手钻钻井，但开始也要先挖到相当深度，然后才试着钻下去。
钮扣的发明与使用
（公元前3000年）
钮扣的出现，是一个重要发明。它不仅是人们衣服上所不可少的东西，
而且是重要的装饰品。钮扣是什么时候发明的呢？据有关资料介绍，在公元
前3000年就有了钮扣。比如，在印度谷的莫亨乔达罗发现了一个用贝壳雕琢
成的护身符，护身符上穿了两个孔，这很可能是当作钮扣的。
从中世纪的晚期起，人们不仅用钮扣来固定东西，而且还用它作装饰品。
在13世纪的英国，衣服用钮扣来装饰。钮扣是用一般金属制作，或者用银、
用镀金材料制作。
用钮扣扣衣物大约是在14世纪开始的。这时的钮扣用贵重金属、水晶和
玻璃之类的东西制作，多为妇女所使用。这些钮扣从肘部一直扣到袖口。
钮扣普及的先决条件，是价格便宜。在18世纪，伯明翰变成了英国制造
钮扣的中心。由于产量逐渐增加，机械的效率越来越高，钮扣的价格就慢慢
地降了下来。此时的钮扣大都是用薄金属板冲压而成，钮扣背面焊上穿线孔。
1807年，一个叫桑德斯的丹麦人又发明了一种制造钮扣的新方法，这种
方法是用机械把两个金属圆片扣在一起。他的儿子在1825年用比较灵活的帆
布凸出背面取代了金属背面，这样就大大降低了钮扣的造价。
19世纪，制造钮扣的材料多了起来。其中有两项最重要的创新，即用软
化的牛蹄制作角质钮扣和用一种坚果的核制作钮扣，两者的造价都十分便
宜。
历法的发明
（约公元前3000年）
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人类在以采集和渔猎为生的旧石器时代，已经对寒来暑往的变化、月亮
的圆缺、动物活动的规律、植物生长和成熟的时间，逐渐有了一定的认识。
新石器时代，社会经济逐渐进入以农、牧生产为主的阶段，人们更加需要掌
握季节，以便不误农时。古代的天文历法知识就是在生产实践的迫切需要中
产生出来的。
在中国，相传黄帝时已有了历法。不过，根据考古资料的印证，应当是
帝尧时有了历法。《尚书·尧典》中说，帝尧曾组织了一批天文官到东、南、
西、北四个地方去观测天象，以编制历法，向人们预报季节。其中的羲仲，
被派到东方嵎夷旸谷的地方，观测仲春季节的星象，祭祀日出。
古埃及大约在公元前2780年，创造了一年365天的回归历或太阳历。他
们还经过50年的研究，制定了基于尼罗河泛滥的历法。尼罗河经常泛滥，它
的泛滥对埃及的庄稼和人民的生活都至关重要。埃及人把一年分为12等分，
余下5天作为节日。
从公元前747年起，巴比伦天文学家已开始从一个固定的时间点计算一
年内的时间。古希腊的塞琉西王朝 （从约公元前280年起）也是从一个固定
点记录时间的。
在美洲，玛雅人 （公元600年至800年）和阿兹台克人 （约公元1300
年至1500年）把宗教与历法结合的极其紧密。特别是玛雅人，他们很懂得天
文学。他们把一年算作365天。一年由18个单位组成，一个单位为20天，
另外还有5天，是“不吉利的日子”。
由于真正的太阳年实际上是365天5小时48分46秒，到罗马时代，正
好365天的阳历就需要修改了。公元前46年，凯撒听取了索西格内斯的意见，
改革了历法。按改革后的历法，每隔4年有一个闰年，增加一天。一年的12
个月份为大月和小月，大月31天，小月30天。在不是闰年的时候，2月只
有29天。
然而，罗马人的改革也没有使历法变得完全准确。到1582年，按当时的
年历，春分应在3月11日，而实际上应当在3月21日。由于对教会来说，
准确地确定全世界的万圣节和宗教节具有重大意义，于是教皇格雷果里十三
世便再次改革了历法，使1582年的10月4日变成了10月15日。为了避免
发生错误，改革后的历法是每个世纪内24个闰年而不是25个闰年。
许多信新教的国家都逐渐改用了格雷果里历。英国在1752年采用了这一
