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1、牛顿——万有引力的发现人们都知道从苹果落地中牛顿发现了万有引力定律的故事，其实那不过是法国 启蒙思想家伏尔泰为宣传自然科学而编的故事。在牛顿之前，人们已经知道有两种“力”：地面上的物体都受重力的作用，天上 的月球和地球之间以及行星和太阳之间都存在引力。这两种力究竟是性质不同的两 种力？还是同一种力的不同表现？牛顿在剑桥大学读书时就考虑起这个问题了。牛顿 23 岁时，鼠疫流行于伦敦。剑桥大学为预防学生受传染，通告学生休学回 家避疫，学校暂时关闭。牛顿回到故乡林肯郡乡下。他仍没有间断学习和对引力问 题的思考。那时，乡下的孩子们常常用投石器打几个转转，之后，把石头抛得很远。他们 还可以把一桶牛奶用力从头上转过，而牛奶不洒出来。这一现像激发了牛顿关于引力的想像：“什么力使投石器里面的石头，水桶里的 牛奶不掉下来呢？”这个问题使他想到开普勒和伽利略的思想。他从浩瀚的宇宙太空， 周行不息的行星，广寒的月球，直至庞大的地球，进而想到这些庞然大物之间力的 相互作用。这对牛顿抓紧这些神奇的思想不放，一头扎进“引力”的计算和验证中了。 牛顿计划用这个原理验证太阳系各行星的行动规律。他首先推求月球和地球距离， 由于引用的资料数据不正确，计算的结果错了。因为依理推算月球围绕地球转，每 分钟的向心加速度应是 16 英尺，但据推算仅得 13．9 英尺。在失败的困境中，牛 顿没有灰心，反而以更大的努力进行辛勤的研究。1671 年，新测量的地球半径值公布了。牛顿利用这一数据重新检验了自己的理 论，同时，还利用他自己发明的微积分处理了月一地关系中不能把地球看作质点时， 重力加速度的计算问题。有了这两项改进，牛顿得到了两个完全一致的加速度值。 这使他认为，重力和引力具有相同的本质。他又把基于地面物体运动的三条定律（即 牛顿三大定律）用于行星运动，同样得出满意的正确结论。牛顿整整经过了 7 个春秋寒暑，到他 30 岁时终于把举世闻名的“万有引力定律” 全面证明出来，奠定了理论天文学、天体力学的基础。万有引力定律的发现，宣告了天上地面的万物都遵循同一规律运动，彻底否定 了亚里士多德以来宗教势力宣扬的天上地下不同的思想，这是人类认识史上的一次 飞跃。2、瓦特——发明蒸汽机瓦特（1736～1819），英国著名的发明家，生于英国造船中心格拉斯哥附近的格林 诺克小镇。他的父亲当过造船工人，祖父叔父都是机械工人，由于家庭的影响，瓦 特从小就熟悉了许多机械原理和制作技术。瓦特是一个智慧非凡的孩子，他勤奋好学，勇于探索，对发明创造最感兴趣。 有一天父亲的朋友前来做客，正好看到小瓦特坐在炉子旁边发呆，手里拿着笔和纸， 地上有许多画过的图。他好心地说：“小瓦特应该上学了，别光在家用玩耍来打发宝 贵的时光了。”父亲莞尔一笑，说：“谢谢你，我的朋友。不过，你还是看看我的儿 子在玩什么吧……”原来，小瓦特在设计各种各样的玩具，还画了许多图样，这年小 瓦特才刚好 6 岁整，客人吃惊地说：“这孩子真了不起！”又有一次，家里人全出去了，只留下瓦特一个看门。他呆呆地看着炉子上烧水 的茶壶。水快烧开了，壶盖被蒸汽顶起来，一上一下地掀动着……他想：这蒸汽的 力量好大啊。如果能制造一个更大的炉子，再用大锅炉烧开水，那产生的水蒸汽肯 定会比这个大几十倍、几百倍。用它来做各种机械的动力，不是可以代替许多人力 吗？这就是后来人们传说中的“瓦特发明蒸汽机”的故事。