百年世博改變世界的十大發(fā)明
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世博會(huì)是一個(gè)展示科技新產(chǎn)品的大舞臺(tái),被譽(yù)為科學(xué)技術(shù)的奧林匹克。這一舞臺(tái)上,曾經(jīng)誕生無數(shù)彪炳史冊(cè)的偉大發(fā)明,我們今天使用的很多物品,都與世博會(huì)有著不解之緣。 1 蒸汽機(jī)——永不疲倦的心臟 工業(yè)革命是在蒸汽機(jī)的隆隆聲中開啟大幕的。從早期的瓦特蒸汽機(jī),到伊萬斯的高壓蒸汽機(jī),1851年首屆倫敦世博會(huì)吸引了各國工程師和參觀者驚喜的目光。1851年的英國,雄踞世界強(qiáng)國之首,舉辦倫敦世博會(huì),其目的就是展示工業(yè)化成就,推進(jìn)工業(yè)化之路。 倫敦世博會(huì)琳瑯滿目的10多萬件展品中,有一臺(tái)英國制造重達(dá)630噸的蒸汽機(jī)最為醒目。面對(duì)這臺(tái)龐然大物,連英國女王都興奮不已。而參加展出的紡織機(jī)、印刷機(jī)、車床等機(jī)器,都靠蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)。 早在1712年,英國鐵匠紐可門制造人類第一臺(tái)實(shí)用蒸汽機(jī),用于礦井抽水。但這種蒸汽機(jī)最大的缺點(diǎn)是——?dú)飧酌恳粵_程忽冷忽熱,致使能源極大的浪費(fèi)。 改進(jìn)者是瓦特。1769年,格拉斯哥大學(xué)的儀器修理工瓦特,對(duì)紐可門蒸汽機(jī),設(shè)置了分離冷凝器,確保氣缸在恒溫下工作,此舉使熱效率提高6倍。此后10年間,瓦特鍥而不舍,先后5次完善蒸汽機(jī),新蒸汽機(jī)在1788年成型,并廣泛地在紡織業(yè)、冶金業(yè)、機(jī)械制造業(yè)中大建奇功。 此后,新蒸汽機(jī)的體積逐漸變小,能量卻越來越大。在蒸汽機(jī)的引領(lǐng)下,產(chǎn)生了機(jī)器制造業(yè)。蒸汽機(jī)的研究和改進(jìn),直接誕生了“熱力學(xué)”。 蒸汽機(jī)“主宰”了1876年費(fèi)城世博會(huì),美國工程師考里斯制造的蒸汽機(jī),早在1867年巴黎世博會(huì)和1873年維也納世博會(huì)上便聲名鵲起,連獲大獎(jiǎng)。這次,他向費(fèi)城世博會(huì)捐贈(zèng)了世界最大的蒸汽機(jī),1400馬力,重56噸。1867年5月10日下午,美國總統(tǒng)格蘭特和巴西國王彼得羅三世由考里斯陪同,共同握住考里斯蒸汽機(jī)的手柄,啟動(dòng)了這個(gè)龐然大物,宣告費(fèi)城世博會(huì)正式開幕。霎時(shí)間,展館的眾多機(jī)器陡然蘇醒。在世博會(huì)舉行的6個(gè)月里,考里斯蒸汽機(jī)不停運(yùn)行,直至閉幕的一刻才停息。 考里斯蒸汽機(jī)是機(jī)械館不倦的“心臟”,許多報(bào)紙稱它為美國力量和技術(shù)的化身,音樂家專門譜寫了《考里斯進(jìn)行曲》,美國著名詩人惠特曼也被考里斯吸引住了,坐在它前面端詳良久,浮想聯(lián)翩。 1878年巴黎世博會(huì)上,蒸汽機(jī)再次盡領(lǐng)風(fēng)騷。法國施耐德鋼鐵公司制造了一臺(tái)體積巨大的蒸汽錘,高20米,僅鐵砧就重達(dá)320噸。1889年巴黎世博會(huì),艾菲爾鐵塔安裝的5部液壓升降機(jī),全都由蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)。1904年圣路易斯世博會(huì),是蒸汽機(jī)的鼎盛時(shí)期。4月30日開幕式上,羅斯??偨y(tǒng)從華盛頓白宮發(fā)來電報(bào)信號(hào),轉(zhuǎn)化為蒸汽機(jī)的運(yùn)行指令。 蒸汽機(jī)成為人類社會(huì)真正的“大力神”。無數(shù)紡織廠、鋼鐵廠、木材廠、造紙廠、印刷廠,不再需要臨河而建,以水流為動(dòng)力。蒸汽機(jī)完成著人類以往難以完成的挖掘、起重、鉆探等重大任務(wù)。 點(diǎn)評(píng):
蒸汽機(jī)出現(xiàn)之前,人類只能依靠自身或借助動(dòng)物的微薄力量,從事生產(chǎn)活動(dòng),與大自然抗衡。蒸汽機(jī)的問世,瞬間改變了這一現(xiàn)狀,勞動(dòng)力的稀缺性大為緩解,人類征服自然的雄心和創(chuàng)造財(cái)富的激情,便與日俱增。因此,有人說,蒸汽機(jī)的發(fā)明,其重要意義不亞于火的使用——蒸汽機(jī)將“火”變成“力”,改變了人類駕馭自然的能力和地位。 英國是蒸汽機(jī)的最大受益者,這個(gè)最早的工業(yè)大國,正是借助蒸汽機(jī)完成了資本的原始積累。1851年,英國使用蒸汽機(jī)的總功率已達(dá)120萬馬力,相當(dāng)于擁有2000多萬健壯男工人。依靠蒸汽機(jī)的力量,19世紀(jì)中期的英國,生產(chǎn)了世界上2/3的工業(yè)制成品。蒸汽驅(qū)動(dòng)的火車和輪船,代替了畜力馬車和風(fēng)力帆船,開啟了英國的現(xiàn)代化序幕。 世博會(huì)上蒸汽機(jī)的轟嗚,讓西方國家陡然蘇醒。蒸汽機(jī)作為工業(yè)化的第一推動(dòng)力,創(chuàng)造了前所未有的人類文明。 2 電話——讓時(shí)空消弭
