书城科普读物108影响人类的伟大发明
33411500000015

第15章 发明4(4)

7月20日,美国东部时间下午4时17分40秒,“阿波罗”11号的登月舱安全降落在月面,着陆点在预定地点中心偏西南9.5千米的地方。两个小时以后,登月舱门缓缓打开了,阿姆斯特朗走下舷梯,在踏上月球的一刹那,说出了一句富有哲理的话:“对一个人来说,这是小小的一步;但对人类而言,却是伟大的一跃。”数以百万计的观众通过电视的直接转播,与阿姆斯特朗一同回望地球。随后,奥尔德林也踏上月球。两人像袋鼠一样地弹跳着向前行走。他们把一面长22.5厘米、宽19厘米、厚1.5厘米的不锈钢板纪念碑安装在登月舱着陆架旁边,上面有用黑色合成树脂压铸成的地球东西两半平面图,还有一段文字:“1969年7月,太阳系行星——地球上的人类,首先在月面留下足迹,我们仅代表全人类来此进行和平的旅行。”他们在月球上采集了标本,并安置了实验仪器。整个过程历时2小时31分钟,人类在月球表面的第一次探险宣告结束。

中国目前正在进行载人航天试验。不久的将来,中国自己的宇航员将出现在太空。

美籍华人王赣兴是第一个邀游太空的华人后裔,也是第一个登上航天飞机,操纵自己设计的航天飞机的科学家。

1986年1月28日,“挑战者”号在发射途中,助推火箭的接点处漏出炽热气体,火舌进入主燃料箱,“挑战者”号炸得粉碎,包括女教师麦考利夫在内的7名机组人员全部丧生,成为航天史上最大的一次空难事故。

台湾绘本作家几米用他诗一样的语言和梦幻的笔触勾勒出的力作《地下铁》,打动了无数寂寞的心灵,可是真实世界的地下铁,它的诞生却与诗、与梦幻无关——老鼠打洞引发的思考——地下铁的诞生历程19世纪中叶,英国伦敦的城市交通变得非常拥挤,在窄小的马路上整天都是像蚂蚁那样攒动的人头,一旦遇到马车通过,整条街道便被堵得水泄不通,这严重地妨碍着市民的正常工作和生活。政府主管部门虽然对这种状况极为担心,忧心忡忡,但一时却拿不出更好的解决办法,于是决定广泛征求改善交通运输状况的良策。一个名叫查理斯的法官产生了修筑地下铁道的想法。说起来非常有趣,查理斯关于修筑地下铁的想法最先来自于观看老鼠打洞。

一天,查理斯在家打扫卫生时,发现墙脚边有一个老鼠洞口,一直通到墙外,查理斯突然想到:“老鼠无法在地面上招摇过市,就转入地下活动,那么,为了提高城市街道上的人流速度,而又不能把载客量较大的火车修在市内,何不在地下修建一条铁路供火车运行呢?”经过充分考虑和反复论证,查理斯于1843年向政府提出了修建地下铁道的建议。

然而,事隔10年后,议会才批准在帕丁顿的法林顿街和主教路之间修一条长约6千米的地铁。1863年1月,“大都会地区铁路”开始营业,世界上出现了第一条浅层次地下铁路。虽然地下铁道使用的烧焦炭的蒸汽机车严重污染了环境,但在运行的第一年中却运送了950万人次的旅客。

人们意识到污染问题后,很快有了解决问题的方法。当时,电动机正在一些行业崭露头角,于是,有人便设想用电动机来代替蒸汽机作为地下火车的动力,这一设想很快变成了现实。1890年,伦敦的第一条电气化地铁终于建成通车,人们花上两个便士就能乘地铁到达城内任何一个想去的地方。此后,伦敦就有了8条地铁线路。在区间服务的高峰时期,地铁每小时可以运送10多万穿梭于市区各处的旅客。虽说当时地铁火车的平均速度只有每小时32.18千米,但是在客流高峰时期,这个速度要比地面运输工具的速度快一倍以上。

1896年,布达佩斯修筑了大约4千米长的地下铁道,这是欧洲大陆上最早的电气化地铁,进入20世纪,欧洲大陆上出现了传奇般的“巴黎地铁”,它是世界上第三大地铁系统,每年运送的旅客达11亿人次以上,在运输量上仅次于纽约市的地铁。

人类迈入21世纪,随着经济的高速发展,城市化水平的急剧提高,市民出行与交通拥挤之间的矛盾日益突出,解决城市交通运输问题变得刻不容缓。目前世界上数十个大城市拥有的高速地铁系统远远不能满足人们的需要,相信不远的将来,在人口数量激增的各大城市之中还会出现更多更快更好的地铁系统。

世界上最干净、最漂亮、也最繁忙的地铁是莫斯科地铁,地铁站是用磨光的大理石和花岗岩修造的,并用彩色玻璃作为镶嵌图案,还有十分精美的起装饰作用的雕像作品矗立其间,人们在乘地铁的短暂时间中,会享受各种各样的审美情趣,当初主持该项工程的是后来成为苏联领袖的赫鲁晓夫。