小瓦特是这样设想过，只 不过真正试制蒸汽机，却是后来的事情。小瓦特为搞发明创造，发愤学习科学知识。他 13 岁开始学习几何学；15 岁读 完了《物理学原理》；17 岁开始当学徒工。此后，他才真正投入了蒸汽机的研制和 发明，一发而不可收。1757 年瓦特到格拉斯哥大学当教学仪器修理工。那里既有完备的实验设施和 各种仪器，又有许多著名学者和专家，这些都给瓦特提供了极其有利的条件。学校 还专门为他创办了实验车间。1769 年，瓦特在大量试验的基础上，经过了无数次 失败，终于制成了一台单动式蒸汽机，并且获得了第一台蒸汽机的专利权。1782 年 瓦特又研制成功一种新式双向蒸汽机，并且可以广泛地应用在各种机器上；1788 年， 英国政府正式授予瓦特制造蒸汽机的专利证书；从 1775 年到 1800 年，瓦特和波 尔顿合办的苏霍工厂，就制造出 183 台蒸汽机，全用于纺织业、冶金业和采矿业， 到了 19 世纪 30 年代，蒸汽机推向了全世界，从此人类社会进入了“蒸汽时代”。 造福于人类的发明家——瓦特永远被后人敬仰。3、富尔顿——轮船的首创者富尔顿（1765～1815），美国著名工程师。1807 年，他利用英国机器制成了世界 上第一个蒸汽机轮船“克莱蒙脱号”，是世界上轮船的首创者。他为世界人类航海事 业的发展作出了卓越的贡献。富尔顿出生于美国一个贫苦的农民家庭，从小读书很少，父母没有钱供他去学 堂学习，他后来取得的成就，全凭个人的奋斗。小富尔顿从小就爱幻想，譬如，当 他帮助大人干完农活之后，常常一个人坐在农家阁楼上，在带有木格条的小窗户中， 向田野望去，看蔚蓝色的天空，苦思冥想，一坐几个钟头。有一天，天气晴朗，河水清澈。小富尔顿和邻居大叔一起驾着小船到河的上游 去找活干。他们开始悠闲地撑着篙，逆流而上。小富尔顿到离开自己村庄的外地去， 心情格外高兴，情不自禁地唱着美国乡村的民谣。河水的“哗哗”声和小富尔顿的悠 扬、婉转的歌声交织在一起，令人心醉。早晨的太阳愈升愈高了，阳光洒在水波中， 像碎银洒在绿色的缎带上。突然，水流湍急，小船在河中打转，富尔顿和邻居大叔 拼命地撑篙，汗水湿透了他们的衣服，但船仅能艰难地移动。小富尔顿心里想：撑 篙太费力了，假如有一种东西能让船自动行走，该多么好啊！他想象的翅膀在河中 飞翔，他好像看见在河中出现了一只自动行驶的船。他的神思又回到现实中来，对 邻居大叔说：“大叔，撑篙又费劲，又缓慢，如果有一种东西能让船自动行走，该多 么好啊！”邻居大叔正用力撑着篙，听了小富尔顿的话，情不自禁地笑了。他用手背擦擦 自己脸上的汗水，笑着说：“假如有一种东西能让船自动行走，那这样东西是什么呢？”“是啊，这东西是什么呢？”小富尔顿的脸刹那间红了起来，他用劲地撑了一下 篙，低下了头，又陷入了沉思。自此以后，“怎样使船自动行走？”就成了小富尔顿苦思冥想的中心问题。致使 他长大以后，努力奋斗，终于成为制造人类第一只蒸汽机轮船—— “克莱蒙脱号”的 著名科学家。4、贝尔——电话发明家贝尔（1847～1922），美籍英国电话发明家。22 岁时，任美国波士顿大学的语音 学教授。贝尔少年时代天资平平。上小学时，学习成绩在班里倒数一二名。他不但学习 不好，而且淘气、贪玩。书包里常常装着老鼠、麻雀这类小动物。有一次，老师还 在台上讲课，贝尔书包里的老鼠钻了出来，在教室里乱窜乱叫 引得同学们哄堂大笑，乱成一团，老师狠狠地训斥了他。后来，父亲把贝尔送到伦敦祖父那里，由严厉的祖父直接管教。