天下名人世界上卓越的20位发明家-第4部分

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1867年，英国人麦迪逊设计出第一辆装有钢丝辐条的自行车。
1869年，在德国斯图加特出现了由后轮导向和驱动的自行车，同时车上采用了滚珠轴承、飞轮、脚刹、弹簧等部件。
1886年，英国人詹姆斯把自行车前后轮改为大小相同，并增加了链条。
1887年，德国曼内斯公司将无缝钢管首先用于自行车生产。
1888年，英国人邓洛普用橡胶制造出内胎，用皮革制造出外胎，以此作为自行车的充气轮胎。从此，基本奠定了现代自行车的雏形。
1839年，苏格兰人麦克米伦发明了脚蹬，装在自行车前轮上，使自行车技术大大提高了一步。此后几十年中，涌现出了各种各样的自行车，如风帆自行车、水上踏车、冰上自行车、五轮自行车，自行车逐渐成为大众化的交通工具。以后随着充气轮胎、链条等的出现，自行车的结构越来越完善。
德莱斯还发明了绞肉机、打字机等，都能减轻劳动强度。铁路工人在铁轨上利用人力推进的小车，也是德莱斯发明的，所以称它为“德莱斯”。
——传世佳言——
好动与不满足是进步的第一必需品。
——爱迪生
　



第9章　达盖尔


姓名：路易斯·达盖尔
出生地：法国耐尔
生卒年：1789…1851年
历史评价
达盖尔对于人类进步的最主要的贡献在于发明了达盖尔式照相法，一种最早的实用摄影方法，以及后来根据此原理而研制成功的世界上第一台照相机。他是照相技术及照相机的发明人，被誉为“现代摄影之父”。
路易斯·达盖尔于1789年11月18日出生在法国南部的一个有着悠久历史的小镇——耐尔。达盖尔的父母有着极高的艺术修养，父亲是当地的一名法官，很注意培养儿子的思想修养。他时常用典型法兰西式的美德教育他，要他信守义务，勤奋守法。母亲是一位不凡俗的女人，她是当地一位行政长官的女儿，对哲学和天文学都很有兴趣，尤其是对绘画着迷。达盖尔的成长深受母亲的影响，早在中学时代，他就爱上了绘画，并立志把绘画作为自己终身为之奋斗的事业。
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1816年尼埃普斯用自己定名为“人工魔眼”的透镜装配成第一架照相机，并使用它后出一些不能耐光的负像照片。
1826年尼埃普斯拍出了目前仍保存良好的最早的照片。
1839年达盖尔发明银板照相法。
1847年阿贝·涅普斯利用玻璃感光版代替泰尔鲍脱所用的感光纸，为整个近代的负片——正片摄影法奠定了基础。
1860年威依教授首先将水银弧光灯作为人工照明应用于摄影。
1880年阿布尼首先将对苯二酚（几奴尼）应用于摄影冲洗。
1887年米特首先将镁粉闪光应用于摄影工作。
1889年欧洲最早的胶卷由佛兰契博士用柯达第1号照相机摄制成功。
达盖尔当时就读的中学，实行的是严厉的欧洲传统教育方法，课程呆板，内容繁多。但是在课外，父母是他最好的辅导老师，教他许许多多丰富且很有兴趣的知识。父亲经常带着孩子们去散步，让他们充分领略大自然的雄浑之美。有的时候，他们徜徉在树林里，观察树干是多么巧妙地分出树枝、长出树叶来；有的时候，他们登上山顶，欣赏彩霞云海，讨论着雾雨雷电的知识。星期天，全家人租上一条小船，漫游在小镇的运河里，到了大教堂，全家人就弃船上岸，沿着螺旋形楼梯爬上塔顶，古老的小镇就落在他们的脚下，父亲会津津有味地叙述法兰西王朝的历史，还有法兰克人与盎格鲁·撒克逊人之间的战争。达盖尔特别喜欢观察塔顶上大钟的构造，仔细琢磨那许多奇奇怪怪的齿轮究竟是怎样工作的。这时候，母亲还会耐心地向达盖尔介绍周围美丽的自然景观的画法、明暗度的对比、色调的掌握。所有这一切，对于达盖尔后来发明以他的名字命名的达盖尔式照相法及照相机有着很大的益处。
