贝尔发明电话
“我知道命运掌握在我自己的手中,我知道巨大的成功马上就要到来。”贝尔曾自信地向世界这样宣告。
贝尔1847年3月3日出生于英国苏格兰的爱丁堡。他的父亲是一位嗓音生理学家,并且是矫正说话、教授聋人的专家。
1862年贝尔进入著名的英国爱丁堡大学,选择语音学作为自己的专业,贝尔通过总结父辈们的经验进步很快。
1867年毕业后又进英国伦敦大学攻读语言学。就在此时,英国发生大规模的肺病,贝尔先后失去了两个兄弟,其父带着全家迁居到加拿大以躲避瘟疫。
1869年22岁的贝尔受聘为美国波士顿大学语言学教授,担任声学讲座的主讲。在莫尔斯电报发明后的20多年中无数科学家试图直接用电流传递语音,贝尔也把发明电话作为自己义不容辞的责任。但由于电话是传递连续的信号而不是电报那样不连续的通断信号,在当时的难度好比登天。他曾试图用连续振动的曲线来使聋哑人看出“话”来,没有成功。但在实验中,他发现了一个有趣现象:每次电流通断时线圈发出类似于莫尔斯电码的“滴答”声,.这引起贝尔大胆的设想:如果能用电流强度模拟出声音的变化不就可以用电流传递语音了吗?随后的两年内贝尔刻苦用功掌握了电学,再加上他扎实的语言学知识,使他如同插上了翅膀。他辞去了教授职务,一心扎入发明电话的试验中。在万事俱备只缺合作者时他偶然遇到了18岁的电气工程师沃特森。两年后,经过无数次失败后,他们终于制成了两台粗糙的样机:圆筒底部的薄膜中央连接着插入硫酸的碳棒,人说话时薄膜振动改变电阻使电流变化,在接收处再利用电磁原理将电信号变回语音。但不幸的是,试验失败了,两人的声音是通过公寓的天花板而不是通过机器互相传递的。宅平箜裂乒终特墙岁实准一戋廊斑靛耕瓣讹瑚鸲凰靴正在他们冥思苦想之时,窗外吉他的丁冬声提醒了他们:送话器和受话器的灵敏度太低了!他们连续两天两夜自制了音箱、改进了机器。然后开始实验,刚开始沃特森只从受话器里听到嘶嘶的电流声,终于他听到了贝尔清晰的声音“沃特森先生,快来呀!我需要你!”1875年6月2日傍晚,当时贝尔28岁,沃特森21岁。他们趁热打铁,几经半年的改进,终于制成了世界上第一台实用的电话机。1876年3月3日(贝尔的29岁生日),贝尔的专利申请被批准,专利号为美国1’74465。其实,在贝尔申请电话专利的同一天几小时后,另一位杰出的发明家艾利沙·格雷也为他的电话申请专利。由于这几个小时之差,美国最高法院裁定贝尔为电话的发明者。
回到波士顿后两人继续对它进行改进,同时抓住一切时机进行宣传。两年后的1878年,贝尔在波士顿和沃特森在相距300多公里的纽约之间首次进行了长途电话实验。与34年前莫尔斯一样取得了成功。所不同的是他们举行的是科普宣传会,双方的现场听众可以互相交谈。中途出了个小小的问题:表演最后节目的黑人民歌手听到远方贝尔的声音后紧张得出不了声,急中生智的贝尔让沃特森代替,沃特森鼓足勇气的歌唱使双方的听众不时传来阵阵掌声和欢笑声,试验圆满成功。
1877年,也就是贝尔发明电话后的第二年,在波士顿设的第一条电话线路开通了,这沟通了查尔期·威廉期先生的各工厂和他在萨默维尔私人住宅之间的联系。也就在这一年,有人第一次用电话给《波士顿环球报》发送了新闻消息,从此开始了公众使用电话的时代。1922年,贝尔逝世于加拿大巴德克,享年75岁。
斯蒂芬森造火车
斯蒂芬森出生在英国的一个煤矿工人家庭。由于家境贫寒,8岁时不得不到矿上当童工,干些擦拭机器和保管零件等杂活。当他长到14岁时,开始操纵纽可门式气压蒸汽机。天天与蒸汽机打交道,使他与蒸汽机交上了朋友。他从小在矿上长大,与煤矿工人有着特殊的感情,并且对煤炭运输的艰辛产生了很深的感触。于是,斯蒂芬森立志,一定要发明一种强有力的运输工具,解除煤矿工人的劳苦。从此他开始了对火车的研究。
斯蒂芬森与当时英国的大多数技师一样,没有受过任何正规教育。17岁时,他还认不得几个字,科学知识更少得可怜。他是个被人瞧不起的小杂工。可是斯蒂芬森不顾别人怎样看待他,他对自己充满信心,决心从头开始。他说:“既然基础等于零,那就一切从零开始。”从此,他就开始参加夜校学习。
由于斯蒂芬森文化水平太低,17岁的他每天要同七八岁的儿童坐在一起上课。小同学都感到好奇,总是带着讥笑的眼光看着他。为了学习,他对这些毫不在乎。白天干活,晚上学习,就这样凭着坚韧的毅力,阅读了大量的科技书籍,他终于摘掉了文盲的帽子,并掌握了制造火车的数理化专业知识。
“火车”一词是怎么来的呢?
