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第11章 科技发明(2)

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·波罗大约在公元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”能借助摩擦生火。而发明这种火柴的人是英国的沃克,他在公元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。火柴盒两侧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)氯酸钾分解释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。

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。

你知道信封的来历吗?

信封起源于两千多年前的秦汉时代。当时,文书和书信大都是刻写在木板和竹简上,为了保护书信完整无损,就用两块刻成鲤鱼形的木板夹在文书简牍的外面。木板上还刻有三道线槽,用绳捆绕三圈,然后再穿过一个方孔缚住。在线端或交叉处加以检木,封上黏土并加盖印章,以防私拆。这就是中国历史上最早的信封。

魏晋以后至南北朝时期,书写材料逐渐由木质演化为纸质。信封改为由两片厚蓝纸制成,但两边还画有鲤鱼图,自然不再用泥封了。直到盛唐时期,中国人仍在仿制鲤鱼形信封。所以,中国古代又把信封称为“双鲤”、“鳞鸿”。

我国古人的被中香炉究竟是什么样的?

被中香炉是中国古代盛香料熏被褥的球形小炉。

它的球形外壳和位于中心的半球形炉体之间有两层或三层同心圆环。炉体在径向两端各有短轴,支承在内环的两个径向孔内,能自由转动。

同样,内环支承在外环上,外环支承在球形外壳的内壁上。炉体、内环、外环和外壳内壁的支承轴线依次互相垂直。炉体由于重力作用,不论球如何滚转,炉口总是保持水平状态。

被中香炉的最早记载为西汉司马相如的《美人赋》。1963年在西安沙坡村出土的唐代银质被中香炉,球体外径50毫米,制作精细、镂被中香炉刻雅致。被中香炉不仅是一种艺术珍品,从结构学的观点看,也是一项重要创造。

古人在雨天有雨衣穿吗?

早在周代,人们已使用起雨衣。最早的雨衣为草制品,名“蓑”,又称“蓑衣”。《诗经·小雅·无羊》:“尔牧来思,何蓑何笠。”汉代的毛亨注释:“蓑,所以备雨;笠……草衣也。”蓑草为贱物,轻易可得,在很长时期内,人们不分尊卑,外出遇雨,都穿这种蓑衣。

随着时代的进步,有了比蓑衣进一步的雨衣,是用丝绢一类纺织品涂上油以后做成的,因称“油衣”、“油帔”。除蓑草、油绢外,古代雨衣还有用粗麻、棕丝等材料制成的。

《北齐书·文苑传》中有“首戴萌蒲,麻制成的雨衣”。棕丝是棕榈树皮上的一种纤维,经过加工、整理,也可以编织成雨衣,俗谓“棕衣”。与此类似的材料,还有油葵叶,也非常适宜制作雨衣。不过这种雨衣仍以农夫、渔人所着为多,士宦之家的雨衣,则多用油绢来制作,取其质轻。

明代以后,雨衣的制作日益考究,所用材料也有多种。贵族男女的雨衣,则用一种柔软而不渗水的高级玉草编织而成,取名为“玉针蓑”。

古人是如何发明测程仪的?

计程仪又叫测程仪。三国时期吴国海船航行到南海一带去,有人写过《南州异物志》一书,书中有这样的记载:在船头上把一木片投入海中,然后从船首向船尾快跑,看木片是否同时到达,来测算航速航程。这是计程仪的雏型。一直到明代还是用这个方法,不过规定更具体些,就是将一天一夜分为十更,用点燃香的支数来计算时间,把木片投入海中,人从船首行至船尾,如果人和木片同时到,计算的更数才标准,如人先到叫不上更,木片先到叫过更。一更是三十公里航程。这样便可算出航速和航程。

我国古代这种计程的方法,和近代航海中扇形计程仪构造很相似。扇形计程仪也是用一块扇形木板,不过用和全船等长的游线系住投入海中,然后用沙时计计算时间。沙时计一倒转是14秒。在游线上有记号,根据游线长度算出航速和航程。我国古代用香支(也叫香漏),西方近代用沙时计(也叫沙漏),两者实在是异曲同工。

你知道是谁发明的杆秤吗?

对于杆秤的发明人,历来有两种不同的说法。

一种说法认为是春秋时期的商人陶朱公,他受到打水的横杆启发,发明了杆秤。

陶朱公以北斗七星、南斗六星和福禄寿三星共十六颗星星为记,在秤杆上刻制十六颗星花,故称为十六两制秤。秤杆有骨杆、木杆、金属杆(铜杆、铝杆);秤砣有石砣、金属砣;提绳有二提绳、三提绳。计量单位的演变,由夏商时期使用铢和两,发展到周朝时期铢、两、金、钧、石(二十四铢为一两,十六两为一斤,三十斤为一钧,四十钧为一石)。直到解放后,为方便买卖双方计算,才改为十两一斤。近年,又采用国际通用的千克计量。

另一种说法认为杆秤是鲁班运用杠杆原理发明的,再根据北斗七星和南斗六星在杆秤上刻制十三颗星花,定为十三两一斤。秦始皇统一六国后,添加“福禄寿”三星,正好十六星,改为十六两一斤。

琉璃制作工艺在我国的发展过程是怎样的?

琉璃最早出现于战国时期,因其产量稀少,被视如珍贵的玉器。

西汉晚期,我国出现了一种胎质为普通红色陶土、表面以低温烧成的釉陶,色彩有绿色、黄色或黄褐色。琉璃制作工艺至此真正出现。

北魏时期,佛教盛行,与佛教有关联的琉璃此时也迅速发展。《魏书·大月氏传》中记载:“其国人商贩京师,自云能铸石为五色琉璃。于是采矿山中,于京师铸之。”

从此,琉璃产量迅速扩大,制品由贵重的服饰点缀物扩展到器皿、摆设及宫廷建筑,琉璃制作工艺逐渐普及。

唐宋时期,“唐三彩”是这个时期的代表作。

元明以来,我国琉璃产地星罗棋布。而尤以山西为最,是琉璃的主要产地。

明清以来,人们烧制琉璃的技术有了很大发展,品种和釉色都有增加。釉色从黄、蓝、绿三色发展到翡翠绿、孔雀蓝、紫晶、黑、白等达10多种;品种从一般砖瓦发展到建筑装饰附件如兽头、螭吻及室内用品如绣墩及其他器物等。北京北海公园的琉璃牌坊、山西平遥太子寺的九龙壁等,都是元、明、清各代留存下来的琉璃工艺的代表作品。

印章是怎样演变而来的?

最初,印章也称印信,只是权力的象征。

据《史记》中记载:战国时代,以主张合纵抗秦而着称的政治家苏秦曾佩戴过六国相印,证实那时期官吏用印已成为一种制度。

秦时,秦始皇为了保住皇帝的威望,对印章使用制定了严格的制度:皇帝的印信称为国玺,大臣的印信称为章或印,各有专称,不能混淆。秦始皇统一中国前,曾夺得赵国的国宝“蓝田玉”,即着名的“和氏之璧”,并用它制成了有名的传国玺。

到汉朝,印章的制作成为一种艺术创作。有的将军死后,他们随身携带的印章也一起埋进土里,所以现在我们还能看到相当数量的古代印章。

宋朝以后,印章的应用更和书画联系在一起,题款盖印,成为一种时尚。我们至今还能看到苏东坡、黄庭坚、宋徽宗等人的许多印章。印章不但是书画艺术的一个组成部分,而且也能自立一门,作为一种独立的艺术。

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