书城科普嗨!我最喜欢的常识故事
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第3章 工具故事

借助铅笔我们可以写字、画画,借助地图我们可以了解世界……各种工具方便了我们的生活,也改变了我们的生活。那么,人们在发明这些工具的过程中经历了怎样的曲折,又留下了什么样的典故吗?

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铅笔的由来

1564年,一场暴风雨吹倒了英国坎伯兰郡波罗谷的一颗大树,一片像煤一样黑色的东西在树根所在处显露了出来。原来,这是一个石墨母矿。暴风雨过后,几个精明的城里人把石墨切成条状,取名“打号棒”,用它来给货物做记号。这种每支20厘米左右的石墨能连续划出5000米的墨线,至少可以书写4万多字。

18世纪中叶,专心致志研究铅笔制造技术的德国业余化学家法贝尔对卡斯贝尔矿山的石墨进行了研究。法贝尔把石墨矿石加工成粉末,加水进行沉淀,筛选出纯石墨,在提取出的纯石墨粉里掺进各种物质,来试制铅笔芯。

法贝尔陆续将骨胶、蜡等可以做粘合用的物质混入纯石墨粉中,以便压制成铅笔芯,然而这些试验都失败了。法贝尔毫不灰心,继续研究。

一次,他在石墨中掺进一定量的硫磺、树脂和锑,而后加热成型。结果,制成的笔芯硬度适中,书写流畅,只是十分容易折断。“得想个方法保护笔芯。”法贝尔想。

他用纸条襄绕铅笔芯来进行试验。但一用力,笔芯仍然易折断。他又采用铁管套,由于技术问题也失败。“用木板试试看!”法贝尔心里琢磨起来。“如果在两条木片中间各凿半边糟,再把石墨笔芯夹在两条木片中间,行不行呢?”

他动手做了起来。几天后,法贝尔把石墨笔芯紧紧夹在两条木片中间的槽里,外部再进行了适当的加工,一试,不仅书写流畅,字迹清晰,而且再用力笔芯也不会折断。

1761年,法贝尔筹建了全世界第一家铅笔工厂,他生产铅笔不仅在国内销售,同时也运往英、法等国家。

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橡皮泥的由来

194O年底,美国通用电器公司的科研人员在研制天然橡胶的代替物时,无意中制造出了一种合成材料。这种合成材料像天然橡胶一样,柔软、有弹性、易折曲、可塑性好,但它没有工业价值。

1947年,纽黑文的广告商皮特·霍奇森以147美元的价钱从通用电器公司买下了这种材料,并命名为“橡皮泥”。随后,他从耶鲁大学雇请了一位大学生将橡皮泥做成10O克重的小球,用方形塑料盒包装起来。

1949年,霍奇森在替一家玩具商店做广告时,将橡皮泥也编进了商品目录。他将橡皮泥邮售给用户,这样像口香糖而又不粘的小球受到了那些孩子和家长们的喜爱,开始畅销。

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墨汁的由来

相传,在周朝时,有一个擅长诗画的人,名叫刑夷。

一天,刑夷在河里洗手时,看见河面上漂着一件黑糊糊的东西,他怀着好奇心捞起来一看,原来是一块尚未燃尽的松炭,便又随手丢进了河里。刑夷突然发现,自己一双刚刚洗干净的手染上了一道黑黑的颜色。“松炭既能染色,是否可以用来写字呢?”刑夷不禁思忖道。他赶紧追到下游,重新把那块松炭捞了起来。

刑夷把松炭带回家,用砖头将它捣碎,研成粉末。“你干什么呀?快吃饭吧!”妻子王氏说着,把一碗麦粥端到刑夷面前。刑夷朝麦粥望了一眼,灵机一动,捧起黑粉末,“哗”地撒在麦粥碗中。“你在干什么?”王氏惊讶地说。

刑夷笑了笑,没有回答,他拿起筷子,朝碗里蘸了几下,朝墙上划了几下,墙上出现了一道道黑色的痕迹。“哈哈,我找到写诗作画的材料了!”刑夷高兴地叫了起来。

从此,刑夷便用松炭粉末调成的液体写诗作画,这种液体就是我国最原始的墨汁。

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宣纸的由来

宣纸的用途很广,除了印刷书籍、制造折扇扇面外,小朋友还可以用它书写、绘画等。那么,宣纸是怎么来的呢?

