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第46章 开启有趣的科技之最大门(3)

1926年1月27日,在英国伦敦皇家学会,贝尔德向40名科学家展示了他的发明成果。他在一间屋里放电视,科学家们在另一间屋里观看,荧光屏上出现一个人在抽烟和说话的画面。后来,这次展示被国际公认为是第一次公开播放电视的日子。

最初的电视发射距离只有3米,图像也模糊不清。因为缺少资金,贝尔德亲自拜访了一位店铺老板,并与他商定,每天在店铺里放电视以吸引顾客,老板则每星期付给他酬金25英镑。

贝尔德把所得的钱全部用于购买材料,改进设备,继续进行电视的研究和试验。1929年,他的研究取得了重大进展。他在伦敦用无线电波把电视图像传送到纽约,纽约人在荧光屏上看到了伦敦。当时,这一事件轰动了全世界,拉开了卫星电视的序幕,贝尔德也被称为“电视之父”。

从此以后,电视很快在世界各国发展起来。后来,电视又出现了彩色视频,丰富了人们的视觉效果。随着音频的加入,电视机技术不断臻于完善,并迅速扩展到世界。

最早的彩色电视机

1902年,奥地利物理学家劳伯兰克通过研究发明了彩色图像传送原理,即彩色图像由红、蓝、绿三种原色混合而成,他在当时获得了专利权。

1928年,英国工程师贝德利用红、绿、蓝三原色的尼柯板做成彩色电视显像管。它由30条横线组成,在试验时,影像清晰度极佳。

从此以后,欧美科学家对彩色电视机的研究越来越感兴趣。但由于客观环境和制作上的困难,没有多大的进展。1956年3月4日,国际无线电传播委员会在德国举行的25个国家电视工程专家参加的会议上,宣读了他们对彩色电视机的研究报告,并试放了彩色电视图像。

1957年5月17日,美国公开播放彩色电视节目,效果非常好。从此以后,彩色电视机开始在各国发展,进而走入寻常百姓之家。

最早的电风扇

电风扇的前身是机械风扇。

机械风扇起源于1830年。当时有一个叫詹姆斯·拜伦的美国人,他从钟表的结构中受到启发,发明了一种可以固定在天花板上、用发条驱动的机械风扇。但是这种风扇得爬上梯子去上发条,所以令人感到麻烦。

1872年,法国人约瑟夫研制出一种靠发条涡轮启动、用齿轮链条装置传动的机械风扇。这种风扇比拜伦发明的机械风扇更加精致,使用也更方便。

1880年,美国发明家舒乐第一次将叶片直接装在电动机上,这就是世界上最早的电风扇。

如今的电风扇有了飞速的发展,设计构思更巧妙,款式花样更丰富,功能也趋向多样化、现代化。

最早的空调

空调机是由美国工程师多西发明的。

1881年7月,美国总统格菲尔德在华盛顿车站遭到枪击,人们把他送进医院实施抢救。手术后,格菲尔德需要在医院休养一段时间。可是,病房里温度很高,使这位总统得不到正常的休息。

有关部门把解决这个难题的任务交给了一个叫多西的矿山工程师。多西根据空气膨胀吸热的原理,在医院里装了一台空气压缩机,使病房的温度从30多摄氏度下降到25摄氏度以下。这就是世界上第一台空气调节器。

1911年,美国人威利斯·卡里尔获得了发明空调机的专利。他从1902年开始,一直在纽约市布鲁克林区一家印刷厂研究空气湿度的调节。1904年设计出至今仍在使用的带有喷水过滤装置的空调机。1911年绘制出设计空调设备时使用的空气温度曲线图。

1926年,美国人舒茨和谢尔曼开始研制自主式家用空调设备。1931年,他们申请了窗式空调机专利。

最早的电冰箱

据史书记载,早在3000多年前的周朝,中国就已经有了“冰窟”,又称“凌阴”。冬天人们把冰藏在里面,到夏天再取出使用。《诗经》中曾描述过冰窟。到了战国时代,就有人喝起又香又清凉的冰镇糯米酒,这在《楚辞·招魂》里有记载。

1834年,美国工程师雅可布·帕金斯制成了第一台压缩式制冷技术的冰箱。

1913年,在美国芝加哥生产出“多美乐”牌电冰箱,这是世界上第一台实用的家庭电冰箱。1916年,美国生产的电冰箱共有12个牌号。这些冰箱价格昂贵,工作可靠性差,而且大部分为分离式结构,即由互相分离的冷藏柜和制冷系统组成。

1918年,美国的科伯兰特工程师设计制造了世界上第一台家用自动电冰箱。1926年,美国又制成了外壳为钢板的冰箱,它比木壳冰箱体积小,且使用寿命又长。1929年,通用电器公司又制成了冷藏室和冰冻室分开的组合式冰箱。