人們通常認(rèn)為亞歷山大·貝爾是電話的發(fā)明者。1876年的費(fèi)城世博會(huì)上,貝爾首次展示電話,令世人大開眼界。到了1904年圣路易斯世博會(huì)前,貝爾已經(jīng)開通了洲際電話,人們興致勃勃地趕到世博園,給家人或親友打電話。 貝爾的想法稀奇古怪:希望聲音可以被看見——因?yàn)樗哪赣H和妻子都患有耳聾。為了發(fā)明電話,這個(gè)蘇格蘭青年系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了發(fā)聲機(jī)理和聲波振動(dòng)原理,探索語音的組成,在精密儀器上分析聲音的振動(dòng)。振動(dòng)膜的振動(dòng),被傳送到用炭涂黑的玻璃片上,振動(dòng)就這樣被“看見”了。 接下來,貝爾發(fā)明了一套能通過一根線路,同時(shí)傳送幾條信息的機(jī)器。他用電磁開關(guān)來形成一開一閉的脈沖信號(hào),實(shí)驗(yàn)中,貝爾偶然發(fā)現(xiàn)沿線路傳送電磁波,可以傳輸聲音信號(hào)。經(jīng)過無數(shù)次的實(shí)驗(yàn),聲音可以穩(wěn)定地通過線路傳輸了,只是不夠清晰。 直到1875年6月2日,貝爾和他的助手華生正在進(jìn)行模型的最后設(shè)計(jì)和改進(jìn),在這次實(shí)驗(yàn)中,他把金屬片連接在電磁開關(guān)上,聲音奇妙地變成了電流。突然,一滴硫酸濺到他腿上,疼得他撕心裂肺地大叫:“華生,快來幫我??!”這句話由電話機(jī)經(jīng)電線傳到了華生的耳朵里。原來,金屬片因聲音而振動(dòng),在其相連的電磁開關(guān)線圈中產(chǎn)生了電流。 1876年3月7日,貝爾電話通過了專利認(rèn)證。這也重新燃起他研究和改進(jìn)電話的熱情。1876年3月10日,貝爾的電話宣告了人類歷史新時(shí)代的到來。第二年,有人第一次用電話給一家報(bào)社發(fā)送了新聞消息,從此開始了公眾使用電話的時(shí)代。一年之內(nèi),貝爾安裝了230部電話,建立了貝爾電話公司,即att前身。 關(guān)于電話的發(fā)明者業(yè)界存在爭議,美國國會(huì)后來認(rèn)為,安東尼奧·梅烏奇才是電話發(fā)明者。梅烏奇是美籍意大利人,癡迷于電生理學(xué)研究,據(jù)記載,他在1849年給一個(gè)生病的朋友治療時(shí),意外發(fā)現(xiàn)了振動(dòng)變?yōu)殡娏骺梢詡鬟f聲音的物理現(xiàn)象。1850年開始,他制作了幾種不同形式的聲音傳送儀器,被稱之為“遠(yuǎn)距離傳話筒”。1860年,他向公眾展示了自己發(fā)明的遠(yuǎn)距離通話系統(tǒng),當(dāng)時(shí)有媒體報(bào)道了這一振奮人心的消息。 1874年,梅烏奇將自己的成果寄給美國西聯(lián)電報(bào)公司,希望對(duì)方能買下它,但未得到答復(fù)。而在請(qǐng)求歸還原件時(shí),他被告知弄丟了!兩年后,與梅烏奇共用一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的貝爾,申請(qǐng)電話專利權(quán),并與西聯(lián)電報(bào)公司簽訂了巨額合同。梅烏奇隨即提出訴訟,但終因貧病交加于1889年含恨而逝。今天,梅烏奇的家鄉(xiāng)佛羅倫薩,立有一塊紀(jì)念碑,上面寫著:“這里安息著電話的發(fā)明者——安東尼奧·梅烏奇”。 點(diǎn)評(píng): 電話史無前例地改變了人類的通信方式。至今,很多人仍把電話的發(fā)明權(quán)歸于貝爾。雖然美國國會(huì)2002年6月15日決議確認(rèn),安東尼奧·梅烏奇為電話的發(fā)明人。 但無論如何,電話真正走進(jìn)世人的視野并得以普及,還得感謝貝爾,他是注定要完成這一歷史任務(wù)的人。1876年費(fèi)城世博會(huì)上,貝爾第一次展示了電話,被參觀者視為“奇跡”。1878年,貝爾開始在全球推廣電話應(yīng)用,并成功實(shí)驗(yàn)了長途電話裝置,到了1904年圣路易斯世博會(huì)前,貝爾已經(jīng)開通了洲際電話。貝爾對(duì)電話的貢獻(xiàn),遠(yuǎn)超出同行其他發(fā)明家。今天,電話已經(jīng)成了世人最主要最普及的通信工具,它實(shí)現(xiàn)了人類消弭距離的愿望,成了人類生活不可或缺的一部分。 3 電燈——光明之神
電燈問世以前,蠟燭、煤油燈和煤氣燈是人類的照明工具,它們有濃烈、刺鼻的煙臭味,使用不便且不安全。多少年來,科學(xué)家們想發(fā)明電燈,為人類征服黑夜。最終實(shí)現(xiàn)人類夢(mèng)想的是“發(fā)明大王”愛迪生。 愛迪生出生于鐵路工人家庭,只念過3個(gè)月書。但他無比勤奮,喜歡做各種實(shí)驗(yàn),尤其對(duì)電器感興趣。他從小就決心發(fā)明電燈,為人類驅(qū)走黑暗。 1878年巴黎世博會(huì),31歲的愛迪生帶著自己剛發(fā)明的新式燈泡參展。這個(gè)電燈并沒有實(shí)用價(jià)值,但卻引起了投資家的關(guān)注。 之后,愛迪生認(rèn)真總結(jié)前人制造電燈失敗的原因,分類實(shí)驗(yàn)1600多種不同耐熱的材料和6000種植物纖維,并改進(jìn)抽空設(shè)備,使燈泡具有高真空度。