18世纪末以来,欧洲各国城市人口激增,不得不从远处贩运食物,长途运输中的食物保鲜就成了一个亟待解决的问题。
1822年,英国物理学家法拉第不断进行实验,发现氨、二氧化碳之类气体在高压下会发生变化,转化为液体,而压力降低后,这些液体又重新变成气体。这种现象真的很有趣。后来,人们还发现,液体在变成气体的过程中能将热量带走,从而降低周围环境的温度。1834年,美国工程师雅可比·帕金斯根据这个原理,制成了第一台压缩式制冷技术的冰箱。
1873年,德国化学家林德总结了前人的经验,开发出一种利用氨的冷冻机。它的工作原理是对氨加压,使之液化,让液氨从小孔喷出,回到气体状态,使之大量吸热,导致温度下降。然后回收氨气,再度加压使之液化。
1913年,美国的芝加哥生产出了“多美乐”牌电冰箱,这是世界上第一台实用的家庭电冰箱。1916年,美国生产的电冰箱共有12个牌号。这些冰箱价格昂贵,工作可靠性差,而且大部分为分离式结构,即由互相分离的冷藏柜和制冷系统组成。
1923年,瑞典人布拉廷和明达通过刻苦钻研,最后利用冷冻机的原理,发明了依靠电力运行的电冰箱。
1926年美国又制成了外壳为钢板的电冰箱,它比木壳冰箱体积小,且使用寿命长。1929年,通用电器公司又制成了冰藏室和冰冻室分开的组合式冰箱。
1930年,美国人认为氟利昂是制作冰箱的理想气体,就首先以氟利昂代替液氨作为一种冷冻液,生产成批的电冰箱。
第二次世界大战期间,由于贮存和运输军粮的需要,冷冻工业受到重视,得到空前发展。不久,食品工业和食品市场产生了令人意想不到的变化,人们不断购买冷冻食品。而伴随着冷冻食品的流行,电冰箱也进入了寻常百姓家。
1933年,美国费里吉代尔公司制成了一种密封于钢板壳体之中的自动润滑的压缩机,比较省电。用上这种压缩机之后,现代冰箱就基本定型了。
可是,现在人们发现,氟利昂的释放能令大气臭氧层变得越来越稀薄,而臭氧层是保护地球的重要物质。因此,更符合环保要求的无氟冰箱越来越受到人们的推崇。
065洗衣机的由来
洗衣机问世之前,人们只能用很简单的方法洗涤衣服。要么用手搓,要么用棒槌打。当然,也有人想出了聪明的主意,把衣服放在桶里,利用捣衣杵搅动,达到去除污垢的效果。
1782年,英国家具商西格尔突发奇想,设计出一种非常原始的洗衣机。它是在三角形木桶内,安装了一个别具功效的笼子。这种笼子所用的原料是木条,笼子两端有个支点,可用摇柄转动。但它用起来非常麻烦,注水、倒水都要用双手完成,要想把衣服漂洗干净,费时很长。
1858年,美国人史密斯通过细心研制,改良了洗衣桶和捣衣杵,使它们机械化。他设计了一个竖立的木桶,用手摇曲柄转动桶里的捣衣杵。人们觉得他改良的洗衣机很好用。但是,他并不满足于自己的研究成果,又给它添加了一个回动齿轮,使捣衣杵能够前后转动。
1874年,美国人比尔·布莱克斯顿又对木制洗衣机进行改进。他改进的洗衣机主体为一个木桶,桶中心装有六个拨爪。其工作原理是摇动手柄使拨爪转动,拖着衣服在木桶皂液中游动,在水流冲刷下达到洗涤的目的。
1880年,蒸汽洗衣机问世,大大提高了洗衣效率。1906年,美国芝加哥人费歇不断进行实验,终于开发出世界上第一台电动洗衣机。这种洗衣机有一个卧式转筒,其运转全靠一个发动机进行驱动。到了1920年,美国的玛依塔格公司研制成功第一台铸铝筒体洗衣机。
1924年,纽约州赛维奇武器公司通过不断研发,发明了一种电动洗衣甩干两用机。洗衣时,须把洗衣桶倾斜45°,使它和一个慢转齿轮啮合,然后提起装满湿衣物的桶,竖放在另一个快转驱动轴上,把水甩掉即可。
20世纪30年代中期,美国本德克斯航空公司的一家分公司研制出第一台自动洗衣机。衣物的洗涤、漂清和甩干都在一台机械里完成,并且利用自动定时器控制不同的洗涤循环,使用起来十分方便,深受家庭主妇欢迎。从某种意义上说,它已经同现代的洗衣机很接近了。
到20世纪40年代末,美国的厂家开始对自动洗衣机进行进一步研究,电热水器和水泵相继被制造出来,并受到人们的喜爱。50年代初期,转筒式烘干机也出现了,这种机器能够将热空气吹向转筒,使衣物由湿变干。
现在,又出现了全自动洗衣烘干机。在这种机器的运转过程中,衣服的浸、洗、冲、甩、烘等一系列工作,全部用电子计时开关以及监测速度和温度的感应器来控制,放入衣物,按下开关,就能自动操作,人不必在旁操作。
066电风扇的由来
