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550.讀書30~《不可思議的科技史》

2017.08.10

這本書記載的很多事情,現在看來是錯誤的。但是只要隨時告訴自己,這些科技發現的同期,中國正在火燒圓明園,就能趕到背後冷汗直冒了。

第一部分 步入工業時代(150年前:1856~1863年)

海軍部長已經下達命令 ,派遣美國汽船 「尼亞加拉號 」 ( N i a g a r a )和 「密西西比號 」 ( M i s s i s s i p p i )今年夏季駛往英國 ,協助鋪設紐芬蘭和愛爾蘭之間的海底電報電纜 。 「尼亞加拉號 」是世界上最大的戰艦 ,而 「密西西比號 」則是美國海軍中馬力最大的明輪汽船 。

《人類群星閃耀時》里提到的海底電纜

亨利 ·佩因 ( H e n r y P a i n e )的發明常令世人嘆服 ,比如他發明的電動 「水煤氣燈 」令太陽都黯然失色 。

煤氣燈

莫爾斯原本是美國的一流畫家 ,出於興趣 ,他在 1 8 3 5年研製出電磁電報機的樣機 ,後又根據電流通 、斷掉時出現電火花和沒有電火花兩種信號 ,於 1 8 3 8年發明了由點 、劃組成的 「莫爾斯電碼 」 。

一個畫家發明了無線電報碼

8月 1 6日晚 ,接收到英國維多利亞女王 ( Q u e e n V i c t o r i a )電報的消息讓整個美國瘋狂 。消息迅速傳開 ,公告欄前擠滿了蜂擁而至的人們 。然而 ,起初民眾十分失望 ,因為女王發送的信息只有一部分被送達 ,不過剩餘的信息第二天就被收到了 。這封皇家電報的開頭是這樣的 , 「致美國總統 :對這一偉大國際工程的完成 ,女王向總統表示祝賀 。 」

女王的跨洋電報

位於華盛頓的美國專利局可謂創新發明的寶庫和不朽見證 。由於很多發明人要為他們的發明尋求專利保護 ,而且專利申請需要申請人認真仔細地準備材料 ,因此 「專利代理人 」 「專利律師 」等職業應運而生 。

專利代理人出現

勒努瓦的機器是一種爆燃式發動機 ,在汽缸中以電火花引爆空氣與氫氣的或空氣照明氣的混合氣的方式 ,來推動活塞前後運動 。

發明內燃機

倫敦博覽會上還有一件神器 ,那就是巴貝奇先生 ( M r . B a b b a g e )那台偉大的差分機 ,它將實現二次式的計算 ,還能進行精確到小數點後 7位的對數計算 。拜倫勛爵 ( L o r d B y r o n )的女兒洛夫萊斯伯爵夫人 ( L a d y L o v e l a c e )對這部機器的描述 ,促使斯德哥爾摩的舒爾茲 ( S c h e u t z )改進了機器 。改進後的機器很快被英國政府買去 ,但沒有在這次展會上展出 ——它正在薩默塞特宮 ,夜以繼日地為民政局計算養老金和其他表格 。

拜倫的婚生女兒參與了,不能給我詩,就給我詩一樣的科學

勞動力的分配 ,雖然可能在一定程度上改善國家的生產 ,但它對生產者本身卻是非常不利的 。製造針的最佳生產模式恐怕是將針的生產過程拆分為 2 0個環節 ,讓每個人都把全部注意力集中在一個簡單的工序上 。

流水線出現

插圖中展示了一種巧妙便攜 、經過改良的工具 ,用於測量土地面積 。它輕巧的輪子與手柄上的讀數圓盤通過一根杆子連接起來 。使用的時候 ,勘測員只要推著這個工具走過需要測量的土地就可以了 。而使用鏈條測量時的枯燥乏味 、走走停停 、計算和調整都得以免除 ,這樣就節省了大量時間 ,並能避免出現錯誤 。

測量土地的推車

這項專利基於貝塞麥在鋼鐵生產過程中的一個科學發現 :把空氣 、蒸汽或者其他氣體壓入盛放生鐵鐵水的容器中 ,給鐵水中的碳供應氧氣 ,這樣不需要燃料 ,鋼鐵中過量的碳就會自行燃燒掉 。

貝塞麥並不是第一個在生產過程中運用空氣或者蒸汽的人 ,但他發現了氧化氣體穿過鐵水過程中消耗掉過量的碳的原因 ,因此獲得了專利 。

鍊鋼專利

我們認為 ,除了可以當作塗抹在皮膚上治療淤傷和風濕病的藥膏外 ,來自美國加利福尼亞州 「黑油泉 」的液體石油沒有任何

特殊用途 。儘管通過燃燒它產生光的效果相當好 ,但沒有人受得了它那種刺鼻的氣味 。不過 ,我們也相信 ,在這個化學技術發達的時代 ,沒有什麼事情是不可能的 。如果能夠通過酸蒸餾法去掉難聞的氣味 ,那麼通過石油進行液體燃料生產就會成為一項具有經濟價值而且利潤豐厚的業務 。

石油還不知道怎麼用

僅在幾年前 ,由於難以從氧化物中提取 ,鋁還是一種昂貴的稀有金屬 。 3年前 , 1盎司 (約 2 8克 )鋁的市場價格不低於 1 8美元 。然而 ,在氣候寒冷 、人跡罕至的格陵蘭島西海岸 ,人們發現了一種儲量豐富的鋁礦 ——冰晶石 ,從這種礦石中提取鋁的成本很低 。

便宜的方法獲取鋁

1 8 2 0年 ,英格蘭和蘇格蘭在北冰洋捕鯨的船隻數量已達到 1 5 6艘 ,每年獲得的鯨油多達 1 8 , 7 2 5桶 。

過去幾年 ,儘管煤油的生產量和銷售量都很大 ,捕鯨行業卻出現了復甦的跡象 ,這是因為鯨油 (尤其是抹香鯨油 )比其他油膏都更適用於機械潤滑 。鐵路和其他行業對鯨油的大量需求激發著更多人加入捕鯨業 。