1879年10月21日,愛迪生發(fā)明了第一盞具有實(shí)用價(jià)值的燈泡,燈絲是經(jīng)過碳處理的棉線,能連續(xù)發(fā)光45小時(shí)。1908年,愛迪生電氣公司職員威廉·克里奇發(fā)現(xiàn)鎢絲更經(jīng)久耐用,今天的燈泡就使用這一材質(zhì)。 愛迪生的偉大之處在于,他除了改良照明之外,還陸續(xù)發(fā)明了發(fā)電站、輸電網(wǎng)等配套工程,使電燈得以普及。 1889年,在巴黎世博會(huì)上,愛迪生用白熾燈點(diǎn)綴艾菲爾鐵塔,在1893年美國哥倫布紀(jì)念博覽會(huì),愛迪生展出了經(jīng)過改良的電燈和配套供電發(fā)電機(jī)。1915年10月21日,巴拿馬太平洋世博會(huì)設(shè)置了“愛迪生日”,為紀(jì)念其發(fā)明電燈36周年,將人類從黑夜沉沉中解放出來。1979年,美國舉行長達(dá)一年之久的紀(jì)念活動(dòng),感謝愛迪生發(fā)明電燈一百周年。 點(diǎn)評(píng):
愛迪生一生發(fā)明無數(shù),而世博會(huì)則為他搭建了一展身手的舞臺(tái)。當(dāng)我們看到明亮的電燈時(shí),首先就會(huì)想到,是他為人類驅(qū)走黑暗帶來光明。人類歷史上,徹底改變?nèi)祟愔腔叟c生存方式的事物莫過于火,火的利用意味著一個(gè)新的文明誕生。與火的出現(xiàn)意義一樣重大,電燈的發(fā)明再次改變了人類社會(huì)及生活方式。 愛迪生最初研究電燈屢屢碰壁時(shí),曾遭到來自蠟燭、煤氣燈、煤油燈公司的攻擊,甚至有人認(rèn)為,愛迪生的電燈即便研究出來,也沒有人用得起。當(dāng)時(shí),愛迪生用自己堅(jiān)定的信仰進(jìn)行了回?fù)簦骸爱?dāng)電燈普及之后,只有奢侈者才用得起蠟燭?!? 如今,事實(shí)早已印證了愛迪生的預(yù)言,蠟燭成了制造情調(diào)的奢侈品,煤油燈、煤氣燈則被陳列在博物館里。 4 汽車——現(xiàn)代文明的運(yùn)載工具
1851年,倫敦世博會(huì)尚未見到汽車的身影,在交通館中,吸引觀眾駐足觀看的,是各式各樣的馬車。1867年巴黎世博會(huì)上,德國工程師奧拓的“內(nèi)燃機(jī)”,被一位評(píng)委慧眼發(fā)掘,這臺(tái)僅有0.5馬力的汽油發(fā)動(dòng)機(jī),具有驚人的熱效率。發(fā)動(dòng)機(jī)的出現(xiàn),為汽車的問世作了鋪墊。 1893年芝加哥世博會(huì),年僅30歲的福特乘火車去芝加哥參觀世博會(huì)。與其他展館的熱鬧喧嘩相比,汽車館顯然門庭冷落,僅有的展品擺放縮在毫不起眼的角落里。 然而,這對(duì)福特(福特汽車的創(chuàng)始人)來說,卻如獲至寶,他記下戴姆勒汽車的細(xì)枝末節(jié)。血?dú)夥絼偟母L?,開始了制造汽車之旅。 在1889年巴黎世博會(huì),觀眾看到了德國工程師戴姆勒和本茨制造的汽車雛形,他們被公認(rèn)為汽車業(yè)的鼻祖。戴姆勒的四輪汽車,基本上就是在馬車上裝載發(fā)動(dòng)機(jī),而本茨設(shè)計(jì)的三輪汽車,大體原理與戴姆勒設(shè)計(jì)的汽車相似。 此后,汽車技術(shù)不斷革新。1900年巴黎世博會(huì)期間,德國工程師狄賽爾展出了一臺(tái)全新的內(nèi)燃機(jī),使用從花生中提煉的“柴油”,讓混合油汽在高壓下升溫到著火點(diǎn)自行燃燒,在汽車史上具有劃時(shí)代意義。 20世紀(jì)初期,汽車技術(shù)迅速走向成熟。1904年圣路易斯世博會(huì),當(dāng)140輛汽車從波士頓、費(fèi)城、芝加哥等地風(fēng)塵仆仆趕來參會(huì),規(guī)模宏大的交通館里開始有了“汽車家族”的一席之地。但那時(shí)的汽車造價(jià)昂貴,經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義都不大。 1906年米蘭世博會(huì)上,第一次設(shè)置了汽車專館,汽車地位空前提升。1912年,通用公司的凱迪拉克汽車首先安裝電動(dòng)馬達(dá),告別了危險(xiǎn)而費(fèi)力的搖把,所有人都成為汽車的消費(fèi)者。 但要說讓全世界汽車行業(yè)重新定位的,非福特的t型車莫屬。從1909年投產(chǎn)到1927年下線,t型車共生產(chǎn)1500多萬輛,曾經(jīng)占全球汽車總量的56.6%,創(chuàng)造了單一車型產(chǎn)量的世界最高紀(jì)錄。 福特在設(shè)計(jì)汽車時(shí),想到了關(guān)鍵的一點(diǎn),“汽車不是紈绔子弟的玩物,要讓普羅大眾買得起!”“我要推出一款最普及的車型,對(duì)家庭不算小,對(duì)個(gè)人不算大,用最強(qiáng)固的材料,最簡潔的設(shè)計(jì),最優(yōu)秀的工人來制造。讓工薪階層都買得起?!边@就是t型車誕生的樸素理念。 1915年舊金山世博會(huì)上,展出了一條t型汽車的生產(chǎn)流水線,每10分鐘就能現(xiàn)場組裝一部整車,期間共下線4400輛。福特流水線對(duì)元件和程序的標(biāo)準(zhǔn)化,對(duì)技術(shù)分工的精確化,徹底改變了全社會(huì)的生產(chǎn)組織理念。 汽車產(chǎn)業(yè)日新月異,1970年的日本大阪世博會(huì)和2005年愛知世博會(huì),自動(dòng)擋贏得了市場青睞,安全氣囊和防抱死裝置成為標(biāo)準(zhǔn)配置,智能化操作普遍應(yīng)用,蓄電池充電動(dòng)力成為趨勢。而今年的上海世博會(huì),則成了新能源汽車的最佳展示舞臺(tái),各大車商鉚足了勁,期冀一展風(fēng)采。 點(diǎn)評(píng):
