指南针的发明
我们设想一下，在人迹罕至的深山密林里，在漫无边际的沙漠荒野中，或者颠簸在波涛汹涌的汪洋上，人们怎样来辨别方向呢？
也许我们脱口就能回答：白天，可以根据太阳来测定方向；晚上，有明亮的北极星指引我们。
可是，要是遇上阴雨连绵，终日不见阳光，或者黑夜沉沉，根本就没有星星闪烁，这时，又怎么办呢？
中华民族的祖先很早就发明了航行的眼睛——指南针，有了它，航海、航空、勘察、探险，就不会迷路了。
指南针是什么东西做的呢？我们伟大的祖先又是怎样发明它的呢？
指南针是磁铁做成的。磁铁又叫“吸铁石”，在古代称作“慈石”。因为它像一个慈祥的母亲吸引自己的孩子一样，一碰到铁就把它吸住。后来，人们称它为“磁石”或“磁铁”。
两千多年前，我们的祖先就发现了磁铁，并且知道它能吸铁。说到磁铁的吸铁功能，还有这么一个有趣的传说：秦始皇统一中国之后，建造了一个富丽堂皇的阿房宫。阿房宫中有一个磁石门，完全用磁铁造成。如果有谁带着铁器想去行刺，只要经过那里，磁石门就会把这个人吸住。
另外，古书上还记载过另一个故事：汉武帝时期，有个聪明人献给汉武帝一种斗棋，这种棋子一放在棋盘上，就会互相碰击，自动斗起来。汉武帝看了非常惊奇。其实，这种棋子并不奇怪，它们都是用磁石做的，所以有磁性，能互相吸引碰击，只不过汉武帝不懂这个道理而已。
知道了磁铁的特点后，战国时代的祖先发明了一种叫做“司南”的磁铁指南仪器。“司”的意思是掌管，司南也就是专门掌管指示南方的仪器。
根据后人考证，司南的样子像一把汤匙，有一根长柄和光滑的圆底，把它放在一个特别光滑的“地盘”上，来指示方向位置。
这个“汤匙”是用磁铁制成的，它的磁性南极那头被雕琢成长柄以指示方向，它的圆底是重心所在，磨得特别光滑，放在地盘上，只要把柄轻轻一转，静止下来后长柄所指的方向便是南方。
由于它在使用时必须配有地盘，所以也有人把它叫做“罗盘针”。司南可以说是世界上最早出现的指南针。但由于司南由天然的磁石磨制成，而在强烈的震动和高温的情况下，磁石容易失去磁性。再说“司南”在使用时还必须有平滑的地盘，这就显得很不方便。
北宋后期（公元11世纪），人们发现钢铁在磁石上磨过之后也会带上磁性，而且比较稳固，于是就出现了人造磁铁。
人造磁铁的发现，促成了“指南鱼”的出现，把测方向的仪器水平又向前推了一大步。
指南鱼用一块薄薄的磁化钢片制成，形状像一条鱼，它的鱼头是磁南极，鱼尾是磁北极，鱼的肚皮部分凹下去一些，使它像小船一样，可以浮在水面上。让浮在水面上的指南鱼自由转动，等到静止时，鱼头总是指着南方。指南鱼比起司南来，在携带和使用方面都方便多了。
钢片指南鱼发明不久，人们把钢针放在磁铁上磨，使钢针变成了磁针。这种经过人工传磁的钢针，就成了现在的指南针。
北宋著名科学家沈括在他的著作《梦溪笔谈》中记述了当时指南针的4种装置方式：第一种“水浮法”，将磁针横贯灯芯草，让它浮在水面上：其二为“指甲旋定法”，把磁针放在手指甲面上，使它轻轻转动，由于手指甲很光滑，磁针就和司南一样，旋转自如，静止后指南；第三是“碗唇旋定法”，把磁针放在光滑的碗口边上；最后为“缕悬法”，在磁针中部涂一些蜡，粘上一根细丝线，把细丝线挂在没有风的地方。这4种方法可以说是世界上指南针使用方法的最早记载。
指南针的出现为航海提供了一件重要的必备工具，弥补了原有测量方向技术的缺陷，使人们在大海上航行时不再迷失航向、偏离航线，避免了大量的海难事故，开创了一个人类航海活动的新纪元。中国明朝是航海交通事业的繁盛时期，明初郑和七次下西洋的航海壮举，皆得益于指南针之助。指南针传入欧洲后，促成了欧洲近代大航海时代的到来，谱写了世界历史的辉煌新篇。
因此，英国著名的科技史专家李约瑟博士认真地评价指南针的发明。他说，指南针在航海中的应用，是“航海技艺方面的巨大改革”，它把“原始航海时代推进到终点”，“预示了计量航海时代的来临”。所以指南针，就是人类在茫茫大海上航行最明亮的眼睛。
轮的制造