鯨油還有用於潤滑

在法國巴黎 ,烹制一頓正餐所消耗的燃料費 ,幾乎和食材本身的價格差不多 ,這是因為燃料非常匱乏 。美國人非常驚訝地發現 ,在巴黎市內 ,到處都能找到這種燃料店 :店內設有類似鞋店裡放置的那種架子 ,上面擺放著木材 ,全都劈成手指大小 ,像蘆筍一樣整齊地扎在一起 。更大的木棍也像這樣捆在一起 ,而且售價高得嚇人 。硬煤的價格幾乎和木材一樣貴 ,在任何一家這樣的燃料店裡 ,都可以按最小量購買 。

木柴的專賣店

蠟燭是人類最古老的發明之一 。儘管今天的人類已經擁有可燃液體 、煤氣和煤油 ,但在人們生活中 ,蠟燭仍是一種不可取代的光源 。對富人來說 ,它是一種奢侈的享受 ;對窮人而言 ,它是一種恩惠 。不過 ,迄今為止 ,蠟燭還是一種油脂製品 ,燃燒時會淌下大量蠟油 ,需要經常剪燭花 。人們一直希望能夠找到解決這些問題的方法 。現在 ,一項已獲得專利保護的技術可以硬化普通蠟燭 ,使之達到可與鯨蠟或高價蠟燭相媲美的燃燒效果 。蠟燭的硬化外層熔點比製作蠟燭所用的動物油脂高得多 ,使蠟燭在燃燒過程中可以保持漂亮的杯型 ,蠟油就不會淌下來 。

蠟燭的專利

按照李比希的說法 ,根據一個國家的肥皂消費量 ,我們就能準確衡量出這個國家的富裕水平和文明程度 。

這種消費並不會帶來感官上的滿足 ,也與時尚無關 ,而是取決於人們對美麗 、舒適和健康

所持有的觀念 ,以及隨之而來的對於清潔度的要求 。

對肥皂的需求增大

在日內瓦 ,懷錶的製作規模已經極為可觀 。中國的市場需求量尤其巨大 。據我了解 ,一個講究的中國人會在胸口每一邊都塞上一塊表 ,由此可以校對彼此的時間 。富裕的中國人會在他們的房間牆壁上掛滿鐘錶 。

中國對瑞士表需求量很大

冬天 ,在冰雪覆蓋的城市鐵路軌道上撒鹽 ,會讓冰雪融化得更快 ,但道路卻因此變得泥濘不堪 。

撒不撒鹽的唯一區別在於 :撒了鹽 ,道路只會泥濘一天 ,而不撒鹽 ,則會泥濘一周 。

撒鹽化雪

難道不是鋼筆橫掃這片土地 ,令得體的手寫體近乎絕跡 ?

帕莫斯頓勛爵 ( L o r d P a l m e r s t o n )說得不錯 ——這一代人寫的字糟糕透頂 ,而隨著鋼筆的廣泛使用 ,下一代還會更糟 。

諷刺鋼筆,現在用電腦都不會寫字了

冰島的日常飲食主要有兩樣 ,一個是風乾的生鱈魚 ,還有一個是名為 「 s k i e r 」 ,類似於酸奶的乳製品 。這種酸奶就是先讓牛奶變酸 、凝結 ,然後裝進袋子里掛起來 ,直到乳清流光為止 。這種形態的牛奶營養豐富 、有益健康 ,而且比一般的鮮牛奶更容易消化 。

一旦喜歡上冰島酸奶 ,你就會覺得它的味道清淡 、可口 、涼爽宜人 。設得蘭群島的居民就是用這種方法處理牛奶 。牛奶在處理的第一階段 ,被稱為 「流奶 」 ,此後直到酸奶做成 ,被稱為 「掛奶 」 。我們認為變酸的牛奶無用而害人的觀念 ,只不過是無知的偏見而已 。那些主要以奶製品維生的人鍾愛冰島酸奶 ,而且他們的選擇也得到了醫學權威的支持 。

確實很方便,很好吃

近來發生在莫比爾的大火燒毀了幾千包棉花 。為此 ,美國南部地區的多家報紙都在討論是否應該考慮有利方法 ,使用金屬絲來捆綁棉花 。使用金屬絲的最大好處就是 ,它不像繩子一樣易燃 、易斷 。著火時 ,一旦繩子斷裂 ,棉花就會散開 ,隨著風勢引燃附近的棉花包 ,造成更大損失 。用金屬絲捆綁的棉花則不易被引燃 ,即便是著了火 ,也多處於悶燃狀態 。

金屬絲不會燒斷嗎?

身著輕薄紗裙的女士很容易 「引火燒身 」 ,在多起事故中 ,許多人在火被撲滅前就被燒死了 。女演員和女芭蕾舞演員尤其容易陷入這種險境 。

著火趕緊脫掉絲襪

到了星期六 ,乘客們已經意識到他們隨時有可能葬身海底 ,有錢的人開始丟棄錢袋 ,黃金撒得滿地都是 ,誰有膽量都可以撿 ——但要知道 ,幾盎司 ( 1盎司約合 2 8 . 3 5克 )的重量沒準就會把人帶進地獄 。編者注 : 「中美洲號 」輪船在美國北卡羅來納州海岸沉沒 ,輪船殘骸在 1 9 8 7年被發現 ,至今已經打撈出多達 3噸的黃金 。

恐怖的故事

詹姆斯 ·懷利爵士 ( S i r J a m e s W y l i e )生前是俄國沙皇的內科醫生 ,他曾在聖彼得堡醫院研究光作為一種醫療手段的功效 。他發現 ,在光線充足的病房裡 ,病人的治癒率比住在光線昏暗的病房裡的病人高 4倍 。