1933年,美国费里吉代尔公司制成了一种密封于钢板壳体之中的自动润滑的压缩机,比较省电。使用这种压缩机的铁壳冰箱,就是现代冰箱的基本雏形。

最早的洗衣机

洗衣机的问世,迄今不过100多年的光阴。

1867年,世界上出现第一台洗衣机。这是一种十分粗糙的手动装置,其样式非常简陋。

1874年,美国人比尔·布莱克斯顿发明了木质洗衣机。其主体为一个木桶,桶中心装有六个拨爪。摇动手柄使拨爪转动,拖着衣服在木桶皂液中游动,在水流冲刷下达到洗涤的目的。

1880年,蒸汽洗衣机问世,大大提高了洗衣效能。

到了1920年,美国的玛依塔格公司研制成功第一个铸铝筒体洗衣机。

20世纪30年代中期,美国本德克斯航空公司的一家分公司研制出第一台自动洗衣机。机器的洗涤、漂清和甩干都在一个装置里完成,并且有以自动定时器控制的不同洗涤循环,使用起来十分方便,深受家庭主妇欢迎。这种洗衣机已经同现代洗衣机很接近了。

现在,除利用一般电子器件控制的洗衣机外,采用微处理机控制的全自动洗衣机已进入寻常百姓家。

最早的电子游戏机

电子游戏机因其娱乐性、操作性、挑战性等特点,成为全世界青少年爱不释手的玩具。它最早是由美国人威廉·米勒发明的。

米勒年轻时很贫困,为了谋生,他曾在一家财务公司任职员,通过不断努力,终于成为一家分公司的经理。1958年他开始担任电脑设计员,这使他对电脑有了深刻的认识。

1969年,他开设了属于自己的第一家电脑公司,但只是做一些软件设计。1975年,他制造了一个小型电脑游戏机。但由于技术原因,不但没有产生任何影响,反而使公司倒闭了。

1976年9月,威廉·米勒以仅有的1万美元大量收购电脑零件,改装成电脑后再以平价出售。接着,他又开设了电脑游戏机店,成为电子游戏王国的先行者。由于他的电子游戏机克服了以往的各种技术问题,因此深受人们欢迎,销售量越来越高。

后来,随着技术开发的加快,电子游戏机开始风靡世界。现在电子游戏机已经演化出手掌机、网络电脑游戏机等各类电子游戏玩具,深受广大青少年的欢迎。

最早的吸尘器

早在19世纪英国的维多利亚女王时代,就出现了一种运用折叠风箱(俗称“皮老虎”)的原理来吸尘的机器。它由两个人操作,风箱将机内空气吸出以后,形成相对真空,软管吸嘴就将地面灰尘吸进风箱。然而,这种机器有较大的弊病,一旦重复操作,往往又会重新吹出灰尘来,弄得乌烟瘴气,效果不大理想。

1901年,一种号称经过改进的“新产品”——列车车厢清洁机在伦敦的圣潘克拉斯车站进行操作表演。它虽然能吸一些尘土,但更多的时候却适得其反,吹起滚滚灰尘,几乎把围观者吓跑。

此时,一个名叫休伯特·布思的旁观者却从表演中受到启发。他连忙跑回家里,趴在地板上,用手帕蒙住嘴巴,向着地面使劲地吸。当家人以为他精神失常时,他却喜出望外地宣布大功告成。布恩得出了结论:对灰尘宜“吸”不宜“吹”,滤布可以把灰尘阻隔,又能使空气通过。

然而,布思发明的第一台吸尘器体积太大,噪声难以消除,被称为“吵死人的怪魔”,多次受到警察的干涉。

经过不断研究,1905年,布思发明了用电动泵产生吸力的真空吸尘器,并投入市场,世界上第一台吸尘器终于问世。

第一台电子计算机

从人脑的计算到计算机的计算是一个漫长的历史过程,在这个过程中人们不断探索,不断创新。20世纪科学技术飞速发展,现有的计算工具面对堆积如山的数据处理显得力不从心。因此,对计算工具的改进已迫在眉睫。

世界上第一台电子计算机被命名为“ENIAC”,意即“电子数值积分器和计算器”,是1946年美国宾夕法尼亚大学埃克特等人研制成功的。它装有18 000多只电子管和大量的电阻、电容,占地170平方米,重30吨,耗电150千瓦,是人类第一次用电子线路实现运算。

“ENIAC”每秒能计算5 000次加法,或者400次乘法。但它还不完善,因为它没有存储器,只有电子管做的寄存器,仅仅能寄存10个数码。当需要换算别的题目时,得重新焊接连线,很费时间。

