徐風(fēng)
發(fā)明改變了人類的生活,但你也許不知道,歷史上有許多發(fā)明純屬意外。很多人以為科學(xué)史上許多偉大的發(fā)明都是科學(xué)家們廢寢忘食努力研究的結(jié)果,然而事實(shí)上,人類歷史上的許多著名發(fā)明其實(shí)都是 “ 運(yùn)氣 ”的偶然產(chǎn)物。
300 多年以前,法國(guó)青年醫(yī)生帕平因故被迫逃往國(guó)外。他沿著阿爾卑斯山艱難跋涉,打算去瑞土避難。帕平一路上風(fēng)餐露宿,以土豆果腹,用山泉水解渴。有一天,帕平走到一座山峰附近,他覺(jué)得餓了,于是埋鍋造飯,又煮起土豆來(lái)。水滾開(kāi)了幾次,土豆依然不熟。為了填飽肚子,他只得將沒(méi)熟的土豆硬吃下去。這件事給他留下了極深的印象。
幾年后,帕平的生活有了轉(zhuǎn)機(jī),他來(lái)到英國(guó)一家科研單位工作。阿爾卑斯山上的往事,他仍記憶猶新。他找來(lái)了許多參考書(shū),查算了山的高度。一連串的問(wèn)題在帕平腦子里翻騰: 物理學(xué)上的什么定律能夠解釋這個(gè)現(xiàn)象?水的沸點(diǎn)與大氣壓有什么關(guān)系?隨后,他又設(shè)想: 如果用人工的辦法讓氣壓加大,水的沸點(diǎn)就會(huì)高于100℃,煮東西所花的時(shí)間或許會(huì)更少??墒?,如何才能增加氣壓?
帕平自己動(dòng)手做了一個(gè)密閉容器,他要利用加熱的方法,不斷增加容器內(nèi)的水蒸氣,并令它們不散失,這樣一來(lái),容器內(nèi)的氣壓增大,水的沸點(diǎn)也越來(lái)越高。兩年后,帕平按自己的新想法繪制了一張高壓蒸煮鍋圖紙,請(qǐng)技師幫著做。鍋?zhàn)龊煤螅疗桨淹炼狗湃隋亙?nèi),點(diǎn)火,冒氣,10 多分鐘之后,土豆煮爛了。
查爾斯·固特異之所以成為輪胎業(yè)最響亮的一個(gè)名字,得益于他在暖爐旁的一個(gè)意外發(fā)現(xiàn)。這位美國(guó)發(fā)明家從 1834 年開(kāi)始研究橡膠的改性,因?yàn)樘烊幌鹉z對(duì)溫度過(guò)于敏感,溫度稍高就會(huì)變軟變黏,溫度一低就會(huì)變脆變硬,連鞋子都做不了。
1839年的某一天,固特異不小心將有些橡膠和硫磺的混合物撒落在火熱的爐子上,在清理烤焦的橡膠殘骸后,他驚奇地發(fā)現(xiàn),這種混合物雖然仍很熱,卻很干燥。固特異意識(shí)到也許這就是自己一直尋找的制造耐用、不受氣候影響的橡膠的方法。于是,他又將一些橡膠和硫磺的混合物加熱并冷卻,發(fā)現(xiàn)它既不會(huì)因加熱而變黏,也不會(huì)遇冷而變硬,始終柔軟而富有彈性。這個(gè)無(wú)意中的失誤使固特異魔術(shù)般地制作出了硫化橡膠。
隨著人工合成橡膠對(duì)人類生活越來(lái)越重要,固特異被尊稱為“硫化橡膠之父”。
很多廉價(jià)的甜味零食,都會(huì)使用糖精來(lái)模擬甜味,這種比蔗糖甜 500 倍的物質(zhì),其實(shí)是從又黑又臭的煤焦油里提煉而來(lái)的。糖精的發(fā)明,源于一個(gè)俄國(guó)人飯前不洗手的經(jīng)歷。1879 年的一天,美國(guó)約翰·霍普金斯大學(xué)的俄國(guó)化學(xué)家康斯坦丁·法利德別爾格正忙于一項(xiàng)化學(xué)實(shí)驗(yàn),突然想起夫人在家備好了晚飯,便匆忙趕回。這一天,他發(fā)現(xiàn)自己吃下的牛排和沙拉都帶上了奇怪的甜味,在確認(rèn)夫人并未放糖之后,他猛然悟到這甜味很可能來(lái)自他從實(shí)驗(yàn)室中帶出的一支鉛筆:鉛筆沾上了實(shí)驗(yàn)室的試劑,繼而又通過(guò)他握過(guò)筆的手,沾到了餐具和食物上。想到這里,法利德別爾格匆匆吃完晚飯,回到實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)研究。他仔細(xì)檢查了當(dāng)天所有的試劑,最終發(fā)現(xiàn)甜味來(lái)自一種叫鄰苯甲?;酋啺返幕瘜W(xué)物質(zhì),這也就是今天人們熟悉的 “糖精 ”。法利德別爾格立即宣布了他的發(fā)明,并在美國(guó)獲得了專利。