雖然原理不明 ,但我們都知道一個事實 :任何一個士兵死於瘧疾的風險 ,都比他戰死沙場的風險高 5倍 。

可能也和心理有關係

埃及木乃伊有時會被阿拉伯人挖出來當作燃料使用 。不管是法老 ,還是法老的妻子 、牧師或奴隸的木乃伊 ,都一樣會被無情地劈開 、剁碎 ——就像砍木頭那樣 。

用來防腐的樹膠和香脂 ,使木乃伊成為了很好的煙煤替代品 。因此 ,用來保存木乃伊的方法恰恰變成了促使他們消失的因素 。

木乃伊是這麼好的燃料

笛卡兒 ( D e s c a r t e s ) 、歐拉 ( E u l e r )等人相信 ,整個宇宙充滿了一種難以察覺的介質 ,他們稱其為 「以太 」 。無數行星和恆星漂浮在 「以太海洋 」中 。在這種介質中彗星則起著清道夫的作用 ,防止以太集結成塊 ,使其保持穩定適當的稀薄狀態 。這種狀態能保證 ,像引力 、電 、光這樣的自然現象嚴格按照規律產生作用 。

彗星去清理以太?清道夫

挪威沿海的大漩渦並非虛構 ,關於該漩渦的古老傳說更是為它增添了恐怖色彩 ——在這個巨大漩渦里 ,有一隻旋轉著的巨型沸水鍋 ,鯨和船都會被捲入其中 ,永遠禁錮在恐怖的水底 。

之前還認為是謠傳

1 8 6 0年 4月 A P R I L電學理論

威廉 ·格羅夫爵士 ( S i r W i l l i a m G r o v e )的實驗得到了非常奇妙的結果 ,完全證明了現代電學理論的正確性 ——該理論認為 ,從任何意義上講 ,電流都不是一種物質材料 ,而只是一種物質屬性 (狀態 ) ,或者說是普通物質微粒的運動 。

電流是一種運動

1 8 6 0年 1 2月 D E C E M B E R神奇的古柯

古柯是產自秘魯的一種古柯屬灌木 。最近 ,一種古柯葉煎劑傳入了歐洲 ,因其具有特殊的興奮作用而受到很多人的關注 。

僅僅依靠一小袋古柯 ,玻利維亞和秘魯的印第安人就能一次旅行 4天而不吃任何食物 。這真是一個申請專利藥品的良機呀 !

古柯,能不吃飯,飲鴆止渴

1 8 6 1年 9月 S E P T E M B E R可卡因提煉成功

最近 ,德國化學家尼曼博士 ( D r . N i e m a n n )在研究古柯葉時 ,提取出了一種生物鹼 ,他建議將這種生物鹼命名為可卡因 。

醫生已經建議歐洲各國軍隊用古柯葉代替咖啡 ,以利用古柯那種廣為人知的特性 ,在缺乏常規食物的情況下長時間維持士兵的生命力和體力 。

打興奮劑

1 8 6 3年 8月 A U G U S T日光之謎如果太陽由煤組成 ,那麼按目前的情況看 ,它就只能維持5 , 0 0 0年 。太陽很有可能並不是一個燃燒的天體 ,而是一個熾熱的天體 。它的光芒是由熾熱的熔融金屬發出的 ,而非來自一個燃著熊熊大火的熔爐 。

然而在不損失熱量或者沒有新燃料補充的情況下 ,太陽不可能持續發熱 。假設太陽的持續熱量來自落入其中的流星 ,假如我們又找到了能夠證明有流星落入的證據 ,那麼我們就可以從太陽系的質量大致推算出太陽已經持續發光了多長時間 。這個時間長度應該在 1億年至 4億年之間 。

那時不知道聚變,認為是流星給太陽補充能量

第二部分 科技騰飛的年代(100年前:1906~1913年)

1 9 0 6年 1 2月 D E C E M B E R深海步行者說起最新奇的潛水設備 ,當數巴黎知名水道測量工程師德普魯維 ( d e P l u v y )的發明 。這套潛水服由輕巧結實的金屬薄片製成 。各個關節和接合點由壓實的皮革和橡膠製成 。潛水者不像以往那樣從外界獲得空氣 ,而是通過一條管子呼吸 。

深海潛水服發明了

1 9 0 7年電話音樂卡希爾博士 ( D r . C a h i l l )發明的 「電傳簧風琴 」 ,能根據各種希望得到的音調的聲振動產生出相應的電振動 ,再將電振動合成為需要得到的音調和和弦 ,然後通過電線傳送到指定地點 ,最後利用電話聽筒 、揚聲器等轉換器材 (在下圖中 ,揚聲器被裝飾成弔掛植物 ) ,就能將合成的電振動轉換成聲音播放出來 。

電話機的意思

1 9 0 7年 7月 J U L Y彩色照片

巴黎的盧米埃爾兄弟 ——奧古斯特 ·盧米埃爾先生 ( M r . A u g u s t e L u m i è r e )和路易 ·盧米埃爾先生 ( M r . L o u i s L u m i è r e )帶來了彩色攝影方面的創新 !盧米埃爾兄弟是法國首屈一指的攝影專家 ,他們在一台普通照相機中的一塊干版上拍出彩色照片 ,曝光時間不超過一秒鐘 。

盧米埃爾兄弟的彩色攝影

1 9 0 9年 5月 M A Y掘地能手

這台機器重達 2 9噸 ,巨大的框架上固定有 1 0個用於壓碎岩石的巨型鑽頭 。該機器的工作原理是研磨岩石而非切割它們 。

盾構機

1 9 0 9年 8月 A U G U S T電視機原型

因為在無線電話及電報領域的一系列發明 ,德國柏林的埃內斯特 ·呂默先生 ( M r . E r n e s t R u h m e r )名噪一時 。現在 ,他又成功完成了第一台或許可以真正解決圖像遠程傳輸難題的演示設備 。