如今,汽車成了現(xiàn)代文明不可或缺的運(yùn)載工具,它深刻地影響和改變著人們的生活,如果沒有汽車帶來的交通便捷,人類的工業(yè)化和城市化進(jìn)程就會(huì)難以想象。 縱觀汽車產(chǎn)業(yè)百余年的發(fā)展史,人們會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)基本規(guī)律——汽車工業(yè)的發(fā)展,與多屆世博會(huì)的舉辦發(fā)生了交集,福特汽車的誕生,甚至就是受世博會(huì)的啟發(fā)。 世博會(huì)作為一個(gè)最好的產(chǎn)品展示舞臺(tái),極大地推動(dòng)了汽車業(yè)的發(fā)展,汽車與世博會(huì)的交集,為汽車工業(yè)的發(fā)展指明了道路。福特t型車流行與德國大眾甲殼蟲汽車的后來居上;1973年中東石油危機(jī)爆發(fā),汽車業(yè)陷入蕭條;今天新能源汽車成為必爭之地……都是趨勢使然。三十年河?xùn)|,三十年河西,汽車變化日新月異,老牌巨頭步履維艱,后起之秀來勢兇猛。2010年上海世博會(huì),新能源汽車方興未艾,層出不窮,汽車行業(yè)進(jìn)入“春秋戰(zhàn)國”時(shí)代。從歷史的后視鏡中,回望汽車業(yè)百年歲月,下一個(gè)王者非新能源汽車莫屬! 5 飛機(jī)——翱翔天空的使者
二十世紀(jì)最重大的發(fā)明之一,是飛機(jī)的誕生。1896年5月6日,蘭利將1馬力蒸汽機(jī),安裝到2.13米翼展的模型飛機(jī)上,在潑托馬克河成功飛行了1005米,這是人類首次用動(dòng)力機(jī)械把“飛行器”送上天空。 1903年10月7日,蘭利新建造的飛機(jī)翼展16米,并安裝了52馬力的發(fā)動(dòng)機(jī),但這次飛機(jī)剛升空就栽進(jìn)水中。蘭利不服,于這年12月8日進(jìn)行第二次試驗(yàn),結(jié)果飛機(jī)折斷翅膀。材料的脆弱和設(shè)計(jì)的缺陷,被認(rèn)為是失敗的主因。當(dāng)時(shí),《紐約時(shí)報(bào)》記者斷言,飛機(jī)載人飛行是千年之后的事。 《紐約時(shí)報(bào)》的斷言僅出9天,萊特兄弟就打破了宿命。1903年12月17日,萊特兄弟實(shí)現(xiàn)了人類歷史上第一次駕機(jī)進(jìn)行動(dòng)力飛行,雖然只在3米多高的天空停留12秒,飛行36.5米。 萊特兄弟的最大突破,是通過操縱桿拉動(dòng)連線與滑輪,改變機(jī)翼末端的攻角和舵的方向,對(duì)飛機(jī)進(jìn)行三個(gè)軸向的控制。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)則使機(jī)翼和后置的雙螺旋槳達(dá)到最高效率,量身定做的12馬力4缸發(fā)動(dòng)機(jī),同樣是成功的關(guān)鍵。 1904年圣路易斯世博會(huì)上,飛機(jī)作為科技新寵亮相。經(jīng)過100多年的積淀,飛機(jī)取得了長足的發(fā)展。不過,關(guān)于飛機(jī)的發(fā)明人,業(yè)界爭議不斷,柯蒂斯(飛行家、飛機(jī)制造者)為了讓萊特兄弟的首次飛行貶值,于1914年向史密森尼學(xué)會(huì)提出重新測試1903年蘭利(史密森尼學(xué)會(huì)第三任會(huì)長)落水的飛機(jī)。 1914年5月28日,史密森尼學(xué)會(huì)宣布,蘭利的飛機(jī)是歷史上第一架載人的動(dòng)力飛機(jī)。但它們刻意隱瞞了一個(gè)最基本的事實(shí),那便是用來測試的蘭利飛機(jī)進(jìn)行了改造和重建。 1915年舊金山世博會(huì)期間,美國國家航空咨詢委員會(huì)成立,貝爾領(lǐng)導(dǎo)的航空實(shí)驗(yàn)室,改進(jìn)了萊特的“翹曲機(jī)翼”,發(fā)明了更加靈巧自如的“副翼”?!疤丶贾浮北绕骜{著雙翼飛機(jī),在舊金山世博會(huì)龐大的機(jī)械館里盤旋和起降,創(chuàng)造了世界第一個(gè)室內(nèi)飛行紀(jì)錄。 1933年芝加哥世博會(huì),首次設(shè)立了航空館。意大利空軍司令巴爾博親率“藍(lán)天艦隊(duì)”,和100多名飛行員進(jìn)行了4天特技飛行表演。羅斯福總統(tǒng)在華盛頓親自接見巴爾博,并授予他杰出飛行十字勛章。 由于飛機(jī)起飛需要修建相應(yīng)的跑道和機(jī)場,帶來了諸多不便,于是,1939年,世界上第一架實(shí)用型直升機(jī)誕生。1958年布魯塞爾世博會(huì),宣告了噴氣式飛機(jī)時(shí)代的到來。比利時(shí)政府專門重建了扎芬拉姆機(jī)場,供噴氣式飛機(jī)起降。之后的世博會(huì),航空館都是最重要的展館。2004年11月,美國x-43飛機(jī)速度達(dá)到9.8馬赫,比子彈還快。今天,美國波音公司和歐洲空中客車,不斷爭奪全球“制空權(quán)”。 飛機(jī)除了航運(yùn),也重新定義了戰(zhàn)爭的概念。而不斷的戰(zhàn)爭,則成為飛機(jī)迅速發(fā)展的首要推力。第一次世界大戰(zhàn)中,羽翼未豐的飛機(jī),便把天空變成了戰(zhàn)場,大約2萬架飛機(jī)被擊落。第二次世界大戰(zhàn),飛機(jī)已成為爭奪勝券的決定性力量,飛機(jī)開道成了戰(zhàn)斗打響的先鋒,期間共投入飛機(jī)數(shù)十萬架次。 點(diǎn)評(píng):
