书城科普读物世界最具趣味的发明
4864700000006

第6章 电器电机篇(3)

随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要,第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器,被安装在纽约市五号街的一座高塔上,它的诞生,使城市交通大为改善。

黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎,他怀着“科学救国”的抱负到美国深造,在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。一天,他站在繁华的十字路口等待绿灯信号,当他看到红灯而正要过去时,一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过,吓了他一身冷汗。回到宿舍,他反复琢磨,终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯,提醒人们注意危险。他的建议立即得到有关方面的肯定。于是 红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族,遍及全世界陆、海、空交通领域了。

从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气自动化控制,从采用计算机控制到现代化的电子定时监控,交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。

霓虹灯

起源:英国 问世年代:1898 发明人:拉姆赛

“让电灯像天上的彩虹一样,发出七彩的光来!”这在今天已经成为现实,然而你知道吗?这个大胆而新鲜的想法,曾经在英国著名化学家拉姆赛的脑子里,从酝酿到进行不懈的研究和试验,可是经过了一个很艰辛与漫长的过程呢。直到1898年6月的一个晚上,奇迹才终于发生了!

那一天,在拉姆赛的试验室里,他和他的助手们正在往一支真空玻璃管里注入一种稀有的气体。然后,他把封闭在真空玻璃管中的两个金属电极连接在高压电源上,这时,拉姆赛预曾经想了多少次的奇迹终于出现了,那支真空玻璃管内的稀有气体不仅可以导电,最重要的是玻璃管呈现出了迷人的红光,世界第一支彩色的灯管就这样诞生了。

拉姆赛当时所注入玻璃管内的稀有气体,就是现在我们所说的氖气。在当时,拉姆赛给这种能够发放红光的气体起了个名称:“Neon”(即“新”的意思)。

“Neon”研制成功之后,拉姆赛并没有就此停下脚步,在他继续这项研究的过程中,先后发现了:氙气能发出白光;氩能发出蓝光;氦能发出黄光;氪能发出深蓝光。由于这些灯光五颜六色,色泽纷呈,好似雨后天上的彩虹,人们便根据拉姆赛第一次为这种灯的气体命名的“Neon”读音,统称这种灯为“霓虹灯”了。

电梯

起源:美国 问世年代:1854年 发明人:奥狄斯

电梯,为身居高楼大厦中的人们提供了上、下楼时的便利与快捷,它为人们免去了爬楼梯之苦。然而你知道吗?电梯的发明,完全是因为几起意外的死亡事故所引发的。

1852年,在美国一家商业公司里,有一个名叫奥狄斯的搬运工,他和他的伙伴们每天开动升降机,把货物提升到楼上,又从楼上回到底层。当时的升降机比起中世纪时代来已经进步了一些,它是以一根很粗的绳索吊着一个铁丝编成的笼子。

有时候为了运货能够快些,搬运工也会随着货物一起提升,但万万想不到的是,曾经发生了几次绳断、铁笼坠下而导致人员死亡的严重事故。奥狄斯在见了工友们的尸体后感到十分伤心,同时也激发了他开动脑筋制造一种安全性好,不依靠绳索而借助齿轮机构来提升的升降机的想法。

在奥狄斯将计划付诸于实际行动的过程中,他经过了多少次失败,听到了多少人的冷嘲热讽,但这些都没有使他的决心动摇。奥狄斯通过四处求教,虚心听取意见,经过改进、改进、再改进,试验、试验、再试验,终于在1854年的一天,研制出了一种安全的升降机,(这便是世界上第一部电梯)并在当时美国纽约市的水晶宫博览会大厅里进行了展出与演示。最后,奥狄斯在众人的掌声中获得了肯定与成功。

起电机

起源:德国 问世年代:1660年 发明人:格里克

世界上第一个发明摩擦起电机的人,是德国(当时称普鲁士)萨克森的马德堡市市长格里克。虽然他作为市长公务繁忙,但是对自然科学研究还是投入了大量的时间和精力,他经常钻到那个现在称为实验室的房间里进行小实验。由于他长期地钻研,取得的成绩也是硕果累累,著名的“马德堡半球”实验就是其中之一。马德堡市民为了表达对他的敬佩,选举他担任市长达35年之久。而起电机的发明则是1660年的事。

那天傍晚,格里克又在他那个房间里做摩擦起电的实验,当他用手指拈住一块则刚摩擦过的琥珀时,好像听到了一点很微小的噼啪声,他觉得很奇怪,又连续做了几次。这时天已全黑了,当他再用手拈住琥珀时,则又看到每一次噼啪声都伴有很微弱的闪光。他认为这声响和闪光可能是一部分电被释放出来了,但是由于这声音太轻,闪光也太弱,无法证实。如果要将这一实验继续进行下去,必须要有一块很大的琥珀,让它充上更多的电,然而大块的琥珀价格非常昂贵,格里克不得不转向考虑,用什么物质来代替琥珀呢?他作了许多实验,最后,终于用硫磺代替琥珀成功地做成了世界上第一台摩擦起电机。

