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世界科技全景百卷书: 创造时代
驱散黑暗的爱迪生 如果外星人乘飞船飞临地球的时候，他们只要看到地球上的夜景就会立即判断，这是一个有智慧生物的星球。无数的电灯像撒在大地上的珍珠把地球的夜晚装扮得美丽异常，尤其是沿海繁华的大都市，灯光连成一片，彻夜通明。 但是，在19世纪80年代以前，地球的夜晚还是漆黑一团。少数的煤气街灯发出黄晕的光，人们匆匆地赶路，似乎在尽快地逃离这黑暗的世界。 1879年圣诞节前几天，纽约的先锋报刊出了一个标题： 世上最高革命性的发明电灯诞生了。玻璃灯泡把黑夜变成白昼！ 这消息一发出，立即引起轰动，照明瓦斯公司的股票立即下跌，变得一钱不值。 电，可以用来照明，这件事任何人都不怀疑，但是，许多发明家却没有能实现它，大家还记得戴维吧！他在19世纪初（1800年）就研究过电弧，戴维把一个由 2 000个电池组成的电池组和两根碳棒连接起来，两根碳棒先相互靠近接通电流，然后慢慢地把两根炭棒分开，这样就会在它们之间拉出一个很亮的电弧。利用电弧做成的灯称为弧光灯，弧光灯耗电量极大，而且炭棒又在渐渐地烧短，需要不断调正，在没有发电机以前，弧光灯是没有实用价值的。电弧非常亮，对家庭不适用，如果你在近处对着电焊的弧光看上那么一眼，就能体会弧光灯的危害，不过你还是不要这样做，那会足足叫你的眼睛流泪发红很长时间的。当时在英国，弧光灯也只是用在钟楼的顶上，或灯塔上，尽管是这样，人们已经看到了电的曙光，但人们需要一种不太刺眼的电灯。 因此，许多科学家在寻找一种更好的办法。1878年，31岁的爱迪生向全世界宣布，他要解决电照明的问题。他给自己选择了一个极困难的课题，因为当时已有许多发明家对这件工作研究了一年多了。竞争肯定是艰难而又激烈的。 当时的爱迪生已经是一位著名的发明家了，他已经获得了 1000多项发明专利，在新泽西州的门罗公园附近建立了自己的实验室——世界上第一个工业研究实验室。有8位有才华的科学家为他工作。他曾改进了电话的受话器，发明了他最心爱的项目——留声机等。 爱迪生所爱好的工作方法是，先收集资料了解一切，然后竭尽全力进行风驰电掣般的突击，他常常由于这种全力以赴而获得胜利。他不喜欢慢慢来，思想不集中的作法。在他的回忆录中这样写道： “我……买下了煤气工程学会等的所有与外界交易的文件及历年的煤气杂志，我得到全部数据之后，又亲眼观察了纽约的煤气输送线路，终于认为，电流的分路问题可以解决，电灯可以商业化。” 这是爱迪生多年以来在痛苦的磨难中形成的风格。爱迪生的发明历程不是一帆风顺的。他出身于一个贫困的家庭。几乎没有受过正规教育，因为上小学的时候，就被教师当作一个“湖涂虫”轰出课堂，幸好母亲是一个教师，她懂得孩子的需要。因此，他的教育是由他的母亲完成的。 母亲给爱迪生买了一本帕卡写的《自然科学学校》一书。这本书介绍了初等物理学，并详细地阐明了在家里可以做的各种科学实验。爱迪生认真地阅读了这本书。后来他曾这样说过：“这是我少年时代读的，并理解的第一本有关科学的书，那时我才9岁。” 接着，母亲又给他买来了《科学辞典》。他对这本书也非常感兴趣，并认真地读完了这本书。到了10岁，他开始热衷于化学。在他自制的架子上摆满了他收集到的药品和土造的仪器。 爱迪生非常感谢母亲对他的启蒙教育；他说过，“母亲最理解我，她根据我的兴趣爱好循循善诱地引我走上科学的道路。塑造了我的是母亲。” 自学使爱迪生养成了一个说干就干的作风，要使电灯商业化，就必须使灯泡持久耐用，而为达到这个要求，他必须找到一种不会被电流热的炽热烧断的金属。进行这种实验很麻烦，他先要把金属拉成丝，然后装在一个玻璃泡内，抽去里面的空气，再封好。这样，每做一次实验就要花去好多钱和时间。爱迪生用去了5万美元和整整一年的时间，才发现一向被认为熔点很高的铂丝和铱丝并不能做成灯泡里的灯丝，因为实际上用不到8分钟，它们就熔断了。 但是，当他干了一段时间以后，就发现他承担了一项几乎不能完成的任务。他曾经说过，“人生最大的快乐一是发明，二还是发明。”对于失败，爱迪生已经习以为常，当他为设计一种新的蓄电池而失败了 8 000次的时候，他说：“哦，我至少知道了 8 000种不能使蓄电池工作的东西。” 许多人知道爱迪生的一句格言——天才是九十九份血汗加一份灵感。他还补充说：“成功之中有百分之九十九是对什么路子走不通的认识，剩下的百分之一也许是天才成份，因为，据我所知，要想成功，就要坚持不懈地耐心地观察，除此之外别无它路。”爱迪生这种发明方法看上去有点笨，但是在人们对物质结构一无所知的时代，发明的方法主要是靠试验的方法，正好像现在我们对于超导材料的研究一样，也是进行大量的实验，对每一种配方都要试一下。当然理论的指导作用很大，但是在理论还没有产生之前，伟大的探索者的艰辛的劳动是不可避免的。 当时英国业余科学家斯旺也在研究电灯。斯旺早年在一位药剂师手下当学徒，空闲时学习科学。他大概没有钱购买贵重的铂和铱来作为灯丝，就转向研究碳丝白炽灯。因为炭弧灯使用的就是炭棒，炭是一种很耐高温的物质，只是非常容易燃烧。他在1860年制成了碳丝灯泡，但是由于灯泡的真空度不够，碳丝在高温下与空气中的氧化合，烧毁了。后来他请求斯特恩帮助。 斯特恩是利物浦银行的一名职员，和斯旺一样也是一位业余科学家。他们认为，如果能制出高真空的灯泡，隔绝了灯泡中的碳丝与空气的氧化合，就可延长灯泡的寿命。而斯特恩对高真空的研究有很深的造诣。所以，每当斯旺来请求他帮助时，他都给予很友善的解答。他们又请吹制玻璃的专家托普哈姆吹制玻璃泡。