電視機原型

1 9 1 1年 3月 M A R C H建築用混凝土

約在 1 5年前 ,人們就開始努力嘗試將鋼筋和混凝土組合在一起使用 。通過這種方式生產出來的建築材料不僅擁有極強的抗壓能力 ,而且抗彎能力和抗拉伸能力也很強 。

鋼筋混凝土使用

1 9 1 2年 3月 M A R C H無線電通信

短短几年 ,美國海軍的每一艘船隻 ,包括運煤船 、拖船和緝私船隊 ( R e v e n u e C u t t e r S e r v i c e ,即後來的海岸警衛隊 )的小艇 ,都配備了無線電設備 。這些設備的一個重要職能 ,就是對執行公務的緝私船 (即巡邏艇 )實施部署 。

海岸警衛隊緝私船開始用無線電

1 9 1 3年4月 A P R I L為後燃料時代做準備

全世界的煤礦再過幾個世紀就會耗盡 。屆時 ,我們要從何處開發能源 ,來驅動工業之輪呢 ?答案就是利用自然 。早在我們評估礦產儲量 、決定量入為出之前 ,科學夢想家們就已經在思考自然力能否為人類所用了 。我們已經在廣泛使用水力 ,也就是所謂的 「白色煤炭 」 。

開始考慮水力發電

1 9 0 6年 4月 A P R I L萊特飛機

奧維爾 ·萊特先生 ( M r . O r v i l l e W r i g h t )和威爾伯 ·萊特先生 ( M r . W i l b u r W r i g h t )在最近發給美國航空俱樂部的聲明(萊特兄弟在美國發布的第一份權威聲明 )中宣布 ,他們的動力驅動的載人飛機已經解決了機械飛行這一世紀性難題 。在過去的三年里 ,他們對這一飛行器進行了反覆測試和多次改進 ,目前已經完成了 1 5 0次試飛 ,平均每次航程為 1英里 (約 1 . 6千米 ) 。

萊特兄弟開始飛行

1 9 0 6年 1 2月 D E C E M B E R首次飛行美國俄亥俄州代頓的萊特兄弟將第一架能夠成功飛行的飛行器推向了世界 。這是一項劃時代的發明 ,標誌著人類在飛行技術上的巨大進步 。萊特兄弟表現出的謙虛與樸素 ,在發明史上也無人可與之媲美 。

萊特兄弟的飛機成功

1 9 0 8年 1月 J A N U A R Y法爾芒的飛行

1月 1 3日 ,星期一 ,在法國航空俱樂部的官員見證下 ,亨利 ·法爾芒 ( H e n r i F a r m a n )因首次駕駛重於空氣的飛行器以封閉的環形飛行軌跡飛行了 1千米而獲得多伊奇阿奇迪肯飛行大獎 ,獎金為 5萬法郎 。

法爾芒飛行大獎

1 9 1 0年 1 1月 N O V E M B E R首位海軍飛行員尤金 ·埃利 ( E u g e n e E l y )是史上第一個駕駛飛機從軍艦甲板上起飛 ,並在岸上指定地點降落的飛行員 。

軍艦上起飛飛機

1 9 0 6年 6月 J U N E 7號機車為滿足郊區乘客出行 、鐵路沿線檢查需要 ,太平洋聯合鐵路公司專門製造了一種最新汽油機車 (如下圖所示 ) 。 7號機車由太平洋聯合鐵路公司位於美國內布拉斯加州奧馬哈的工廠建造 ,目前已經順利完成在奧馬哈和格蘭德艾蘭之間的一系列試行檢測

美國的新火車頭

1 9 0 7年 1月 J A N U A R Y汽車時尚

今年 ,汽車的外形大有改觀 ,這主要得益於汽車輪距的大大加長 。

汽車蓬勃發展

1 9 0 9年 6月 J U N E衝上雲霄

下面的圖片向讀者很好地展示了最新的齊柏林飛艇 ——「齊柏林 Ⅱ號 」 ( Z e p p e l i n Ⅱ ,也被稱為L Z 5 )的基本構造 。這艘飛艇最近剛創造了 9 0 0英里 (約 1 , 4 5 0千米 )左右的飛行紀錄 。

齊柏林飛艇

1 9 1 2年 4月 A P R I L痛失 「泰坦尼克號

1 9 1 2年 4月 1 4日周六 ,夜空清朗 ,星光熠熠 。在海上航行的最大 、據說也是最安全的蒸汽船在預定航線撞上冰山 ,不出幾個小時就沉入水下 ,船上 1 , 6 0 0多名乘客葬身冰海 。

泰坦尼可沉沒

1 9 0 6年 1月 J A N U A R Y撬盜保險箱

今天的保險箱偷盜者不再需要那些外形漂亮 、精巧又強有力的工具了 。那些工具曾經令保險箱製造商既讚歎又無奈 。硝化甘油炸藥的出現 ,不僅避免了繁重的體力勞動 ,而且再次使撬盜保險箱的技術領先於保險箱製造技術 。

然而 ,現代的盜賊通常與藝術感和整潔性不沾邊 。經常發生這樣的事 :當保險箱的門被突然炸開時 ,建築物的前部也會被一起炸飛 。即使是附近田地里鼾聲陣陣的農夫 ,也會被美國國家農民銀行及周邊地區傳來的爆炸聲驚醒 。

硝化甘油炸藥用於搶銀行

1 9 0 6年 3月 M A R C H戰列艦時代

最近 , 「無畏號 」 ( D r e a d n o u g h t )戰列艦在英國朴次茅斯下水 。這是一個意義重大的事件 ,因為 「無畏號 」是一艘全新型艦艇 ,它把軍艦製造技術帶入了一個新時代 。