一生从事法律研究的父亲特别钟爱当时欧洲伟大的文学家歌德的作品，能够整段整段地背诵《浮士德》。冬日的夜晚，达盖尔总是喜欢靠在温暖的壁炉边，听父亲朗诵歌德的作品。那些气势磅礴的诗句，使他终生铭记于心。除了歌德以外，父亲还让孩子们大声地朗诵大文豪莎士比亚和英国著名诗人密尔顿的作品。他说：“作为法兰西人，要同时了解并懂得欣赏英国文学和德国文学，因为法国同这两个国家的关系源远流长。”达盖尔家里常常聚集着一大批著名的科学家或者其他方面的权威人士。他们之中有哲学家、物理学家、画家等等。这些人在达盖尔家中聚餐，边吃边讨论重要的自然科学和社会哲学话题。每次聚会时，父亲总是让孩子们静静地坐在一边旁听。达盖尔对他们充满了无限的尊敬，即使当时听不懂，也要牢牢地记住。朦胧之中，他树立了一种观念：对一些重要的知识，必须进行认真的思考；认识总不会是一致的，应该通过讨论加以统一。
父母亲的精心教育，从小耳濡目染的影响，使达盖尔逐渐成长起来了。他融合了父亲的聪明、正直和母亲的善良、温和、观察力强的优点。他从不轻易指责、伤害别人，也不会讲尖刻的语言，而是耐心观察，反应敏捷。他的动手能力极强。有一次，一辆自行车的飞轮出了毛病，达盖尔不顾母亲的反对，坚持拆下自行修理，不料拆开之后，却不知道如何重新组装起来。母亲要让女仆去请一名修理工来，了解达盖尔的父亲阻止了她。父亲平静地对母亲说：“不要管这孩子，他自己会知道怎样干的。”果然，经过对每个部件的透彻研究之后，达盖尔自己将车子组装起来了。
由于达盖尔从小就展现出了惊人的绘画天赋，尤其是画人物肖像，更是惟妙惟肖，所以他经常被镇上的居民邀去画像。画一幅逼真的肖像画要花去他不少的时间和精力。“有没有一种方法可以很快成像呢？”达盖尔一天累下来，经常这样问自己。很长一段时间里，他都在思考着怎样才能在极短的时间里画成一幅画。但他并不知道这个问题同时也在被别人思考着、探索着。
法国人尼埃普斯在1826年就已经拍出了世界上第一张永久性照片，但是这种照片需要曝光的时间长达8个小时以上，而且技术很难掌握。最遗憾的就是过了一段时间以后，照片会变暗、模糊，不能用于长期保存。
尽管如此，达盖尔听到这个消息之后，还是非常兴奋，他开始思考在此技术的基础上能否设计出一种曝光时间短的照相技术。但是，通往成功的道路总是极为漫长的，必须付出艰辛的劳动，才能体会获得胜利成果的喜悦。达盖尔朝着自己的目标一步一步地前进着，从不畏缩。
——传世佳言——
自从达盖尔摄影法介绍了精确再现世界形象和塔尔博特法负正工艺可以无限复制照片以来，许多摄影家都一直遵循着这个规范。
——迈纳·怀特
1822年，达盖尔在巴黎开办了一个名叫“西洋镜”的展览，在当时引起了轰动。这是一种用灯光的变化产生各种各样效果的画片景色展览，有点儿类似我们今天的幻灯片技术，也就是达盖尔式照相术的雏形。
1829年起，达盖尔又和尼埃普斯进行合作，共同发展和完善尼埃普斯发明的阳光照相法。他们两个人志趣相投，情同手足，开始了长达4年的合作。在合作时，他们互相激励，互相启发，新的照相法在一天天地成熟起来。但是，不幸的事情还是发生了。1833年5月5日，尼埃普斯因病在巴黎辞世，享年71岁。这不幸的事实几乎将达盖尔摧垮，经过一段时间的冥思苦想之后，他还是冷静下来，继续进行实验工作。