三个人合作，终于在1879年2月，公开展出了在真空玻璃泡里装有碳丝的灯泡。斯旺的碳丝是把棉线捻起来放在硫酸里碳化而成的。 期旺的成功使爱迪生彻底放弃了对铂和铱的试验，转向寻找制做碳丝的纤维。 谁能找到最好的碳丝，谁就握住了通往光明之路的入门券。于是，在几个发明家之间，展开了一场你追我赶、激动人心的竞赛，还有关于专利权的争夺。 爱迪生的上千项专利给他带来了一定的财富，他把自己的全部财产都投入到这项实验中去。开始使用棉线，他将棉线装入镍板上刻出的U形槽中，在炉子里小心地烘烤几个小时，进行碳化，挥发掉其他物质以后，就变成了一根脆弱的碳丝，但是这种碳丝很难装到灯泡里，有的刚放到实验台上就变成了粉末。爱迪生曾经有过这样一个记录： “我的助手巴切勒通宵都在我的身边，第二天白天、夜晚，他仍然坚守岗位，最后，我们用克拉克棉线造出了一根碳丝，巴切勒小心翼翼地拿起这个宝贝，要把它送到吹制车间去，我走在它的后面，好像在保护一件无价之宝，可是，正要到达玻璃匠的工作台时，可恨的碳丝断了，我们目瞪口呆，只好又回到试验室重新做起，直到黄昏，我们才生产出另一根碳丝，但是螺丝刀掉在了碳丝上，又把它碰断了，我们没有气馁，接着投入工作，在半夜以前终于将制出的碳丝装入了灯泡，我们抽去了灯泡中的气体，将它封好，通入电流，盼望已久的景象出现在我们的面前。” 灯泡点亮了45个小时，而白金丝的灯泡只点亮过8分钟。这是一个极大的进步，但是，这种灯泡怎么能用到一般家庭呢，稍稍一碰，脆弱的灯丝就会粉身碎骨。 必须要寻找到一种新的碳化纤维材料。而且灯丝的形状也是很重要的，灯丝既要耐热，又不能把热量散失得太快，热量散失得太快，灯丝就不会发光。我们现在知道，不同材料的碳原子之间的结合力是不一样的。目前制成的碳纤维材料，是世界上最结实又最轻的材料，上天的卫星就是用碳纤维材料制成的。但是，在那对物质结构一无所知的年代，唯一的办法就是反复试验。 炎热的夏季里，爱迪生和他的助手们也没有中断他们的研究工作。他们甚至用人的胡子进行碳化试验，有一天爱迪生看到有人用一把竹扇扇风便把扇子要过来，扯下一根纤维，碳化后放在灯泡里一试，效果竟出乎意料的好，这使爱迪生大喜过望。 折扇来源于中国，后来传到日本。于是爱迪生立即派人到中国、日本、巴西，总之，凡是有竹子的地方都去，他试过6000多种竹子样品，花去了他10万美元的资金。最后，发现一种日本产的竹子最好。用这种竹纤维做成的碳丝，生产的灯泡寿命最长。 为了保证货源不断，爱迪生甚至派人去日本种这种竹子。但是，这种事是非常麻烦的，必须想点新方法。 此时英国的斯旺用人造丝的方法开始生产碳丝，他先把棉花做特殊处理，变成粘稠的液体，再让这种液体从一个喷嘴里喷出来，形成细丝，然后进行碳化。有趣的是，本来这种发明是为了生产碳丝，但是后来却成为制造人造丝的先驱。 爱迪生也在实验室里造比竹纤维更好的碳丝，人类走到了大自然的前面，做出比它赐予的还好的东西。 但是当爱迪生正准备生产灯泡的时候，斯旺给《自然》杂志去信，申明他的关于碳丝的发明权。1880年斯旺成立了斯旺联合电灯公司，公开与爱迪生展开了竞争。 但是他们很快就认识到应该联合，1883年成立了爱迪生——斯旺联合电灯公司，电灯于是正式走向市场。 爱迪生是一位发明家，也是一位会做生意的商人。在商业的经营上他比斯旺高明。他从12岁起就要靠自己挣钱来养家糊口和进行科学实验。他知道如何用自己的发明来挣钱，因为只有挣来钱才可能有经费搞新的发明。他非常重视宣传自己发明出的东西，因为只有让大家知道电灯，电灯才能走进千户万家，他的辛苦才不会白费。 爱迪生想出一个让公众大吃一惊的妙法。在圣诞节那一天，他在门罗公园举行了一个别开生面的晚会。门罗公园是一个远离城市幽静的去处。在圣诞节期间到这里游玩也是一件趣事。爱迪生向所有的人发出邀请，任何人只要愿意来就在邀请之列。 爱迪生为晚会做了细致的安排，他向铁路局接洽增加特别的列车，接运从纽约与费拉德菲亚来的客人。车费由爱迪生掏腰包。 这真是一个盛大的晚会，有3 000人乘火车前来，附近的农民驾着马车赶来，人人怀着好奇心，要看看这位被称为门罗公园的“魔术师”表演些什么？ 天已经漆黑了，雪花飞舞，贵妇人已经等得有些不耐烦了。爱迪生突然把开关一合，骤然间，整个公园给耀眼灯光照亮了。无数个白炽的灯泡把黑夜变成白昼。众人望着从树木与房屋上垂下的灯光，目瞪口呆，接着爆发出齐声的欢呼。 与爱迪生相识的社会名流走上来向他祝贺。人们怀着极大兴趣参观他那个充满了古怪东西的实验室——世界上第一个发明的摇篮。 突然，传来了一个女士呼喊救命的尖叫声，爱迪生和一些人跑过去一看，便哈哈大笑起来。原来有一位盛妆女士在拼命地抓住自己的长头发，美丽的头发散落在背上，就像金色的瀑布。几乎达到腰间。这是因为她刚才进入了放发电机的机房，由于好奇，她离发电机太近，发电机上强大的磁铁，吸引着她的发夹，发夹脱开了，使她那新奇的发型一下子散开了。 爱迪生和蔼地递上一条手帕，拢住那散乱的头发，并指着机器旁边的警告牌上的说明：带手表或其他铁器的人不要太靠近发电机。 门罗公园的晚会是成功的，电灯成为人们圣诞节期间的话题，人们把高高挂起的电灯称为“爱迪生星”。从此以后，地球的夜晚就摆脱了那烦人的黑暗。 电灯的发明是爱迪生一生中达到登峰造极的成就，对人类的贡献也是巨大的。当然，现代的灯泡里已经用钨丝代替了碳丝，新式的电照明器具层出不穷。但是，第一位让大众接受电灯的人是爱迪生。 爱迪生虽然没有牛顿、安培或麦克斯韦的知识渊博，但是他的智慧比起这些科学家来说毫不逊色。例如，著名的电磁学家麦克斯韦也想改进电话机的受话器，但是，他的发明产品和爱迪生的碳粒话筒相比就逊色多了，爱迪生用碳粉造成的电话受话器一直应用到现在。