第一台电子计算机诞生至今,虽仅六十几年的时间,可是已经历了“四代”变革:第一代电子管计算机,第二代晶体管计算机,第三代集成电路计算机,第四代大规模集成电路计算机。目前正在向第五代——会思考的机器过渡,向人们展现了会“思考”的智能化计算机的美好前景。

最早的苹果电脑

20世纪70年代初,微型电子计算机问世,因为它具有功能齐全、小巧灵便的特点,吸引了很多热爱电子技术的青少年。

在美国计算机大本营硅谷附近,一个叫卡帕提尼的小镇上有两个年仅十八九岁的电子迷。年纪稍大一点的叫史蒂夫·乔布,他一边在大学读书,一边在农场的苹果园里帮工。岁数稍小一点的叫史蒂夫·沃兹奈克。两人志趣相投,是一对情同手足的好朋友。

1974年,当地的一些电子业余爱好者成立了一个制作微电脑的俱乐部。乔布和沃兹奈克也高兴地参加了俱乐部的活动。他们把乔布父亲的一间废汽车库充当工作室,开始制作微电脑。

他们先把微处理器装成一台单极微电脑,再将电视机、键盘与它连接,组合成一套微电脑系统。只要操作键盘,电视屏幕上就会显示出文字和简单的图形。这项成果在俱乐部受到了普遍欢迎。

接着,他们又试装了一小批这样的微电脑公开出售,没想到一下子就被订购了50台。于是,这两个年轻人便办起了微电脑公司。

为了纪念乔布曾在苹果园工作过,他们便把新开发的微电脑命名为“苹果Ⅱ型”(AppleⅡ),而最初试制的微电脑则被称之为“苹果Ⅰ型”(AppleⅠ)。这就是苹果电脑的由来。

最早的打字机

英国的亨利密尔于1714年第一个申请到打字机专利权,但没有留下这个东西的任何图样。打字机最初是用来帮助盲人写字的工具,诞生于1808年,是由意大利人佩莱里尼·图里发明的。后来这台打字机失传了,但使用该打字机打出的信件至今仍保存在意大利勒佐市的档案馆里。

美国威廉波特发明了第一部获得专利的打字机,但至今已无模型。1843年,美国的周尔博发明的打字机获得专利,但因速度慢而未得到广泛使用。

1858年打字机有了很大改进,以字模排成一圆形,用同一中心来按压字键。美国洛斯、素尔、葛里根三位发明家制造出第一批大量实用的打字机。

1873年,打字机又有了较完善的改进,已把纸卷入橡胶滚筒,字带上加墨汁,成了可以移动的台架型,与现代的打字机相近。

最早的传真机

1883年,在英国一家大学读书的保尔·尼勃科夫产生了一个强烈的愿望:电报能传送人的意图,电话可传送人的声音,能不能发明一种传送图像并在远方能够留下这种图像的装置呢?

一天,尼勃科夫看见两位同学正在做一种游戏,他们各自在桌上放一张大小相同的纸,在纸上写了一个字,然后按一定的顺序告诉对方哪一个小格是黑的,哪一个小格是白的。对方同学将全部小方格都按指令处理后,纸上便出现了与前一位同学完全相同的字。

一直在琢磨设计一种传真装置的尼勃科夫看着看着,不禁脱口而出:“真是个好办法!”

“任何图像都是由许多黑点子组成的,如果把要传送的图像分解成许多细小的点子,借助科学手段把这些点子变成电信号,并传送出去,而接收的地方只要把电信号再转化为点子,并把点子留在纸上,不就实现了图像的传真吗?”

经过一段时间的研制,尼勃科夫制造出一台圆盘式的传输装置,并申请了专利。此后,美国的格雷、英国的考珀也在传真装置的研制方面取得了卓越的成绩。

在吸取众多科学家研制经验的基础上,美国无线电公司于1925年研制出了世界上第一部实用的传真机。

第一张光学照片

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。这张光学照片的发明背后有一个鲜为人知的故事。

有一天,路易斯·达意尔正在将一张薄片感光,忽然天空乌云密布,遮住了阳光,他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,他取出薄片时,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!

第一张彩色照片

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,为了拿出物证,他和助手在明亮的阳光下,以黑色天鹅绒屏幕做铺衬,拍摄用三色彩带扎成花结的照片。

他们分三次拍摄,每拍一次都更换滤光器。然后,在报告大厅里挂上三盏吊灯,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燃了吊灯,灯光闪烁着白色又稍带一点淡蓝色的光。人们拭目以待奇迹的出现。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的理论。这一天也就是彩色照片公之于世的纪念日。

最早的指南针

指南针是我国古代四大发明之一。早在战国时代,我国就已经出现利用天然磁铁矿石做成的指南针,当时称为“司南”。其实,真正的指向是北而不是南,那为什么不称“司北”或“指北针”呢?这与我国对方位的传统认识有关。

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