而世界上最文明的地铁要数德国的慕尼黑地铁,最有秩序的地铁则要算日本的东京地铁。而最粗野的地铁恐怕非美国的纽约地铁莫属,在纽约市的交通高峰时期,粗暴地对待老太太的事情可以说是屡见不鲜,毫不稀奇。

把电梯归为交通工具应该不会引起多大争议,毕竟徒步爬一座摩天大楼并不比平地走上几公里轻松多少,多亏有了它,才有这——上上下下的享受——电梯的进程电梯的发明要从升降机说起。升降机的发明距今已有一千九百多年。在古罗马的尼禄王朝公元54-68年 时期,罗马的建筑师维脱劳维斯就设计出了一种上下垂直运送货物或人员的升降台,这种升降台由滑轮和人力、畜力或者是水力来操纵,很像用绳子把吊篮吊着上下运输东西。

17世纪,一个名叫韦莱尔的法国人发明了一种平衡升降机。到1830年,欧洲已经有几家工厂装上了水力升降机。1835年,英国人弗罗斯特和斯特拉特创造了一种被称为“蒂格尔”的升降系统。人们制造的早期的绝大多数升降机都是靠水力驱动,罐笼靠加配重来进行部分平衡,配重安装在液压缸的出入冲杆上。虽然这些电梯乘坐起来是安全的,但是运动速度太慢,妨碍了工作效率;而如果用绳子来吊罐笼的话,速度虽说要快得多,但是安全却是个大问题,这就是人们进一步制造升降机时的关键所在。

19世纪初期,人们开始对升降机做大的改进工作。美国人沃特曼用一种名叫卷扬机的机器作动力,把缆绳的一端系在升降台上,另一端绕在卷扬机的圆柱机的滚筒上。这样,当卷扬机开动时,滚筒就朝着一个方向旋转,升降机就可以朝着一个方向运转,或上或下地工作。沃特曼设计的这台升降机首先被安装在了纽约曼哈顿的一处仓库内,主要任务是运输货物。

1852年,美国发明家奥蒂斯对沃特曼的发明作了一些改进,设计了一种具有安全保护装置的升降机。第二年,奥蒂斯把他的发明成果带到了纽约的水晶宫博览会上,并对前来参观的人们一再讲到:“先生们,这种机器非常安全,真的,非常安全。大家如果心存疑虑的话,不妨让我演示给大家看。”于是,奥蒂斯先生像许多成功的发明家一样,每天晚上都亲自充当演示者,来公开演示他发明的新玩意。他爬上升降机的平台,使其逐渐升高,然后让人把绳子割断,卡住电梯,让观众目瞪口呆的是,奥蒂斯居然平安无恙地悬吊在半空中,正在挥动着手中的帽子向观众频频致意呢!

原来,奥蒂斯在升降台的升降途中安置了两根轨道,还在升降台上安装了与缆绳连接的两只金属爪和一根弹簧,如果缆绳被拉断,弹簧就会立即弹出金属爪,使其嵌入轨道的齿槽中,将升降机固定在那一刻的高度上,不让它跌落下来,以免危及货物和人员的安全。

在奥蒂斯发明安全升降机之前,最高的楼房不会超过5层,因为上楼的惟一途径是爬楼梯,如果楼房太高,人们爬楼梯就是一件非常辛苦的事情。奥蒂斯设计的安全升降机解决了这个问题,使修建高层建筑成为可能。1857年,奥蒂斯在纽约德马累斯特大厦成功地安装了世界上第一台商用升降机,这台升降机的速度虽然还不太快,但毕竟为人们上下楼提供了方便,因而乘坐的人很多。不过,这一时期的升降机是以蒸汽来作为动力源,因此还不是严格意义上的电梯,只能称为“蒸汽升降机”。当电动机被发明出来后,人们马上用它来作为蒸汽升降机的动力源。1880年,德国的西门子发明了世界上第一台电动升降机——电梯。1889年,电梯开始批量生产。

1904年,奥蒂斯公司率先研制出不用齿轮牵引的电梯。这种电梯速度快,结构简单,成本较低,使建造摩天大楼成为可能。1907年,人们建成了41层高的辛格大厦,1932年,人们又建成了帝国大厦。还在1921年的时候,美国的奥蒂斯公司就研制出了电动扶梯。至于我们现在使用的电梯,则是在西门子电梯的基础上经过多次改进而制造出来的。

奥蒂斯在度过了默默无闻、穷困潦倒的晚年之后,于1861年去世。任何一项发明创造都不是一时一世的产物,其间凝聚的是无数有名或无名的发明家的毕生心血和智慧,一些人失败了,但最终某项发明却冠以某人的姓名成功地诞生了。电梯的发明过程也不例外。如果不是无名氏发明了滑轮,如果没有电动机、自动信号及其他的相关发明问世,那么,人们要发明电梯肯定是不可能的事情。

现代世界最快的载客升降机于1978年装在东京一座60层高的大厦内,速度是每小时36公里。当今世界上最高的大厦则是位于芝加哥的于1974年落成的西尔斯大厦,共110层,高达443米。最宽敞的建筑是美国佛罗里达的卡纳维拉岬的火箭装配大厦,容积达到366.65万立方米。