瓦特
　　一個(gè)夏日的早晨,天氣 晴朗,畫眉在樹上唱著悅耳的歌.在英國(guó)格拉斯哥大學(xué)的校園里,有一個(gè)人正在散步.他邁著緩緩的步伐,在綠茵茵的草坪上踱來踱去.他時(shí)而望著廣闊的天空,時(shí)而瞧瞧乎坦的操場(chǎng),時(shí)而皺起雙眉……突然,他臉上流露出笑容,心情豁然開朗,他想出來了,想出了解決蒸汽機(jī)的有效辦法.他高興地跑起來,腳步騰空.霎時(shí)間,他的身影便出現(xiàn)在陪伴他多年的操作臺(tái)上.他就是蒸汽機(jī)的發(fā)明家瓦特.曾有人說："瓦特發(fā)明蒸汽機(jī),是因?yàn)樗谐说奶觳藕椭腔?"其實(shí)不然.為了說明這個(gè)問題,還是講講關(guān)于瓦特勤奮學(xué)習(xí),刻苦鉆研；發(fā)明創(chuàng)造的故事吧.
　　水蒸汽的啟示
　　隨著智育的發(fā)展,瓦特對(duì)客觀存在的一些事物都發(fā)生了濃厚的興趣,產(chǎn)生了好奇和鉆研之心.這為他以后發(fā)明蒸汽機(jī)打下了良好的基礎(chǔ).
　　在瓦特的故鄉(xiāng)--格林諾克的小鎮(zhèn)于上,家家戶戶都是生火燒水做飯.對(duì)這種司空見慣的事,有誰(shuí)留過心呢?瓦特就留了心.有淮?他在廚房里看祖母做飯.灶上坐著一壺開水.開水在沸騰.壺蓋啪啪啪地作響,不停地往上跳動(dòng).瓦特觀察好半天,感到很奇怪,猜不透這是什么緣故,就問祖母說?什么玩藝使壺蓋跳動(dòng)呢"
　　祖母回答說："水開了,就這樣."
　　瓦特沒有滿足,又追問："為什么水開了壺蓋就跳動(dòng)?是什么東西推動(dòng)它嗎?"
　　可能是祖母太忙了,沒有功夫答對(duì)他,便不耐煩地說："不知道.小孩子刨根問底地問這些有什么意思呢."
　　瓦特在他祖母那里不但沒有找到答案,反而受到了冤枉的批評(píng),心里很不舒服,可他并不灰心.
　　連續(xù)幾天,每當(dāng)做飯時(shí),他就蹲在火爐旁邊細(xì)心地觀察著.起初,壺蓋很安穩(wěn),隔了一會(huì)兒,水要開了,發(fā)出嘩嘩的響聲.摹地,壺里的水蒸汽冒出來,推動(dòng)壺蓋跳動(dòng)了.蒸汽不住地往上冒,壺蓋也不停地跳動(dòng)著,好象里邊藏著個(gè)魔術(shù)師,在變戲法似的.瓦特高興了,幾乎叫出聲來,他把壺蓋揭開蓋上,蓋上又揭開,反復(fù)驗(yàn)證.他還把杯子、調(diào)羹遮在水蒸汽噴出的地方.瓦特終于弄清楚了,是水蒸汽推動(dòng)壺蓋跳動(dòng),這水蒸汽的力量還真不小呢.
　　就在瓦特興高采烈,歡喜若狂的時(shí)候,祖母又開腔了："你這孩子,不知好歹,水壺有什么好玩的,快給我走開!"她漫不經(jīng)心地說.
　　他的祖母過于急躁和主觀了,這隨隨便便不放在心上的話,險(xiǎn)些挫傷了瓦特的自尊心和探求科學(xué)知識(shí)的積極性.年邁的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知?水蒸汽"對(duì)瓦特有多么大的啟示!水蒸汽推動(dòng)壺蓋跳動(dòng)的物理現(xiàn)象,不正是瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的認(rèn)識(shí)源泉嗎?
　　一七六九年,瓦特把蒸汽機(jī)改成為發(fā)動(dòng)力較大的單動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī).后來又經(jīng)過多次研究,于一七八二年,完成了新的蒸汽機(jī)的試制工作.機(jī)器上有了聯(lián)動(dòng)裝置,把單式改為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),完善的蒸汽機(jī)發(fā)明成功了.