無畏號戰列艦下水

動力旱冰鞋因發明汽車引擎化油器而聞名的康斯坦丁尼 ( C o n s t a n t i n i )近期在巴黎推出的新型動力旱冰鞋 (見下圖 )以其新穎的設計而得到了大量關注 。旱冰鞋皮帶的後面固定著小型油箱 。

今天的平衡車

1 9 0 6年 5月 M A Y舊金山劫後

這種悲天慟地的凄慘場面恐怕在歷史上都是絕無僅有的 : 2 0萬舊金山難民衣不蔽體 ,無家可歸 ,流離於郊外山上的圓形露天劇場 ,無助地看著這片被夷為平地的 2 0多平方英里 (約 5 0多平方千米 )的土地 。

舊金山大地震

1 9 0 9年 1 2月 D E C E M B E R燈泡騙局

近來 ,英國科技期刊一直在提醒準備購買白熾燈的消費者謹防受騙 。騙子們聲稱會給消費者安裝金屬燈絲燈泡 ,但實際安裝的卻是只能短暫使用的碳絲燈泡 。這些燈泡剛裝上的時候會發出耀眼的燈光 ,電流表測試還表明 ,燈泡的耗電量少 ,非常經濟實惠 。但過不了多久 ,燈泡就會變暗 ,亮度下降 ,很快就會完全報廢 。

賣電燈泡的騙子

1 9 1 1年 4月 A P R I L格林尼治時間

1 9 1 1年 2月 1 0日 ,法國參議院通過了一項議案 ,使格林尼治時間在法國合法化 。法律一旦生效 ,法國時間將比現在慢 9分 2 1秒 。為了避免因更改航海圖和航行指南而產生的費用 ,這項法律將不適用於法國海軍或者海上商用船艦 ,而且天文年曆也不太可能據此做出修改 。

格林尼治時間在法國合法化

1 9 1 1年 8月 A U G U S T水流和電力

位於美國亞利桑那州南部的羅斯福大壩 (見下頁圖 )日前完工 。大壩由超過 3 5萬立方碼 (約 2 7萬立方米 )的石料堆砌而成 ,並由此形成了目前世界上最大的人工水庫

羅斯福大壩,當時最大的人工水庫

1 9 1 2年 4月 A P R I L血液興奮劑

埃德溫 ·雷 ·蘭克斯特爵士 ( S i r E d w i n R a y L a n k e s t e r )已詢問瑞典當局 ,是否會在本屆由瑞典主辦的奧林匹克運動會期間 ,允許馬拉松選手攜帶氧氣罐或氧氣包參賽 ,並在那段超過 2 6英里 (約 4 2千米 )的痛苦難耐的比賽途中 ,時不時地吸上兩口 。

討論奧運會能不能用興奮劑

1 9 1 2年 5月 M A Y蒙台梭利方法

我們還不清楚瑪麗亞 ·蒙台梭利博士 ( D r . M a r i a M o n t e s s o r i )的教育方法如此受大眾歡迎的原因 。到底是因為我們對自己的教育方法效果非常不滿意 ,才對每一種新方法興緻盎然 ,還是因為我們擁有了過去教育改革領域的先輩們所沒有的宣傳手段 ?不管是什麼原因 ,蒙台梭利博士都理應得到大家的關注 。她是一位受過科學訓練的女性 ,對人類充滿愛心 ,有崇高的教育理想 ,還花了好多年創立了一套她認為對 3 ~ 6歲幼童合理有效的教學法 。她借鑒了許多在殘障兒童教育中行之有效的方法 ,並應用到正常兒童身上 ,成效顯著 。

蒙台梭利受到關注

1 9 1 2年 7月 J U L Y水下魔術

說到著名的雜耍藝人 ,不得不提的是哈里 ·霍迪尼先生 ( M r . H a r r y H o u d i n i ) 。他善於在表演中運用手銬 、束縛衣和其他控制精神病人和狂暴分子的工具 ,這種技藝令他聲名遠揚 。

1 9 1 2年 7月 7日 ,周日 ,霍迪尼先生邀請了一批新聞界人士和魔術愛好者到紐約灣觀賞他驚人的箱子魔術 。他先是被裝進箱子 ,然後被連人帶箱扔進水裡 。 1分 1 0秒之後 ,霍迪尼從水中鑽出 ,游向事先準備好的救生船 。現場圍觀者有數千人 ,擠滿了三條渡輪的甲板 。

魔術師胡迪尼的水下逃生

1 9 1 2年 1 1月 N O V E M B E R巴拿馬運河

征服巴拿馬地峽是依靠和平力量取得的壯舉 ,其成就之高 、難度之大可與曾經靠戰爭取得的所有成果 、克服的所有困難相媲美 ,我們這樣說誇張嗎 ?

巴拿馬運河,和平可就說不上了

1 9 0 7年 6月 J U N E袋裝牛奶

牛奶是最容易被污染的食物 ,將它們裝在反覆使用的瓶子中供應給顧客是極其錯誤的做法 。解決辦法就是徹底放棄這種做法 ,改用一次性紙質包裝 。

紙盒牛奶

1 9 0 7年 9月 S E P T E M B E R暴飲暴食

在一個世紀以前的 「酒鬼時代 」 ,人們的飲食習慣是 「豪飲 」 ;而今 ,美國人的飲食特徵是 「狂吃 」 ,尤其是狂吃肉類 。這可以看作經濟繁榮的產物 。

開始關注暴飲暴食的危害

1 9 1 0年 9月 S E P T E M B E R飲水噴泉

一種乾淨衛生 、適用於學校和其他公共場所的飲水噴泉現已問世 。如下圖所示 ,一組可以彎曲成任意裝飾造型的水管將飲用水噴向一個聚集點 。在這個點上 ,飲用水受到多股噴流的擠壓 ,會產生一股向上的噴泉狀水流 。水流能夠射到一定高度 ,使飲水者可直接用嘴飲用 ,而沒用過的水就會流回到噴泉底部 。