人类既需要发现科学定律的科学家为人类开拓新的境界，也需要把科学规律应用到实际的发明家。这两种人才，缺少了哪一种人类社会都不会进步。 钢丝也能录音 1877年爱迪生制成了留声机，实现了录音和录音的再现。但留声机主要用机械方式来留声和使声音再现。它声音很轻，录音时还得对着大喇叭大声讲话和歌唱，很不方便。 为了改进这种录音机，许多国家的发明家都进行着努力，他们利用完全不同的原理来录下声音。 首获成功的是丹麦的玻森。他利用磁性把声波记录在铁丝上。铁在磁力的作用下变成磁铁，在磁力消失后铁丝仍带有磁性，科学家称它为剩磁。加上的磁力越大，剩磁就越强。如果把声波的变化变成电流的变化， （这早已为爱迪生、贝尔等人解决）再通过电磁铁把电流变回为磁力的变化，进而把这磁力拖加在铁丝上，这样强弱不同的声音变成了剩磁的变化，也就是录下了声音。 在1900年的巴黎展览会上，玻森展出的录音机获得成功。玻森把莫尔斯信号的电极变成磁性变化而录在铁丝上。随着电话研究的进展，将声音变成电流又变成磁性越来越完善，已能将人物讲话、歌唱、甚至交响乐都录在铁丝和钢带上。 当时的磁性录音要用质量很高的钢丝和钢带，非常笨重和不方便。首先改进这一点的是德国人弗劳伊玛。他将铁粉涂在纸带上代替铁丝和钢带，并于1936年获得成功。纸带价格便宜，携带方便，很快为人们所接受并发展起来。 使磁性录音机获得大发展的第一功臣当推美国人马文·卡姆拉斯。由于他持续不断地努力和改进，才使磁带录音发展到今天这样几乎完美的地步。 马文·卡姆拉斯从小就喜欢动手制作东西，并酷爱无线电。还在求学时代他就制作了一架灵敏的晶体管收音机，而后又自制了火花式发射机。当他刚制成发射机并作试验时，对周围邻居的收音机产生了干扰，人们还抱怨说： “这大概又是马文在搞他的发明了。” 马文有个堂兄喜欢在浴室里歌唱并幻想有朝一日成为一名歌唱家，他自认为唱的每个音符都可与收音机中播放的歌唱家的歌声媲美。他想，如能将自己的歌录在当时已出现的唱片上，该有多好！于是他就找上了堂弟——马文·卡姆拉斯，要他设法帮忙。而马文却想：仅为了练习，用唱片录音，太浪费了。得另用他法录制。马文想，如果能把声音录在钢丝上就好了。但钢丝从一个卷轴绕到另一个卷轴时会发生扭曲，从而损坏录上去的磁信号，怎么办呢？马文试图做到在钢丝表层匀称地录下声音。这就不能用玻森的钢丝和针尖接触的办法。因为这样钢丝仅在与针尖接触的地方才能磁化。 马文采用完整的磁圈作为磁头，钢丝穿过线圈并与磁圈保持一定间隔，这样就能利用钢丝周围的空气间隔进行录音。因为这一层气除包围在钢丝的表层，所以它是均匀的。有了好的想法，马文立即动手用学校里的车床做成卷轴制成一台新原理的钢丝录音机。 马文·卡姆拉斯把堂兄颇为得意地哼着“物基·都德尔”的曲调进行录音。在把录好的钢丝卷回来时，可听到逆向的歌声。但在放音时，却一点声音也没有了。这到底是怎么回事？ 马文继续研究，终于发现是磁头被磁化了。所以当倒转钢丝时，声音就给擦掉了。于是他再给磁头进行消磁，这样，无论在正转或倒转时都能放出录音，“物基·都德尔”的歌声响彻房间。马文和堂兄都快乐极了。这次成功是在1937年。 马文将试验成功的录音机放在堂兄屋中。晚上来了很多同学和邻居，济济一堂，谁都可以听听自己的嗓音是怎样的。人们都为机器能如此真实地将声音录在钢丝上面赞不绝口。 马文·卡姆拉斯是个不满足现状的发明家。他的新型钢丝录音机已获很大成功。为了普及，他致力于将钢丝录音向塑料录音的转化。他进行了数千种不同材料的试验，找到了较为理想的磁性颗粒——针状γ型氧化铁粉。 将这些粉末混入亮漆或凡立水中，然后再涂在纸带或塑料带上。当涂料未干时，将它放入磁场，所有的颗粒就会按一定的方向排列起来。这种方向使录音成为可能。直至今日，马文·卡姆拉斯的磁粉还被使用着。他终于制成了又轻又薄的塑料磁带。 马文·卡姆拉斯最终目标是“高保真”“立体声”。这还需经过艰苦的努力。 马文自认为他最奇妙的发现是“高频偏振”。在一次试验中，马文试图录下某高频信号，结果没能成功，但在放音时却听到平时无法录到的频率很低的声音。甚至听到真空管中灯丝振动而发出的叮当声。如果没经过高频处理的磁带就完全放不出这些声音。于是马文尝试录下自己的声音。他用高频处理过的磁带录下的第一个声音是“试验一、二、三、四”。重放时，声音是那么响亮和清晰！马文十分激动。这太偶然了！为了录下高频信号，却使磁带性能得到如此改善。他一直想得到的“高保真”声音有了实现的可能。 而后马文又发明了有几个声道的真实的立体声录音。在他以前，人们仅把一个声音用几个喇叭放在不同位置去播放。其实那根本不是立体声。马文在录音时就采用可录不同频率的装置录下，然后再用适应不同频率的喇叭播放。这样，你就是在家中也能得到和剧场相近的效果。这也就是今天的所谓 “高保真多频道立体声”放音了。 马文·卡姆拉斯并没满足已经取得的成就。在科技发明日新月异的时代，他又卓有远见地将磁带与电脑装置结合起来，创造出新的奇迹。 磁带实际是个记录装置，马文将它和电脑搭配，为电脑存储数据。使电脑成为有“记忆”的活机器。 磁带还可用于图书馆的资料储存。为了弄清和研究某些问题，人们往往在图书馆花上几周几月的时间翻阅成百本书。现在书上的信息全能用磁带记录转入电脑中，只要需要，立即能将储存的信息在屏幕上清晰地显示出来。 今天的磁带录音不仅仅应用在文化娱乐上，它在教育科研、国防军事、经济建设中都有着很重要的作用。 马文·卡姆拉斯从录下堂兄唱歌的钢丝录音机开始，至今已取得500多项发明专利。这是多么惊人的成就！