祖父是位严格 而又倔强的老头。但他知识渊博，教育耐心。很快，小贝尔喜欢起他的祖父，对学 习有了兴趣，道理明白了不少。他变了，不仅学习成绩好，有发明创造的热情，而且品德优良，经常助人为乐。 有一次，他看到一位孤独老人用笨重的水磨在磨面，小贝尔很同情他，约了一群少 年伙伴来帮忙。后来，小伙伴们嫌推磨太苦，纷纷不干了，只有小贝尔一人坚持下 来。回到家里，小贝尔想，怎样才能使水磨省劲呢？为了设计新水磨，他翻阅了大 量资料，设计图画了一张又一张。经过 1 个月的反复琢磨，草图终于设计出来了。 几个工匠看了很称赞。在工匠师傅的努力下，省力的水磨制成 了，乡亲们十分感激他，小贝尔也成了大家心目中的英雄。小贝尔年少时，爱好演讲。他父亲是一位演讲家，贝尔少年时代，就组织“少年 技术协会”，每周演讲一次。他很有演讲才能，22 岁被美国波士顿大学聘请，当了 语音学教授。父子二人成为美国饶有名气的演讲家。1875 年 6 月 2 日，28 岁的贝尔经历千万次的失败，终于制成了有线电话。 这一天，他和华特生正在进行新的实验。贝尔把一些部件放入硫酸里，不小心，硫 酸滴到了他的腿上，他十分疼痛，无意地连声呼救：“华特生，快来，我需要你！” 声音通过电线传到了华特生的耳朵里。就这样，人类第一部有线电话制造成功了。 阿基米德5、阿基米德——洗澡发现了定律阿基米德（约前 287～约前 212），古希腊物理学家和数学家。曾发现杠杆定律和 阿基米德定律，终身从事物理和数学的研究。阿基米德出生在古希腊的一个天文学家的家庭里，从小就受到全家人的宠爱。 父亲为了使他早日成才，在起名字上绞尽了脑汁，经过反复选择，在他出生的第 10 天，取名阿基米德。希望这名字给他带来幸福，并能成为一个真正的希腊人。阿基米德的童年，是在保姆和奴隶们的照料下度过的。全家人对他要求很严， 行走坐立、穿衣吃饭都有规矩，不准他淘气，也不许他交坏朋友。他 8 岁时进了学 堂，每天天不亮就起床，在奴隶的陪伴下走很长的路到学校上课。阿基米德的家里 很富有，但他从不骑马或坐车。阿基米德学习非常刻苦，有时看书，一看就是一天。随着阿基米德年龄的增长， 他的许多与众不同的地方开始显露出来。他把大部分时间用在思考、探讨、学习和 写作上，极少想自己的事。为了研究一个问题，常常忘记吃饭，忘记洗澡。连穿衣 服、脱衣服这类事情，都得由别人帮助来做，只要他一思 考问题，就会忘掉自己的一切。阿基米德对三角形、正方形、圆形的研究简直着了魔，与它们形影不离，一天 总画呀画呀，那么聚精会神，专心致志，好像周围的一切都不存在了。有一次，在 他跨进浴盆洗澡时感觉到身子入水越深，水越往外溢，身子就越轻，突然，他兴奋 地大叫一声，从浴盆里跳出来，一丝不挂地在大街上奔跑，一边朝家跑嘴里一边喊： “我想出来了，我想出来了！”人们望着这个赤身裸体奔跑着的怪人，非常惊异，他们哪里会想到，阿基米德 就在洗澡时，发现了一条重要的流体静力学规律——“阿基米德定律”，即浸在液体 里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于被物体所排开的液体的重量。 锯的发明大家可能还熟记着小学课本中的那篇关于鲁班发明锯的文章吧。传说，有一 年鲁班接受了一项很大的任务——建筑一座大宫殿。这需要很多木料，但是工程限 期很紧。鲁班的徒弟们每天都上山砍伐木材，但是当时还没有锯子，只有用斧子砍， 效率实在是太低了，而且徒弟们每天累得精疲力竭，可是木料还是远远不够，耽误 了工程的进度。