　　由于蒸汽機(jī)的發(fā)明,加之英國(guó)當(dāng)時(shí)煤鐵工業(yè)發(fā)達(dá),所以英國(guó)就成為世界上最早利用蒸汽推動(dòng)鐵制"海輪"的國(guó)家.十九世紀(jì),開始海上運(yùn)輸改革,一些國(guó)家進(jìn)入了所謂的"汽船時(shí)代".從此,船只就行駛在茫茫無際的海洋上了.隨之而來,煤礦、工廠、火車也全應(yīng)用了蒸汽機(jī).體力勞動(dòng)解放了,經(jīng)濟(jì)發(fā)展了.這不能不說是蒸汽機(jī)發(fā)明的成果.當(dāng)然也是蒸汽機(jī)的發(fā)明家瓦特的功勞.因此,瓦特在世界上享有盛名.
　　瓦特的一生充滿著艱苦和斗爭(zhēng),他走過的道路是多么坎坷不平啊.他在艱苦和坎坷中為人類造了福,為人類前進(jìn),開辟了新的里程.瓦特十分重視學(xué)習(xí)和實(shí)踐.學(xué)習(xí),豐富了他的智慧；實(shí)踐,結(jié)出了豐碩的成果.
　　138回答者： QQTTAA - 中級(jí)弟子 二級(jí) 2007-5-6 14:21
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　　回答者： 奧斯曼騎士 - 高級(jí)魔法師 五級(jí) 2007-4-25 20:42
　　5月24日 19:28 四大發(fā)明——指南針
　　指南針是中國(guó)史上的偉大發(fā)明之一,也是中國(guó)對(duì)世界文明發(fā)展的一項(xiàng)重大頁(yè)獻(xiàn).指南針是利用磁鐵在地球磁場(chǎng)中的南北指極性而制成的一種指向儀器.左圖是戀掛型指車針復(fù)原模型.磁石的這種特性,被古人利用來制成指南工具.最早出現(xiàn)的指南工叫司南,戢國(guó)時(shí)已普遍使用.它是利用天然磁石琢磨而成,樣子像一只勺,重心位于底部正中,底盤光滑,四周刻二十四向,使用時(shí)把長(zhǎng)勺放在底盤上,用手輕撥,使它轉(zhuǎn)動(dòng),停下后長(zhǎng)柄就指向南方. 東漢王充(論衡?是應(yīng)篇)記載了它的形狀和用法.(鬼谷子?謀篇)里還談到鄭國(guó)人到遠(yuǎn)處去采玉,就帶了司南,以免迷失方向.另外,指南車的發(fā)明亦誰(shuí)一步把這種儀器提升至更高的境界.右圖為指南車模型,下圖分別為指南魚想象圖及司南模型.
　　但是,用天然磁石琢磨而成的司南,成品較低,磁性較弱.到了宋代,人們發(fā)明了人工磁化方法,制造了指南魚和指南針,而指南針更為簡(jiǎn)便,更具實(shí)用價(jià)值.它是以天然磁石摩擦鋼針制成,在地磁作用下保持指南性能;以后把它裝置在方位盤上,就稱為羅盤.這是指南針發(fā)展史上的一大飛躍.
　　抌括對(duì)指南針放置方法也作過詳細(xì)研究,總結(jié)出四種不同的方法,并作了比較:一,水浮法.把指南針浮在水面以指示方向,至于具體方法,沉括沒有說明.到北宋晚期,藥物學(xué)家寇宗奭的(本草衍義?磁石條)才有介紹,原來是在指南針上穿上燈心草,就可以把針浮起.水浮法的缺點(diǎn)是磁針會(huì)隨水搖蕩不定.二,指甲旋定法.把磁針放在指甲上,可以靈活運(yùn)轉(zhuǎn),但缺點(diǎn)是容易滑落.三,碗唇旋定法.把磁針放在碗口邊綠上,也可以旋轉(zhuǎn)自如,但同樣易掉落.四,懸絲法.取一根新棉絲,用一點(diǎn)蠟黏在磁針中央,懸掛在沒有風(fēng)的地方磁針即可指示方向.比較之下,沉括認(rèn)為這個(gè)方法最為理想.右圖為沉括指南針的四種試驗(yàn)復(fù)原設(shè)計(jì).
　　指南針在公元十一世紀(jì)時(shí)已是常用的定向儀器.指南針的最大頁(yè)獻(xiàn),是大大地促進(jìn)了航海事業(yè)的發(fā)展.據(jù)考證,公元十一世紀(jì)末,指南針就開始用于航海了.大約在十二世紀(jì)末到十三世紀(jì)初,指南針由海路傳入阿拉伯,然后由阿拉伯傳入歐洲.
　　四大發(fā)明——造紙術(shù)
　　造紙是一項(xiàng)重要的化學(xué)工藝,紙的發(fā)明是中國(guó)在人類文化的傳播和發(fā)展上,所做出的一項(xiàng)十分寶貴的貢獻(xiàn),是中國(guó)化學(xué)史上的一項(xiàng)重大的成就.