马文在1979年被授予美国最佳发明家称号，1985年他的名字被列入美国著名发明家纪念堂里。 电池长寿了 20世纪是电的世纪，电灯、电报、电话、电车、电梯、电唱机、电视……各种发明创造相继诞生，真叫人目不暇接。各式各样电器发明得越多，人们对电的依赖也越大。可以说人类的生活与和生产活动与电简直到了形影不离的地步，什么地方都要用电，离开了电，人们还真不知如何生活呢！ 要用电，自然先要有产生电的装置，那就是“电源”——电力的来源。在20世纪初的时候，电力主要靠两方面提供：一是发电机，发出的电通过电线向四面八方输送；二是蓄电池，它比起发电机来，要小巧玲珑，十分轻便，易于携带，但偏偏是个短命鬼。人们为此事伤透了脑筋，因为好多地方非要用蓄电池不可，如电动货车、电曳引机等，不可能装上发电机，只能用蓄电池，但蓄电池的寿命不长。 这件事也深深地牵动着大发明家爱迪生的心，在这之前，爱迪生已经发明了电灯、电影、留声机等等，成为赫赫有名的发明大王。当1900年迎来新的世纪的时候，蓄电池短命的幽灵也时时围着他打转，使他坐卧不安，心烦意乱，甚至到了失魂落魄的地步。 如何使蓄电池寿命变长呢？爱迪生苦苦地思索着。他分析如今的蓄电池都是铅与硫酸制成的，称为铅一硫酸电池（简称铅蓄电池）。在这种电池里，铅与硫酸碰在一块，就会发生化学反应，而在变化过程中，便产生了电流。可是硫酸的腐蚀性非常强，铅难以招架，不久就弄得皮烂骨头酥，完全变了质。一变质，原先能正常产生电流的化学变化，就无法进行，成了“短命鬼”。 一天，爱迪生在家中吃晚饭时，他眈眈地望着汤盆发愣。他的夫人米娜知道他在为蓄电池问题发愁，就关切地问：“你打算怎么治它呢？” “病根在肚子里，我打算给它开开刀，另换一副肚肠。” 米娜想了想，又问道：“不是说，做蓄电池非用铅不可吗？” “有这种说法，不过……” “不可能的事是没有的——对不对？”米娜知道爱迪生一定会说这句经常说的话，就抢先代他说了，弄得他只好淡淡一笑了。 第二天，爱迪生一早就来到实验室，开始了新的试验，他决定试制一种新型蓄电池。这些天分析研究的结果表明，铅蓄电池的病根出在酸性溶液——硫酸上，因此他对症下药，打算用一种碱性溶液代替硫酸，再找一种能与碱性溶液发生一定化学作用并能产生电流的物质，代替铅。 从表面看，问题似乎不难，只要决定用哪种碱性溶液，再找一种能与它起化学反应，并能产生电流的物质就行了。但事实上，爱迪生动员了好多人力，几乎试用了可以搞到的所有化学元素，做了上万次实验，结果却是一连串的失败！失败！！ 面对这种情况，有些工作人员不免丧失信心，开始怀疑起来。他们背地里嘀咕说：“这上万次的失败，更证明别人的看法没有错，要制造蓄电池，不用铅是不可能的。” 这话传到爱迪生耳朵里，他还是淡淡一笑，说：“我不信大自然会这么吝啬，会把制造好电池的秘密扣住。只要我们埋头苦干，百折不挠，迟早总能发现的。”他决定加倍努力工作，继续钻研下去。他把实验室的工作人员，分成日夜两班，轮流干活，轮流休息。而他自己呢，还是老习惯，从早到晚，通宵达旦，坚持吃住在实验室。有时实在困倦得不行了，就靠在椅背上打个盹，稍作休息后，又精神抖擞地干起来。 在制造新蓄电池试验期间，爱迪生谢绝接待各种客人，实在非见不可的，也请秘书先生接待。只有他的一位极要好的老朋友，他才破例接待，并带他参观了他的实验室。在实验室的大长桌上摆满了各种试验的小电池，估计有四五百个，模样都玲珑小巧，十分逗人喜欢。那位客人欣赏了半天，问道： “怎么样，奋战了两年多，有些什么收获？” 主人带着爽朗的笑声答道：“收获嘛，有，而且很多，我已经知道有好几千种物质，是不能用做蓄电池的。” “好几千种？”客人似乎不大相信，“到目前为止，你总共做过多少次试验？” 主人竖起右手的四个指头比了比：“已经突破四万大关，可是与实际使用要求，还有相当距离。” 听了这个数目，客人不觉倒抽一口冷气，瞪着眼珠呆了好一会，又问： “你预备怎样越过这段距离呢？” “没有捷径可走，”主人不假思索地说，“常言道，不怕慢，只怕站，只要一步步往前走，总有一天会走过去的。” 这深沉而有分量的话，很耐人寻味。爱迪生正是把它作为自己的座右铭，试验，失败；再试验，再失败……直至1904年初，终于突破重重困难，用烧碱 （氢氧化钠）溶液代替硫酸，用镍、铁代替铅，制成了一种新型镍铁碱电池。因为烧碱溶液对镍和铁没有腐蚀作用，所以完全克服了铅蓄电池那种“短命”的毛病。 正当大家兴高采烈，欢呼试验成功的时候，爱迪生的秘书像往常一样，赶忙找到主人，问：“蓄电池试验已经成功了，是不是现在马上向新闻界发一消息？” 爱迪生把手一摆说：“别忙，试验到此并未结束，最大一道难关还在后头哩！” 秘书与其他工作人员一听，心里凉了半截，也十分纳闷，新蓄电池样样都好，电力足，寿命长，精巧灵便，经久耐用，还有什么“难关”呢？ 原来爱迪生认为，任何产品仅仅在实验室中试验成功，并不能算最后的成功，还一定要经受实际考验。为了试验蓄电池的机械强度和耐久性，爱迪生用新电池装配了6部电动车，叫6个工人，每人开一部，到野外坎坷的道路上每天去跑100英里。这样一连进行了两个多月，6部电动车，受不了这样的颠簸折磨，差不多都弄得胎破轴断，破损不堪，可是作为原动力的镍铁碱电池，都情况正常，一点毛病也没有。 另外，爱迪生还作了这样的试验，先把成箱成箱电池，从二楼、三楼、四楼往下摔，再装到手推车上，每小时15英里的速度，朝大石头上猛撞，要连撞500次才算合格。经过这种种考验都合格了，才算过了“难关”，这的确是很难的“难关”。 正是爱迪生的这种顽强拼搏的精神和严格的科学态度，终于在1909年制成一种相当理想的镍铁碱电池，并投入了大规模生产，直至今天，人们还在使用这种蓄电池。