电风扇的前身是机械风扇。机械风扇起源于1830年。当时有一个叫詹姆斯·拜伦的美国人,他从对钟表的结构的观察研究中受到启发,发明了一种可以固定在天花板上、用发条驱动的机械风扇。但是这种风扇需要人爬上梯子去上发条,所以令人感到麻烦。
1872年,法国人约瑟夫研制出一种靠发条蜗轮启动、用齿轮链条装置传动的机械风扇。这种风扇比拜伦发明的机械风扇更加精致,使用起来也很方便。
1880年,美国发明家舒乐第一次将叶片直接装在电动机上,这就是世界上最早的电风扇。
如今的电风扇又有了飞速的发展,构思设计更巧妙,款式更丰富,功能也趋向多样化、现代化。
067空调的由来
地球的天气状况总是不断地发生着变化,因此人们总是希望想出一个办法,使温度保持在令人舒适的状态下。
人们发现了一幅绘于公元前2500年的埃及壁画,画上描绘了这样一幅图景:一些奴隶用扇子扇一些有孔的水罐进行,周围的人非常高兴,似乎感到浑身凉快。看起来,早在古埃及,聪明的人们就发明了原始而又方便的降低室温的方法。
到了近代,纺织业蓬勃发展。而棉花在机械化运作中需要保持湿度,这个问题如果得不到解决,纺织工业就很难得到进一步的发展。一个名叫威廉斯·凯瑞尔的博士通过多次实验,终于发明了蒸雾空气洗涤器。它不仅能湿化空气,还有使空气冷却的功能。不过,这种蒸发器毕竟与空调不同,谁会把一个轰轰作响的庞然大物搬回家呢?
家用空调机是由美国工程师多西发明的。1881年7月,美国总统格菲尔德在华盛顿车站遭到枪击,人们把他送进医院进行抢救。手术后,格菲尔德需要在医院休养一段时间。可是,当时正值盛夏,病房里温度很高,使这位总统得不到正常的休息。
有关部门把解决这个难题的任务交给了一个叫多西的矿山工程师。多西根据空气受到压缩时放热的原理,在医院里装了一台空气压缩机。这样,就使病房的温度从36℃降至25℃。这台空气调节器让总统感到十分舒适。
1911年,美国人威利斯·卡里尔获得了发明空调机的专利。他从1902年开始,一直在纽约市布鲁克林区一家印刷厂研究空气湿度的调节问题。他于1904年设计出带有至今仍在被使用的喷水过滤装置的空调机,于1911年绘制出供设计空调设备时计算使用的空气温度曲线图。
1926年,美国人舒茨和谢尔曼开始研制自主式家用空调设备。1931年,他们申请了窗式空调机的专利。
1923~1929年,空调机首先在美国的一些政府部门得到应用。从30年代起,空调越来越受到人们的青睐,被广泛用于剧场、影院、商场、办公室以及火车、汽车、轮船之上,并且进入家庭,成为人们的生活必需品。
068电子游戏机的由来
电子游戏机因其娱乐性、操作性、挑战性等特点,成为全世界青少年爱不释手的玩具。它最早是由美国人威廉·米勒发明的。
米勒青年时很贫困,为了谋生,他曾在一家财务公司任职。通过不断努力,他终于成为一家分公司的经理。1958年他开始担任电脑设计员,于是对电脑有了深刻的认识。
1969年,他开设了属于自己的第一家电脑公司,但只是做一些软件设计的工作。1975年,他研制出了一台小型电脑游戏机。但由于技术原因,这种机器不但没有产生影响,反而使他的公司倒闭。
1976年9月,威廉·米勒以仅有的一万美元大量收购电脑零件,改装成电脑后再以平价出售。接着,他又开设了电脑游戏机店。他的电子游戏机由于其技术问题得到克服,深受人们欢迎,销售量越来越高,他也成为电子游戏王国的开拓者。
后来,随着技术开发速度的加快,电子游戏机开始风靡世界。现在电子游戏机已经演变出手掌机、网络电脑游戏机等各类电子游戏玩具,深受广大青少年的欢迎。
069吸尘器的由来
早在19世纪英国的维多利亚女王时代,就出现了一种运用折叠风箱(俗称皮老虎)的原理来吸尘的机器。它由两个人操作,风箱将机内空气吸出以后,形成相对真空,软管吸嘴就将地面上的灰尘吸进风箱。然而,这种机器有较大的弊病,一旦重复操作,往往又会吹出灰尘来,弄得乌烟瘴气,效果不大理想。
1901年,一种号称经过了改进的“新产品”——列车车厢清洁机在英国伦敦莱斯特广场的帝国音乐厅进行操作表演。它虽然能吸一些灰尘,但更多的时候适得其反,鼓起滚滚灰尘,几乎把围观者吓跑。
此时,一个名叫休伯特·布斯的旁观者却从中受到启发。他连忙跑回家里,趴在地板上,用手帕蒙住嘴巴,向着地面使劲地吸着。结果,手帕被蒙上了一层尘埃。当家人以为他精神失常时,他却喜出望外地宣布大功告成。