早在1803年,一个名叫特拉维西克的英国矿山技师首先利用瓦特的蒸汽机造出了世界上第一台蒸汽机车。这是一台单一汽缸蒸汽机,能牵引5辆车厢,它的时速为5至6公里。这台机车没有设计驾驶室,机车行驶时,驾驶员跟在车旁边走边驾驶。因为当时使用煤炭或木柴做燃料,所以人们都叫它“火车”,于是一直沿用至今。但是这台机车有很多缺点,经常出事故。’1812年,有人在铁轨上试行改进,但没有成功。到了1813年又有人为解决铁轨打滑问题进行了改进,也没有成功。就在这时,斯蒂芬森开始了对蒸汽机车的探索。
斯蒂芬森深知实践的重要。他不仅学习书本的知识,还十分注重实践。他仔细观察了当时人们制成的各种火车,研究比较了它们的优缺点。他还专程来到瓦特的故乡,深入研究瓦特蒸汽机的构造原理。经过刻苦的钻研,他终于掌握了蒸汽机的性能,总结出许多试制蒸汽机车的经验。1814年,当斯蒂芬森33岁时,终于造出了第一台蒸汽机车。这台机车有两个汽缸,能牵引30吨货物,时速7公里,可以爬坡。斯蒂芬森的火车大大提高了前人试制的机车的效率,斯蒂芬森所创造出的这种新的陆路运输工具,开创了运输事业的新时代。但这种火车仍然有许多不足之处。由于翻车事故,造成人员伤亡,因此有人硬说不如马车安全。蒸汽机喷汽时产生强烈的噪音,惊吓牛马,所以一些人阻挡、反对使用火车。斯蒂芬森又对火车进行了改进,其中最重要的是减少了噪音。
1823年,斯蒂芬森作为总工程师,完成了从斯托克顿到达林顿的世界上第一条40公里长的商业性铁路工程。起初这条铁路不是为行驶火车而铺设的,而是为马车运输铺设的。经斯蒂芬森的努力,终于促使英国政府同意让火车在这条铁路上行驶。1825年9月27日,当由斯蒂芬森亲自驾驶他自己制造的“运动”号机车,载了450名旅客,以时速24公里从达林顿驶到斯托克顿时,铁路运输事业就从此诞生了。从此,火车终于被世人承认。斯蒂芬森被世界公认为火车的发明人。
直到1828年,马力运输才被机车运输取代。这一年在莱茵希尔进行的一次机车比赛,参加比赛的有三人,斯蒂芬森驾驶着他的“火箭号”机车以每小时58公里的速度行驶了100公里,战胜了对手“桑士巴里号”和“新奇号”,取得了优胜。
锯的发明
两千多年以来,鲁班一直被土木工匠尊奉为祖师爷,受到人们的尊敬和纪念。他是我国古代最优秀的土木工匠之一,也是一个有许多创造的杰出发明家。其中,现在用的锯就是鲁班发明的。
有一次,鲁班奉命建造一座宫殿,工程规模浩大,工期却要求很短,而且干到中途,木料又用完了。所有的人都不得不停下来,赶去采木料。
鲁班也亲自起早贪黑地带领徒弟们一边上山砍木头,一边加紧施工,生怕耽误了工期。
鲁班在用斧子砍树时,觉得又费力,速度又慢,斧子用不了多久就钝了,还要去磨,能不能造出一种工具来代替斧子呢?这个想法一直萦绕在鲁班的心头。
有一天,他去山上砍木料,山路很陡,他用力抓住两边的杂草,吃力地向前行进。
当他松开手时,一片茅草叶从他的手指间轻轻滑过,带来一阵剧痛,他仔细一看,手上留下了一条口子,鲜血正从伤口中渗出。
一片又轻又软的小草叶,竞能把手指划破!
鲁班小心地摘下那片茅草叶,仔细地观看,发现在叶子的边缘有一排又细又尖的细齿。
他试着用叶子在斧柄上拉过,叶子软软地歪到一边了,可还是在斧柄上留下了一条印迹,这给了鲁班以启发。
他兴奋得转身就向山下跑,也顾不得身边的杂草,深一脚、浅一脚地赶回了工地。
他找来了一把竹片,把它削薄,又在它的边缘削刮,在上边刻出一个个的“牙齿”,用这些齿在木料上来回地拉,果然拉出了一条深深的沟。但只用了几下,竹片上的齿就被磨平了。
他想,如果用比竹片更坚韧的铁片来做这些齿,不就能把木头很轻易地弄断了吗?
于是鲁班拿着这些竹片来找铁匠,让铁匠照着竹片的样子打造出几根带齿的铁片来。他又给这些铁片装上了木制的柄,于是锯子就这样产生了。
工匠们用锯子伐木头,又快,又省力。鲁班和他的徒弟们很快就把木料凑齐,宫殿也如期完工了。
两千多年过去了,锯子在工匠们的手中一代代流传至今,即使是现代化的电锯,也没有脱离开鲁班发明的锯子的基本原理。