物理学告诉我们：相对运动的物体间的摩擦力是压力与摩擦系数的乘积。压力通常与重量成正比，而要搬动的重物的重量是一定的，要想省力，只有减少摩擦系数。而滚动摩擦系数比滑动摩擦系数小几个数量级。比如：一个100千克的物体放在粗糙水平面上用水平的力拉要用40千克的力，但同样的重物，如果在下面放上适当的轮子，在同样的路面上拉，或许只要5~8千克的力就够了。这样不仅省力，拉起来也快多了。通常轮子越圆、越硬，地面越硬、越平，拉起来就越省力、越快。
我们现在无法确知是什么人在什么时候发明了轮，但我们知道必须用轮的车是生活在美索不达米亚平原底格里斯河流域和幼发拉底河流域之间的苏美尔人发明的。也就是说最晚在这个时候已经发明了轮。
我们完全可以设想一个轮的出现过程：也许很早以前，在围捕野兽的过程中，已经有人注意到了石块沿着斜坡的滚动。后来在搬运重物的过程中，某个聪明人想到了在重物下垫上圆形的树木代替石块，然后又发展成在两块厚的圆木板中间穿上轴，轴与重物相连，这样轮和原始的车都有了。在此基础上，为了减轻重量，在不影响强度的前提下，将圆木板部分凿通，这就与现代的轮相近了。在公元前两千年前后，中东就有了一种作战用的轻快的马拉车，其车轮又有了很大的改进。它是用木条弯成圆形并用木条做成辐条而做成的漂亮的辐式车轮，这样就更接近现代的车轮了。
在我国古代，传说几千年前，我们的祖先黄帝为了打败蚩尤发明了指南车，其车轮所起的作用已不是简单的将滑动摩擦变为滚动摩擦了。其构造的精巧和复杂也不是一般的车所能比的了。
有了轮，便很快有了原始的粗糙的车。无论这车是用于运送重物还是用于战争；也无论它是用牛和马来拉还是用人来拉，重要的是：人类用自己的智慧使得以前根本搬不走的东西运送起来变得轻松容易多了。
人力车和畜力车
直到今天，当各种先进的运输车辆层出不穷的时候，在世界上很多地方还能见到人力车，以及畜力车。
我们知道：人力车不只是载重量比直接的肩挑背负大得多，而且也省时许多。它是人类最早使用的车辆之一。但人力是极为有限的，所以不能像大载重汽车一样安上几十个车轮，放上沉重的货物让人拉。一般的人力车也就两三轮或独轮。
在我国，人力车有着悠久的历史。在公元前1600年的商代，已造出了辐式车轮的两轮轻便车。秦汉时称人力两轮车为“辇”，一般为王公贵族所乘。独轮车一般用于那些道路狭窄到只能容下一轮的地方。这种车在山区特别有效因而也特别常见。
说到近代的人力车，人们恐怕马上会想到骆驼祥子拉的人力车。拉起从车厢伸出的辕杆，乘客便往后一仰，很舒服地躺在靠背上。这样的乘坐姿势也使得拉车的人轻松省力一些。这种车源于日本，故称“东洋车”。现在，在我们国家一些地方兴起了人力车，只是现在所用的车都是脚踩的三轮。除了拉人的人力车外，还有拉货的架子车和行李车。
有一种人力车恐怕没有人不知道，那就是自行车。虽名字叫自行车，但不用力踩它，它自己是不会走的，所以叫它脚踏车是没错的了。
自行车最早起源于法国。1791年，法国人C．西弗拉克在玩具木马上加装两个木轮，乘骑者用脚在地面上撑动行进，称为木马轮。1817年，法国人K．德莱斯发明了能转向的木马轮。1839年，苏格兰人K．麦克米伦将轮子改为钢结构，且前小后大，用连着后轮的脚踏板驱动。1874年，英国人H．J．劳森在两轮车上安上链条、链轮等传动机构，用以转动后轮驱动前轮，并可改变链轮的传动速比。这就成了现代五花八门的自行车的雏形。再往后，有了轮胎和菱形车架，便有了现代的自行车。
自行车发展到今天，人们根据各种特殊的需要设计的各种类型的自行车，除了常见的普通的自行车外，还有各种轻便自行车、载重自行车、赛车，以及轮胎特制的山地自行车，还有车轮较小的适合妇女、儿童骑的小轮自行车和无横杠自行车。总之是五花八门，不一而足。
由于道路拥挤以及汽车带来的严重的空气污染问题等原因，自行车在西方国家又重新流行起来。在我们国家就更不用说了。在广大的农村，从走亲戚到逛街，人们已经习惯骑自行车而不愿步行了。
自行车
