智慧的闪电--世界发明史话-第8章
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两只手各拿着一只眼镜片站在窗台上，两只手一前一后，使两只镜片重叠起
来，然后闭上一只眼睛，好奇地通过两只镜片望着远方。猛然间，他发现远
处的景物被拉到了眼前，看得十分清楚。这一发现，使他十分兴奋，并把这
一发现告诉了爸爸。利珀希听了之后，学着孩子的样子去做，果然看清了远
处的景物。这引起了利珀希的极大兴趣。他反复地查看这两只镜片，证明它
们一只是老花镜片，另一只是近视镜片。他发现老花镜片在前，近视镜片在
后，只要适当调整两只镜片之间的远近，就可以看清不同距离的东西。根据
这一原理，利珀希经过一番研究，制成了一架简单的望远镜。这架望远镜只
有一个30多厘米长的筒，里边装着一只老花镜和一只近视镜片，但它却是世
界上第一架望远镜。
故事到这里并没有结束，因为望远镜的真正价值是由一位伟大的科学家
伽利略的科学实验加以证实的。
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当时，哥白尼的日心学说已经形成，并在欧洲大陆产生着革命性影响。
伽利略也模糊地意识到了地球在动，但苦于没有办法去详细观看天体运行的
情况。1609年，正在威尼斯的伽利略从朋友的信中了解到荷兰眼镜匠人制造
望远镜的消息后，他回到帕多瓦就自己动手制作了第一架天文望远镜。这个
用一片凸透镜和一片凹透镜构成的望远镜，最初只能放大三倍，以后又改进
到可以放大30倍。这就是有名的伽利略望远镜。
有了望远镜，伽利略就可以观测天体了。于是，人类第一次看见了月亮
的表面，看见了木星周围有四个小卫星围绕它旋转，看到了银河系许许多多
的恒星。尽管当时的那些神学家咒骂望远镜是“魔鬼的发明”，伽利略也因
宣传日心说而受到教会的迫害，但他的成就开辟了科学的道路，动摇了宗教
的统治地位，他本人则成了近代实验科学的奠基人。
此后，望远镜又得到了不断的改近。1611年，开普勒创造了带两个凸透
镜的天文望远镜。1640年加士可因在望远镜里加上了一个细细的十字线以提
高测量的准确性。
当时，望远镜还存在一个很大的问题：要看得远，就要不断加大望远镜
的口径。但是口径一大，看上去就出现各种颜色，这就是所谓色差。为了解
决这个问题，只好拉长焦点距离，这样，当时的望远镜竟有长达数十米的。
以后，又有人发明了消色透镜，即把多片不同材料的透镜重叠起来使用，就
可以消除色差了。
打开微观世界大门的工具——显微镜
（1665年）
最早的显微镜是由一个叫詹森的眼镜制造匠人于1590年前后发明的。这
个显微镜是用一个凹镜和一个凸镜做成的，制作水平还很低。詹森虽然是发
明显微镜的第一人，却并没有发现显微镜的真正价值。也许正是因为这个原
因，詹森的发明并没有引起世人的重视。事隔90多年后，显微镜又被荷兰人
列文虎克研究成功了，并且开始真正地用于科学研究试验。关于列文虎克发
明显微镜的过程，也是充满偶然性的。
列文虎克于1632年出生于荷兰的德尔夫特市，从没接受过正规的科学训
练。但他是一个对新奇事物充满强烈兴趣的人。一次，他从朋友那里听说荷
兰最大的城市阿姆斯特丹的眼镜店可以磨制放大镜，用放大镜可以把肉眼看
不清的东西看得很清楚。他对这个神奇的放大镜充满了好奇心，但又因为价
格太高而买不起。从此，他经常出入眼镜店，认真观察磨制镜片的工作，暗
暗地学习着磨制镜片的技术。
功夫不负苦心人。1665年，列文虎克终于制成了一块直径只有0。3厘米
的小透镜，并做了一个架，把这块小透镜镶在架上，又在透镜下边装了一块
铜板，上面钻了一个小孔，使光线从这里射进而反射出所观察的东西。这样，
列文虎克的第一台显微镜成功了。由于他有着磨制高倍镜片的精湛技术，他
制成的显微镜的放大倍数，超过了当时世界上已有的任何显微镜。
列文虎克并没有就此止步，他继续下功夫改进显微镜，进一步提高其性
能，以便更好地去观察了解神秘的微观世界。为此，他辞退了工作，专心致
志地研制显微镜。几年后，他终于制出了能把物体放大300倍的显微镜。
1675年的一个雨天，列文虎克从院子里舀了一杯雨水用显微镜观察。他
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发现水滴中有许多奇形怪状的小生物在蠕动，而且数量惊人。在一滴雨水中，
这些小生物要比当时全荷兰的人数还多出许多倍。以后，列文虎克又用显微
镜发现了红血球和酵母菌。这样，他就成为世界上第一个微生物世界的发现
者，被吸收为英国皇家学会的会员。
显微镜的发明和列文虎克的研究工作，为生物学的发展奠定了基础。利
用显微镜发现，各种传染病都是由特定的细菌引起的。这就导致了抵抗疾病
的健康检查、种痘和药物研制的成功。
据说，列文虎克是一个对自己的发明守口如瓶、严守秘密的人。直到现
在，显微镜学家们还弄不明白他是怎样用那种原始的工具获得那么好的效果
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