　　在紙還未發(fā)明之前,甲骨、竹簡(jiǎn)和絹帛是古代用來供書寫、記載的材料.但由于西漢的經(jīng)濟(jì)、文化迅速發(fā)展,甲骨和竹簡(jiǎn)不能滿足發(fā)展的需求,從而促使了書寫工具的改進(jìn).
　　當(dāng)時(shí)人們已開始應(yīng)用小塊的絲綿制成的紙,因?yàn)榭脊艑W(xué)家于1933年在新強(qiáng)羅布淖爾發(fā)現(xiàn)了一張古紙,它是”麻物、白色,作方塊薄片,四周不完整,長(zhǎng)約40厘米,寬約100厘米,質(zhì)甚粗糙,不勻凈,紙 面尚有麻筋,蓋初做紙時(shí)所做,故不精細(xì)也〃由于古漢時(shí)的紙張是由麻縷和絲綿,加上制法粗糙,所以紙張的質(zhì)量不太好.而麻縷和絲綿都有其本身的作用,如要把它們用作造紙的原料,就必然會(huì)受到很大的限制,而難以得到迅速的發(fā)展,來滿足文化生活上對(duì)紙張的要求.
　　在新的客觀形勢(shì)要求下,蔡倫的出現(xiàn)便為造紙術(shù)帶來新突破,在《東漢觀記》卷二上記載：”蔡倫·有才學(xué),盡忠重慎,每次休沐,閉門以絕賓客,曝體田野.典作尚方,造意用樹皮及敝布、魚網(wǎng)作紙.元興元年奏上,帝善其能,自是莫不用,天下咸稱蔡侯紙〃.從以上看來,蔡倫是用樹皮、破布、魚網(wǎng)造紙的.
　　雖然在蔡倫之前也有紙的存在,但是原料左身就有很大的局限,而蔡倫對(duì)新原料的發(fā)現(xiàn),解決了這個(gè)問題.因?yàn)槠撇?、破魚網(wǎng)早已結(jié)束了它們本身的任務(wù),成了廢物而又用作做原料,對(duì)造紙工業(yè)起了極大的推動(dòng)作用.
　　新原料的使用必然提出新技術(shù)的要求,但是由于典籍流失,實(shí)際的操作如何,已缺乏記載,無從考知,但大概是先張布或網(wǎng)撕破或剪斷,然后放在水里浸漬相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間并且需要加以舂搗,才能做成紙漿.用樹皮做紙張,困難更大一些．除初步切短和后部舂搗外,中間還需要烹煮和加入石灰漿之類的促爛劑.下圖是中國(guó)古代造紙工程之(抵壓簾覆)及(干焙火烘).
　　四大發(fā)明——火藥
　　火藥是中國(guó)四大發(fā)明之一.火藥,顧名思義就是(著火的藥).它的起源與煉丹術(shù)有著密切的關(guān)系,是古代煉丹士在煉丹時(shí)無意中配制出來.左圖為元代銅火銃.
　　它是硫黃,硝石,炭的混合物,而前兩項(xiàng)在漢代成書的中國(guó)第一部藥物學(xué)典籍(神農(nóng)本草經(jīng))里都被列為重要的藥材.就是火藥本身也被歸入藥類,明代李時(shí)珍的(本草綱目)中說,火藥能治瘡癬,殺蟲,辟濕氣和瘟疫.火藥的發(fā)明是人們長(zhǎng)期煉丹,制藥實(shí)踐結(jié)果,至今已有一千多年歷史.
　　唐朝末年,火藥已被用于軍事.唐昭宗天佑元年(904年)楊行密的軍隊(duì)圍攻豫章,部將鄭璠(以所部發(fā)機(jī)飛火,燒龍沙門,帶領(lǐng)壯士突火先登入城,焦灼被體).這里所說的(飛火),就是(火炮),(火箭)之類.(火炮)是把火藥制成環(huán)狀,把吊線點(diǎn)燃后用拋石機(jī)拋擲出去;(火箭)則是把火藥球縛于箭鏃之下,將吊線點(diǎn)燃后用弓射出.到了宋代,戢爭(zhēng)接連不斷,促進(jìn)火藥武器的加速發(fā)展.北未政府建立了火藥作坊,先后制造了火藥箭,火炮等以燃燒性能為主的武器和(霹靂炮),(震天雷)等爆炸性較強(qiáng)的武器.南未在1259年造出了以巨竹為筒,內(nèi)裝火藥的(突火槍).到了元代又出現(xiàn)銅鑄火統(tǒng),稱為(銅將軍).這些都是以火藥的爆炸為推動(dòng)力的武器,在戢爭(zhēng)中顥示了前所未有威力.右圖為南未突火槍.