公共飲水台

5月 M A Y苦澀的消息作為一種經濟實惠的增甜劑 ,糖精已用於三十多種食物 ,現在這種化學物質將被禁用 。

糖精被禁止

阿貝爾教授發明了一種全新的巧妙方法來去除血液循環中的雜質 ,這一發明對一些極為複雜問題的研究肯定有所裨益 。阿貝爾將一根玻璃管連接到被麻醉動物的主動脈上 ,動物的血液流經幾根火棉管 ,最後通過另一根玻璃管流回靜脈 。所有隨血液在體內循環的物質都會從火棉層通過 ,這樣 ,阿貝爾教授就造出了一個相當於人工腎臟的裝置 。 」

透析

1 9 0 7年 3月 M A R C H古巴比倫

在命運之手將巴比倫推向沒落之前 ,尼普爾肯定是個非常令人嚮往的住處 。那裡的 「圖書館 」藏有 2 5 , 0 0 0本當時書寫在泥板上的書籍和文件 。

因為很多文件都是租金或者繳稅的收據 。當時 ,他們並不是用貨幣交稅 ,而是用農產品及農副產品 ,諸如玉米 、芝麻 、油 、椰棗 、麵粉或者牲畜交稅 。

巴比倫文字能看懂了

1 9 0 7年 8月 A U G U S T

放射性衰變

在長期的試驗中 ,他將各種混合物與鐳射氣 ( r a d i u m e m a n a t i o n ,即氡 )接觸 ,以觀察鐳射氣對混合物的影響 。拉姆齊發現 ,混合物中的銅會轉化 ,或者用他自己的話說 , 「衰變 」成鋰 。

發現放射性衰變了,是居里夫人

1 9 1 0年 2月 F E B R U A R Y細菌化肥

根瘤菌具有固氮能力和硝化機制 。這一發現促使科學家進行新的嘗試 :通過添加固氮菌來加強固氮和硝化過程 。

化肥

1 9 1 1年 1月 J A N U A R Y非凡的居里夫人

在這樣一個開明的時代 ,在巴黎這樣的文化啟蒙中心 ,對於居里夫人這樣擁有輝煌成就的科學家是否有資格成為法國科學院院士 ,居然還需要討論 ,我們不禁為此深感遺憾 。

居里夫人沒評上院士

1 9 1 1年 3月 M A R C H金星大氣

金星與地球大小相當 ,但由於它離太陽更近 ,溫度必然比地球高 。據估計 ,金星的平均溫度約為 1 4 0 ℉ (約 6 0 ℃ ) 。各種跡象表明 ,這顆行星被一層厚重而濃密的大氣層包裹著 。

覺得進行高溫,但沒想到這麼高

1 9 1 1年 4月 A P R I L

沖向南極

斯科特上校 ( C a p t . S c o t t )捎信來說 ,阿蒙森 ( A m u n d s e n )和他一樣 ,正在努力向南極進發 。

斯科特去南極

1 9 1 1年 6月 J U N E溫室效應

為了解釋在地質史上多個階段都出現過的冰期 ,斯萬特 ·阿倫尼烏斯提出了一個很有新意的理論 。根據蘭利 ( L a n g l e y )所做的實驗 ,大氣中的二氧化碳和水蒸氣能夠阻擋地球發出的長波熱輻射 ,而對太陽射向地球的各種波長的光線則只有較弱的阻擋作用 。阿倫尼烏斯由此推斷 ,只要大氣中二氧化碳和水蒸氣的含量有所增加 ,地球的保溫效果就會增強 ,地表溫度就會隨之上升 。

關注溫室效應

1 9 1 1年 1 1月 N O V E M B E R居里夫人

就在幾天前 ,我們剛得到了居里夫人第二次獲得諾貝爾獎的消息 ,這一次她得的是化學獎 。

居里夫人第二次諾貝爾

1 9 1 2年1 0月 O C T O B E R細菌滅蝗

不到兩年 ,一種由細菌引起的傳染病就將尤卡坦半島上定期來犯的蝗蟲殺了個乾淨 。這種疾病發作起來持續 1 2 ~ 4 6小時 ,癥狀是劇烈的腹瀉 。

發現細菌感染蝗蟲

1 9 1 2年 1 2月 D E C E M B E R巴甫洛夫的餓狗

條件反射 』指的是 ,當感官受到適當的刺激時總會出現的反應 ,比如食物一放進嘴裡 ,唾液就會流出 。 『人為條件刺激 』也有同樣的效果 :如果在給一條狗喂某樣食物時 ,總是奏響同一個音符 ,那麼一段時間之後 ,只要奏響那個音符 ,狗就會流出唾液 。但只要音符略有偏差 ,唾液就不會流出 。

條件反射

1 9 1 3年 2月 F E B R U A R Y斯科特之死

在南極這片荒涼 、冰冷 、未曾被探索的不毛之地 ,斯科特上校在抵達南極點之後 ,獻出了自己的生命 。他至死都是一位真正的科學英雄 。在那片無人涉足的南方雪原下沒有埋藏的珍寶 ,有的只是不朽的英名 。

斯科特犧牲

1 9 1 3年3月 M A R C H超導

最近荷蘭科學家海克 ·卡默林 ·翁內斯 ( H e i k e K a m e r l i n g h O n n e s )在實驗中證明 ,超低溫能夠降低電阻 ,這有助於證明下面的理論 :在溫度降低到絕對零度時 ,任何導體的電阻都會消失 。通過在半真空的環境中使液氦沸騰 ,科學家獲得了僅比絕對零度高 3 ℃的低溫 。在這個溫度下 ,汞的電阻只有 0 ℃時的千萬分之一 。

