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世界科学史上十大“最意外的发明”

2016-10-11 11:51 作者:

摘要:很多人都以为科学史上许多伟大的发明都是科学家们废寝忘食努力研究的结果,然而事实上,人类历史上许多最著名和最饱受世人欢迎的发明,其实都是 ” 运气 ” 的偶然产物。

俗话说 ” 需要是发明之母 “,然而许多发明家或许不太肯承认的是,” 运气 ” 有时也是发明之母。很多人都以为科学史上许多伟大的发明都是科学家们废寝忘食努力研究的结果,然而事实上,人类历史上许多最著名和最饱受世人欢迎的发明,其实都是 ” 运气 ” 的偶然产物。

1、电话

世界科学史上十大“最意外的发明”

虽然美籍意大利人安东尼奥 · 穆齐是电话真正的发明人,但人们往往把今天便捷的电话通讯网络,乃至电话机本身的发明,归功于亚历山大 · 贝尔。

在 19 世纪中期,电报让信息流通的速度大为加快,也让一部分人开始思考电线能否直接传递声音的问题,这当中就包括了贝尔。当时,他正在试验一种能够在同一条线路上传递多封电报的机器。在一次试验中,发射机上的一块有弹性的金属搭在了旁边的电磁铁上。当贝尔的助手沃森解开这块金属的时候,贝尔发现接收机上相同位置的金属也发生了震动。

这个意外事件打开了贝尔的思路。他意识到,如果人对着一块铁片说话,声音将引起铁片振动;若在铁片后面放上一块电磁铁的话,铁片的振动势必在电磁铁线圈中产生时大时小的电流。这个波动电流可以被电线传向远处,再由一个类似的装置还原为震动,或者说声音。循着这个思路,贝尔制成了电话的雏形。

当贝尔测试这个新装置的时候,意外再次光临了他的实验室:他不慎将一些硫酸洒到了自己腿上,烧灼产生的剧痛令他忍不住高声呼救。于是,这声呼救成了人类通过电话传输的第一句话。此后,爱迪生等发明家对电话进行了传输精度等方面的改进,但电话的工作原理仍然遵循着贝尔的思路。对于现代城市生活来说,电话已是不可或缺的工具。

2、微波炉: 巧克力棒意外融化后的发明

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微波炉给烹饪带来了许多方便,然而鲜为人知的是,微波炉是由美国高级工程师珀西 · 斯潘塞 ” 无心插柳柳成荫 ” 意外发明出来的。斯潘塞是电子方面的天才,曾供职于为美军制造雷达设备的国防承包商 ” 雷神公司 “。1946 年,斯潘塞在麻省理工学院辐射实验室工作时,试图发明一种功能更强大的微波发射磁控管——这是一种用于雷达设备的真空管。

一天,当他站在一个测试模型前面实验时,他发现自己口袋中发出了咝咝的异样声音,他马上停下实验检查口袋,结果发现口袋中的一根巧克力棒居然融化了。斯潘塞立即意识到可能是磁控管的微波辐射烤化了巧克力,他又将一包玉米粒摆到了测试模型上,结果玉米很快被烤成了爆米花,炸得满屋子乱蹦。斯潘塞意识到这项技术能在烹饪上派上大用场,世界上第一台微波炉就这样诞生了。如今,微波炉已经走进千家万户的厨房,成了急性子和单身一族的必备厨房用具!

3、X 光: 屏幕上意外看到自己手掌骨骼惊呆物理学家

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1895 年的一天,德国物理学家威廉 · 伦琴在德国维尔茨堡大学的实验室中忙碌地研究阴极射线管的特性时,突然注意到一束光投射到了屋内另一头的 ” 氰亚铂酸钡 ” 荧光纸板屏幕上,接着他发现纸板屏幕上出现了一只形同骷髅的手掌骨骼,他最初的惊讶顿时变成了震惊。

伦琴很快意识到,一些神秘的辐射光不但穿过了空气、并且穿过了他的血肉,从而使他的手掌骨骼投影在了光线暗淡的纸板屏幕上。这种光的粒子显然能够穿过固态物体,伦琴接着发现,他可以借助这种超乎想像的辐射光来产生清晰的体内图像。就这样,世界上第一幅 X 光片诞生了。X 光之所以叫 X,是因为 X 是未知事物的代称。没多久,世界各地的科学实验室都开始复制出 X 光机,20 年后,X 光开始大量用于医学目的。由于 X 光是大自然的一种现象,所以准确地说,伦琴是意外发现了 X 光,而不是发明了 X 光。

4、心脏起搏器: 一个 ” 粗心错误 ” 导致的伟大发明

世界科学史上十大“最意外的发明”