发电机

起源:英国 问世年代:1831年 发明人:法拉第

你知道世界上第一台发电机是谁发明的吗?世界上第一台发电机的制造者是英国科学家法拉第,他在经过了十多年的研究之后,对电磁场已有了深入的了解,尤其是他建立的磁力线学说,这是导致他发现电磁感应定律的内在原因。但法拉第并没有就此停步,他对于把磁铁从线圈里不停地拉出来又放进去,这种产生电流的方法还不满意。他想:必须使磁铁在转动中产生电流才有意义。于是,法拉第通过不断的努力,终于制造出一种新的仪器,并在1831年,圣诞节举行的盛大演讲会上,向人们展示了这项新发明——铜盘发电机。

法拉第利用他卓越的演讲技巧,向在场的听众详细地介绍了磁生电的原理,并开始摇动那个铜盘,电流计指针偏离了零点,随着摇动的加快,电流的读数越来越大。听众中传来欢呼声,法拉第的额头也沁出汗珠,当他轻轻地拭去脸上的汗水时,却听到一位贵妇人不以为然的问话:“请问先生,您发明的这小玩意儿有什么用呢?”法拉第不失风度地向这位夫人微微一欠身,从容地回答道:“夫人,新生的婴儿又有什么用呢?”多么恰当的比喻,法拉第的铜盘发电机确实只发出了微小的电流。然而,这个不起眼的小玩意儿,却是真正的实用的发电机的鼻祖。

历史已经表明,由此导致的发电机的诞生,向人类揭开了电气时代的第一页。到现在,任何人也不会否认,婴儿已成长为巨人。

柴油机

起源:德国 问世年代:1893年 发明人:鲁道夫·狄塞尔

你知道吗?世界上第一台柴油机诞生于1893年的德国。

蒸汽机发明后,鲁道夫·狄塞尔(RUDOLF DIESEL)——一位德国皮革商的儿子,在慕尼黑技术大学上学时对“蒸汽机”表现出了极大的兴趣。在他34岁那年(1892)取得了把空气压进容器并且和煤粉充分混合直至被压燃而提供动力的机械装置的发明专利。

第二年,位于德国奥古斯堡的MAN公司根据这一专利制造出了世界上第一台柴油发动机的原型机,并取名叫‘狄塞尔(DIESEL)’发动机。像所有的新生事物一样,狄塞尔发动机从诞生到不断完善经历了漫长的过程。狄塞尔在他55岁那年不幸逝世了,没有能够见到他发明的发动机装在汽车上。10年之后,MAN公司终于在柏林的汽车展览会上推出了第一台装在卡车上的狄塞尔发动机。

直到今天,柴油机的英文名称仍然是‘DIESEL ENGINE’——‘狄塞尔’引擎。

播种机

起源:英国 问世年代:1701 发明人:杰斯洛·图尔

在人们耕种农作物的过程中,播种机是必不可少的一种工具,但是你知道吗?早期的农民在播种时,都是从田的这头走到那头,边走边用手往地上抛撒一把把的种子,人们称这种播种方法为“撒播”。但“撒播”是非常不科学的,这种方法往往会造成某些地方会落下许多种子,而其他地方落下的种子则很少的现象。想要避免这种情况发生,唯一的办法就是一排排地均匀撒种,但如何才能够做到这一点呢?

这道难题终于在1701年,第一台真正高效率播种机出现后得到了解决。

这台播种机是由英国农民发明家杰斯洛·图尔制造出来的。图尔是个很细心的人,他发觉早期的一些播种工具,在播种时存在着严重的偏播(不呈直线撒播)问题,而且种子分部极不均匀,还常常有缺漏。因此,图尔发明了一个弹簧机械装置,(杰斯洛·图尔是一位热心的业余音乐家,关于播种机里弹簧装置的想法,是受到管风琴共鸣板装置的启发而产生的。)这种装置彻底实现了把种子均匀、连续地撒播出去的可能。

经过多年的实验证明,用这种播种机撒种,每棵作物都能很好地生长,而且获得的收成更好、利益也更多、食品供应更为可靠。

脱粒机

起源:苏格兰 :问世年代:18世纪 发明人:詹姆士·梅克尔父子

脱粒机,对于农民朋友来说一定很熟悉,尤其是以种植小麦为主的一些地区的人们,它是必不可少的一种现代化作业工具。其主要功能是将收割下来的小麦进行“脱粒”,就是将谷物除壳、去秆。

然而你知道吗?在脱粒机没有发明之前,人们做这件事的老办法是用一个叫做“连枷”的使谷物与壳分离的器械连续地拍打麦子。接着是“扬”谷,必需将谷物往空中抛出,以便让风吹掉轻的、不想要的那部分谷子以及“谷壳”,只留下落在后面的谷粒。

这是艰苦的、劳累至极的一项工作,而且花费的时间又很长,4000平方米的小麦用手脱粒要花大约5天时间。然而,脱粒机出现后,彻底改变了这种情况,它使人们从此免去了手工繁重的劳作,并且大大节省了时间。那么,到底是创造了这项了不起的发明呢?

他们是两位苏格兰发明家,詹姆士·梅克尔和他的儿子安德鲁。当初,他们父子正是遭受了手工脱粒的苦,但是他们没有永远这样忍受下去,而是决心改变这种状况。他们在经过了长期的努力之后,终于在18世纪后期研制成了一种专门用于脱粒的机器——脱粒机。

詹姆士·梅克尔父子的第一台脱粒机,是一个很简单的木质结构的装置,其主要动力来源是采用骡、马等动物来拖拉。但是没过多久他们就制造出以水和蒸汽为动力的新型机器。于是脱粒机开始在农业生产种广泛使用起来。