像鳥一樣在空中飛翔,是前人世世代代的夢(mèng)想。飛機(jī)的發(fā)明,讓人類圓了這個(gè)夢(mèng)。 飛機(jī)是人類最重大的科學(xué)技術(shù)成就之一,有人將它與電視和電腦,并列為20世紀(jì)對(duì)人類影響最大的三大發(fā)明?!帮w機(jī)才是第一個(gè)萬維網(wǎng),把不同的民族、語言、思想和價(jià)值聯(lián)系在一起。”世界首富比爾·蓋茨的這句話,很好地詮釋了飛機(jī)的意義。 16世紀(jì),葡萄牙人麥哲倫率領(lǐng)船隊(duì),從西班牙出發(fā),用了3年時(shí)間才環(huán)繞地球一周。飛機(jī)發(fā)明后,有人在1949年進(jìn)行了一次環(huán)球旅行,僅僅用了94個(gè)小時(shí)便繞地球一周,飛行37700公里。超音速飛機(jī)問世以后,1979年,英國人普斯貝特只用14小時(shí)零6分,便環(huán)繞地球一周。 與其他交通工具相比,飛機(jī)具有速度快、機(jī)動(dòng)性高、安全舒適等特點(diǎn),與鐵路運(yùn)輸并列為最安全的交通運(yùn)輸方式。航空運(yùn)輸?shù)目涨鞍l(fā)展,大大減輕了人們對(duì)自然資源的依賴程度。如今,空中航線四通八達(dá),把世界各地的人們緊密地聯(lián)系起來,通過不斷地交流,傳達(dá)信息,共同推進(jìn)人類文明的進(jìn)程。 6 留聲機(jī)——會(huì)說話的機(jī)器
1877年12月6日,世界銘記了這一天。“馬麗有個(gè)小羊羔,身上絨毛白如雪”,愛迪生對(duì)著他發(fā)明的世界第一臺(tái)留聲機(jī),說了這句話。在回放時(shí),耳聾的愛迪生從助手歡呼雀躍的表情里,得知實(shí)驗(yàn)取得了成功。 1878年,年僅31歲的愛迪生,攜帶他1年前發(fā)明的那臺(tái)留聲機(jī),參加了巴黎世博會(huì)。這臺(tái)會(huì)說話的機(jī)器一露面,就引起了巨大的轟動(dòng),并榮獲大獎(jiǎng)。 愛迪生發(fā)明的第一架留聲機(jī),主要部件是一個(gè)金屬圓筒,圓筒邊上刻有螺旋槽紋,把它按在一根長軸上,長軸一頭裝著曲柄,搖動(dòng)曲柄,圓筒就會(huì)相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。聲波使薄膜上的針頭發(fā)生震動(dòng),就在布滿槽紋、包著錫箔的旋轉(zhuǎn)圓筒表面刻下了相應(yīng)痕跡,成為聲音的“烙印”。再用手柄轉(zhuǎn)動(dòng)圓筒,讓唱針滑過錫箔的刻痕,聲音便復(fù)制出來了。 留聲機(jī)誕生之后,很快走入人們的生活。1878年4月24日,愛迪生在紐約百老匯大街成立留聲機(jī)公司,他將留聲機(jī)和用錫箔制成的圓筒唱片配合起來,出租給街頭藝人。 此后,愛迪生帶著留聲機(jī)參加了多次世博會(huì),包括1888年墨爾本世博會(huì),1889年巴黎世博會(huì)。留聲機(jī)成了世博會(huì)的寵兒,人們情愿排著長隊(duì)去傾聽它流淌出來的美妙旋律。更讓觀眾嘖嘖稱奇的是,留聲機(jī)不僅能播放歌曲,還能將自己的聲音錄下來。巴黎世博會(huì)閉幕時(shí),愛迪生公司把政要講話錄了下來,留為永久紀(jì)念。 1893年芝加哥世博會(huì)上,留聲機(jī)已經(jīng)蔚為壯觀,貝爾公司的“格拉夫風(fēng)”留聲機(jī),對(duì)愛迪生留聲機(jī)做了重要改進(jìn),將滾筒上的錫箔換成硬蠟,并將搖把換成踏板和彈簧發(fā)條。幾百個(gè)留聲機(jī)安放在展館,投幣即可欣賞世界名樂。電氣工程師蘭伯特觀看展出后,發(fā)現(xiàn)蠟制的錄音筒質(zhì)地松脆,易于磨損,便著手研制了美觀耐用的賽璐珞音筒。 到了1915年舊金山世博會(huì),留聲機(jī)已不再是新奇的展品,而成了重要的場館設(shè)施。巴拿馬運(yùn)河展廳旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的1200個(gè)座位上,都安裝了耳機(jī)。這是人類舉辦大型展覽,首次實(shí)現(xiàn)自動(dòng)語音講解。 1896年7月,伯林納獲得了唱片留聲機(jī)的專利,這是一種全新的錄音模式。隨著錄制技術(shù)改進(jìn),并使用蟲膠代替硬橡膠,唱片越來越顯示出巨大優(yōu)勢。唱片只用一個(gè)金屬母盤,便能無盡地拷貝,使得生產(chǎn)成本大為降低。另外,唱片轉(zhuǎn)速更加均勻,效果更好。雖然愛迪生想極力改進(jìn)唱筒留聲機(jī),但無法阻擋唱片洶涌而來的攻勢。1929年,愛迪生停止了唱筒留聲機(jī)的生產(chǎn)。 點(diǎn)評(píng):