达盖尔在他的日记中写道：“无论发生什么事，必须首先考虑不要让事业受到损失。这是我们神圣的职责，是它把我们结合在一起，在任何情况之下，都必须坚持下去，哪怕是要付出最大的牺牲。”这是达盖尔的“精神信仰”，也是他为科学事业忘我奋斗一生的座右铭。经过长达10年的不懈努力，达盖尔终于取得了成功！达盖尔照相法是世界上第一个成功的摄影方法。它的基本思路是让一块表面上有碘化银的铜板曝光，然后蒸以水银蒸气，并用普通食盐溶液定影，就能形成永久性影像。后来，达盖尔根据此方法制成了世界上第一台照相机。他的照相机与今天我们使用的照相机基本类似，由镜头、光圈、快门、取景器和暗箱等部分组成。镜头是照相机的重要部分，景物就是通过它来结成影像的。它由不同性质不同形状的透镜组成，达盖尔照相机只有一种焦距即f=75mm；光圈是装在照相机镜头里用来调节通光量强弱的一种设备，当时的照相机设有4、11、16三种光圈；快门是用来调节光线进入镜头多少的装置；取景器决定所摄照片的范围；暗箱是一个不透光的匣子，用来放置胶片。达盖尔巧夺天工的设计一直沿用到今天。
达盖尔照相机
有了成熟的技术之后，达盖尔决定将它公之于世。1839年1月9日，在巴黎召开的法国科学学会的一次正式会议上，达盖尔式照相法及照相机由法国天文学家和物理学家阿喇尔正式宣布。这种新型的照相术最可贵的一点就是：曝光时间仅仅需要20～30分钟，大大降低了等候时间，做到了真正的方便、快捷。
在人们热烈的掌声中，达盖尔走上台介绍自己的照相技术。他那明亮的蓝色眼睛里射出纯真而坚定的光芒，铿锵有力的声音在整个大厅里回荡，也敲击着每一位与会者的心。他说道：“我们当中有谁不想揭开未来的帷幕，看一看今后的世纪里我们这门科学发展的前景和奥秘呢？在广阔而丰富的光学领域，新世纪将会带来什么样的新方法和新成果呢？”
达盖尔这份经过半年精心准备的演讲稿长达40页，总共列出了23个问题，预示了新世纪整个照相技术的发展方向。为了尽量缩短讲演时间，他只选出其中10个问题做了演说。关于摄影技术发展方向的这次历史性演讲，激发了当时整个科学界的想象力。以后的各种各样的照相术的发明大都是以它为基础发展而来的。
巴黎会议之后，达盖尔并没有停止自己的研究工作，而是把大量的时间用于探讨、分析问题一。为了奖励达盖尔在照相术上作出的突出贡献，1839年，法国政府和法国科学院分别授予达盖尔、尼埃普斯的继承人6000法郎和4000法郎。达盖尔还被授予了法国科学院名誉院士的荣誉称号。
达盖尔工作认真负责，甚至一忙起来就连续工作几天几夜。他思考问题时思想能够高度集中，处理问题果断，他非凡的才能和工作干劲给周围的人留下了深刻印象。1849年，正当他精力旺盛、准备进一步研究照相技术的时候，他得了不治之症——颈部瘤（这在当时医学不发达的时代是一种无药可治的疾病）。但是，即使在病魔折磨他的那些日子里，达盖尔仍坚持工作，思考问题，著书立说，宣传自己的照相技术。病情的加剧，使这位成绩卓著的发明巨匠于1851年7月10日在巴黎过早地离开了人世，享年64岁。
　



第10章　莫尔斯


姓名：塞缪尔·莫尔斯
出生地：美国马塞诸塞州
生卒年：1791…1872年
历史评价
电报的发明，开创了用电作为信息载体的历史，从而大大加快了传递信息的速度。它的发明人是被誉为“电报之父”的美国人莫尔斯。
塞缪尔·莫尔斯于1791年出生在美国马塞诸塞州查理镇的一个牧师家庭。1810年毕业于耶鲁大学。早期曾从事印刷和绘画。作为一名画家，莫尔斯是成功的。他曾两度赴欧洲留学，是当时公认的在肖像画和历史绘画方面的一流画家。1826年至1842年任美国画家协会主席。