我们常常会犯这种错误,从工具箱中不慎拿出了错误的工具。然而,美国布法罗大学助理教授威尔逊 · 格雷特巴赫上世纪 50 年代的一次简单失误,却让他阴差阳错地发明了可植入式心脏起搏器,拯救了无数心脏病患者的生命。当时,格雷特巴赫正在测试一个记录心跳的机器原型,他本应将一个 1 万兆欧的电阻器用在记录器上,可他最后从盒子中拿出来装在记录器上的竟是一个 1 兆欧的电阻器,结果,记录器电路产生了一个持续 1.8 毫秒的信号,然后又中断了 1 秒钟,接着又重复出现了持续 1.8 毫秒的信号,如此周而复始,节奏如同人体的心跳。

格雷特巴赫立即意识到这种电流能够调节心跳,治疗心脏病患者,1960 年,世界上第一个成功的可植入式心脏起搏器被安装在了一名 77 岁老人的身上,患有严重心脏病的他安装了这一设备后,又幸运地多活了 18 个月。1985 年,格雷特巴赫的 ” 意外发明 ” 被美国国家职业工程师学会评选为过去半世纪全球 10 个最伟大的工程学发明之一。

5、糖精 源于 ” 饭前不洗手 “

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很多廉价的甜味零食,都会使用糖精来模拟甜味,虽然这种比蔗糖甜 500 倍的物质,其实是从又黑又臭的煤焦油里提炼而来的。

糖精的发明,源于一个俄国人 ” 饭前不洗手 ” 的经历。1879 年的一天,美国约翰 · 霍普金斯大学的俄国化学家康斯坦丁 · 法利德别尔格正忙于一项化学实验,却突然想起夫人在家备好了晚饭,便匆忙赶回。这一天,他发现自己吃下的牛排和沙拉都带上了奇怪的甜味,在确认夫人并未放糖之后,他猛然悟到这甜味很可能来自他从实验室中带出的一支铅笔:铅笔沾上了实验室的试剂,继而又通过他握过笔的手,沾到了餐具和食物上 !

想到这里,法利德别尔格匆匆吃完晚饭,回到实验室继续研究。他仔细检查了当天所有的试剂,最终发现甜味来自一种叫邻磺酰苯酰亚胺钠的化学物质,这也就是今天人们熟悉的 ” 糖精 “。法利德别尔格立即宣布了他的发明,并在美国获得了专利。

6、手机短信: 电讯运营商一开始竟没想到用它赚钱

世界科学史上十大“最意外的发明”

如今手机短信成了人们互相交流信息的必需工具,然而鲜为人知的是,手机短信本来是欧洲的电讯工程师们在测试系统时为了方便互相交流而发明出来的,电讯运营商一开始根本没意识到它的巨大意义!1987 年,由于更加小巧和便携的数字手机正在被发明出来,欧洲各国的电讯业希望共同制定一个新的手机技术标准,从而在整个欧洲都能适用,这样可以更好地加强欧洲各国的融洽与合作。欧洲各国的电讯工程师们在测试系统时,为了方便交流和联合管理手机网络,为他们自己发明出了一种可以通过手机互发短消息的通讯系统。

欧洲的电讯运营商一开始压根没意识到 ” 手机短消息服务 ” 的重要意义,以为在消费者眼中手机最重要的功能就是打电话而已,直到手机用户们发现了 ” 手机短消息服务 ” 功能,并疯狂地爱上了它后,欧洲电讯运营商们这才如梦初醒,意识到这一发明将成为一项永不干涸的滚滚财源——从那以后,几乎每个手机用户都曾发送过手机短信。

7、超能胶水: ” 失败的发明 ” 也是好发明

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二次世界大战期间,美国伊斯曼 · 柯达实验室的化学家哈里 · 库弗博士带领一个科学小组试图调和研制出一种透明塑料,用来制造军事飞机枪炮的瞄准器,结果实验相当失败,他们调配研制出来的东西粘性太强,它无论碰到什么东西都会死死粘住,根本无法实现他们最初的实验目的。库弗博士认为这一发明是个令人痛苦的失败之作,那种失败感就像我们不慎将超能胶水粘在了自己的几根手指上一样,库弗博士很快就将这种胶水抛之脑后了。

事实上,库弗博士发明出来的是一种名叫 ” 氰基丙烯酸盐 ” 的粘合剂,直到 6 年后,当他负责飞机座舱盖的一项新设计时,他想到了氰基丙烯酸盐粘合剂这个最初认为毫无用处的 ” 老朋友 “,库弗发现,这种物质无需加热便拥有令人难以置信的粘性,他和实验室研究人员在不同物体上测试该胶水的性能,结果发现这是一种粘性令人发狂的超能胶水。

8、不粘锅:双重意外的发明

我们现在之所以能用不粘锅来煎蛋,可要好好感谢美国化学家罗伊 · 普朗克特和法国工程师马克 · 格里瓜尔的妻子科莱特,因为普朗克特在 1938 年意外发明了一种不粘材料 ” 特氟龙 “,而 16 年后,科莱特又异想天开地建议将 ” 特氟龙 ” 涂在煎锅上,从而发明出了让无数家庭主妇拍手叫好的 ” 不粘锅 “!