那个年代，完成不了奴隶主的任务是要受重罚的，鲁班心里非常着 急，就亲自上山察看。上山的时候，他偶尔拉了一把长在山上的一种野草，一下子 手就被划破了。鲁班很奇怪，小小的一根草为什么这样锋利？他把草折下来细心观 察，发现草的两边都长有许多小细齿，他的手就是被这些小齿划破的。既然小草的 齿可以划破我的手，那带有很多小齿的铁条应该可以锯断大树吧。于是，在他的想 法加上金属工匠的帮助下，鲁班做出了世界上的第一把锯——一把带有许多小齿的 铁条。他用这个简陋的锯去锯树，果然又快又省力，锯就这样发明了。不管这个故 事是真是假，从这个故事都可以得到这样的一个启发：实践出真知，钻研出智慧。每个人的成功都是有着内部和外部的影响的。鲁班工艺的不断进步离不开自己 的努力和家人的帮忙。鲁班出身于世代工匠的家庭，从小就跟随家人参加过许多土 木建筑工程劳动,逐渐掌握了生产劳动的技能，积累了丰富的实践经验。鲁班的其他发明鲁班一生的发明创造很多。在《事物绀珠》、《物原》、《古史考》等不少 古籍都有所记载。木工使用的不少工具器械都是他发明的。象木工使用的曲尺（也 叫矩），是鲁班创造的，所以又名鲁班尺。又如墨斗、刨子、钻子，以及凿子、铲 子等工具，传说也都是鲁班发明的。 电灯的发明灯是人类征服黑夜的一大发明。19 世纪前，人们用油灯、蜡烛 等来照明，这虽已冲破黑夜，但仍未能把人类从黑夜的限制中彻底解 放出来。只有发电机的诞生，才使人类能用各色各样的电灯使世界大 放光明，把黑夜变为白昼，扩大了人类活动的范围，赢得更多时间为 社会创造财富。 真正发明电灯使之大放光明的是美国发明家爱迪生。他是铁路工人的 孩子，小学未读完就辍学，在火车上卖报度日。爱迪生是个异常勤奋 的人，喜欢做各种实验，制作出许多巧妙机械。他对电器特别感兴趣， 自从法拉第发明电机后，爱迪生就决心制造电灯，为人类带来光明。 天才少年——比尔·盖茨美国人比尔·盖茨靠着自己的智慧和努力，在 20 年里，魔术般地把 900 美元变成 139 亿美元，让世人大吃一惊。有人说，盖茨和他的微软公司将会改变整个世界。1955 年 10 月 28 日晚，可爱的小盖茨出世了，尽管当时没人能预见到这孩子将 是个了不起的人物，但大家对他备加喜爱。盖茨非常爱读书，当别的孩子还沉迷于 电视卡通片时，他已学会像大学者一样独坐房里翻阅父亲的藏书了。他成天泡在书 堆里，有时可以几个小时一动不动地翻看厚厚的《世界图书百科全书》。小盖茨天生精力旺盛，非常好动。还是在婴儿时，他就喜欢让摇篮长时间不停地 晃动，这好像很有趣。直到今天，他还是喜欢不停地摇晃，这几乎成了美国妇孺皆 知的盖茨特征。他七八岁时，母亲担任社区服务工作，经常带他到学校里去给学生 讲解西雅图的历史，盖茨总是坐在前排极为专心地听讲，这时好动的习惯却一点儿 也找不到了。盖茨从小志向远大。上四年级时，他就对自己的好友说：“与其做一株绿洲中的小 草，还不如做一棵秃丘上的橡树。”他和许多孩子一样，梦想成为人中豪杰。对于老师布置的作业，无论是演奏乐器 还是写作文，一概都认真完成，就是花很长时间，也要尽力争第一。一次，老师让 每人写一篇故事，不超过 20 页即可，他却写了 100 页。盖茨善于思考，喜欢创新。 他觉得人人都应有自己的创造发明。他也像许多美国孩子一样，当过童子军。长途行军时，别的孩子叫苦连天，盖茨 磨破了双脚，鲜血直流，他却忍着伤痛和疲惫，坚持到底。