把美妙的音樂保存起來,隨時(shí)隨地供人欣賞,在留聲機(jī)發(fā)明前是不敢想象的。在古代中國,人們只能從“余音繞梁”以及白居易《琵琶行》中的“嘈嘈切切錯(cuò)雜彈,大珠小珠落玉盤”這樣的意境中,咀嚼和回味音樂的魅力。如果沒有愛迪生,今天我們依然只能從詩文中追尋逝去的聲音,毫不諱言,是愛迪生將人類的夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí)——留聲機(jī)讓現(xiàn)代人比古人享有耳福,我們能貯存聲音,再隨時(shí)隨地欣賞。正是留聲機(jī),奠定了愛迪生“發(fā)明之王”的地位。留聲機(jī)問世之后,電唱機(jī)、錄音機(jī)、錄像機(jī)、激光聲像機(jī)相繼問世,人類文化開始了更為絢爛的歷程。 7 攝像——留住時(shí)光和美
早在1878年,柯達(dá)創(chuàng)始人喬治·伊士曼,發(fā)明了一種涂有干明膠的膠片,此前,攝影用的感光材料是濕片。濕片受諸多條件的限制,攝影前臨時(shí)在玻璃上涂抹感光層,并必須在它干之前拍攝和沖洗。攝影時(shí)必須帶上帳篷和各種藥水,才能在室外作業(yè)。后來問世的伊士曼“干片”,可以隨時(shí)照相和沖洗,深受攝影愛好者的青睞。 1893年的芝加哥世博會(huì)上,柯達(dá)膠卷露面成了最亮麗的一道風(fēng)景?!澳阒灰聪驴扉T,剩下的由我們來做。”伊士曼親手設(shè)計(jì)的廣告語,通過世博會(huì)傳遍了整個(gè)世界。 伊士曼出身貧寒,被認(rèn)為是一個(gè)缺乏天賦的人,但他在20歲時(shí)立下鴻鵠之志——讓拍照變得簡單。為此,他把廚房改造成暗房,并于24歲那年發(fā)明了“干片”。他一生醉心于發(fā)明和創(chuàng)新,為此還鬧出笑話——因?yàn)樽鰧?shí)驗(yàn)錯(cuò)過約會(huì)時(shí)間,被女友拋棄,后終生未娶。但正是他的發(fā)明留住了美。1893年芝加哥世博會(huì)時(shí),柯達(dá)已成為了最大的膠卷生產(chǎn)商。 與膠卷相伴隨的是照相機(jī)技術(shù)的改進(jìn),1851年倫敦世博會(huì)時(shí),照相技術(shù)漸入佳境。當(dāng)時(shí),法國光學(xué)儀器商杜博斯克展出的立體攝影,讓維多利亞女王看后芳顏大悅。這種照相機(jī)由布魯斯特設(shè)計(jì),兩個(gè)并列的鏡頭和雙眼距離同寬,曝光后得到與左右眼視差一致的兩張照片,再通過分視鏡觀看就能產(chǎn)生逼真的三維效果。 1879年,班納特發(fā)明了干版照相法,用含有鹵化銀感光材料的固態(tài)凝膠代替液態(tài)火棉膠。1886年,伊士曼研制出新式照相機(jī),只要按下快門,便可輕松拍照,從此,攝影不再是難事。1888年,伊斯曼設(shè)計(jì)了最早的手持式柯達(dá)照相機(jī),次年將紙質(zhì)“膠卷”換成了賽璐珞,可拍100張照片。1893年芝加哥世博會(huì)上,柯達(dá)公司首次開設(shè)了照相機(jī)出租業(yè)務(wù),并搭建暗室,隨時(shí)為顧客沖洗照片。 1933年芝加哥世博會(huì)上,蔡司鏡頭、愛克發(fā)膠卷、35毫米萊卡相機(jī)的成功,推動(dòng)著全球照相技術(shù)走向成熟。最具有震撼力和沖擊力的影像,是柯達(dá)展出的世界第一張人體全身x光照片,攝影技術(shù)被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和微生物學(xué)研究。1935年,柯達(dá)推出革命性的彩色膠卷。1939年紐約世博會(huì)開幕時(shí),柯達(dá)已成為最有實(shí)力的工業(yè)巨頭之一。 然而,就在膠卷行業(yè)內(nèi)斗不息時(shí),數(shù)碼技術(shù)斜刺里殺出。2008年,寶麗來走到了盡頭。2009年6月22日,柯達(dá)“壯士斷腕”,宣布停止生產(chǎn)擁有74年輝煌歷史的克羅姆彩色膠卷。 點(diǎn)評(píng):
2009年,柯達(dá)全球第一款取得商業(yè)成功的彩色膠卷,黯然揮別了歷史舞臺(tái)。數(shù)碼攝像時(shí)代的來臨,宣告了膠卷時(shí)代的終結(jié)。今天,我們可以用數(shù)碼相機(jī),隨心所欲地拍攝相片,然后上傳到電腦。在傳統(tǒng)的照相領(lǐng)域,膠卷作別了之前的輝煌。 歷史是無情的,當(dāng)我們擺著pose,滿臉笑容喊著“茄子”時(shí),就會(huì)感受到聲像技術(shù)恍若隔世的變遷。感慨萬千地翻出壓在箱底的相冊(cè),還有那泛黃的底片,因?yàn)樗休d著我們揮之不去的記憶。 相機(jī)和膠卷的意義或許在于,讓照相從攝影師神秘的“化工車間”里解放出來,從此走進(jìn)尋常百姓家,成為色彩紛呈記憶的生動(dòng)見證。 8 電報(bào)——人類進(jìn)入通信時(shí)代
人類在尋找遠(yuǎn)距離傳遞信息的方法時(shí),曾苦苦尋覓而不可得。19世紀(jì)30年代,由于鐵路迅速發(fā)展,迫切需要一種不受氣候和時(shí)間限制,卻又比火車跑得快的通信工具。 1837年,英國人庫克和惠斯通,設(shè)計(jì)制造了人類歷史上第一個(gè)有線電報(bào),運(yùn)用于鐵路通信中。與此同時(shí),美國人莫爾斯對(duì)電報(bào)著了迷,他拜師電磁學(xué)家學(xué)習(xí)電磁學(xué)知識(shí),把畫室改為實(shí)驗(yàn)室,不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可惜都以失敗告終。 莫爾斯并未灰心喪氣,他冷靜地分析了失敗的原因。1836年,他終于找到了新方法:“電流只要停止片刻,就會(huì)打出火花。有火花出現(xiàn)可看成是一種符號(hào),沒有火花出現(xiàn)是另一種符號(hào),沒有火花的時(shí)間長度又是一種符號(hào)。