首先是 1938 年,美国新泽西州杰克逊实验室的化学家普朗克特希望利用氟氯化碳气体来为杜邦公司研制一种新型制冷剂,他将一些装满四氟乙烯气体的储气罐塞在干冰里,以防它们受热发生爆炸。不过当普朗克特后来想使用这些气体的时候,他发现储气罐中的气体离奇消失了,可储气罐却仍像装满气体一样重,出于好奇,普朗克特用锯子锯开了储气罐,结果发现罐中掉出了一些白色蜡状的小薄片。这些神秘的化学物质让他丈二和尚摸不着大脑,普朗克特立即通过实验来研究它们的特性,实验证明,这种新物质是一种奇特的润滑剂,并且熔点相当高,它不怕热、不怕水、不怕酸,不粘材料 ” 特氟龙 ” 就这样意外诞生了。特氟龙最初被用于制造军事装备,直到 1954 年,法国工程师格里瓜尔的妻子科莱特突发奇想,觉得丈夫用来涂在钓鱼线上防止打结的不粘材料 ” 特氟龙 ” 如果可以涂在煎锅上,效果一定很不错!丈夫格里瓜尔听了妻子的建议立即开动脑筋,废寝忘食研制出了如何将 ” 特氟纶 ” 和铝结合在一起的办法,世界上第一只 ” 不粘锅 ” 由此应运而生。” 特氟龙 ” 和不粘锅,可说都是意外的产物!

9、固特异:” 误打误撞 “

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提到汽车轮胎,很多人脑海中首先浮现出的厂商,往往不是米其林就是固特异。这后一个厂商的名字,正是来源于硫化橡胶的发明人,终生不得志的美国发明家查尔斯 · 固特异。

与依靠发明才能飞黄腾达的爱迪生、卡尔 · 本茨和诺贝尔等人相比,19 世纪的欧美,也有一批落魄乃至穷困潦倒的发明家,固特异就是其中之一。1826 年,固特异与他的父亲在费城建筑了美国第一个冶金炉,但仅仅 4 年之后,这家企业就由于资金链断裂而破产,固特异也因为债务被投入监狱,并从此开始了被人追债的后半生。

出狱之后,固特异转向了对橡胶的研究。虽然橡胶早已被美洲的印第安人制成球类玩具,并随着哥伦布的探险而为欧洲所知,但直到 19 世纪 30 年代,橡胶仍然不是一种足够实用的材料,因为它对温度过于敏感,气温稍高就会变软发臭,在低温条件下又会变脆变硬。

固特异决心解决这一问题。他使用种种不同的材料与天然橡胶一起进行试验。1839 年 1 月,他的试验终于有了重大突破——他偶然把橡胶、氧化铅和硫黄放在一起加热,并得到了类似皮革状的物质。这就是最早的硫化橡胶。

然而,当时的社会并未认识到硫化橡胶的价值,固特异的生存状态始终没能改善。他多次因为债务问题入狱;甚至在 1851 年的首届世博会上凭借硫化橡胶获得多项嘉奖之后,他也仍然是班房的常客。

1860 年,固特异在贫病交加中离世。30 多年后,弗兰克希柏林兄弟以 ” 固特异 ” 来命名自己的企业,以纪念这位发明家不屈不挠的奋斗历程。伴随着汽车时代的黎明,固特异当年的发明终于显现出了它的价值。

10、苍耳与 ” 尼龙粘扣 “

世界科学史上十大“最意外的发明”

在中国,维可牢魔术贴通常被叫做 ” 尼龙粘扣 “。这种由两片塑料制品组成的衣物系束工具,有着相当于纽扣、按扣、插销、拉锁或者带子的功能。

” 尼龙粘扣 ” 的灵感,来源于瑞士工程师乔治 · 德 · 米斯特劳遛狗时遇到的不便。每当他带着爱犬走过一片生长着苍耳的绿地,狗身上都经常会沾有苍耳的果实。经过仔细观察,米斯特劳发现苍耳的果实上生有很细小的 ” 钩子 “,并与狗毛绞在一起,因而难以从狗身上摘下来。他对这两种自然界中的结构进行了模仿设计,” 尼龙粘扣 ” 因此而诞生。

责任编辑:超管黄师兄

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