　　在12,13世紀(jì),火藥首先傳入阿拉伯國(guó)家,然后傳到希臘和歐洲乃至世界各地.對(duì)人類社會(huì)的文明進(jìn)步,對(duì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)文化的發(fā)展,起了推動(dòng)作用.美法各國(guó)直到十四世紀(jì)中葉,才有應(yīng)用火藥和火器的記載.左圖為北未火藥箭.
　　四大發(fā)明—印刷術(shù)
　　印章、拓印、印染與雕版印刷
　　印章在先秦時(shí)就有,一般只有幾個(gè)字,表示姓名,官職或機(jī)構(gòu).印文均刻成反體,有陰文、陽(yáng)文之別.在紙沒有出現(xiàn)之前,公文或書信都寫在簡(jiǎn)牘上,寫好之后,用繩扎好,在結(jié)扎處放粘性泥封結(jié),將印章蓋在泥上,稱為泥封,泥封就是在泥上印刷,這是當(dāng)時(shí)保密的一種手段.紙張出現(xiàn)之后,泥封演變?yōu)榧埛?在幾張公文紙的接縫處或公文紙袋的封口處蓋印.據(jù)記載在北齊時(shí)（公元550~577年）有人把用于公文紙蓋印的印章作得很大,很像一塊小小的雕刻版了.
　　戰(zhàn)國(guó)（公元前475-前221年）時(shí)期的銅印.
　　晉代著名煉丹家葛洪（公元284~363年）在他著的《抱樸子》中提到道家那時(shí)已用了四寸見方（13.5×13.5）有120個(gè)字的大木印了.這已經(jīng)是一塊小型的雕版了.
　　佛教徒為了使佛經(jīng)更加生動(dòng),常把佛像印在佛經(jīng)的卷首,這種手工木印比手繪省事得多.
　　碑石拓印技術(shù)對(duì)雕版印刷技術(shù)的發(fā)明很有啟發(fā)作用.刻石的發(fā)明,歷史很早.初唐在今陜西鳳翔發(fā)現(xiàn)了十個(gè)石鼓,它是公元前8世紀(jì)春秋時(shí)秦國(guó)的石刻.秦始皇出巡,在重要的地方刻石7次.東漢以后,石碑盛行.漢靈帝四年（公元175年）蔡邕建議朝廷,在太學(xué)門前樹立《詩(shī)經(jīng)》、《尚書》、《周易》、《禮記》、《春秋》、《公羊傳》、《論語(yǔ)》等七部儒家經(jīng)典的石碑,共20.9萬(wàn)字,分刻于46塊石碑上每碑高175、寬90、厚20厘米,容字5000,碑的正反面皆刻字.歷時(shí)8年,全部刻成.成為當(dāng)時(shí)讀書人的經(jīng)典.很多人爭(zhēng)相抄寫.后來特別是魏晉六朝時(shí),有人趁看管不嚴(yán)或無人看管時(shí),用紙將經(jīng)文拓印下來,自用或出售.結(jié)果使其廣為流傳.
　　古人發(fā)現(xiàn)在石碑上蓋一張微微濕潤(rùn)的紙,用軟槌輕打,使紙陷入碑面文字凹下處,待紙干后再用布包上棉花,蘸上墨汁,在紙上輕輕拍打,紙面上就會(huì)留下黑地白字跟石碑一模一樣的字跡.這樣的方法比手抄簡(jiǎn)便、可靠.于是拓印就出現(xiàn)了.
　　拓片是印刷技術(shù)產(chǎn)生的重要條件之一.
　　印染技術(shù)對(duì)雕版印刷也有很大的啟示作用,印染是在木板上刻出花紋圖案,用染料印在布上.中國(guó)的印花板有凸紋板和鏤空板兩種.1972年湖南長(zhǎng)沙馬王堆一號(hào)漢墓（公元前165年左右）出土的兩件印花紗就是用凸紋板印的.這種技術(shù)可能早于秦漢,而上溯至戰(zhàn)國(guó).紙發(fā)明后,這種技術(shù)就可能用于印刷方面,只要把布改成紙,把染料改成墨,印出來的東西,就成為雕版印刷品了.在敦煌石室中就有唐代凸板和鏤空板紙印的佛像.
　　印章、拓印、印染技術(shù)三者相互啟發(fā),相互融合,再加上我國(guó)人民的經(jīng)驗(yàn)和智慧,雕版印刷技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了.