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第28章 科技发明(1)

    扇子给我们比较深的印象就是诸葛亮手上那把鹅毛扇了,不过实际上扇子的历史要更为悠久一些,在我国已有三四千年的历史。

    传说原始社会末期的舜,为了寻找贤人辅佐自己,曾亲自制扇作为赠品。最早的扇子有羽制和竹制的两种。至殷周时,“殷高宗有鸡尾扇”,不过当时这种长柄大扇不是用来扇风消暑,而是扇子由侍者手执,为帝王贵族障风蔽日,是奴隶社会一种权势的标志。到了汉代,作为摇风用的扇子就较为普遍了。至宋朝后,除平民爱用的薄扇及闺阁常备的团扇外,又从朝鲜传入了折扇。《春风堂上随笔》注:“折叠扇亦如聚头扇……贡于朝鲜,明永乐间始盛行中国。”

    如今,随着电风扇、空调等电器的出现,扇子的地位已有所降低,不过在街头巷尾,还是可以看见摇着一把扇子纳凉的人们。

    铜镜在我国有怎样的发展史?

    铜镜就是古代用铜做的镜子。在古代,铜镜与人们的日常生活有着密切关系,是人们不可缺少的生活用具。铜镜又是精美的工艺品,它制作精良,形态美观,图纹华丽,铭文丰富,是我国古代文化遗产中的瑰宝。

    上古的镜,就是大盆的意思,它的名字叫鉴。《说文》中说:“鉴可取水于明月,因见其可以照行,故用以为镜。”在三代之初,鉴都是用瓦制成,装水当镜子用,所以古代的鉴字是没有金字旁的。

    到商代初年的时候,开始铸造铜鉴,后来鉴字也有了金字偏旁。商周时期,虽然有铜鉴,但是瓦鉴依然通行。到秦朝时期,才开始大量铸造铜镜,因为镜的使用优于鉴的方面很多,所以到秦以后,再不用水作鉴了。

    秦汉以后,镜的使用更加广泛,镜的制作也更加精良。它的质料包括金、银、铜、铁等,以铜为最多,也有镀金银的、背面包金银的或镶嵌金银丝的。隋唐以来,还有带柄的、四方的,各种花纹应有尽有。直到明代末期,开始有以玻璃铜镜为镜子的。清代乾隆以后,玻璃开始大兴于民间。直至民国初年,少数边远地区还有以铜为镜子的。

    枕头的发明和发展变化过程是怎样的?

    原始时代,人们用石头或草捆等将头部垫高去睡觉,这时的石头或草捆可以看作是比较原始的枕头。到战国时,枕头就已经相当讲究。1957年在河南信阳长台关一个战国楚墓里,出土了一张保存完好的漆木床,床上就有竹枕。

    我国古人对枕头颇有研究。北宋著名史学家司马光,用一个小圆木做枕头,睡觉时,只要稍动一下,头从枕上滑落,便立即惊醒,惊醒之后继续发奋读书,他把这个枕头取名为“警枕”。为了强身健体,在睡眠时达到治病的目的,古人还在枕内放药以治病,叫做“药枕”。李时珍在《本草纲目》中说:“苦荞皮、黑豆皮、绿豆皮、决明子……做枕头,至老明目。”民间有多种多样的枕头,大都以“清火”、“去热”为目的。

    现代,枕头越来越广泛地用于医疗保健,如“磁疗枕”对治疗神经衰弱、失眠、头痛及耳鸣都有一定的疗效。

    熨斗是怎样走入人们的生活的?

    烫衣服的熨斗,在我国汉代时已是家庭的用具。汉魏时期的熨斗,用青铜铸成,外型呈圜腹、宽口沿,有长柄。有的熨斗上还镂有“熨斗直衣”的铭文。熨斗这个名称的来历,一是取象征北斗之意,二是熨斗的外形如同古代一种烹调用具“熨斗”。熨斗像一只没有脚的平底锅,熨衣前,把烧红的木炭放在熨斗里,待底部热得烫手了再使用,所以,又叫“火斗”。也有把熨斗叫做“北斗”、“金斗”的。“金斗”则是采用鎏金工艺精制的熨斗,那不是一般的民间用品。

    我们再熟悉不过的锯子是怎样由来的?