历法，由于要在英国的旧历法上加上11天才能跟新历法一致，于是发生了历
史上著名的人们要求归还11天的骚乱。其他国家接受这一新历法的时间有先
有后，如俄国在1917年十月革命之后才改革历法，而泰国直到1940年才开
始采用格雷果里历。
铁的制造技术
（公元前2700年）
铁广泛存在于地球表面上的土、石当中，但都很分散，量也不大。它集
中存在于铁矿石里。为了把铁从铁矿石里提炼出来，首先要把矿石用高温烧
化。古时候的办法是在地上挖个坑，坑里装上矿石和木柴，然后点火燃烧使
矿石熔化，矿石里的铁便熔化而和石质分离流出。
在叙利亚北部的特尔沙贾巴扎发现了约公元前2700年的这种熔铁，在特
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拉斯马尔发掘出了约公元前2400年的装在铜柄上的锈蚀的铁刀。在乌尔出土
了一个约公元前2000年的锻冶场的遗址。
但在这个时期，熟铁是非常昂贵的，它不是用来作日常用品，而是用来
作装饰品和仪仗队的武器。比如，在著名的荷马史诗中，就是把黄金和铁相
提并论的。
熟铁是很软的，做武器容易卷刃，解决这个问题的办法是用钢。古人使
熟铁变成钢的办法，是用“渗碳”的方法。这种方法也和炼制熟铁一样，把
熟铁烧红，趁热锤打。这样反复加热，反复锤打，不断使碳从熟铁表面渗入
里层，就成为一层坚硬的钢。
在这个过程中，人们体验到了铁在什么情况下最坚固，以及如何使铁变
得更加坚固的技术。在公元前1500年的亚美尼亚地区，已经实行了这种“渗
碳”炼钢的方法。以后又有了叫做“淬火”的技术，就是把铁先用“渗碳”
法炼成钢，再加热，紧接着把它投入到冷水中去。这样一来，钢就变得非常
坚硬了。
但经过“淬火”的钢会稍稍变脆，容易断裂。为解决这个问题，人们又
发明了“回火”这项重要的技术。“回火”就是把经过“淬火”的钢再次加
热到不太高的温度，然后使它缓慢地冷下来。这样钢的脆性就大大降低，成
为坚韧的材料了。
这一系列的发明都是在漫长的岁月里，由很多不知名的人完成的。他们
也许从未获得过发明家的称号，但他们的确为人类文明做出了重要贡献。
玻璃的发明
（公元前2000年）
关于玻璃——这一现代生活中司空见惯的建筑材料的发明过程，有一段
颇富传奇色彩的故事：
很久以前的一个阳光明媚的日子，有一艘腓尼基人的大商船来到地中海
沿岸的贝鲁斯河河口，船上装了许多天然苏打的晶体。对于这里海水涨落的
规律，船员们并不掌握。当大船走到离河口不远的一片美丽的沙洲时便搁浅
了。
被困在船上的腓尼基人，索性跳下大船，奔向这片美丽的沙洲，一边尽
情嬉戏，一边等候涨潮后继续行船。中午到了，他们决定在沙洲上埋锅造饭。
可是沙洲上到处是软软的细沙，竟找不到可以支锅的石块。有人突然想起船
上装的天然结晶苏打，于是大家一起动手，搬来几十块垒起锅灶，然后架起
木柴燃了起来。饭很快做好了。当他们吃完饭收拾餐具准备回船时，突然发
现了一个奇妙的现象：只见锅下沙子上有种东西晶莹发光，十分可爱。大家
都不知道这是什么东西，以为发现了宝贝，就把它收藏了起来。其实，这是
在烧火做饭时，支着锅的苏打块在高温下和地上的石英砂发生了化学反应，
形成了玻璃。
聪明的腓尼基人意外地发现这个秘密后，很快就学会了制作方法，他们
先把石英砂和天然苏打搅拌在一起，然后用特制的炉子把它们熔化，再把玻
璃液制成大大小小的玻璃珠。这些好看的珠子很快就受到外国人的欢迎，一
些有钱人甚至用黄金和珠宝来兑换，腓尼基人由此发了大财。
当然，这个故事是否真实可信，已难以考查，但实际上，早在公元前2000
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年，美索不达米亚人就已开始生产简单的玻璃制品了，而真正的玻璃器皿则