自行车，又叫单车或脚踏车，是一种方便而廉价的交通工具。自行车结构虽然简单，但它从发明到基本定型前后共花了70到80年的时间。世界上最早的自行车据说是法国人西夫拉克发明的。他于1790年在玩具木马腿上安装两个轮子，人骑在木马上用脚交替蹬地向前滑行。没有车把，也没有车闸，两个轮子一前一后装在托架上，靠骑车人两脚踏地所产生的推力前进，这是世界上第一辆自行车。1831年，德国人卡尔·德莱斯发明了带车把的木制两轮车。这种车仍旧是用脚蹬地向前滑行，但由于有了车把，可沿直线或曲线作长距离滑行，速度大大提高。1839年，苏格兰铁匠麦克米伦制成第一辆作为骑乘代步工具的实用自行车，车身为钢铁结构，并安装曲柄连杆，骑车人用两脚踩动两根长杠杆，车子就向前跑去。骑车人的脚离开地面了，速度大大加快了。这辆车现在陈列在英国伦敦科学博物馆内。
1861年，法国马车匠米肖与儿子欧内斯特在巴黎制成前轮大、后轮小、两个脚蹬子直接带动前轮的脚踏车，并且安鞍座，1866年获得美国专利，“自行车”一词首先在专利中出现。1869年法国人吉尔梅发明了用链条驱动后轮的自行车。其脚蹬的转动传递给后轮。不幸的是吉尔梅在1870年普法战争中阵亡，他所发明的链条式自行车一直沉睡在粮仓中不为外人所知。1870年英国人斯塔利也设计了一辆前轮大后轮小的脚踏车，车轮用钢丝作轮辐。1867年英国人哈里·劳森也同样完成了链条传动自行车的设计，成为现代脚踏车设计的蓝本。1879年加以改良，增设齿轮装置，还装有今天沿用的曲柄和脚蹬子。1885年斯塔利制成首台样车“漫游者”安全脚踏车。自行车经过90多年的发展和完善，至此具备了现代脚踏车的主要特点。1888年美国邓禄普发明的充气车轮被用在自行车上，在内胎里打进空气，用外胎包住。
提高了自行车耐冲击和抗震能力，骑起来舒服省力、速度又快。后来又在车座下加了弹簧，在旋转部分使用了滚珠轴承，闸和飞轮等也分别作了改进。到了1890年，自行车的构造和现在几乎完全一样了。
摩托车
与今天用各种发动机驱动的交通工具相比，无论是人力车还是畜力车，在速度和载重量上都是小巫见大巫。在今天各种新奇漂亮的动力车中，有一种车以它独特的魅力受到越来越多的人特别是年轻人的喜爱，这种车就是摩托车。
摩托车有两轮的或三轮的。那种带拖斗的三轮摩托车一般用于军队的摩托化部队，现在的五花八门、性能优良的摩托车多是两轮的。用途十分地广泛，除了很方便地用于个人出门办事，还可用于执行巡逻、通信和客货运输等任务。它还有两项广为人知的用途就是用于比赛和作特技表演。
第一辆摩托车是1884年英国人E．布特勒制成的一辆三轮摩托车。1885年德国人G．达姆勒制成了用单缸风冷式汽油机驱动的三轮摩托车。在此基础上，法国、比利时等国先后制成了有实用价值的摩托车。自19世纪末以来，摩托车的结构和性能不断地得到改进和提高。到今天，已经出现了五花八门的用途各异、外形美观的摩托车。
两轮摩托车有越野型和公路型两种。越野型摩托车多装用单缸汽油机，气缸排量一般为125~400毫升。在良好的道路上行驶时，时速可达到150千米。这种车适用的范围较广，经过改装可用作越野赛车。公路型摩托车一般装有2~4缸汽油机，气缸排量在400毫升以上。这种车在公路上行驶时，车速可达到每小时200千米，适合长途旅行。这种车也可作为公路快速赛车。
哈利·戴维森厂生产的最新摩托车V-Rod随着摩托车制造技术的提高，摩托车的车型也越来越多，出现了小轮摩托车和机器脚踏车。
小轮摩托车结构轻巧，座位低，行止方便，特别适合在城市内使用。机器脚踏车是融摩托车与自行车于一体的车型。安装有气缸排量不大于50毫升的小型汽油机，同时又装有用脚踏驱动的机构。机器脚踏车有的是专门制造的，有的就是在自行车上加装汽油机和传动装置而成的。
虽然摩托车的车型众多，但著名的摩托车生产厂家却并不很多。但就是这为数不多的几家成功的摩托车生产厂家生产出了众多的世界级的名牌靓车。在我国，最广为人知的并且许多年轻人梦寐以求的进口摩托车当属日本产的“本田”和“雅马哈”。我国自己生产的“幸福”摩托车也正赢得越来越多的人的青睐。
