书城科普培养发明与创造的能力(走进科学丛书)
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第39章 一锤定音

马路上的红绿灯可以代替交通警察指挥交通。红灯停,绿灯行。有了这个规定,十字路口的车辆才能互不干扰,顺利地通行。还有,按我国交通部门的规定,车辆在马路上要靠右边行驶(世界上也有一些国家规定车辆在马路上靠左行驶)。大家按本国的规定执行,来来往往的车辆就可相安无事。

由此可见,作出某些规定是人们生活的必须。有趣的是,“定型”也成了创造发明的思路之一。

什么叫“定型”法呢?

为了解决某一问题或改进某一件东西;为了提高学习、工作效率,防止可能发生的事故或疏漏;为了生活得更美满,需要定出什么吗?这个规定的作用究竟是什么?

“定型”在科学发明上有很大的作用。

1740年以前的温度计上有不同的刻度标准。如:英国皇家学会实验部主任罗伯特霍克把水的结冰温度作为一个起点;有的医生以正常的血温为起点;牛奶场的商人以牛奶的溶点为起点;有的天文学家以巴黎天文台地下室的温度为起点。有人统计了一下,这时期有27种不同刻度的温度计,它们的确方便了确定温度起点的人,却给更多的人带来了麻烦。为此,1740年,大家经过协商一致同意以水的冰点和沸点作为温度计算标准刻度的依据。

由于有了这个规定,有个名叫华仑海特的人,设计制造了一种装水银的温度计,在这种温度计上,水的冰点是32度,沸点为212度,称为华氏温度计。1742年,瑞典的摄尔西斯设计制造了一种温度计,它以水的冰点为零度,沸点为一百度。这就是我们今天最熟悉的摄氏温度计。气象台预报天气的温度就采用他制定的标准,称为摄氏度。

再举一个例子。有一则电视广告,讲有一种牙刷的毛是蓝色的,这蓝色在使用过程中会一点一点褪下去,褪到牙刷的根部就说明这支牙刷的寿命到了,该换一支新的了。这是用颜色来“定型”使用的日期。据使用过的人说,效果确实不错。

现在,随着工农业、交通运输业的发展,城市噪音成了一种公害。科学家就给声音的大小作了个规定,把声音大小的单位称为分贝。分贝超过了一定的限度就要妨碍与影响人的正常生活了。把“环境噪声显示器”装在马路上,它根据周围声音的强弱不断地显示出分贝的数字,提醒人们,轻点,再轻点,不要无缘无故地发出令人讨厌的噪声。

在发明照相机的过程中,“定型”也起了很大的作用。人们开始制造照相机时,各个厂家胶卷的大小是不相同的,所以买相机必须同时买这一家生产的胶卷。后来,有人就规定了“120”和“135”两种大小规格的胶卷,生产胶卷的厂与生产相机的厂分开,这样,不管什么相机都可以买到合适的胶卷,大大地方便了用户。

上面提到的胶卷问题,实质就是一个标准化的问题。标准化是发明家惠特尼发明的一种方法。他提出采用相同的标准,成批地生产枪支零件,然后组装成枪,使原来只能一支一支制造的枪支变成可以批量生产。工人只在流水线上制作某一个零件,容易成为熟练工人。枪支损坏了,只要找到配件就可以调换。标准化迎来了大工业生产的新时代。“定型”在发展现代工业上功不可没。

现在有不少自动的装置也有“定型”的思路。如冰箱到了一定的温度就会停止运转,但温度超过了某一限度,它又自动地启动工作,这就是一个设定好的温控装置在起作用。

有人问,用“定型”的方法也可以搞小创造、小发明吗?答案是肯定的。

有一个日本小朋友发现灭火器过了期往往会失效,怎么让人们对灭火器是否失效一目了然呢?他在灭火器上装了一个液晶显示器,以电池做电源,在有效期内会显示“可使用”三个字。有效期将满,那电池的电力也将耗尽,显示器上的字也随之消失。这时,就须及时调换灭火器的药剂。然后,再装上一枚新电池让液晶显示器上再一次显示出“可使用”三个字来。

这是利用某种电池的耗电速度与药剂失效速度相仿这一点来定出限期使用时间的。

上海市和田路小学的小童同学发明了一种电子防近警报器也是一个例子。他利用人体有生物电的知识,在电子防近警报器上装一块金属感应板,规定了头部到桌子的距离。当头下俯超过这个规定值时,金属板就会受感应,电流传到防近警报器,小红灯就会发亮,发出警告,提醒写字看书的人姿势要端正。

你能利用“定型”的方法发明什么作品吗?