是于公元前1500年在埃及出现的。从公元前9世纪起，玻璃制造业日渐繁荣。
到公元6世纪前，在罗得岛和塞浦路斯岛上已有玻璃制造厂。而建于公元前
332年的亚历山大城，在当时就是一个生产玻璃的重要城市。
从公元7世纪起，阿拉伯一些国家如美索不达米亚、波斯、埃及和叙利
亚，其玻璃制造业也很繁荣。它们当时已能够用透明玻璃或彩色玻璃制造清
真寺用的灯。
在欧洲，玻璃制造业出现的时间比较晚。在大约18世纪之前，欧洲人都
是从威尼斯购买高级玻璃器皿。一个伦敦商人于1669年9月17日寄给威尼
斯玻璃制造商的一封信中写道，“……我们特别需要平的玻璃板，请不要把
包好的镜片玻璃放在装酒杯的箱子底下运输！最好用一两个牢固的箱子仔细
包装……”这种情况随着18世纪欧洲人雷文斯克罗特发明一种透明性更好的
铝玻璃逐步改变，玻璃生产业由此在欧洲兴盛起来。
战场搏杀的利器——剑
（公元前1650年）
在古代社会生活中，剑作为一种武器似乎具有特殊的魅力。在文学描写
中，宝剑常常成为某种超自然的象征物。在中世纪的史诗中，英雄人物对武
器常常有一种感情上的依附。而剑则通常像人一样有专门的名称：罗兰的剑
称为“杜伦达尔”，查理大帝的剑称为“齐尤斯”，亚瑟王的剑称为“伊克
斯卡利巴”。剑之所以受到这样的重视，是因为它的制造需要很高的技术。
能够真正称之为剑的兵器，在青铜器时代才出现。在古代美塞尼的坟墓
中已发现约公元前1650年的青铜剑，其中有一个坟墓就发现了90多把剑。
许多剑的装饰和镶嵌都非常豪华，很多都是当时举行仪式时专用的。这些剑
多数是长而薄的轻剑，剑身有三英尺长，显然是用来刺杀而不是用来砍杀的。
同时也发现了一种剑身较短的剑，剑身上有凸缘，剑口较快。这种剑既能用
于刺杀，也可用于砍劈。
在公元前 1350年左右，铸剑的匠人通过在剑上增加棱纹和在剑柄处作
“角”的办法来增加剑的强度。多瑙河流域的人们喜欢仿制这种剑。希腊人
使用的剑有好几种，既有用于砍杀的单刃剑，也有用于刺杀的剑。
中世纪的后期出现了片甲，随着片甲的使用，又出现了长约五英尺的重
剑，这种重剑需要两只手使用，既用于劈，也用于刺。还有一种称为“申奎
迪”的意大利剑，剑柄处有五个手指宽。在17世纪还出现了一种较轻的宽剑，
同时又出现了一种单刃刀。后来的军用剑就是从这种单刃刀和东方的短弯刀
发展起来的。
中国是世界上造剑技术很高的国家。早在春秋战国（公元前770年——
前221年），青铜兵器的制造就已十分发达，特别是青铜剑的炼制盛行起来。
历史上有名的干将、莫邪、巨阙、纯钧等名剑就是这时制造的。现代出土的
越王勾践和吴王夫差的宝剑，虽在地下埋藏了2500多年，但至今依然表面花
纹清晰，光彩照人。
自动控制的先驱——水时钟
（公元前1400年）
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水时钟是古代埃及人创造的一种计时装置。它出现于公元前1400年，至
今开罗博物馆还珍藏有水时钟的实物。我国古代叫做漏壶或称刻漏的东西，
也就是水时钟。
由于水时钟计时不准确，当时人们都是把它和日光时钟配合使用的。到
亚历山大王朝时代，人们又对水时钟进行了改进。其方法是用一个浮子来测
知水面随时间的变化，并通过滑车把时间表示出来。这种改进后的水时钟的
构造是相当巧妙的。
对水时钟改进的关键部分是水流稳定装置。因为水时钟是否准确，关键
在于流入贮水槽的水流速度是否保持稳定。为此，阿拉伯人进行了这样的改
进：先使流进来的水进入一个小的中间水槽，这个中间水槽里有一个小型浮
子，如果水进得多了，小浮子就上升，使中间水槽的入口关闭；中间水槽里
的水流出去时，小浮子随之下降，进水口又打开了。
这种控制水量的办法，实际上已经应用了现代自动控制技术最重要的“反
馈控制”原理。这就是说，早在亚历山大王朝时代，阿拉伯人就已在水时钟