    鲁班是我国两千多年前鲁国的优秀工匠,被人们称为木匠的祖师爷。有一次,鲁班被召进王宫,国王命令道:“给你三年时间,为我再造一座华丽的宫殿。”鲁班听了心头一惊:只有三年时间,连砍木头也来不及啊,叫我怎么造房子呢?可是,他不敢违抗国王的命令,只好点头答应了。

    那时候,砍木头用的是斧子,要砍下一棵大树得花很长时间,根本跟不上造宫殿的进度。鲁班常常抄小路赶上山去挑选木头。一天,天蒙蒙亮,鲁班正艰难地向上爬,不小心脚底一滑,他急忙伸手抓住一把天下巧匠鲁班野草,只觉得一阵刺痛。待爬起来时,他才发现,自己的手掌竟然让野草划开一道口子,鲜血直流。鲁班十分惊讶,他经过仔细观察,发现野草的叶子两边都长着锋利的小细齿。鲁班摘下一片叶子,在手掌上又试了一下,果然又划开了一道口子。

    鲁班从中受到了启发,找来一段薄薄的铁片,在铁片边缘上磨制出像草叶上那样的小细齿,然后就用它来锯树。果然,不一会儿一棵大树就被锯倒了。鲁班就这样发明了世界上第一把锯子。

    第一把伞是谁发明的呢?

    伞是我国首创,据传是鲁班的妻子云氏发明的。《孔子家语》中说:“孔子之郯,遭程子于途,倾盖而语。”这里的“盖”就是指“伞”。《史记·五帝纪》记有与伞同类的雨具,可见伞在我国已有四千多年的历史了。

    最早称伞为“华盖”,唐朝李延寿写的《南史》和《北史》才正式为伞定名。古时的伞,是达官显贵的装饰品和士大夫权势的象征物,帝王将相出巡时,长柄扇、“万民伞”左簇右拥,乘坐的车舆上张着伞,表示“荫庇百姓”。官位、职务不同,“罗伞”的大小、颜色都严格区分,这一惯例一直传到明朝。

    纸伞是汉朝以后出现的,唐朝时传入日本,16世纪才传入欧洲。意大利艺术大师达·芬奇受伞的启发,设计了第一个降落伞。18世纪发明的伞齿轮,也是仿照伞的截面形状设计的。

    我们现在常用的折叠伞是1957年由北京师范大学老焱若教授设计出来的,并亲手制定出加工工艺及模具设计,最后由北京一家机械加工厂承制并销售。折叠伞因其携带方便而深受广大群众欢迎,没过多久,便在全国各地流行开来。

    我国古时候的眼镜是什么样子的?

    眼镜已不是什么稀罕之物,然而迄今尚未有人考证出眼镜究竟是何人发明、又是何人首先配戴的?

    不过,根据考证,眼镜可能是13世纪末期在中国和欧洲同时出现的。马可·波罗大约在1260年记载:“中国的老年人看小字时戴着眼镜。”14世纪曾有记载说中国的一个绅士用一匹马换了一副眼镜。

    中国古老的眼镜镜片很大,呈椭圆形,通常用水晶石、石英、黄玉或紫晶制成,镜片镶嵌在乌龟壳做成的镜框里。有的眼镜带有铜质的眼镜脚,卡在鬓角上,有的用细绳子系在耳朵上,也有的把眼镜固定在帽子上。由于眼镜框是用象征神圣的动物--乌龟的壳做的,镜片是宝石做的,所以眼镜在当时被视作一种贵重物品。

    最初人们配戴眼镜是为了表示吉祥或者表示自己的身份高贵,并不是为了改善视力。

    世界上最早发明火柴的人是谁?