为了纪念它的劳苦功高的发明人，人们把这种电池称为“爱迪生蓄电池”。 戴维与安全灯 记得有部电影名叫《燎原》，它对煤矿发生瓦斯大爆炸的悲壮场面作了非常真切的描述：那震耳欲聋的爆炸声、“呜……呜……”的警报后，以及声嘶力竭的哭喊声，交织成一幅煤矿瓦斯爆炸的可怕情景。 那么什么叫瓦斯？瓦斯又为什么会爆炸呢？原来在煤矿的矿井中常含有少量甲烷气，名为瓦斯。这种气体“性情”暴烈，遇火即燃。矿工们在井下挖煤，伸手不见五指，没有灯不行，当时矿工们照明是用蜡烛，遇到这种瓦斯——甲烷气体，就会爆炸，可怕的灾祸就降临到矿工头上。 18世纪英国的煤炭工业蓬勃发展，大批煤矿在开发，矿井中事故频频发生，特别是瓦斯爆炸，时有发生。一旦瓦斯爆炸和瓦斯引起了火灾，在煤矿中只有一个办法来对付，那就是马上堵塞巷道口，截断火的蔓延以减少损失，但这会使正在巷道内工作的矿工们来不及逃出，造成大量死亡。 1815年，有人向英国知名科学家戴维绘声绘色地描述了瓦斯爆炸的惨景，同时也请求他设法找出一个能预防爆炸的良策。戴维出身较贫苦，年少时就丧父，当过学徒，因此对矿工的悲惨遭遇很表同情。听了瓦斯爆炸的介绍，大大激发了戴维，应“预防煤矿灾祸协会”的请求，开始研究火焰与爆炸。在他之前，也曾有人做过研究，例如在1813年，有一位英国的格拉尼博士曾制作过“安全灯”，但由于生产和使用都很麻烦，所以未能普及使用。因此要设计一种制造容易、使用方便的安全灯的研制任务，就落在戴维身上了。 戴维亲自下到矿井进行实地观察，矿工们热情地接待了他，向他介绍矿井里的工作情况，叙述了他们的艰苦、危险的工作环境，恳切请求化学家为人类的幸福、矿工们的生活贡献智慧和才干。 戴维与他的助手法拉第一起，对瓦斯进行了反复研究。矿井里一片漆黑，需要灯光，有灯光就可能引起瓦斯爆炸，因此首先要寻找出一个使灯光与外部隔绝的办法。但火焰灯需要氧气，完全密封的灯不会发光，这就必须有一个与外部不完全隔绝的灯罩。 经过反复试验，他发现细的金属管子火焰不能通过，而外部的空气却能够自由进入，这真是一个惊人的发现。那么怎样用细管组成一个灯罩呢？戴维想方设法要突破这道难关。他把细管密集排列，成为一个带小孔的厚片，然后一点一点减薄，同时观察它的作用。他发现即使减薄成一张网，其作用仍然不变。 “啊，原来铁丝网也有相同的功能！”到了这时，他心中豁然开朗了。他用铁丝网做了一个圆筒形的灯罩，火焰在灯内跳跃着，即使外面有瓦斯，却不会燃烧，自然不会引起瓦斯爆炸。 他又进一步进行实验，制造各种人造瓦斯环境，都证明这种简单的灯非常安全可靠。 这时是1915年12月。 戴维的安全灯就是用金属网罩起来的灯。金属网罩为何有这样神奇的作用呢？原来这里热传导起着决定性的作用。大家知道，铁或铜等金属都是热的良导体，它们能很快地把热从受热端传向远处。在网罩内燃烧着的火焰，温度当然高于着火点，但金属网罩能不断地导热散热，使罩子外面的温度低于着火点，因此即使罩外有瓦斯，由于温度达不到瓦斯着火点，就烧不起来。 这里不妨介绍你做个小试验：用铁丝或铝丝绕成螺旋状，罩在一支点燃的蜡烛火焰上，火焰一下子熄灭了。或者做一个稍大些的金属网，把烛焰罩住，可以看到火苗仍在罩内闪烁，这时若将煤气喷到网罩外面，你会惊奇地发现，煤气仍不会燃烧。网罩起着热屏蔽的作用。 安全灯发明出来了，模拟试验也成功了，但还必须到矿井现场做实地试验。 1916年1月9日，戴维决定亲自前往矿下试验，但遭到他的好友华德生医生的反对。 “先生，这是一种极危险的试验，您是科学家，您应对完善、改进安全灯负责，不能亲身前去冒险，以防万一……这个任务应该由我来担当。” 华德生举着安全灯走进充满瓦斯的矿井，远处观看的人们都怀着忐忑不安的心情，静静等候试验结果。 华德生不断向矿井深处走去，一位正在挖煤的老矿工，突然发现远处有火焰，就恐惧地大喊道： “熄火，快熄火！” 但灯光仍继续在前进，老矿工像大祸临头一样，紧闭双眼，连连在胸前划着十字…… 当老矿工发现华德生医生手提着安全灯在注视着他的时候，他明白了一切。 他疾步跑上去，拥抱着华德生说： “这征服‘地狱’的灯光，是您给我们矿工送来的吧！” 华德生微笑着说：“不，这是戴维先生的功劳，我们都应该感谢他！” 英国政府为这一发明，在矿区举行了隆重的庆祝大会，各界代表在大会上发表了高度赞扬的演说，工人们向戴维赠送了许多纪念品。 有人看到这种矿工安全灯各国都很需要，就建议他向政府申请专利发明权，这样可以得到一大笔收入。人们满以为戴维会采纳这个建议，但戴维却严肃地说： “我从来不想做这样的事，我的发明是为了广大工人兄弟们的生命安全，是为了祖国工业的发展，我唯一的目的是为人类谋些福利，我不希望发财，只要能够为人类做些有益的事，那便是我唯一的酬报了。” 为了纪念戴维的卓越贡献，人们把这种矿工安全灯称为“戴维灯”。 一个玻璃工人的贡献 当夜幕降临的时候，都市里最引人注目的就是街头的霓虹灯了。鲜艳的颜色，多彩的变幻在黑色天空的背景上显得格外醒目，就像进入了神话的境界。 如果白天去看一下霓虹灯，会发现那是一些像小拇指粗细的玻璃管子。这种管子又名叫盖勒斯管。 为什么有这样一个奇怪的名字呢？原来，这是科学家盖勒斯首先制造出来的。盖勒斯生于德国图林根的一个农村里，最初是一个吹玻璃的学徒工，到处流浪，后来积攒了一点钱定居在波恩，开了一个小作坊。专门吹制物理和化学实验时所需要的玻璃仪器。由于他的手艺很好，所以生意还不错。 盖勒斯是一个喜欢问为什么的人。每做完一个仪器，他总要琢磨一下这个仪器是做什么用的。如果弄不懂就去查书或请教来定做仪器的科学家。