影响人类生活的100大发明（彩色图文本）/图文伟大系列

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人类迈向文明的第一步 人工取火 人们在学会了人工取火以后，才第一次迫使某种无生命的自然力替自 己服务。 ——马克思 人工取火，是人类从野蛮走向文明的第一步。 根据科学家推测，人类是在一个很偶然的情况下学会了使用火。我们 称最初的火为天然火，如天火(雷击火或陨石火)、地火(火山喷发或植物自 燃)，人类在偶然的情形下发现，让他们恐惧的火苗能给他们带来温暖和美 食，甚至安全。于是人们逐渐摸索出了用火、保存火和取火的技能。 刚开始人们保存火种的方法是采用篝火或炭火，即不断地往燃着的火 堆中投放木柴，让火焰燃得高些，不用时就用灰土盖上，使其阴燃，或用 炭慢燃，以保存火种，用时再扒开灰土，添草引燃。慢慢的，人类学会了 通过钻木或者敲击石块的方法取火。 与发现和使用天然火一样，很难说清人工取火的方法是什么时候发明 的。古书中有“燧人氏”教民“钻燧取火，以化腥臊”的记载，还说：“ 木与木相摩则燃”。无论是钻木取火还是敲击石块取火，都需要一定的技 巧，否则，取不出火来。因此，有科学家推论人工取火的发明可能与人们 制造工具或武器时对木、石等的加工过程有关系。人们很早就已观察到， 当加工燧石时，会偶尔有火花溅出；当钻木、锯木、刮木时，木头会发热 ，甚至产生烟火。在这些启示下人们经过长期的摸索和经验积累，才最终 发明了人工取火。 火的使用，是人类科学技术史上一项伟大的发明，更是人类走向文明 的关键性一步。也正是在这个意义上，恩格斯曾经评价说：“就世界性的 解放而言，摩擦生火的伟大意义还是超过了蒸汽机。” 【相关链接】 ◆人工取火常用方法 1.古典式钻木取火法：首先，找到木材做钻板，再找到树枝做钻头， 然后，把钻板边缘钻出倒“V”形的小槽。最后，在钻板下放入一个易燃的 火绒或者枯树叶，然后双手用力钻动，直到钻出火来为止。 2.双人经典钻木法：其他步骤跟第一种方法相同，不同的是这次是两 个人合作。一个人用带凹槽的木头盖子把钻轴固定在钻板上，另一个人用 摩擦力较大的s绳子或藤条在钻轴上缠几圈，然后快速来回拉动。 3.简易刨子取火法：将软质木板挖一长槽，槽的前方放置易燃火绒， 用较硬木条向前推动，直到火星将火绒点燃。 4.易洛魁族式取火法：钻轴的一端用两根绳子缠绕，绳子的另一端分 固定在一个硬质横板上。钻轴的中问部位用一个硬质木轮做加速器。当把 绳子缠好后用力向下压横板，就能使钻轴产生极快的转速，从而钻出火花 。 随身携带的火种 火柴 随身携带的火种，赫菲斯托斯时刻与您同在。 ——1827年约翰·沃克的火柴上市时打的广告语 火柴的出现，是人类对火的使用的一场革命。 火柴出现之前，无论是古代的利用两根木枝互相摩擦生火，还是后来 使用打火石及铁片生火，都比较麻烦。火柴的出现一举打破了生火的麻烦 ，给人类带来了极大的方便。 其实，根据记载，我们早在公元577年就发明了“火柴”，不过我国古 代的“火柴”都只是·一种引火的材料，并没有深入到人们的日常生活中 去。我国早期的“火柴”技术于马可波罗时期传人欧洲，欧洲人在此基础 上发明了一度被人称为“洋火”的现代火柴。 现代火柴的发明者是英国化学家约翰·沃克。1827年，他在一个偶然 的情况下发明了与现代火柴相近似的引火棍。 有一天，约翰·沃克正在集中精力试制一种猎枪上用的火药。方法是 把金属锑和钾碱混合在一起，然后用一根棍搅拌。这样，棍的一端便粘上 了金属锑和钾碱的混合物。