    火柴是由谁发明的呢?根据记载最早的火柴是由我国在公元577年发明的,当时是南北朝时期,战事四起,北齐腹背受敌,物资短缺,尤其是缺少火种,烧饭都成问题,当时一班宫女神奇地发明了火柴,不过我国古代的火柴都只不过是一种引火的材料。其后在元朝时期传入欧洲,后来欧洲人就在这个基础上发明了一度被中国人称为“洋火”的现代火柴。“洋火”能借着摩擦生火。而发明这种火柴的人是英国的沃克,他在1826年利用树胶和水制成了膏状的硫化锑和氯化钾,涂在火柴梗上并夹在砂纸上拉动便产生火。

    可是早期生产的火柴有两个非常致命的缺点:(1)白磷是非常稀少的,遇热容易自燃,非常危险;(2)白磷是有毒的,造火柴的工人一不小心就会中毒身亡。在1852年经过瑞典人古塔斯脱伦姆的改进,发明了安全火柴。以磷和硫化合物为发火物,必须在涂上红磷的匣子上摩擦才能生火,安全程度提高。但在安全火柴发明之前,人们可是经历了一代代不停的探索呢。

    安全火柴中的成分分别是:火柴头主要由氧化剂(KClO3)、易燃物(如硫等)和粘合剂等组成。火柴盒侧面主要由红磷、三硫化二锑、粘合剂组成。当划火柴时,火柴头和火柴盒侧面摩擦发热,放出的热量使KClO3分解,产生少量氧气,使红磷发火,从而引起火柴头上易燃物(如硫)燃烧,这样火柴便划着了。

    安全火柴的优点在于把红磷与氧化剂分开,不仅较为安全,而且所用化学物质无毒性,所以也被称为安全火柴。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。火柴着火的主要过程是;(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,最终使火柴杆着火。

    既然火柴在南北朝时期才发明,那么前人是怎样生火呢?原来古人是利用两根木枝互相摩擦而生火,继后使用打火石及铁片,但生火需时比较长,需要一两分钟,火柴的出现令人们的生活变得更方便。到了近代,打火机及电子打火器已逐渐取代传统火柴的地位,但火柴还有其独特的一面是无可取代的,就是它所产生的火焰颜色是最美的。

    扫帚古已有之,它是什么样的呢?

    扫帚是扫地除尘的工具,源于我国。早在四千年前的夏代,有个叫少康的人,一次偶然的机会,看见一只受伤的野鸡拖着身子向前爬,而爬过之处的灰尘少了许多。当时他想,这一定是鸡毛的作用,于是抓来几只野鸡拔下毛来制成了第一把扫帚。这也是鸡毛掸子的由来。由于使用的鸡毛太软,同时又不耐磨损,少康即换上竹条、草等为原料,把掸子改制成了耐用的扫帚。

    直到现在,扫帚仍在应用。但现在的扫帚已多种多样,以棕制为主,许多功能则已被吸尘器所代替。

    是诸葛亮发明的“孔明锁”吗?

    在没有钉子绳子的情况下,你能将六根木条交叉固定在一起吗?两千多年前的古人就发明了一种方法,用一种咬合的方式把三组木条垂直相交固定,这种咬合在建筑上被广泛应用,在民间人们把这种发明制成了一种玩具--孔明锁。原创为木质结构,外观看是严丝合缝的十字立方体,动动脑筋可拆解,但装上可不是那么容易的。

    关于“孔明锁”的发明人,历来有两种观点。一种认为是三国时期诸葛孔明根据八卦玄学的原理发明的。另一种认为是鲁班发明的,传说春秋时代鲁国工匠鲁班为了测试儿子是否聪明,用六根木条制作了一件可拼可拆的玩具,叫儿子拆开。儿子忙碌了一夜,终于拆开了。这种玩具后人就称作鲁班锁。

    “孔明锁”究竟是诸葛亮发明的还是鲁班发明的,我们暂且不必去追究,当下倒不妨用“孔明锁”来检验一下自己是否足够聪明。

    最早发明“益智图”的是谁?