因此，他慢慢变成了一个业余科学家。在他的小作坊里不仅有煤气灯，各种工具，还有一些自己制作的仪器设备，像真空泵什么的。 1858年他接受了德国物理学家普吕克尔的定货，制作一种抽成真空的玻璃管。为了完成这批定货，盖勒斯使用了一种真空水银泵，这种真空泵虽然很原始，但比起当年格里克做马德堡半球实验时用皮革制成的抽气桶要好的多。 要把一个容器里的空气抽空是一件十分缓慢的工作。抽真空的原理和把一根木棒掰成两截扔掉一半一样，如此这样掰下去扔掉，手里总会剩下一点木棒。容器里的空气被真空泵分去一部分排掉，再分去一部分排掉，到最后容器里总要剩一点空气的。为了把管子内的空气抽得尽量空，盖勒斯日以继夜地操作着真空水银泵，这可真是一件简单而又枯燥的工作。 夜幕降临了，作坊里只剩下盖勒斯，他一定要在今夜把这个仪器完成。突然，他发现真空管里有淡淡的闪光，开始很暗，但随着真空度的升高增强起来，这个新发现使盖勒斯的困意全部消失了。 盖勒斯虽然是一个手艺人，但是对于科学的追求也是同样强烈的。其实上述现象在100多年以前就有人发现。1676年，法国物理学家皮卡德在搬运水银气压计时发现，当水银柱摇晃的时候，在水银面上方的真空区域里，有发光现象。他记录下这种现象叫做“水银荧光现象”，但不能解释。到了1705年，英国的赫克斯认为这是一种与电有关的闪光现象。搬运水银时，由于水银和玻璃管之间的摩擦使玻璃管带电，所以真空区域发光。赫克斯用抽气机把一个玻璃钟罩抽空，并用静电起电机使玻璃钟罩带电，钟罩内果然发出辉光。法拉第也对这类现象进行了研究。但是由于当时的技术还不发达，不能得到很高的真空，所以影响了对这种发光现象的进一步探索。 科学的发展带动了技术，技术的发展又反过来报答了科学的恩典，科学和技术密不可分，如鱼如水，亲如手足。到了盖勒斯的时代，不仅有了能抽高真空的水银泵，还有他的同胞鲁姆科夫发明的能产生高压的感应线圈。 牛顿说过：“我是站在巨人的肩膀上。”盖勒斯也是这样，但是有一点是属于盖勒斯本人的，就是他有极好的玻璃吹制手艺和科学的探索精神。因为无论是真空玻璃管还是水银泵，都离不开玻璃制品的吹制。 盖勒斯不需要像葛立克那样带上手套摩擦转动的硫磺球起电，因为使用感应圈只要一合上电闸就能立即产生几千伏的高电压。盖勒斯在玻璃管里装上一对铂制的电极，一个是阳极，一个是阴极，把它们分别与感应圈的两端连接起来。这样抽成真空的玻璃管中就发出了辉光。后来，盖勒斯发现，当玻璃管中充以不同成份的稀薄气体时，玻璃发出的光色不同。这个有趣的发现使他兴趣大增。我们今天看到的霓虹灯就是盖勒斯管发展起来的。管中不同的颜色是由于里面充入了不同的气体。例如，充入氖气就会发出橙红色的光，充入氩气就是翠绿的颜色。 现在把这种稀薄气体在高压下的发光现象叫辉光放电。当时定制这种真空玻璃管的科学家普吕克尔，也在研究这种低气压下的放电现象。与盖勒斯不同的是，他的目的是探求这种辉光的本质。 因此，普吕克尔并不满足于产生各种美丽的辉光，而把注意力集中到管内真空度对于放电辉光的影响上。因此，他定制了各种不同真空度的管子进行研究。他发现，当玻璃管里的真空很高的时候，辉光现象反倒不见了，但是在正对着阴极的玻璃管壁上，会发出绿色的荧光。这显然是由于有一种射线打在玻璃管壁上才会产生这种荧光。普吕克尔也不知道这是什么东西，只知道这种射线是从阴极发出来的，因此给它起了一个名宇叫“阴极射线”。可惜普吕克尔没有把实验进行到底就去世了。因此阴极射线的研究工作主要由他的学生希托夫以及英国物理学家克鲁克斯进行下去。 为了对阴极射线的性质进一步研究，克鲁克斯制成一种高真空管，后来人们称为“克鲁克斯管”。有人也称为“希托夫一克鲁克斯管”，因为希托夫也曾独立制成这种高真空放电管。 由于“克鲁克斯管”管内的高真空度，管内没有多少气体，所以放电时没有辉光，阴极发射的射线可以畅通无阻的射到对面玻璃上。克鲁克斯还发现，如果把对面玻璃内壁上涂上硫化锌，就是夜光表盘上那种荧光质，就会发出更强的光，甚至可以照亮附近的东西。这种发光现象称为“冷光”。 冷光现象引起许多科学家的兴趣，许多人在实验室进行这种有趣的实验。 克鲁克斯的父亲是一个穷裁缝，由于一项精明的投资发了财，这样才使克鲁克斯有一个安稳的专心学习和研究的环境。他毕业于伦敦皇家化学院。最初他迷上了基尔霍夫开创的光谱学。不同的元素在燃烧发光时都有自己特定的颜色。1861年，克鲁克斯在光谱中发现了一条不属于任何已知元素的美丽的绿线，他知道他发现了一种新元素，他给它起名为铊，意思是“绿枝”。他也因此而成名，被选入皇家学会。 1875年制成的真空管的真空度比盖勒斯管提高 7 500倍，因此阴极射线就可以更强的打在玻璃壁上。克鲁克斯还把一个雕花的小金属片预先放在阴极射线经过的路线上，结果在管端的荧光屏上就出现了清晰的影子，他还把一个风车样的小轮放在玻璃管里，这个轮子竟被阴极射线“吹”得转动起来。现在在任何一所中学物理实验室中都可以看到这几个有趣的实验，通常叫它为“阴极射线管”。 阴极射线虽然十分有趣，但是，它的本质是什么却其说不一，有的人认为是一种电磁波，因为赫兹关于电磁波存在的实验刚刚成功。赫兹和他的学生也做了这方面的实验，并想努力证明这是一种电磁波。 但是，英国物理学家瓦尔利发现，阴极射线可以在磁场中发生偏转，用左手定则判定，这可能是一束带负电的物质颗粒流。于是两派学说展开了一场历时二三十年的争论。 电和化学结伴而行 伏打电池的发明使人类有史以来，头一次有办法产生一股持续的电流，从此电学的发展就像插上了翅膀一样。许多令人振奋的消息不断传来。 一个重大的功绩就是电和化学的联姻，它给我们生活带来的变化，也许是伏打所没有想到的。 