布斯得出了结论:对灰尘宜“吸”不宜“吹”;滤布可以阻拦灰尘,又能使空气通过。不久,他制成了一种吸尘器,用强力电泵把空气吸入软管,还采用布来过滤。
然而,布斯发明的第一台吸尘器体积太大,噪声也难以被消除,被称为“吵死人的怪魔”,多次受到警察机构的干涉。
但布斯可不管这些,很快,他成立了一家真空吸尘公司。这家公司并不出售吸尘器,而只是一家专为居民打扫卫生的服务公司。公司里的职员穿着统一的制服,乘坐马车,挨家挨户去吸尘去灰。
1902年,布斯的服务公司接到一项特殊的生意,就是到西敏寺去清理爱德华七世用过的地毯。这个消息一公布,人们就开始喜欢这家公司了,公司的生意越来越红火。
1906年以后,布斯制成家庭用的小型吸尘器。这种吸尘器虽然号称“小型机”,实际重量却有88磅之多,还是显得太笨重了。
1907年,在美国的俄亥俄州,斯班格拉通过不断实验,终于制成了较轻的吸尘器。它的工作原理是用电扇造成真空,将尘埃吸入机器,然后使之进入一个口袋。
1908年,一种装有轮子的“O”型真空吸尘器出现。在这种机器中,吸尘袋附在长柄上,非常实用。这种机器一问世就受到人们的广泛欢迎,销路相当好。
070计算机的由来
在近代,英国数学家巴贝奇是第一个在计算机研究方面有建树的学者。1834年,他提出一种设想,说可以用穿孔卡片携带计算指令,对计算过程进行控制。他还设计了包括控制部分、运算部分和存贮部分的机械式计算机。可是,由于受到时代的限制,他并没有制造出计算机。
继巴贝奇之后,19世纪80年代,霍尔瑞斯发明了一种卡片穿孔机,对计算机的创造有很大启示。卡片穿孔机在以后几十年里曾经过多次改进,这些成果与万尼瓦尔·布什设计的微分分析机一起,为计算机的研究提供了重要的理论基础。
从1935年到1945年,科学家们开始对计算机进行新角度的研究与开发。在这一时期,一些计算机成果相继问世,事实上,它们是美国、英国、德国的众多科学家共同劳动的结果。
1937年,艾伦·图灵还在哈佛大学物理系攻读研究生。他在读书的间隙,对计算机产生了浓厚的兴趣,设计了一种与巴贝奇方案类似的计算机。1938年,图灵在破译德国加密机的工作中,发现了计算机的数学原理。
到了1939年,国际商业机器公司对图灵的研究投入了越来越多的关注,派了四个有经验的工程师与年轻的图灵合作,共同攻克计算机研究方面的难关。
从20世纪30年代后期直到二战期间,科学家们开发出了一系列高尖端的产品,比如利用继电器和电线来完成数学计算的电动机器。因为这些机器采用机械运动的方式寄存数据,有些就被称为“模拟计算机”,而与后世的“数字式计算机”相区别。但是在起初的“模拟计算机”中,还没有出现一台机电式计算机。
1944年,图灵的努力终于有了结果,第一台机电式计算机被他创造出来了,“模拟计算机”中又出现了新的成员。虽然这台计算机每秒仅能运算三次,但它的出现,毕竟是计算机应用迈出的第一步,仍然有着不可忽视的意义。这种机器被命名为“图灵机”。
1945年底,一台名为“埃尼阿克”的机器问世,它是世界上第一台电子计算机。这台计算机由控制、运算、存贮、输入、输出五部分组成,每秒钟运算5000次,但是它巨大无比,差不多占了十间房子的面积,它的实际造价也高达48万美元。
计算机虽然被发明出来了,但这些机器运行速度相当慢,体积大,存储量小。即使如此,它仍然被派上了大用场。“埃尼阿克”先是在费城的摩尔学院运转,继而又成为美国海军的利器,进入了马里兰的阿伯丁试验场,专门进行导弹的测算。
早期的计算机大多用于军事。除了“埃尼阿克”,军人们还利用巨人计算机来破解敌方的密码,让MARK1描绘导弹弹道轨线、计算核反应堆的燃料需求,确定远程导弹的目标。
20世纪是计算机的时代:1945年,电子管终于取代了继电器,第一代电子计算机问世;1956年,晶体管又取代电子管,第二代电子计算机问世;60年代,集成电路取代晶体管,第三代计算机问世;70年代,大规模集成电路取代集成电路,第四代电子计算机又出现;80年代以来,超大规模集成电路被制造出来,电子计算机的发展又走上一个新的台阶。
集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路的发展,使计算机不断向小型化和微型化发展,同时使人们的时空观念发生了巨大的改变。
071微波炉的由来
微波烹调是继取火方法被发明出来以后,烹调技术史上的又一项革新。因为它根本就不用火,无论是直接用火,还是间接用火,都与微波炉无缘。