世界五千年事物由来总集--科技分册-第6章
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产混合肥料，如硫酸硝酸铵 （即硝酸铵与硫酸铵的混合物），而且规模越来
越大。利比希早就认识到：除了氮和钾以外，磷对于植物的生长也是不可或
缺之物。因此，在1880年试制成过磷酸钙之后，含磷的肥料（即磷肥）也出
现于市场上。磷酸盐烧结法（1916年）和稍后出现的磷酸盐熔化法扩大了磷
肥供应量。1918年以来也用“托马斯炉渣粉”作为磷肥。大约自1930年起，
市场上终于出现那种所谓的“完全肥料”，即含有氮、钾、磷这三种主要元
素的混合肥料。
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皮带运输的由来
皮带运输机的前身，是埃及人早在公元前2000前后就在使用的那种砖坯
手工搬动法。其时，传送带上的砖坯通过牵引，平稳地经过平台运送到砖窑。
千百年来，此法始终是唯一的皮带运输方式（19世纪，那些老磨坊仍用此法
运送谷物）。
环形传送带的产生，使皮带运输方式向前迈进了一大步。1961年，俄国
工程师A·洛帕金发明的“砂石传送带”乃是最早的带式运输机。皮带运输
机只是到了 19世纪后半期橡胶传送带问世之后，才有了进一步的发展。
T·A·爱迪生是对这种传送带进行系统性研究的首批科学工作者之一。据悉，
早在1890年，他在美国就使用长度超过300米的传送带——这种传送带是以
织物作为衬垫 （用以消除“拉应力”），上面涂有一层厚厚的橡胶（用以支
承物料）。不久出现了能提高运输能力的槽式传送带。
作为传动装置，起初用的是蒸汽机，18世纪末、19世纪初逐步改用电动
机。1900年，T·H·鲁滨逊在美国设计了一种可作高度调整的移动式皮带运
输机，后者在上部回行段和下部回行段之间装有护板。1910年已在使用装有
平衡架的皮带运输机 （传动装置设在中部）；这种类型的皮带运输机，其结
构迄今未变。英国人萨克利夫于1906年设计了一种专供开采薄矿层用的皮带
运输机。
机器的由来
机器是以电力或其它力量为动力，可以代替人工操作，提高劳动效率的
理想器械，机器源于波斯古国。公元前650年，波斯一个名叫阿布·罗拉的
奴隶发明了一台风车，它的外面是一幢用砖砌成的高塔式建筑物，留有两个
大通风口，建筑物内有一根立在地上的大“转轴”，轴上装有用芦苇编织成
的风叶，风从一个通风口进去，推动“叶片”旋转，再从另一个通风口出来，
当时波斯的奴隶主们，用它代替奴隶们推磨。公元前3世纪中叶，德国居住
在莫塞河沿岸的部族，开始利用水力来代替畜力。公元前1世纪中叶，我国
西汉末年，出现了用水力舂米的机械——石碓。
机床的由来
机床（也称车床）通常称为工作母机，它是制造世界上一切机器的机器。
没有它，大工业的生产和现代世界，将回到它们的原始状态中去。世界将不
堪设想。因此，机床的发明和发展，是值得人们探索和牢记的。
车床的原始形态，早在一两千年以前就被人们发明出来了。古代的车床
全部是用木头做成，全凭的是手工操作。结构大致是把所要车的工件装在两
个木架上面，然手用绳子通过人力把它转动起来，这时再用刀具或刮刀来进
行加工。
后来，车床又进一步发展，一些重要部件改由金属制作，切削的刀具仍
然是用手拿着。旧式车床的致命弱点是加工的部件精确度极差。生产效率太
低。现代车床的研制者是工业发达的英国人，18世纪末叶，英国有一位工程
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师叫约瑟夫·布拉默。起初，布拉默雇佣了许多工人，使用传统的手工工具
如锤子、凿子、锯子、锉刀等，生产倒转锁的零件。过了一个阶段，布拉默
对这种生产效率低下、精确度太差的生产方式十分不满意。他和他的助手亨
利·莫兹利（公元1711—1831年）商量，决定使用机械工具来协助这种原始
的手工工具进行操作。
这样一来，生产效率和精确度都不同程度地有所提高。莫兹利从这项改
革中得到启发，他想发明能够制造一种生产各种不同类型的标准化机件的工
具机，那对于工业生产将是个很大的推动。莫兹利从1794年开始研制机床，
前后共用了 16年的时间，终于把旧式机床改造成了一种精密的工具机。从
此，精密的圆柱体和螺丝便利用机床生产了出来。
莫兹利的第二个贡献是，他把原先沿袭下来的木制车床，全部改成铁的。