萬(wàn)能膠的發(fā)明還要追溯到1942年。發(fā)明者哈里·庫(kù)弗博士當(dāng)時(shí)供職于伊斯曼·柯達(dá)公司,這是一家享譽(yù)全球的照相機(jī)及相關(guān)產(chǎn)品的知名企業(yè)。庫(kù)弗博士的工作是隔離一種透明塑料,使武器瞄準(zhǔn)器的精度更高。在“二戰(zhàn)”期間,這種材料的用途很大。有一段時(shí)間,庫(kù)弗非常沮喪,因?yàn)檫@種被稱為氰基丙烯酸酯的材料黏性太強(qiáng)了。
有一次,庫(kù)弗一氣之下將氰基丙烯酸酯扔到了窗外,接著繼續(xù)揮汗如雨進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此時(shí),庫(kù)弗完全沒(méi)有意識(shí)到他已發(fā)明了有史以來(lái)黏性最強(qiáng)的萬(wàn)能黏合劑之一。具有諷刺意味的是,庫(kù)弗用在瞄準(zhǔn)鏡上的功夫其實(shí)是白費(fèi),因?yàn)槊绹?guó)用兩顆原子彈結(jié)束了這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng),原子彈的爆炸輻射范圍如此之廣,根本不需要瞄準(zhǔn)。
幾年以后,庫(kù)弗重新獲得了本屬于他的發(fā)明,體會(huì)到失而復(fù)得的狂喜。有人認(rèn)為或許是庫(kù)弗注意到過(guò)去盛放氰基丙烯酸酯的容器仍舊粘在垃圾桶底部,他想盡一切辦法也不能將其取下來(lái),這樣,才發(fā)現(xiàn)了這種材料的神奇之處。1958年,庫(kù)弗終于說(shuō)服老板相信氰基丙烯酸酯蘊(yùn)含的市場(chǎng)潛力,不久后柯達(dá)公司推出了一款名為“伊斯曼910”的膠水,人們稱它為萬(wàn)能膠。時(shí)至今日,萬(wàn)能膠仍是暢銷(xiāo)產(chǎn)品。
微波爐最早的名稱是“爆米花和熱團(tuán)加熱器”,它的發(fā)明者是美國(guó)自學(xué)成才的工程師珀西·斯賓塞,“二戰(zhàn)”爆發(fā)后,他在一家公司從事雷達(dá)技術(shù)開(kāi)發(fā)。這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)時(shí)聽(tīng)起來(lái)具有科幻色彩,其實(shí)只是一種具有探測(cè)功能的磁電管,可以發(fā)射高強(qiáng)度輻射光束。
1946年的一天,珀西·斯賓塞正在測(cè)試一根磁電管,這時(shí)他把手伸進(jìn)口袋,想掏出一塊糖果,結(jié)果他發(fā)現(xiàn)口袋里的巧克力已經(jīng)融化,成了一堆軟軟的巧克力醬 。一般人可能認(rèn)為,是他身上的體溫使巧克力融化,斯賓塞沒(méi)有按照這種邏輯思維去判斷這件事,相反,思維敏捷的他給出了一個(gè)更為科學(xué)的解釋:肉眼看不見(jiàn)的輻射光線“將其煮熟了”。斯賓塞根本顧不上褲子上沾滿巧克力,立即派人取來(lái)一袋做爆米花用的玉米粒。他將玉米粒放在磁電管附近,幾分鐘之內(nèi),爆米花在實(shí)驗(yàn)室里飛濺了一地。
次日清晨,斯賓塞又帶著幾枚生雞蛋來(lái)到實(shí)驗(yàn)室。他在一個(gè)容器上鑿了一個(gè)孔,把一只雞蛋放入容器中,然后將小孔對(duì)準(zhǔn)磁電管。一位好奇的同事由于湊得太近,最后臉上糊滿了雞蛋。斯賓塞立即意識(shí)到雞蛋是由內(nèi)向外被加熱的,由此產(chǎn)生的壓力使蛋殼炸裂。他想到如果微波如此不同尋常,能夠快速煮熟雞蛋,那么其他食物呢?