這麼早就發現超導了

第三部分 影響空前的科技推動力(50年前:1956~1963年)

1 9 5 7年 7月 J U L Y人工降雨

近來 ,美國氣象學會理事會收集現有數據 ,討論了播雲 ,也就是為進行人工降雨而向雲中播撒催化劑的有效性 。最終結論是無法證實播雲是否有效

無法證實人工降雨的作用

1 9 5 9年 2月 F E B R U A R Y響鞭

早在能突破聲障 (亞聲速與超聲速的臨界點 )的炮彈和飛機出現以前 ,人類創造出超聲速衝擊波的歷史就有上千年了 。當我們舞動皮鞭時 ,它會發出響亮的噼啪聲 ,不過這不是鞭子的皮革相互擊打的聲音 ,而是因為鞭梢的速度超過了聲速 。

人工超音速

1 9 6 0年 8月 A U G U S T直升機

世界各國都在積極研究垂直起降航空器 。在美國 ,這項研究由美國國家航空航天局 、多家航空器製造商和軍方合作進行 。商業客運的需求並不是研製這類航空器的唯一的 ,甚至不是主要的推動力 。海陸空三軍對於無需準備跑道就能在前線直接起降的各種類型的航空器都很感興趣

直升機研發熱潮

1 9 6 1年 5月 M A Y蘇聯太空人

1 9 6 1年 4月 1 2日 ,一個名叫尤里 ·阿列克謝耶維奇 ·加加林 ( Y u r i A l e k s e y e v i c h G a g a r i n )的蘇聯人乘坐宇宙飛船 ,跨越了地球與行星際空間的界限 ,因成為世界上首位完成這一壯舉的人而聞名於世 。這艘 「東方號 」 ( V o s t o k )宇宙飛船重 5噸 ,搭載著它的火箭於莫斯科時間上午 9 : 0 7發射升空 。進入預定軌道後 ,加加林發回了如下信息 : 「我正在觀望地球 ,能見度很好 。我感覺不錯 ,精神狀態良好 。設備運轉正常 。 」

加加林

1 9 6 3年 6月 J U N E機器翻譯

只有研究出中文翻譯機器 ,西方人才有望真正了解中國人的風俗 、成就和抱負 。亞洲東南部半島就有數億人口 ,目前出版的報紙 、雜誌和書籍每年約合 3 0億字 。在這個巨大的文字量當中 ,只有不到 1 %的內容被翻譯成英文 、法文或德文出版 。我們之所以需要自動翻譯 ,是因為靠人工翻譯應付不了這樣巨大的工作量 ,譯者也不可能完全掌握翻譯所需的專業辭彙 。

到今天也沒實現機器翻譯

1 9 6 3年 8月 A U G U S T

超聲速夢想

2 0個月前 ,英國和法國計劃聯手製造一架超聲速商用飛機 。

美國聯邦航空管理局局長納吉布 ·伊萊亞斯 ·哈拉比 ( N a j e e b E l i a s H a l a b y )預計 ,新飛機將於 1 9 7 1年之前投入使用 。哈拉比相信這架飛機將有可能和英法合造的 「協和 」客機同步上市 ,並在速度上超越後者 。

要趕超協和,可惜協和現在已經沒有了

1 9 5 6年 6月 J U N E反質子

眾所周知 ,反質子的產生需要巨大能量 ,因此最有可能在宇宙射線中發現它 。

探索微觀世界

1 9 5 6年 8月 A U G U S T發現中微子

隨著中微子的發現 ,物理學中一項漫長而精彩的探索終於到達了勝利的彼岸 。洛斯阿拉莫斯科學實驗室的弗雷德里克 ·萊因斯 ( F r e d e r i c k R e i n e s )和小克萊德 ·洛蘭 ·考恩 ( C l y d e L o r r a i n C o w a n , J r . ) ,在薩凡納河畔的核反應堆附近的一個地下室里 ,鎖定了這一神秘粒子 。

在 1月號的 《科學美國人 》中 ,菲利普 ·莫里森 ( P h i l l i p M o r r i s o n )將中微子的發現與海王星的發現進行了對比 。

海王星的發現 ,一直被視作經典物理學的最高成就 ——通過其他星球的運動證明其存在 。而中微子則是現代物理學的最高成就 ,它的發現是能量守恆定律的有力證明

發現中微子

1 9 5 7年 4月 A P R I L宇稱終結

面對這一難題 ,美國哥倫比亞大學的李政道和普林斯頓高等研究院的楊振寧大膽地提出了這樣一種可能 :在 τ介子 、 θ介子及類似的粒子衰變過程中 ,宇稱守恆定律並不成立 。

宇稱不守恆

1 9 5 8年 1月 J A N U A R Y不確定性

現代物理學的基石之一居然是不確定性原理 ,這聽起來似乎是個悖論 。

量子力學

1 9 5 8年 4月 A P R I L反物質

銀河系中即便存在反物質 ,數量也不會超過正常物質的千萬分之一 。

至今也沒發現吧?