使电学和化学联姻的月下老人，应首推英国的戴维了。1778年出生的戴维，是一个木匠的儿子，他的青年时代是在贫困中度过的。上学的时候戴维不喜欢学校的功课，所以不久就辍学去给一位药剂师当了学徒。但是这份工作把他引入了一个奇异的化学世界，使他热爱上了化学。因此，他在药剂师家中开始了自学。他不仅学习书里的科学内容，还要亲手实验来验证那些理论，这给他的东家带来了一些小小的灾难，实验室里常常传来爆炸声，还夹杂着有毒的烟雾。主人只好把他解雇了。但是，戴维经过自学，最后成为一名化学家。20岁的时候，戴维竟然成为一所气体医疗研究院的主任。 戴维的兴趣非常广泛而且有极强的探索精神。在气体医疗研究所期间，他用化学的方法制造出各种气体，而且每次都冒险地去呼吸一下这种气体，他吸过氢气、氧气、纯一氧化碳等，有些气体几乎使他窒息，但是戴维的鲁莽行动也得到了报偿，就是他发现了笑气 （一氧化氮），这是一种使人有点眩晕，陶醉的气体，常令人大笑的气体，后来用于做牙科手术的麻醉剂。 戴维真正成为一名世界著名的科学家是由于一个偶然的机遇引起的。 当时英国皇家学院是一所很有名气的大学，但是经费日渐短绌，虽然有班克斯爵士的资助，仍然很难维持下去。 创办这所学院的伦福德爵士，打量着这个拥有了新出现的电池和其他静电先进设备的实验室，产生了一个念头，“能不能举办一些电学讲座，表演各种新奇的电学现象来筹集资金呢！”这倒是个好主意，但是人们会不会掏钱买票来听讲座呢？不过，无论如何是值得试一试的。 要使科学讲座受欢迎，就需要有一个优秀的演讲人。一定要讲得让人听了开心，看得高兴才行。经过朋友的介绍，戴维来到皇家学院伦福德的办公室里。经过一番交谈后，戴维被聘为该学院的讲师。1801年的一天晚上，伦福德和听众一道坐在大厅里听戴维的头一次演讲。这位青年讲的好极了。伦福德如释重负，疑虑皆除。戴维精通化学和电学，他知道如何引起听众的兴趣。他那魔术般的表演，使每一项试验都引起欢呼。当人们离开会场时，真是满心畅快，心满意足。 科学讲座大受欢迎，每晚的入场券销售一空，许多贵族把听科学讲座当成时髦的玩意，他们穿上漂亮的衣服，就像去参加盛大宴会一样争相到会，特别是太太们和小姐们更是成群结队去听这位英俊的年轻人讲演。尽管他们听不太明白演讲者说的是什么，但那些时而火花四溅，时而隆隆作响，时而五彩缤纷的实验深深吸引了他们。听科学讲座成了英国上流社会的一种时尚，这可真是要给伦福德记上一功。这不仅筹集了资金也普及了科学知识，使科学成为一个人人关心的事情。戴维也因此而名声大振。 戴维绝不以出了名、赚了钱为满足，因为他最热衷的是进行科学研究。他是一个化学家，讲座又使他精通了电学，他对伏打电池也入了迷。思想锐利的戴维在思考，既然化学能产生电，那么电能不能产生化学反应呢？ 最早思考这个问题的是英国科学家尼科尔逊和卡莱斯勒，在伏打给皇家学会会长描述了他的伏打电堆之后6个星期内，他们就发现了当往水里通电流的时候，能见到气泡产生。这是1800年5月2日的事。 富有实验经验的戴维得知这个消息后，如获至宝，就像得到了埋藏宝藏的地图一样，他立即动手重新做了这个实验。他在一支大烧杯中注入蒸馏水，放两根细铜线进去，然后用两个试管将两条电线罩住。外面再用一口大玻璃容器盖严这一切，并把里面的空气抽光。 当一切设备布置妥善后，便将电线接通到电池上，电流顺着电线流到水里，泡泡便出现在两个电极上。戴维细心地把泡泡破裂后放出的气体收集在试管里。 实验时他还注意到，随着实验的进行，烧杯内的水逐渐减少。过了一会儿戴维把电池断开，取出试管，仔细地分析里面的气体。 他在两个试管里得到的气体，一种是氢气，另一种是氧气。氢气的体积恰好比氧气多一倍。原来水被电分解了，变成了二份的氢气和一份的氧气。平时我们常说水是由两个氢原子和一个氧原子组成的，这个化学结构是戴维发现的。尼科尔逊仅仅是发现了电解水的现象。 电解水的实验在戴维的面前展现了一片完全荒芜的土地，人类还没有开垦它，这里遍地是黄金，而戴维就是一位幸运的拓荒者，他知道，一个新的领域，一个完全陌生的电化学世界正在向他招手。为了进一步研究，他亲手建造了有 250多块金属板的电池组，当时这个电池组在世界上是首屈一指的。戴维是一位化学家，他知道许多化合物可以分解成更简单的，我们现在叫做元素的物质。他相信电有力量能把那些紧紧连在一起的元素分解开。他不仅向物质的水溶液通电，而且向各种熔融状态下的物质通电。结果是惊人的，1807年10月6日，电流通过熔融的钾碱，释放出一种金属。当把这种闪亮的金属小块放到水中的时候，小块金属在水中旋转，奔跑并放出淡紫色的火焰。戴维高兴得如醉如狂地跳起舞来。 这种金属，戴维把它叫做钾，钾的化学性质极为活泼，能撕裂开水分子和氧化合，放出的氢气燃烧后发出淡紫色的光。 戴维实际上发明了电解的方法，一条崭新的化学途径从此出现了。戴维就像降落在一个童话世界里，发现新的元素几乎是垂手可得。在发现了钾的一个星期后，他又从苏打溶液中电解出钠。1808年，他在采用白则里建议的方法基础上又经过某些改进，分离出钡、锶、钙和镁。他还分离出硼，但是硼的发现比另一个“淘金人”盖吕萨克晚了9天。 电解的方法后来大量用于工业中，许多非常难于提炼的金属用电解的方法可以轻而易举地得到。这许多关于电解金属的实验中，最富有故事性的，是在几十年以后，提取出现在为我们大量使用的铝。 现在铝制品到处可见，铝锅、铝壶、铝饭盒，还有那掠过长空的喷气式飞机，身上大部分是铝，铝和别的金属形成合金，既轻又结实，可以担当许多任务。 铝是世界上储量最丰富的金属，但是又是最难提炼的金属之一。