    益智图由晚清文人童叶庚于清光绪十九年(1893年)夏首创。

    “益智图”与“七巧板”相比更加精巧奥妙。童氏率其五子,用“益智图”拼出了数以千计的文字。后经童氏整理,由其幼子童大年逐笔勾画,出版了《益智图千字文》。

    该书详细描述了“益智图”这一拼图游戏及其引人入胜的精妙玩法。当时文人公认童氏的发明构思巧妙,启发心智。清恭亲王亲笔为该书做了题字。除此书之外,童氏还著有《燕矶图》一书,专收用“益智图”所拼其他图案。

    “益智图”的游戏规则是:在每一个游戏中,指定区域为一中文字,你必须将全部15片图板互不重叠地放入指定区域,而且图板组合的外部轮廓必须与指定区域形状一致。你可以任意移动、旋转及翻转每一图板。

    做到这一点看似简单,实际上需要开动脑筋,下一番功夫。空闲的时候可以拿来玩玩,有益身心。

    你对我国古代的计时工具“沙漏”了解多少?

    沙漏又称“沙钟”,是我国古代一种计量时间的仪器。沙漏的制造原理与漏刻大体相同,它是根据流沙从一个容器漏到另一个容器的数量来计量时间。这种采用流沙代替水的方法,是因为我国北方冬天空气寒冷,水容易结冰的缘故。

    最著名的沙漏是1360年詹希元创制的“五轮沙漏”。流沙从漏斗形的沙池流到初轮边上的沙斗里,驱动初轮,从而带动各级机械齿轮旋转。

    最后一级齿轮带动在水平面上旋转的中轮,中轮的轴心上有一根指针,指针则在一个有刻线的仪器圆盘上转动,以此显示时刻。

    这种显示方法几乎与现代时钟的表面结构完全相同。此外,詹希元还巧妙地在中轮上添加了一个机械拨动装置,以提醒两个站在五轮沙漏上击鼓报时的木人。每到整点或一刻,两个木人便会自行出来,击鼓报告时刻。这种沙漏脱离了辅助的天文仪器,已经独立成为一种机械性的时钟结构。

    算盘是怎样由来的?

    有些历史学家认为,算盘的名称,最早出现于元代学者刘因撰写的《静修先生文集》里。1450年,吴敬在《九章详注比类算法大全》里,对算盘的用法记述较为详细,张择端在《清明上河图》中画有一算盘,可见,早在北宋或北宋以前我国就已普遍使用算盘这一计算工具了。

    我国的算盘由古代的“筹算”演变而来。“筹算”就是运用一种竹签做筹码来进行运算。唐代末年,已见筹算乘除法的改进,到宋代产生了筹算的除法歌诀。15世纪中期,《鲁班木经》中有制造算盘的规格。

    由于算盘普及,论述算盘的著作也随之产生,流行最久的珠算书是1593年明代程大位所辑的《算法统宗》。《算法统宗》是一部以珠算应用为主的算书。书中载有算盘图式和珠算口诀,并举例说明如何按口诀在算盘上演算。其中开平方和开立方的珠算法是程大位首先提出来的。

    由于珠算口诀便于记忆,运用又简单方便,因而在我国被普遍应用,同时也陆续传到了日本、朝鲜、印度、美国、东南亚等国家和地区。算盘的出现,被称为人类历史上计算器的重大改革,就是在电子计算器盛行的今天,它依然发挥着重要的作用。

    我国最早关于UFO的记载是什么?

    中国是世界上最早记录不明飞行物现象的国家之一。除民间传说外,大量有关不明飞行物的记载散见在各种古籍中。

    早在三四千年前,我国就有“飞车”的传说,以后又有“赤龙”、“车轮”、“瓮”、“盂”等描述或比喻。除了民间的传说外,在古籍中也有大量的记载,如《庄子》、《拾遗篇》、《梦溪笔谈》、《御撰通鉴纲目》、《二十四史》、《山海经》等。此外在许多地方志中,对这类奇闻异象也有极为丰富的实录。

    比如,宋代科学家沈括常用“地学说”来解释UFO现象。他曾在《梦溪笔谈》卷二十一中记载了不明发光物事件;清人吴有如的《赤焰腾空》图可以说是一个详细生动的目击报告。火球掠过南京城的时间、地点,目击人数,火球大小、颜色、发光强度、飞行速度皆有明确记述,然而各种猜测又不得其解。

    此画约作于1892年(光绪十八年),在一百多年前,世人尚无飞碟和UFO之说法,画家显然未能意识到,这幅《赤焰腾空》图竟成为今人研究UFO的一则珍贵历史资料。

    我国历史上最早的吊桥出现在什么时候?