后来，他想把粘在木棍卜的混合物在地上磨掉 ，以便再利用这根棍来搅拌新配的混合物。然而，正当他把木棍在地上使 劲摩擦时，突然“噗”的一声冒出了火苗，木棍燃烧了起来。这个无心的 发现，让约翰·沃克找到了一种简便生火的方法。一时间，这种火柴开始 流传开来，并不断地被人改进。 在约翰·沃克发明的引火棍基础上，1830年出现了黄磷火柴，这种火 柴一经摩擦即可引燃，但这种火柴在使用中很容易出现危险，而且它的烟 有毒，吸入一定量后会对人体造成伤害。 1835年，又有人发明了安全无害的赤磷火柴。到1848年，德国人又发 明了今天通用的采用无定形磷做原料危险性较小的安全火柴。这种安全火 柴的优点在于把红磷与氧化剂分开，在使用时不容易出危险，而且它所用 的化学物质没有毒性。 火柴的出现使火的使用变得更方便。虽然今天打火机与及电子打火器 已逐渐取代传统火柴的地位，但火柴曾经给人类生活带来的便利却是永载 史册的。 【相关链接】 ◆火柴着火的原理 火柴头上主要含有氯酸钾、二氧化锰、硫磺和玻璃粉等。火柴杆上涂 有少量的石蜡。火柴盒两边的摩擦层是由红磷和玻璃粉调和而成的。 1.火柴头在火柴盒上划动时，产生的热量使磷燃烧； 2.磷燃烧放出的热量使氯酸钾分解； 3.氯酸钾分解放出的氧气与硫反应； 4.硫与氧气反应放出的热量引燃石蜡； 5.石蜡引燃火柴杆。 电能存储器 电池 通过电池，桀骜不驯的电能被人类牢牢控制在了手中。 ——亚历桑德罗·伏打 就像万有引力定律的产生是源于一颗砸到牛顿脑袋的苹果，伏打发明 电池的灵感也是来源于一个无心的发现。 一天，伏打无意中用两片不同的金属夹了一下舌头，意外地感到舌头 上传来一种不寻常的麻木感。他发现这种感觉和被电击的感觉非常相似。 为了证实自己的想法，伏打做了大量的试验。他发现，用纸板把锌、铜两 极隔开，浸在酸溶液中，就能从两极中获得较大的电压。他接着发现，单 个的电极产生的电压不足，但把若干个相同的电极堆起来，就会形成高压 。依靠自己的发现，他制作出第一个“电堆”，这种装置后来被称为“伏 打电池”，这就是电池的祖先。 电堆可以产生连续恒定的电流，为电学研究开辟了道路，从此伏打的 名字和他发明的电池传遍了世界。人们为了纪念他，便以“伏特”命名电 压单位。 1836年，英国化学家和气象学家约翰·弗雷德里克·丹尼尔对“伏打 电池”做了改进，使电池可以充电。这种可充电的电池后来被人们称为“ 丹尼尔电池”。 后来，根据不同的需要，人们又研制出各种各样的电池。而其中使用 最方便，应用最广的是锂电池。 锂电池是20世纪60年代开发成功的高能电池，因这种电池的负极是金 属锂而得名。在70年代锂电池已经进入实用化。因其具有能量高、电池电 压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点，现在已广泛应用于军事和民 用小型电器中，如便携式计算机、摄像机、照相机等。 目前，电池已经是我们现代生产中必不可少的元素。个人电脑，个人 手机以及国家很多先进的武器系统都离不开电池的应用。随着人类科技不 断进步，相信将来还会开发出各种各样的新型电池，这些新型电池势必会 在以后各个领域的应用中更好的服务我们的生活。 【相关链接】 ◆电池的原理 电池是一种化学电源，它一般由两种不同成分的电化学活性电极分别 组成正负极，两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中，当连接在某 一外部载体上时，通过转换其内部的化学能来提供电能。 P2-7