莫尔斯是在法国学了3年绘画后，于1832年返回祖国——美国的旅途中萌生了发明电报的愿望的，当时莫尔斯已经41岁了。轮船在大西洋上航行，为了打破长途旅行的沉闷气氛，美国医生杰克逊向旅客们展示了一种叫“电磁铁”的新器件并讲述电磁铁原理。
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莫尔斯电报机
莫尔斯电报机分为莫尔斯人工电报机和莫尔斯自动电报机（又称莫尔斯快机）。
莫尔斯人工电报机包括电键、印码机构和纸条盘。发报主要利用电键拍发电报信号，按键的时间短就代表“点”，按键的时间长就代表“划”，手抬起来不按电键就代表“间隔”。收报则通过听声音的长短的办法来区分“点”、“划”，既可进行人工抄收，也可用纸条记录器把不同长短的符号记录下来。
莫尔斯快机包括键盘凿孔机、自动发报机和波纹收报机等设备，这些设备大都是用小型电动机带动的。使用时发方报务员先用键盘凿孔机在凿孔纸条上凿出莫尔斯符号孔，然后把凿好孔的纸条送入自动发报机发报，收方则用波纹收报机收报。
杰克逊滔滔不绝地介绍电磁学的一些知识，莫尔斯被深深地吸引了。杰克逊的一句话深深地印在了莫尔斯的脑海里。杰克逊说：“实验证明，不管电线有多长，电流都可以神速地通过。”这句话使莫尔斯产生了遐想：既然电流可以瞬间通过导线，那能不能用电流来进行远距离传递信息呢？莫尔斯为自己的想法兴奋不已，从这以后，他决意改行投身于电学研究领域。
莫尔斯对电磁知识一窍不通。于是他借来大量的书籍和资料，经过半年苦学，初步掌握了电磁原理。他买来各种电工器材和工具，把画堂改成了实验室，进行了一个又一个的实验。3年过去了，每一次试验都以失败告终。莫尔斯的积蓄几乎全部花光，生活到了山穷水尽的地步。
1836年，莫尔斯不得不重返画坛，到纽约大学担任美术教授。他重操画笔是为了生活和继续进行试验。他苦苦思索，追寻失败的原因，认真检查了所有的实验，探求着新路，终于萌发了一种新奇的思路。他在实验手记上作了这样的记述：
电流是神速的，倘若它能不停顿地走10英里，我就能让它走遍全世界。电流只需截止片刻，就会出现火花。火花就是一种符号，没有火花是另一种符号，没有火花的时间长又是一种符号，这里有三种符号可组合起来，代表数字或字母。它们可以构成全部字母时，文字就能够通过导线传送了。其结果，在远处能记录消息的崭新工具就能实现啦！
莫尔斯的这个构想，是电报发明史上的一项重大突破，以前人们的试验都是以多根导线或是磁针偏转的多种位置代表不同的字母，这样26个字母就要有26种不同的形态，因而设备庞杂，难以实现。莫尔斯的新设想是用点、画同空白的组合表示字母，只需两种电符号即可实现任何字句的传送，使设计和装置大大简化了。莫尔斯规定了特定的点画组合，表示各个字母、数字，这就是人类电讯史上最早的编码，人们称它为国际“莫尔斯电码”。莫尔斯按照自己的电码设计，发展了安培和亨利提出的原理，在1837年发明了电报机。莫尔斯申请了专利，但他设计的电报机还很粗糙。为了改造电报机，他卖掉了珍藏多年的几幅名画。为了解决电流通过电线渐弱的问题，创造了“继电器”。1838年，莫尔斯打算在华盛顿和巴尔的摩之间架设一条40英里的电报线。他请求国会拨款3万美元，遭拒绝。又度过了贫困的5年，至1843年3月，在科学界舆论的影响下，美国国会重新讨论了莫尔斯的方案，决定拨款建造一条电报线。莫尔斯以最大的热忱投入工作，一年后，电报线路建成了。
1844年5月24日，在美国国会大厦联邦最高法院会议厅里，莫尔斯向应邀前来的科学家、政府官员介