這三種符號(hào)組合起來可代表字母和數(shù)字,就可以通過導(dǎo)線來傳遞文字了。” 1844年5月24日,莫爾斯用他改進(jìn)后的電報(bào)機(jī),在華盛頓國會(huì)大廈最高法院會(huì)議廳里,用顫抖的雙手,發(fā)送了世界上第一封長途電報(bào),內(nèi)容是《圣經(jīng)》中的一句話:上帝啊,你創(chuàng)造了何等的奇跡! 1846年,德國人維爾納·西門子(西門子公司創(chuàng)始人)對(duì)當(dāng)時(shí)的電報(bào)機(jī)萌生了改進(jìn)的想法。通過機(jī)械師朋友約翰·哈爾斯克的幫忙,制造電報(bào)裝置,并于次年10月創(chuàng)辦電報(bào)機(jī)制造公司,這就是西門子的前身。 1851年倫敦世博會(huì)上,電報(bào)機(jī)首次作為展品出現(xiàn)。西門子改良后的電報(bào)機(jī),得到了社會(huì)的認(rèn)同,隨后在歐洲大規(guī)模應(yīng)用。西門子成為電報(bào)機(jī)的最大受益者,借此成為當(dāng)時(shí)歐洲最先進(jìn)的電報(bào)機(jī)制造廠商。 另一位和電報(bào)相關(guān)的人物是發(fā)明大王愛迪生。1870年代,愛迪生開始研究新的電報(bào)發(fā)報(bào)機(jī),對(duì)電報(bào)機(jī)做了多項(xiàng)改進(jìn)。1873年,愛迪生發(fā)明的新型電報(bào)機(jī)在紐約、華盛頓之間,達(dá)到每分鐘1000字的收發(fā)速度,而在紐約和費(fèi)城之間,這一速度則為3000字。 1876年費(fèi)城世博會(huì)上,他發(fā)明的四通路電報(bào)機(jī),打破了其他電報(bào)機(jī)一次只能傳送一個(gè)信息、不能同時(shí)交換信號(hào)的瓶頸,實(shí)現(xiàn)了電報(bào)傳送自動(dòng)化。 提起四通路電報(bào)機(jī)的發(fā)明,還有一段趣事。1871年12月25日,是愛迪生與妻子新婚的日子。婚禮儀式剛結(jié)束,他腦中突然涌現(xiàn)出改良電報(bào)機(jī)的靈感,于是向新娘請(qǐng)假,一頭栽進(jìn)實(shí)驗(yàn)室??梢荒闷鸸ぞ?,他就忘了新娘,他的朋友在夜里12點(diǎn)才在實(shí)驗(yàn)室找到了他。 點(diǎn)評(píng):
電報(bào)是通信史上最早最便捷的通信方式。據(jù)《電報(bào)史話》記載,美國人塞繆爾·莫爾斯在1837年發(fā)明的電報(bào),當(dāng)時(shí)這臺(tái)傳送“點(diǎn)”、“畫”符號(hào)的機(jī)器,通報(bào)距離只有13米遠(yuǎn)。盡管如此,它仍是人類通信史上前所未有的通信工具,在此之前,通信靠飛鴿傳書等方式來完成。 電報(bào)大大加快了信息的流通,是工業(yè)社會(huì)的一項(xiàng)重要發(fā)明。在通信越來越迅捷的今天,電報(bào)也走到了盡頭。2006年1月,美國西方聯(lián)合電報(bào)公司發(fā)出了最后一封電報(bào)。隨即,該公司網(wǎng)站以簡單的消息宣布,2006年1月27日起,停止所有的電報(bào)業(yè)務(wù)?;ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展是導(dǎo)致電報(bào)完結(jié)歷史使命的原因之一,而西聯(lián)卻選擇互聯(lián)網(wǎng)作為發(fā)布消息的平臺(tái)。但電報(bào)對(duì)人類的影響,已無需贅言,在信息溝通不暢的年代,它曾扮演著重要的不可替代的角色。 9 電視機(jī)——圖像的顛覆者
從19世紀(jì)末,科學(xué)家們便開始研究影像的傳播技術(shù)。1904年,英國人貝爾威爾和德國人柯隆,發(fā)明了一次電傳一張照片的電視技術(shù),每傳一張照片需10分鐘。 1924年,英國人約翰·洛吉·貝爾德運(yùn)用機(jī)械掃描方式,把一朵“十字花”,發(fā)射到3米遠(yuǎn)的屏幕上,雖然圖像不穩(wěn)定,但它卻是世界上第一套電視發(fā)射機(jī)和接收器。 1925年10月2日,貝爾德的實(shí)驗(yàn)有了突破,他將木偶比爾的圖像發(fā)射到了屏幕上,圖像清晰逼真。這是第一架有實(shí)用意義的電視機(jī),這一天成為電視機(jī)的誕生日。 電視機(jī)首次在世人面前亮相,是1939年的紐約世博會(huì)上。在這屆世博會(huì)上,電視機(jī)首次亮相,并且完成了世博歷史上第一次電視轉(zhuǎn)播,時(shí)任美國總統(tǒng)富蘭克林的開幕致辭,通過信號(hào)傳輸?shù)綍?huì)場之外。此后,電視機(jī)得以迅速普及。當(dāng)時(shí)在倫敦,每個(gè)月能售出500臺(tái)電視機(jī)。 二戰(zhàn)的爆發(fā),世博會(huì)停辦長達(dá)20年。幸運(yùn)的是,電視機(jī)的發(fā)展并未因?yàn)閼?zhàn)爭而停滯。二戰(zhàn)結(jié)束后,世博會(huì)將全新的理念,一屆又一屆地傳遞給每一個(gè)主辦國。1954年,美國推出了彩色電視,這在電視史上具有重要意義。 1958年,中國正式跨入了電視機(jī)時(shí)代,生產(chǎn)出了北京牌14英寸黑白電視機(jī)。1978年,我國批準(zhǔn)引進(jìn)第一條彩電生產(chǎn)線。到1987年,我國電視機(jī)產(chǎn)量已達(dá)1934萬臺(tái),超過了日本,成為全球最大的電視機(jī)生產(chǎn)國。 今年的上海世博會(huì),我們不光能在家里收看有關(guān)世博節(jié)目,3g手機(jī)、電視手機(jī)等移動(dòng)終端成為移動(dòng)電視,人們看電視更為方便。而國內(nèi)外電視機(jī)參展商,紛紛拿出自己最新技術(shù)和產(chǎn)品前來參展。 點(diǎn)評(píng):