从而解决了由于木头太易变形、使工作件的定位中心和校直受到破坏的问
题。
差不多在此同时，莫兹利又完成了一项伟大发明。这就是根据滑动原理，
在机床上使用滑动刀架，从而使刀具同机床的中心轴线的距离保持不变。不
久，莫兹利又进一步将滑动刀架同机器的转动相耦合，使刀架能和中心线平
行地作直线运动。
发电机的由来
从机械功能获取电能的初步试验，是M·法拉第在1832年发现了电磁感
应之后不久就开始的。一切试验的基本原理，不外乎是使永磁铁前的线圈旋
转或反转。由于功率仍然很小，故以电磁铁代替永磁铁，而电磁铁由原电池
或装有永磁铁的小型电机馈电 （他激原理）。但是这种发电机难得使用。
一般说来，自激原理的发现对于高效发电机的发展，具有决定性意义，
同时也是电能产生和电能应用的起点。虽然早在1854年就给第一台局部自激
式发电机颁发了专利，其原理却是维尔纳·西门子阐明的，并于1867年年初
公布而获得公认。
最初问世的发电机，其功率达到14瓦者实不多见，而现代发电机在电能
供应方面达到数百兆瓦者，屡见不鲜。
水电站的由来
欧洲最古老的拦水坝，是以泥土、碎石或岩石（用粘土作为粘结剂）建
造在比利牛斯山区和意大利境内阿尔卑斯山区，用来蓄水，供磨坊、锯木厂、
锻工车间所用。意大利人A·巴奇在1576年出版的一书中，首次提到用以整
治山涧的“山谷水库”，即横拦山谷的堤坝，但因质量不符合要求，结果造
成无数灾难。例如，1791年在西班牙的普恩特斯建成的一座拦水坝高达 50
米的山谷水库，1802年因架设在桩基上的拦水坝豁裂，结果680人丧命。
19世纪末在水力利用方面发生了一场大变革，主要原因：径流式汽轮机
（公元1849年）、蒸汽机（公元1850年）和发电机（公元1867年）相继问
世；小型水力发电站在慕尼黑展出（公元1882年）；实验证明可将电力传输
到相当远的距离（公元1891年）等等。在德国，水利工程师O·英策（公元
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1843—1904年）成了这方面的先驱。他是最先制订合理利用水力方案者之
一。19世纪90年代发生的一场洪水，促使他提出兴建山谷水库的建议并付
诸行动。出于对附近居民的关心，他把这项计划同水力的利用一并加以考虑。
1904年，在他领导下，艾弗境内的乌尔夫特山谷水库开始动工。这时，远距
离供电才为人们所重视。
在这段时期，水力的利用仅限于那些高 （度）差较大的地点，换言之，
水力的利用受地理条件的限制，尼亚加拉瀑布便是一例。1922年峻工的“瓦
尔庆湖”水电站是拥有蓄水池的少数几个“高水头水电站”（即“落差”大
的水电站）之一。
电炉的由来
电炉并不是真正的炉火，因为在电炉里并不烧什么。不到100年以前，
电炉在美国由W·夹福·巴尔顿博士首创。巴尔顿的电炉灶像一张矮桌子，
下面有短铁腿，可惜有一个缺点，这样的电炉看起来很不舒适。C·R·贝林
先生是第一个试着使电炉像真正的炉火的人。他的电炉里有一个红灯发出淡
淡的红光，有一个坐水壶的三角架，炉内有一个烤箱。后来他又开始制造带
假煤块或假木柴的电炉。现代仿他的制品的电炉常常非常逼真，很难说和室
外生的火堆有什么两样。
地热发电的由来
人类利用地热能已有 2000多年的历史。但由于地热资源地域分布不均
匀，地热能既不能长距离输送，又不能长期储存，致使偏僻地区地热资源，
多年来一直难以得到大规模的开发利用。蒸汽机的发明，也促使地热能的利
用取得了突破性的进展。1904年，科学家们在意大利的拉瑞罗地热田，利用
地热蒸汽试验发电成功，于 1913年建成世界上第一座大型地热电站。半个世
纪以后，新西兰、美国、墨西哥、日本等国家的地热电站相继投入运行，目
前已有 14个国家在利用地热发电。美国加利福尼亚州的盖瑟斯地热蒸汽电
站，是世界上最大的地热电站，已有17台机组运行，装机容量达113万千瓦。
近年来，由于利用干热岩地热资源进行发电的技术获得成功，大大加快了地
热发电的发展速度。干热岩发电技术，就是在深埋地下的灼热岩体上打两眼
大口径的钻井，利用水的压力使地下深部岩石产生裂隙。利用一口井向地下
灌水，待地下水加热后，从另一口钻井中将加热后的地下水抽出，通过发电
装置转化为电能。我国利用地热发电始于1970年。
电木的由来
电木是美国科学家培克兰博士1909年发明出来的。
1909年的一天，培克兰正在紧张地研究一种新的树脂，在他的实验室里