盖茨生于名门世家，但父母却不过度奢华。在母亲的安排下，一家人的吃饭、出 游，包括孩子们的穿衣都井井有条。家庭这种严谨、精细的作风自然而然也影响了 比尔·盖茨，养成他节俭的习惯。“时间”和“观念”是盖茨最注重的两个条件。在他的读书笔记中清楚地记下这样一 句座右铭：“机会加时间等于金钱。”自从他在中学就读后，便迷上了计算机，从此 盖茨与计算机结下了不解之缘。 金冠之谜 赫农王让金匠替他做了一顶纯金的王冠，做好后，国王疑心工匠在金冠中掺了银子，但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重，到底工匠有没有捣鬼呢？既想 检验真假，又不能破坏王冠，这个问题不仅难倒了国王，也使诸大臣们面面相觑。 后来，国王将它交给了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法，但都失败了。有 一天，他去澡堂洗澡，他一边坐进澡盆里，一边看到水往外溢，同时感到身体被轻 轻拖起。他突然恍然大悟，跳出澡盆，连衣服都顾不得穿就直向王宫奔去，一路大 声很着“尤里卡”， “尤里卡”（Fureka，我知道了）原来他想到，如果王冠放入水中 后，排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量，那肯定是掺了别的金属。这就 是有名的浮力定律，既浸在液体中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体所排出 液体的重量。后来，该定律就被命名为阿基米德定律。剃须刀 1828 年谢菲尔德制成一边有保护的刀片，这是安全刀片的前身。 1895 年，美国一位推销员吉列偶遇发明家佩因特·佩因特希望赚大钱，想发明 一种从从都需要而且一次性使用的东西。 一天，吉列刮胡子，发现剃刀的刀片正适合这种构想。他设计出种安全剃刀夹 持柄，但找不到能制成薄刀片的厂家。到 1901 年，他遇见机械师卡森，才解决了 技术问题，使锄形刀架与双刃可换刀片合成一体，并申请了专利。 早在 1900 年，电动剃须刀已在美国获得专利，但第一种适于商业制造的电动 剃须刀是由美国退役陆军上校希克设计，并于 1928 年获得专利的。 镜子 我们的祖先早在 2000 多年以前就制出了精美的“透光镜”。14 世纪初，威尼斯 人用锡箔和水银涂在玻璃背面制镜，照起来很清楚。15 世纪纽伦堡制成凸透镜，是 制玻璃时在内部涂上一层汞剂而成。 现代镜子是用 1835 年德国化学家利比格发明的方法制造的。把硝酸银和还原 剂混合，使硝酸银析出银，附在玻璃上。 拉链 拉链是 1891 年由美国芝加哥机械师贾德森最先发明的。 贾德森为了解除每天系鞋带的麻烦，就发明一种可以代替鞋带的拉链。这种拉 链是由一排钩子和一排扣眼构成，用一个铁制的滑片由下往上拉，便可使钩子与扣 眼一个依次扣紧。贾德森把样品送到 1893 年的哥伦比亚博览会上展出，得到好评， 并因此取得了专利。 如今，拉链的品种不断增多，其应用不只限于日用品，而且已进入科研、医疗、 军事等领域，被某些人誉为 20 世纪科技界的 10 大文明之一。 冰箱 第一台人工制冷压缩杨是由哈里森在 1851 年发明的，哈里森是澳大利亚《基 朗广告报》的老板，在一次用乙醚清洗铅字时，他发现乙醚涂在金属上有强烈的冷 却作用。 乙醚是一种沸点低的液体，它很容易发生蒸发吸热现象。