奥斯忒1825年首先制得了铝，当时他用金属钾在汞中配成的溶液处理氢氧化铝，得到一种金属残渣。但他不知道是什么。1827年德国科学家韦勒首次弄清楚了那是铝，并首先提炼出纯铝，但是提炼费用十分高昂，直到1852年，生产一磅铝的成本要花到545元美金，因此铝比金银更贵重。你可以设想，把你厨房里的一把铝制的平底锅拿回到100多年前的时代，会价值连城的。 过了29年，法国人德维尔搞出了一整套铝的工业生产法。1855年在巴黎博览会上展出了一些铝条。每磅要90美元。法国皇帝拿破仑三世到博览会参观，见到这种金属，简直着了迷。德维尔用铝制成一件嘎拉嘎拉响的玩具送给皇帝，让襁褓中的王子玩，皇帝很高兴，于是订购了一批铝质刀叉，供举行国宴时使用。这种餐具只给予特别的贵宾，等级稍低的贵宾只好委屈他们使用普遍的金银餐具。 拿破仑三世曾想用铝制成兵器，但生产过程太慢，成本又贵，只好作罢。只让一些士兵戴上一个铝制的小牌，以炫耀拿破仑的财富。但是科学家在这方面的努力却一直没有停止。 在实现工业大规模炼铝方面，要归功一名青年学生，他的名字叫霍尔。有一天，一位教授偶然说到，谁若能发明种炼铝的便宜办法，不仅对人类是重大贡献，自己也会成为百万富翁。霍尔决心试一试。 霍尔大学毕业后，仍念念不忘这件事，回到家里，向父亲表示要独自进行试验。他父亲很支持儿子的想法，这位老先生觉得，儿子暂时不出去工作赚钱，在家里呆一段时间也无妨，聪明的儿子也许真能发明点什么。 父亲答应儿子利用屋后的小木栅。霍尔知道化学家本生已经利用电解的方法得到铝，但是当时由于缺乏充足的电力，不能大规模生产。1867年发电机发明后，人们不必只依靠电池获得电流。这正是研究大规模生产铝的大好时机。 任何一个发明家都不可能超越他的时代，但是可以把握住时机。发电机的出现为霍尔的伟大理想铺平了道路。 霍尔做了一此理论探索后，就着手在木棚里为自己安装设备。必要的设备很快安装好了，年轻的霍尔便埋头工作。他日夜努力，不断地改变矿石的配方，一个星期一个星期过去了，在短短9个月里，果然找到了一种用电来提炼铝的最佳方案。 他的办法是这样的，将含有铝的冰晶石矿石熔化，再将氧化铝放进冰晶石的溶液中，令它融解。于是通电到这两种消融的混合物中，电立即发生效用，将物质分解。一条电线上出现泡泡，这是氧化铝中所含的氧，泡泡升上液面，消失在空气中。 过一会，霍尔关闭电源，把熔液中的另一条电线抽出来，果然有了银白色的纯铝附着在电线上。霍尔坐在椅子上，满意地笑了，又一跃而起，轻快地跳起舞来。 “从此铝不再是有钱人才用得起的贵重金属了。”霍尔想：“人人都可以使用铝了。” 电解法不仅可以从矿石中取出铝来，也可以用于精炼金属。电线里用的铜纯度很高，就是用电解的方法提炼的，俗称电解铜。 电镀是电解原理的一种应用，电镀美化了我们的生活：闪亮的自行车车把，镀银的刀叉，录音机上银色的按钮……它们能穿上这么漂亮的金属外衣，都要归功于电镀。 发明电梯 早在公元前236年，古希腊学者阿基米德曾经创造了一种用绳索和滑轮操纵的省力机械。多少年过去了，人们运用这种机械来运货，出现了各式各样的升降机。 这些升降机的特点是：完全依靠人力来作业，虽然省劲，但很费时。尤其是不够安全，往往一有故障，机械全部瘫倒，什么事也干不成。 1852年，在美国一家商业公司里，有一个名叫奥第斯的搬运工。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。当时的升降机比中世纪时代的进步一些，是一根很粗的绳索吊着一个铁丝编成的笼子。有时为了运货快些，搬运工也随着货物一起提升。万万想不到的是，曾经发生几次绳断、铁笼坠下的严重事故。奥第斯见了工友的尸体，感到十分伤心。 从此，一方面奥第斯虽然开升降机时也心里不安；但是，另一方面也激发他开动脑筋：我不能老是等待摔下那一天到来呵！奥第斯的文化不高，他不气馁，找来许多书本，如饥似渴地学起来。同时，他找到了些泥巴、木片、硬纸、绳索、齿轮、弹簧、棘爪等一大堆零件和材料。伙同几个好友，一起制造一种安全性好，不依靠绳索，而借助齿轮的机构来提升的升降机。 经过了多少次失败，听到了难以计数的冷嘲热讽，奥第斯咬咬牙。他的决心是不可动摇的。他四处求教，虚心听取意见。改进，改进，再改进…… 终于在1854年的一天，美国纽约市的水晶宫博览会大厅里，热闹非凡。一次别开生面的表演即将出台，观众看到： 一位满脸络腮胡子的大汉，正站在装满木箱、铁桶等的升降机平台上，让升降机徐徐开动。当在场的人都能看见平台的时候，大汉突然下令：“砍断绳子！”咔嚓一声，吊绳软软地跌落了下来，而平台稍微下滑一点点，就被周围的弹簧和棘爪紧紧地锁住，纹丝不动！在场的上千观念倒吸一口冷气，爆发出雷鸣般的掌声。站在平台的大汉挥动帽子，向大家频频致意，他大声地说：“女士们、先生们，一切平安，一切平安。谢谢诸位。” 这位大汉就是勇敢过人、虚心好学的奥第斯。 1857年，奥第斯集资开办了电梯公司，升降机不仅可以运货，而且还可载人。它的用途更广了。1904年奥第斯公司率先又研制成功不用齿轮牵引的电梯，从而为建造高楼的运输工具打下良好的基础。到了1932年美国纽约曼哈顿区的帝国大厦建成，安装了可供102层楼使用的电梯。从此，电梯的花样越来越多，除老式的箱式电梯外，还有观光电梯、双层电梯、照明电梯等。 现在，电梯已经成为高层建筑物中必须安装的设施。它每天帮助人们上楼、下楼，节省体力和时间，而且今天的电梯比过去更加安全、更为方梗了。或许大家并不清楚，奥第斯是电梯的第一个发明人哩。 |
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