最深的鑽井

地殼是包裹地球的一層外殼 ,相對較薄 ,平均厚度約為 1 0英里 (約 1 6千米 ) ,僅是地球半徑的 1 / 4 0 0 。地殼下面是地幔 ,關於地幔的組成和特徵的詳細情況非常重要 ,但我們對此知之甚少 。要想獲取這方面的信息 ,只有進行直接探測 。地殼和地幔之間是莫霍洛維奇不連續面 ,地質學家稱之為莫霍面 。如果要採集地幔樣本 ,就必須鑽出一口穿過莫霍面的深井 ——這就是莫霍鑽探

編者注 :超深鑽探項目於 1 9 6 6年提前終止 。

這和巴別塔差不多,只不過難度更大,已被廢棄

1 9 5 9年 1 2月 D E C E M B E R月球的另一面

當月球的另一面首次模糊

展現在人類面前時 ,關於這顆天然衛星的起源與歷史的現有理論或許就需要修改了 。蘇聯於 1 0月 3日發射了飛行器 。大約 3天後 ,飛行器穿過了月球軌道 。此後不久 ,科學家從地球上發出無線電指令 ,遙控飛行器上的兩台照相機拍攝月球表面 。拍攝完畢 ,飛行器通過無線電波將照片信息發回地球 。 1 0月 2 7日 ,其中的一幅照片在莫斯科公布 ,照片顯示月球上存在很多大隕石坑 ,以及地貌奇特的山脈 。

月球另一面沒什麼神秘的

1 9 6 0年 1 1月 N O V E M B E R

光纖的崛起

最近 ,一種特殊類型的光導體已從沒什麼價值的小物件 ,轉變成了重要的光學器材 。它們由一束束非常纖細 、柔韌的玻璃纖維製成 ,外面通常用其他類型的玻璃包裹 。

光線出現了

只有把大量蛋白質的結構都弄清楚之後 ,生物化學家才有可能解決許多一直困擾他們的基本問題 。對於蛋白質結構問題 ,化學方法無法提供一個完美的解答 。肽鏈中肽鍵的組成順序只是蛋白質結構的一個層面而已 。每條肽鏈都會摺疊盤曲 ,形成一種三維結構 。對於蛋白質分子的生物活性而言 ,這種結構的重要性絕不亞於氨基酸序列 。化學方法只能在一定程度上解析蛋白質的三維結構 (也叫三級結構 ) 。過去幾年 ,蛋白質的空間結構之謎在 X射線下已被逐步揭開 。

探索蛋白質結構

1 9 6 2年 3月 M A R C H正確的紅移

太陽光在引力場中的紅移和廣義相對論的預測幾乎完全一樣 。這個預測來自愛因斯坦提出的等效原理 ,即加速運動的效應和引力場的效應沒有區別 。

紅移證明了愛因斯坦等效原理

1 9 6 2年 6月 J U N E磁力躍進

如何將熾熱的離子化氣體 ,即等離子體 ,束縛在容器當中 。由於等離子體的溫度都高達上億攝氏度 ,因此沒法用任何物質盛放它 。

不過 ,磁場力卻可以束縛它們 。科學家目前想出的方案就包括用超導體來產生這樣的磁場 。

磁場約束等離子體, 實現可控聚變

1 9 6 3年 4月 A P R I L大陸漂移

1 9 1 2年 ,阿爾弗雷德 ·韋格納 ( A l f r e d W e g e n e r )提出 ,各塊大陸都是由一塊超級大陸分裂而成的 。

大陸漂移學說並不被認可

1 9 5 7年 2月 F E B R U A R Y流感病毒

病毒不是通常意義上的獨立生物體 ,而是某種生物模式 。這種生物模式會通過相對不活躍的病毒顆粒從一個細胞轉移到另一個細胞中 。而在每次感染過程中 ,本身並不活躍的病毒顆粒都會在宿主細胞內獲得新生 。

病毒並不算生物體,而是生物模式

1 9 5 8年 8月 A U G U S T鈹元素

在醫學史上 ,鈹中毒是最吸引人 、最矛盾 、最讓人頭疼且最具爭議的問題之一 。直到現在 ,仍有醫學界人士堅持認為鈹不會致病 。

鈹是否致病,還在爭論

1 9 5 8年1 2月 D E C E M B E R行為的進化

狗給嘴巴撓癢或鳥整理頭部羽毛時 ,它們的動作非常相似 。任何觀察過狗和鳥的人都能發現這一點 。有時 ,鳥也會用後肢 (即爪子 )撓癢 ——放低翅膀 ,把爪子伸到肩膀前面給頭撓癢 。也許有人會想 ,鳥其實根本不用放低翅膀 ,只要收起翅膀 ,爪子就可以碰到頭了 。鳥類為什麼會做這種笨拙的撓癢動作 ?我能給出的唯一解釋是 ,這是一種與生俱來的行為模式 。

撓痒痒的笨拙方式,是一種與生俱來的行為模式

1 9 5 9年 1 2月 D E C E M B E R人體脂肪

最近的研究表明 ,脂肪組織的功能不僅是儲藏多餘食物 ,還會積极參与人體新陳代謝 。即便一個人的體重沒怎麼變化 ,飲食中相當一部分糖和澱粉也會轉化成脂肪 。通過根據功能細胞的需求調節脂肪酸的釋放量 ,脂肪組織可以控制能量消耗 。此外 ,脂肪組織還會對激素做出反應 ,將自身功能融入相互協調的人體工作網路中 。

脂肪的作用

1 9 6 3年1 0月 O C T O B E R高血壓的根源

他還指出 ,那些 「遵從傳統文化 ,並因此跟不上城市生活節奏的人 」是最容易患高血壓的 。

跟不上節奏的人容易得高血壓?

對歐美消費者來說 ,牛代表著牛肉 、小牛肉 、牛奶 、牛油 、乳酪和皮革 ,通過這些還能生產出激素 、維生素 、用作飼料和肥料的骨粉 、餵養家畜的高濃縮蛋白等副產品 。

牛對歐美人的重要性

1 9 6 2年 1 2月 D E C E M B E R寂靜的春天

作者在選取事例和闡述觀點時帶有很強的偏向性 。不過話說回來 ,那些善於製造輿論 ,左右公眾看法的人已經把與之完全相反的論點刻進了公眾的腦子裡 。即便一般大眾不研究生態學 ,也該採取客觀的態度去關注人類改變環境的行為了 。 《寂靜的春天 》正好舉出了很多可怕的例子 ,以證明化學品的濫用對環境造成了怎樣的破壞 。

《寂靜的春天》極具煽動性

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