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第63章 经济科技篇(12)

1876年,参加博览会的人们见到了肖尔斯的打字机。但人们对它的反响并不热烈。它被博览会上展出的另一个发明——电话机挤到一边去了。雷明顿为了使打字机有好的销路,就把打字机借给数百家公司使用。这样一来,打字机销售的前景终于有了好转。

进入19世纪70~80年代,大众对打字机越来越欢迎。肖尔斯打字机在压纸卷轴下方打字,所以如果不将纸卷出来,则无法看到打出来的文章,这种打字机被人们称为盲打字机。

1892年,托马斯·奥利弗对打字机进行改进,创造出一种斜键的打字机,可使打字者见到打字的印点。1893年,弗朗茨·瓦格纳研制了类似于奥利弗的打字机,操作员打字时能看见打印点,由于这次成功的改进,他获得了专利权。约翰·安德伍德购买了瓦格纳的专利,并成立了一家专营新型打字机的安德伍德打字机公司,公司成立的时间是1895年。

在19世纪90年代,很多打字机都不约而同地设有两个键盘,有两个字母表,一个是大写,一个属于小写。1904年史密斯公司引进出品了一种打字机,能够通过对键盘的操纵,在大写和小写之间进行切换。

到了20世纪20年代,人们又重新改进了打字机。伍德斯托克公司开发出电动打字机,国际商务机器公司将原有设计加以改造,安装了一种球,使之将铅字带动,在固定的纸上一行行移动。

在19世纪晚期,打字机对女性的就业产生了很大影响。从那时开始,打字机操作员大多由女性担任,一个女性就业的新天地被打开。

那时候,男性占据几乎所有的秘书岗位,他们觉得新出现的打字机并没什么价值,如果使用该机器,就是对自身能力的贬低和侮辱。

而女性担当打字机操作员的角色后,很快人们就将她们称为打字员。到20世纪前10年,越来越多的女性在这个新岗位上找到了工作,这件事情的作用可不小,它为以后的妇女解放作出了巨大贡献。

时至今日,世界上打字机的种类已多达几百种,其中较为有名的,有上行打字机、前行打字机、带打字轮的钟型打字机、带打印杆的打字机等。现代精巧的电动打字机与原来的打字机相比,少了几分怪模怪样,功能却有所进步。可是,当年肖尔斯创造的键盘却几乎毫无改变地流传下来。

传真机的由来

1842年,英国有一位名叫亚历山大·贝恩的钟表制造商,他第一次提出,可以用电线将画面传送到远距离的地方。他的观点是关于传真机的最早设想。

进入80年代,“尼普科夫圆盘法”被德国工程师保尔·尼普科夫发明。传真技术真的从设想变成了现实。

1895年,由于受到电报技术的影响,美国科学家格雷将电报的原理运用到传送图像之中。他把发送端的描画针在发送原件上扫描,将原件图像转换成电信号发出去。同时,他还创造了新方法,使接收端的描画针的所描方式,与发送端的方式完全一致。

在当时的英国,着名科学家考珀的研究与格雷基本相同。两人几乎同时成功地完成了这种探索。

1904年,美国人亚瑟·科恩试图用电线传递一幅照片,结果取得了成功。这是人类第一次传输照片。1904~1910年间,这种新方法被巴黎、柏林和伦敦的几家报纸采用,用于交换照片的工作。

1925年,世界上第一部实用的传真机在美国无线电公司问世。它的结构包括发送机、接收机两部分。

人们将这些20世纪早期的传真方法称之为“有线传真”。进入上世纪30年代,各家报纸交换照片时总是采取这种方法,这些现象都习以为常了。像美联社这样的媒体和公司能够通过有线传真,把照片发往世界各地的订户。