電視機(jī)是現(xiàn)代科技最激動(dòng)人心的產(chǎn)物之一,也是傳播最為迅速、普及程度最高的電子產(chǎn)品。通過電視直播技術(shù),世界各地發(fā)生的重大事件和新聞,都可以在瞬間傳遞。同時(shí),它既是一種產(chǎn)品,也是一種文化,今天,國家實(shí)力已不再局限于經(jīng)濟(jì)、軍事等這些傳統(tǒng)的“硬”實(shí)力,文化等“軟實(shí)力”同樣也被考慮,而電視被認(rèn)為是提升一個(gè)國家軟實(shí)力的有力工具。電影的發(fā)明使得人類可以真實(shí)再現(xiàn)生活場景,但電影有其空間局限性,且價(jià)格昂貴,內(nèi)容有限,還有時(shí)間的滯后性。電視的出現(xiàn)則徹底打破了這些局限性,人們至此可以安坐家里,隨心所欲地按著遙控器欣賞自已喜好的節(jié)目。 10 從解析機(jī)到計(jì)算機(jī)
1862年的倫敦世博會(huì)上,展出了名為“解析機(jī)”的計(jì)算工具,它由黃銅配件組成,用蒸汽驅(qū)動(dòng),有人稱之為“世上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)”。一個(gè)名叫巴貝奇的英國人(劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)家),是這臺(tái)機(jī)器的發(fā)明人。解析機(jī)已經(jīng)具備了一些計(jì)算機(jī)思想,其包含的存儲(chǔ)和碾磨,與今天電腦中的內(nèi)存和處理器極為相似。 解析機(jī)的出現(xiàn),在當(dāng)時(shí)并未帶來石破天驚的震撼,也沒有被廣泛接受。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的誕生,才終于發(fā)現(xiàn)了“解析機(jī)”的偉大。 1812年,巴貝奇初次想到用機(jī)械來計(jì)算數(shù)學(xué)表,此后他用20年的心血,制造了一臺(tái)小型計(jì)算機(jī),能進(jìn)行8位數(shù)的數(shù)學(xué)運(yùn)算。1823年,他得到英國政府的支持,設(shè)計(jì)一臺(tái)容量為20位數(shù)的差分機(jī),此計(jì)劃于1842年夭折。他也因此被同行們譏笑為“笨蛋”——他幾乎把所有家產(chǎn)都用于研究差分機(jī),而英國政府卻停止了對(duì)他的資助。 但“倔強(qiáng)”的巴貝奇并未就此放棄,在此后的10年中,他嘔心瀝血,為差分機(jī)編制計(jì)算程序,包括計(jì)算三角函數(shù)的程序、級(jí)數(shù)相乘程序、伯努利函數(shù)程序等等。盡管到他1871年去世前,依然沒有發(fā)明出計(jì)算機(jī),但他留給了后人豐富的財(cái)富,包括30種不同的設(shè)計(jì)方案,近2000張組裝圖和50000張零件圖。 1946年,世界上出現(xiàn)了第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)“eniac”,由美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電工學(xué)院制造,它體積龐大,占地170多平方米,重約30噸,不僅成本高,使用也不便。1956年,晶體管電子計(jì)算機(jī)誕生了,仍有幾個(gè)柜子般大小。20世紀(jì)90年代,電腦向“智能”方向發(fā)展,可以進(jìn)行思維、學(xué)習(xí)、記憶、網(wǎng)絡(luò)通信等工作。 2010年的上海世博會(huì),世博園區(qū)內(nèi)led燈具的使用總量在6萬到8萬套之間,為全球最大的led集中示范點(diǎn)。而采用電腦控制led燈具,為這次世博會(huì)至少節(jié)能50%以上,電腦的運(yùn)用功不可沒。 點(diǎn)評(píng):
無數(shù)改變?nèi)祟愡M(jìn)程的發(fā)明創(chuàng)造,在傳遍世界的過程中,都借助了世博會(huì)這一重要舞臺(tái),計(jì)算機(jī)亦如此。人類接觸電腦是20世紀(jì)中后期,但電腦的雛形,最早在1862年的倫敦世博會(huì)就出現(xiàn)了。在今天看來,巴貝奇和他的解析機(jī),絕對(duì)是一大奇跡。他的想法,比后來者足足早了近一個(gè)世紀(jì)。今天,電腦趨于微型化和專業(yè)化,運(yùn)算速度不斷飛躍,操作簡易,并在某些方面擴(kuò)展了人工智能。在電腦廣泛應(yīng)用的今天,其帶來的好處已無需言說。 該文章在 2014/6/26 11:10:20 編輯過 |
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