老鼠很猖狂，常常啃坏他的记事本，碰倒了试管等。培克兰只得从市场上买
来了捕老鼠的夹子。
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一天晚上，他特意在捕鼠夹子上放了一块奶酪，作为诱饵，并且把捕鼠
夹子放在老鼠活动频繁的药架上。第二天早晨，培克兰走进实验室一看，发
现今天的情况比每天都糟，许多化学器具歪七竖八，好像猫鼠双方在这里有
一场大战似的。培克兰只好动手清理，当清理到药架时，发现一个装着蚁醛
的瓶子被碰倒，蚁醛流满了药架，奶酪上也涂上了一层。培克兰去拿那块奶
酪，奇怪的是，软软的奶酪，居然硬得像块木头。本来十分气愤的培克兰，
却让这新奇的现象一下吸引住了，他什么也不顾了，拿起放大镜，反复观察
这块变了质的奶酪。培克兰确信这块变了质的奶酪是一种还没有为人们所发
现的新物质。
培克兰通过一系列实验，发现这种物质不仅能防酸、防碱、不怕腐蚀，
而且在加热后非常容易成型，便于制造各种生活用品，同时它又具有另一种
重要性能，就是不导电。这就是我们今天所说的“电木”。
电动机的由来
电动机的设计是在H·CH·奥斯忒的实验完成后不久开始的。1829年，
捷克人耶德利茨卡开始设计电动机；S·达尔内格罗约于同时研制成一种能使
齿轮步进的电磁驱动式自动控制摆。
最有希望的首推M·H·雅各比的研究成果。他于1834年设计了一台能
运转的电动机，后来他又对这种电动机作了改进，以致到了1838年竟能驱动
一艘载客18人的小艇。但这些试验意义不大，主要因高功率电源不足。当时
其他研究人员的成就也莫不如此，如G·弗罗门特搞成的轮式电动机或美国
人TH·达文波特所作的种种试验。
维尔纳·西门子于1866年发现电动原理（根据此原理遂可设计高功率发
电机）之后，电动机开始飞速发展。其时，发电机和电动机相互促进，共同
发展，并使用部分相同的构件 （例如鼓形电机、工字形电枢）。
交流电技术的过渡，使电动机的发展获得了新的动力。G·费拉里斯在研
究了旋转磁场之后，终于在1888年试制出第一台交流电动机。1887年，N·泰
斯拉也为自己设计的交流电动机申请了专利。至于交流电动机领域中具有重
大意义的发明，则是M·O·多利沃—多勃罗沃尔斯基于1889年试制成的三
相交流鼠笼式电动机。它可算是目前最流行的交流电动机。
水轮机的由来
水轮机又名“水力涡轮机”。水轮机的原理可上溯至菲隆。可是最早使
之实现的却是J·A·塞格纳于1750年介绍的那种水轮。至于水轮机的理论
基础，则是D·伯努利于1730年奠定的。1751年—1754年，L·奥伊勒作过
一些让水经由弯曲的通道输向叶轮的试验，因此奥伊勒应被视为“导向装置”
的发明者。塞格纳水轮利用的是从轮缘切向地喷出的水流的反冲力。从塞格
纳的发明，产生了如今常见的那种水轮机——反动式涡轮机 （即反击式水轮
机）。
“涡轮机”这一名称，据说最早是C·比尔丁（公元1824年）为他自己
设计的原型水轮机起的名字。1827年，B·富尔内隆设计的水力发动机被公
认为第一台真正的水轮机。在俄国，最早设计水轮机的，据说是乌拉尔地区
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的堤坝督察I·J·萨法诺夫。若干年后，俄国采矿工程师W·J·罗希科夫继
续萨法诺夫的未竞之业，并于1856年设计出了一种以其本人姓氏命名的水轮
机。
1837年，机械师K·A·亨舍尔父子在卡塞尔向当局申请他们发明的轴流
反击式水轮机专利权。翌年，美国人S·B·豪德也获得了另一种反击式水轮
机的专利权。除了其他著名的水轮机设计师和技师以外，美国人J·B·弗朗
西斯对改善反击式水轮机的性能也作出了很大贡献。第一个设计出具有吸气
管的径向进气涡轮机的是他（公元1849年）；经多次改进后，至今仍是最常
见的水轮机类型之一戴雷兹于1952年设计的水轮机，由于既可当作涡轮、又
可当作泵使用，故对泵水储能水电站尤其适宜。
燃汽轮机的由来
法国人阿芒戈，为使汽轮机的优点同燃气发动机的优点相结合，于1904
年按照英国人约翰·巴伯早在1791年就已获得的一项未加利用的专利，设计
了第一台燃气轮机。在德国，霍尔茨瓦尔特公司于1905年对它们生产的1000
马力燃气轮机（约740千瓦）正式试车；由于当时出现的材料和设计问题未
能予以解决，该公司决定于1914年中止试验。可是，该公司却于30年代搞
成了一种2000