斯賓塞繼續(xù)實(shí)驗(yàn)磁電管,最后,他用箱子將其包裝起來(lái),作為一種烹飪美食的新工具推向市場(chǎng)。最早上市的微波爐大約有6英尺(約合1.8米)高,重達(dá)750磅(約合340千克),還必須用冷水冷卻。在以后的歲月里,技術(shù)人員不斷縮小微波爐的尺寸。今天,微波爐已成為我們?nèi)粘I钪械囊徊糠帧?h3>心臟起搏器的發(fā)明:只因拿錯(cuò)了工具
我們常常會(huì)犯這種錯(cuò)誤,從工具箱中不慎拿出了錯(cuò)誤的工具。然而,美國(guó)布法羅大學(xué)助理教授威爾遜·格雷特巴赫20世紀(jì)50年代的一次簡(jiǎn)單失誤,卻讓他陰差陽(yáng)錯(cuò)地發(fā)明了可植入式心臟起搏器,拯救了無(wú)數(shù)心臟病患者的生命。當(dāng)時(shí),格雷特巴赫正在測(cè)試一個(gè)記錄心跳的機(jī)器,他本應(yīng)將一個(gè)1萬(wàn)兆歐的電阻器用在記錄器上,可他最后從盒子中拿出來(lái)裝在記錄器上的竟是一個(gè)1兆歐的電阻器,結(jié)果,記錄器電路產(chǎn)生了一個(gè)持續(xù)1.8毫秒的信號(hào),然后又中斷了1秒鐘,接著又重復(fù)出現(xiàn)了持續(xù)1.8毫秒的信號(hào),如此周而復(fù)始,節(jié)奏如同人體的心跳。格雷特巴赫立刻意識(shí)到,這個(gè)精確的電流也許可以調(diào)控脈搏,使因病減弱的心跳重新恢復(fù)正常。1960年,世界上第一個(gè)可植入式心臟起搏器被安裝在了一名77歲病人的身上,患有嚴(yán)重心臟病的病人安裝了這一設(shè)備后,又幸運(yùn)地多活了18個(gè)月。
如今,手機(jī)短信成了人們互相交流信息的必需工具,然而鮮為人知的是,手機(jī)短信本來(lái)是歐洲的電信工程師們?cè)跍y(cè)試系統(tǒng)時(shí)為了方便互相交流而發(fā)明出來(lái)的,電信運(yùn)營(yíng)商一開(kāi)始根本沒(méi)意識(shí)到它的巨大意義。1987年,由于更加小巧和便攜的數(shù)字手機(jī)被發(fā)明出來(lái),歐洲各國(guó)的電信業(yè)希望共同制定一個(gè)新的手機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),從而在整個(gè)歐洲都能適用,這樣可以更好地加強(qiáng)歐洲各國(guó)的融洽與合作。歐洲各國(guó)的電信工程師們?cè)跍y(cè)試系統(tǒng)時(shí),為了方便交流和聯(lián)合管理手機(jī)網(wǎng)絡(luò),發(fā)明出了一種可以通過(guò)手機(jī)互發(fā)短消息的通信系統(tǒng)。
歐洲的電信運(yùn)營(yíng)商一開(kāi)始?jí)焊鶝](méi)意識(shí)到“手機(jī)短消息服務(wù)”的重要意義,以為在消費(fèi)者眼中手機(jī)最重要的功能就是打電話而已。直到手機(jī)用戶們發(fā)現(xiàn)了“手機(jī)短消息服務(wù)”功能,并瘋狂地愛(ài)上了它之后,歐洲電信運(yùn)營(yíng)商們才如夢(mèng)初醒,意識(shí)到這一發(fā)明將成為一項(xiàng)永不干涸的滾滾財(cái)源—從那以后,幾乎每個(gè)手機(jī)用戶都發(fā)送過(guò)手機(jī)短信。