哈里森经过研究研制 出了使用乙醚和压力泵的冷冻机，并把它应用在澳大利亚维多利的一家酿酒厂，供 酿酒时制冷降温用。 第一台用电动机带动压缩机工作的冰箱是由瑞典工程师布莱顿和孟德斯于 1923 年发明的。后来一家美国公司买去了他们的专利，于 1925 年生产出第一批家 用冰箱。 高跟鞋 15 世纪的一位威尼斯商人经常要出门做生意，又担心妻子会外出风流。一个雨 天，他走在街道上，鞋后跟沾了许多泥，因而步履艰难。商人由此受到启发，因为 威尼斯是座水城，船是主要的交通工具，商人认为妻子穿上高跟鞋将无法在跳板上 行走，这样就可以把她困在家里。岂料，他的妻子穿上这双鞋子，感到十分新奇， 就由佣人陪伴，上船下船，到处游玩。高跟鞋使她更加婀娜多姿，追求时髦的女士 争相效仿，高跟鞋就很快地盘行起来了。雨衣 18 世纪，在苏格兰橡胶厂的麦金托什因生活窘迫，无力购买雨具，每逢雨天，只能冒雨上下班。一天，他不小心将橡胶汁沾满衣裤，怎么也擦不掉，只好穿着这 身脏衣服回家。室外阴雨绵绵，麦金托什回到家却惊喜地发现，穿在里面的衣服一 点没有湿，他索性将橡胶汁涂满全身衣服。这就是世界上第一件胶布雨衣。复印机 起初，爱迪生发明的石蜡纸，只是普遍运用于食品，糖果的包装材料上，后来他尝 试在蜡纸上刻出文字轮廓，形成一张石蜡刻字纸版，在纸版下垫上白纸，再用墨水 的滚轮从刻字的石蜡纸上滚一滚，奇妙的事发生了，白纸上出现清楚的字迹。之后 又经过多次的改良试验，1976 年，爱迪生开始量产他发明的复印机，一下子，机关， 学校，事业单位，团体都采用这种蜡纸油印机。由于爱迪生复印机大受欢迎，风行 全球，使得爱迪生深切体验到，应该发明人们普遍而且深切需要的东西。 同步发报机 早期的电报机，一次只能传递一个讯息，而且不能同时交换信号，由于爱迪生本身 是电报技师，便著手改良传统发报机，制造出二重发报机，1974 年又研发出四重发 报机，也就是同步发报机。在无线电还没有发展的当时，同步发报机是一项重大的 突破。 改良电话机 我们都知道，现代电话是由贝尔所发明的，事实上，电话能够清晰的接收与发话， 要归功于爱迪生一次又一次的试验，突破传统的窠臼，制造出碳粉送话器，一举提 高了电话的灵敏度，音量，接收距离，否则，我们现在打电话时还是会常常：喂! 喂!听不到啊，听不清楚啦。 留声机诞生 1877 年 12 月的一个夜里，梦罗园实验室的工作人员微微颤抖著，不是因为寒冷， 而是因为他们听到了，人类有史以来第一次的录音：「玛琍有只小绵羊，毛色白皙 像雪样，不论玛琍到哪里，小羊总在她身旁……这项伟大的发明，不用小罐子老师 多作介绍，大家都可以了解，它的应用面有多广。法国政府，还因此授与爱迪生爵 士的头衔呢!后来，爱迪生又多次改良留声机，直到将滚筒式改成胶木唱盘式为止， 这中间可不是一，二年而已，而是历经几十年的不断改进喔! 光明的使者 19 世纪初，人们开始使用煤气灯瓦斯灯，但是煤气靠管道供给，一但漏气或堵塞， 非常容易出事，人们对于照明的改革，十分殷切。事实上，爱迪生为自己订定了一 个不可能的任务：除了改良照明之外，还要创造一套供电的系统。 于是他和梦罗园的伙伴们，不眠不休的做了 1600 多次耐热材料和 600 多种植物纤 维的实验，才制造出第一个炭丝灯泡，可以一次燃烧 45 个钟头。后来他更在这基础 上不断改良制造的方法，终于推出可以点燃 1200 小时的竹丝灯泡。
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