东晋时期,有个造纸厂,孔丹在这里做工。后来,孔丹的师傅临死前,把全厂造纸的重担交给孔丹。师傅死去后,孔丹为了纪念他,就给他画了一幅像,挂在墙上。谁知,过了一年,这纸就变黑了。于是,孔丹决心造出一种不变色的纸。

这一年,孔丹带了两个帮手,离开了造纸厂,从东南到西北,四处走访,向人求教。

一天,他们来到江南宣城的一条小溪旁,突然看见一棵倒在溪面上的大树,大树上面有一层雪白的东西,远看像是一张白纸。孔丹用手一摸,又光又结实,他想:用它造纸该多好,又光又白又结实。

正在这时,走来母女俩,孔丹上前想问明此事。可是,姑娘一见是个年轻男子,红着脸走开了。中年妇女对孔丹说:“这树已经倒在溪面上十多年了,谁要是先问起此事,谁就要娶我的女儿。所以,刚才她一听你问起此事,就吓跑了。”姑娘回头望了望孔丹,孔丹也瞧见了姑娘,两人一见钟情,孔丹满口答应了。

中年妇女指着树,说道:“那年,我正在这个溪边洗衣服,我的女儿掉进小溪里,这檀树也正好在这时倒在小溪里,幸好没有砸着。所以,我给女儿取名叫‘檀姑’。这树倒在小溪溪面上已经十多年了,加上雨淋日晒,树皮爆开了,树干才变成这种白色,可以试着用它造纸。”

当晚,孔丹和檀姑成了亲。他们几个人一同作起试验。大家采下檀树皮,掺上蓼草,一起浸泡,两天后取出晾干、揉搓、蒸煮、再晾,终于造出了一种好纸。因为它是在江南宣城制作的,因而取名“宣纸”。

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地图的由来

几百年前,绝大多数人都过着男耕女织的生活,他们很少离家远行。而那些远离家园、出外探险的人们,通常都是渔夫、猎人和牧民。这些人本能地有一种强烈的方位感,从而能准确地返回原位。

随着人们的活动范围的不断扩展,仅靠直觉来辨别方位已远不能满足人们外出远行的需要,他们开始密切地关注大自然。他们观察鱼儿、鸟儿的迁徙和河水、海水流动的方向以及风向。最重要的是,他们观察太阳、星星、月亮这些天体的运行。不久,人们开始将收集到的信息刻在白桦树皮或黏土板上。从这以后,地图的绘制便应运而生了。

在原始社会后期,人类的祖先用简单的线条在地上或墙上画出狩猎、播种、危险、友邻的位置等内容,这是地图的雏形。最古老的地图(现存)是公元前27世纪苏美尔人刻制的泥板地图,以及公元前25世纪巴比伦人刻于陶片上的地图。

我国目前发现的最早的平面地图产生于周代,是在中山国都遗址附近出土的距今2000多年的铜版地图。图中,古代制图的某些要素,像分率、准望(即比例、方位)等都有所反映。

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霓虹灯的由来

让电灯像天上彩虹一样,发出七彩的光来!这个大胆而新鲜的想法,在英国著名化学家拉姆赛的脑子里酝酿了很长时间了。拉姆赛为此进行了不懈的研究和试验,直到1898年6月的一个晚上,奇迹终于发生了!

在拉姆赛的试验室里,他和他的助手们在真空玻璃管里注进一种稀有的气体,然后把封闭在真空玻璃管中的两个金属电极,连接在高压电源上。这时,拉姆赛预想的奇迹出现了,真空玻璃管内的稀有气体不仅可以导电,最重要的是玻璃管呈现出迷人的红光。这就是世界上第一支霓虹灯。

拉姆赛所注入玻璃管内的稀有气体,就是现在我们所说的氖气。在当时,拉姆赛给它起了个名称叫“Neon”。以后,拉姆赛继续他的这项研究,他先后发现氙气能发出白光、氩能发出蓝光、氦能发出黄光、氪能发出深蓝光。由于这些灯光五颜六色、色泽纷呈,好似雨后天上的彩虹。根据拉姆赛第一次为这种灯的气体命名的“Neon”读音,人们便把这种灯,统称为“霓虹灯”了。

最早的霓虹灯首先应用于军事,当时主要用来做信号灯,后来才为商人应用于广告和商店的装饰。

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黄色交通信号灯的由来

著名电机专家胡汝鼎教授,20世纪20年代曾留学美国。当时的城市指挥信号灯只有红绿两色。

有一天,他在街上欲穿越马路,红灯熄了很长时间,绿灯才亮。此时,他正想过去,可是有一辆拐弯的小轿车从他身边一擦而过,差点出事故。这引起了他的深思,怎样能使行人穿越马路时更安全呢?他冥思苦想,坐卧不宁。

一天,他突然萌发出一个想法:在红绿灯中间再装上一只其他颜色的灯,专门用于提示车辆转弯,不就解决问题了吗?用何种颜色呢?他想到了黄色,这是所有色谱中明度最高的颜色,它的易见性仅次于红、橙,透光能力最强。而且,黄色本身又寓意警告注意。

他的发现被采纳,交通部门开始用黄色指挥信号灯来指示车辆转弯,提醒行人穿越马路时注意。从那以后,红,黄、绿三色交通指挥信号灯就竖立在世界各地的马路交叉路口。