这些机器使用光电管辨别像素的明暗度,然后使之转换成电子信号,当然,这种信号是能够通过电线进行远距离传输的。接收机发送电荷到纸上,在纸上变成标记。

传真技术除了在报纸业得到广泛应用以外,还应用于传输气象云图和X光照片,以及警方对指纹和罪犯照片的传输。上世纪30年代后期,有些新机构期望能够出版可以直接通过传真机输往国内的报纸,但过了不久,电视机被发明出来,那些机构的想法就显得不合时宜了。

1966年,复印机的两大主要生产商联合了起来,它们是施乐复印机公司与玛格纳沃克斯公司。这两家公司合作后,就向市场推出了商用传真终端机。1966~1972年间,其他一些公司见这个市场不断扩大,是个可供人淘金的矿产,于是也加入进来。这些公司中的佼佼者,就是明尼苏达矿业和制造业公司(即现在的3M公司)。

当时美国的传真机约有30000台之多,这样导致不同技术之间兼容性的问题出现。而且,当时的传真机速度很慢,传输一页纸就要花6分钟的时间。有的机器依靠的是热敏成像技术,工作时,光线不足、图像模糊和纸张易碎等问题也很容易出现。

1962年,罗伯特·韦尼考夫试图用其他方法将信号传送出去,也就是通过某种设备,完成从图像到数码记录的转换。1969年,他成立了一家电子图像设备公司,专门生产一种数码传真机,并进行销售。

进入上世纪80年代,第三代数码传真机出现了,其速度已发展到传输一页纸连一分钟也用不上。后来出现的第四代数码传真机,其速度不仅被传输速度所制约,还受到终端打印机速度的影响。随着技术不断进步,传真机在商业、学校、政府机关,甚至家庭中得到广泛应用。

复印机的由来

众所周知,英国发明家詹姆斯·瓦特由于发明了蒸汽机而名扬天下,但他发明早期的用来复印信件的机器的事情,人们就不大清楚了。

1780年,瓦特取得了一个信件复印机的专利权。他把一张非常薄的纸压在一篇用特殊墨水写的文稿上,一份反字的复件就这样印制了出来。这张纸非常薄,甚至可以在另一面将字看得清清楚楚。

进入19世纪后,人们普遍喜爱瓦特的复印机,这种机器得到广泛运用,复制出来的材料还在档案研究工作中得到使用。

其他的复制设备中,较为着名的,还是托马斯·爱迪生在1877年发明的复印机。它属于蜡纸模板复印机,将墨汁压挤到蜡纸上,使一个正字的复本生成。

1884年,蜡纸油印机问世,它的发明者是A.B.迪克。机器用纸的背面总是涂有一层特殊油墨,可以用明胶材料把油墨提取出来。然后用手摇或自动启动进纸机印出多份复本。复印出来的材料大约复印100份或更多时,仍然显得非常清晰。

油印机和明胶蜡版在很多领域,尤其是教育界得到普通的应用。到了20世纪70年代,另外一些复印方法问世,复印的多种技术开始满足人们的不同需要。

照相复印技术涉及到利用一两种摄影技术的设备。人们也将照相复印机叫做直接复印机,它是在1906年被发明出来的。它的工作原理是把照片直接置于光敏纸上而不是胶片上,这种机器不但能加快复印的速度,还能使复印变得简单易行,非常方便。

而蓝图复印技术则需要一种接触摄影,要在半透明的纸上写或画上原件。蓝图的白纸中含有一种铁化合物,遇光会发生反应,通过氨气显影原件被复制出来。这种方法一次的复印量并不大,但能带来非常精确的效果,适合长久保存,如果用在建筑绘图和法律合同上就显得太理想了。

在多种复印方法中,热熔印刷法较为有名。它跟热作用和热敏感材料有很大关系。1944年,卡尔·米勒根据深色比浅色更易吸收热的事实,带领明尼苏达采矿及制造公司(即现在的3M公司)经过不断实验,使一种“红外复印”的新方法问世。

这个方法是利用红外线,对一张热敏纸进行直接照射,从而“烧烤”出复本。红外复印在需要一个或多个临时复本文件时很有用。不过它的图像非常容易褪色,时间长了会使纸张变碎。人们觉得这种方法的缺陷太大,所以对它并不看好。

静电复印于1938年出现,发明者是美国的发明家、物理学家切斯特·卡尔松。它利用静电电荷、干粉状的墨,通过加热使印迹在纸张上熔合。1938年10月22日,卡尔松复制了图像,取得了成功。卡尔松的试验是在家里进行的,到了1948年,他开始寻求做生意的门路,投资了一家小摄影公司“翰乐”,以完成对新机器的销售。

随着新技术的不断出台,“翰乐”的名字被改成了“施乐”,仍拥有广大的顾客。

1951年,施乐复印机开始进入市场,1959年,普通纸复印机问世。它使用了一个特殊的铝鼓,外面用硒包裹,不导电但在黑暗中可以带电。一面镜子把图像反射到硒鼓上,带静电的黑暗部分将提取墨粉。然后沿着鼓滚动一张带有静电的纸,纸上就会出现图像。静电复印和油印相比,产生的效果非常突出。

第一张彩色照片的由来

1861年5月17日,伦敦皇家学会举行物理学教授麦克斯韦关于《三种基本颜色的理论》的报告会。麦克斯韦决定在报告会上用实践来证明他的三种成分理论的正确性。为了制出物证,他和助手在明亮的阳光下,以黑色天鹅绒屏幕为铺衬,拍摄用三色彩带扎成花结的照片。

他们分三次拍摄,每拍一次都得更换滤光器。然后,在报告大厅里挂三盏吊灯,吊灯上都有玻璃摄像正片,在每盏灯的透光镜上面都安置了分别装有红、蓝、绿三种基本色源的滤光器。

准备好了以后,麦克斯韦向助手示意,点亮了吊灯,闪烁着白光又稍带一点儿淡蓝色的色彩。人们拭目以待,在等待奇迹的出现。突然,第一盏灯的红光穿过整个大厅,然后是绿色和蓝色的光在空气中闪烁。

当这三种彩色图像投射到白色屏幕上,它们的组合产生了奇妙的彩色图像,就如同用画笔饱蘸了质地纯正的颜料画出来的一样。

这样,他获得了世界上第一张彩色照片,事实验证了他的三种成分理论。这一天也就是彩色照相出现的纪念日。

第一张光学照片的由来

1839年8月15日,在法国科学院大厅里展出了一张光学照片,它是巴黎画家和舞台布景设计师路易斯·达意尔发明的。而光学照片的发明也有一个故事。

有一天,路易斯·达意尔正在把一张薄片感光,忽然天空乌云密布,遮住了阳光,只好把这张感光不足的薄片放进化学药品柜子里。3天以后,他取出薄片,发现上面的风景异常清晰。

他立即取出各种化学药品,甚至连温度计里的水银也拿来作为试验药剂,以便证实他的新发现。他把碘化银薄片短时间感光,然后放入稀释水银溶液中显影,再用苏打水碱溶液冲洗定影,终于获得了一张清晰的风景照。就这样,世界上诞生了第一张光学照片。

指纹侦破的由来

1686年,马尔丕哥教授运用当时新发明的显微镜,发现指纹的纹线都是从手指顶端的圆环和螺旋线中引出来的,他的论文题目是《指纹纹线放大若干倍》。1823年德国普克尼教授指出:手指最末端指骨上的纹线,多样性和差别性非常突出。他制定了一些标准,把纹线划分为九个类别。

1858年,英国驻印度的行政长官威廉·赫胥尔,要求居民在契约上既要签字又要按指纹,这是第一次由官方规定在很大范围内运用指纹。1877年,赫胥尔提出了一份报告,要求将指印作为鉴定识别犯人的工具,他的报告没有得到批准,但赫胥尔却在自己管辖的省份大力推广了这一方法。

1889年,英国科学杂志《自然》发表了福尔茨医生的论文《识别犯罪的第一步》。文章提出,只要在犯罪现场上发现、提取有关指纹,就能够发现犯罪分子,尽管罪犯可能会通过其他手段对手指进行掩饰,但指纹仍然是不变的。

这一理论为实践部门所接受,成为现代指纹科学中最早提出的理论之一。

石油名称的由来

我国很早就有使用石油的记载,但古时不叫“石油”。秦汉时候,在高奴县人们发现洧水上漂浮一层黑漆似的东西,搜集起来,可以当燃料。这种未经提炼的石油,又稠又黑,犹如黑漆,所以当地人叫它“石漆”。

唐代段成式《酉阳杂俎》中说:“高奴县石脂水,水腻,浮水上,如漆,采以瞢车(作为车轴的润滑剂)及燃灯,极明。”段成式把石油叫“石脂水”。

正式把这东西称做石油,是北宋的沈括。他在《梦溪笔谈》这部笔记体着作中说:“延境内有石油,旧说高奴县出‘脂水’即此也。”

当时他还弄不清石油的生成,也不懂开采,只是看到喷冒于地面的一些油苗。但他所起的“石油”名词,由于形象且通俗,一直沿用到今天。

润滑油的由来

英国的物理学家瑞利平时很注意观察各种事物。有一天,瑞利的家来了几个客人,瑞利的母亲沏好茶,将小茶碗放在碟子上,端到客人面前。

然而,母亲稍不留神,茶碗在碟子里一滑,热茶洒了出来,溅到了客人的衣服上。瑞利的母亲一边说着“对不起”,一边拿出手帕帮客人擦衣服。

这时,瑞利注意到,碟子开始只有一点点倾斜,茶碗就滑动了。可当母亲一只手忙着帮客人擦衣服时,另一只手中托着的碟子虽然倾斜得更明显,茶碗却一动不动,像粘在碟子上似的。“这是怎么回事呢?”瑞利没有放过这个小小的细节。

瑞利用茶碗和碟子反复实验,终于弄明白了碗碟之间的秘密。原来,茶碗和碟子表面总有点油腻,使碗碟之间摩擦减小,很容易滑动。当洒了热茶后,油腻融解了,茶碗在碟子上就变得不大容易滑动了。

瑞利又进一步研究,他发现利用油的润滑作用,可以减少固体之间的摩擦。后来,在瑞利发现的基础上,人们不久就发明了润滑油。

混凝土的由来

混凝土是建筑业常用的材料,一般是由水泥、水、沙子和碎石混合制成的。由于水泥和水能够产生化学反应,所以能把沙、石凝结起来。人们使用大小不同的沙石,可用小石子将大石子的间隙填满,而沙子则将小石子的间隙填满。

早在公元前3世纪,罗马人就能制造混凝土。他们发现,如果将少量火山灰加入到石灰之中,制成水泥,再加入石子和沙子,比较耐久的混凝土就会形成。这种物质既可防水,又能在水中凝固,强度更高。因为当时的火山灰来自维苏威火山附近的波佐利,所以罗马人管这种混凝土叫做波佐利石。

火山灰是非常有用的建筑材料,含有氧化铝、硅和铁等化学物质,只是罗马人不知道罢了。这些化学物质的作用,实际上与近代“波特兰水泥”相同。他们用这种材料建造了很多优秀的建筑,如万神殿的大圆顶、罗马地下水道和地上渡槽、庞培城剧院的基座,以及戴欧克里兴皇帝浴池的穹顶等。

公元5世纪,罗马帝国覆灭,原来制造水硬性水泥的技术,随着逝去的罗马而一度失传。后来的中世纪城堡和哥特式教堂的大墙,足有3~4米那么厚,一般是用碎石在两层砖石中填塞而建成的。