智慧的闪电--世界发明史话- 第18部分

元的奖金。这项奖金被现代人公认为是科学家的最高荣誉。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　火车自动挂钩的发明　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1867年）　



　　　　　我们今天看到一列长长的火车奔驰而过时，都知道各车厢之间是用自动　

挂钩连接起来的。但在19世纪中叶之前，这种挂钩还没有发明，那时连结各　

车厢的方法是用铁链子拴起来。这种办法很笨重，不仅费时费力，而且很不　

牢固，特别是一遇到列车爬坡，车厢容易脱节，往往导致翻车事故。　

　　　　　发明火车自动挂钩的是美国人哈姆尔特·詹内。詹内原来是个铁路工人，　

他看到工人们为了连接或分开一列火车的车厢，总要爬上爬下，用铁链子缠　

来绕去，工作非常艰苦，还容易发生挤伤手脚的事故，便决心发明一种新的　

连接方法，以减轻工人的劳动强度。　

　　　　　1867年的一天，詹内从一个货运站回家，他边走边在思考着火车挂钩的　

问题。突然，一群孩子挡住了他的去路，原来这些孩子正在做游戏。只见他　

们先是互相追逐，很快又变成两人一对，面对面，脚顶脚，胳膊伸直，手指　

弯曲着钩连在一起，身子向后倾斜着转圈，并不时发出阵阵欢快的笑声。　

　　　　　詹内站在旁边看得着了迷，他从孩子们手拉手的方法中得到启示，他想：　

　“要是能发明一种装置，像两只手一样钩连起来，问题不就解决了吗？”　

　　　　　詹内忘了一天的疲劳，立即回到家，动手用木头制作手的模型，使模型　

的手指弯曲着，能钩在一起，他想用这个办法解决车厢的连接问题。试验结　

果，因为木制的手不能活动而失败了。　

　　　　　詹内并不气馁，他经过多次试验改进，最后终于发明了火车的自动挂钩。　

这种挂钩是用铁铸造的，像两只手，安装在每节车厢的两端。“铁手”的掌　

心有个机关，两只“铁手”一碰，撞动了机关，就紧紧地握在一起了。要想　

分开，就启动另外的机关，两只“铁手”就又分开了。　

　　　　　火车自动挂钩的发明，使铁路工人从繁重的劳作中解放出来，为铁路运　

输提供了既安全又方便的条件。为了纪念这一发明，人们把火车自动挂钩称　

为“詹内挂钩”。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　最早的人造食品——人造黄油　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1869年）　



　　　　　人造黄油是世界上最早的人造食品。在欧洲工业革命期间，许多人离开　

土地，涌向城市和工厂，致使城市的人口迅速增长，人们食用的动物脂肪供　

不应求。为了解决这个问题，拿破仑三世命令一个叫梅热—穆里兹的法国化　

学家制造一种廉价的奶油，以帮助“增加全国的库存食品”。这位化学家于　

1869年发明了人造奶油，因为这种奶油在颜色上像珍珠，他给这种奶油起名　

为“珍珠”。但这种奶油并不适合人们的口味，产品难以推销。　


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　　　　　后来，梅热—穆里兹对人造奶油进行了改进，他用脂肪加上牛奶、少量　

的水和一种特殊成份，造出了人造黄油，并获得了专利。　

　　　　　1883年，梅热—穆里兹在英国去世。去世之前，他把人造黄油的秘密告　

诉了荷兰的一位奶油商人简·朱金和亨利·朱金两兄弟。这两兄弟开办了一　

个奶油公司，开始大量地生产人造黄油，其产品十分受欢迎，公司因此日益　

兴隆。　

　　　　　由于对人造黄油需求的增长造成了牛和其他动物脂肪的短缺，制造人造　

黄油的原料逐步发生了重大变化。人们开始用代用品生产黄油，主要是从向　

日葵子、大豆以及其他产油植物中提取所需的原料。起初使用这些代用品遇　

到过困难，由于1910年发明了加氢法（加入氢元素使脂肪变硬）问题就解决　

了。以后，又在人造黄油中加进了维生素A和维生素B，使之更像奶油。　

　　　　　按照梅热—穆里兹的理论，人们能直接把植物转变成有营养的、好消化　

的人类食物，这一理论已为后人的实践所证实。现在已经发明了完全不含奶　

的奶油代用品，甚至有一种称为“普兰尼尔”的纯植物牛奶。这些人造食品　

的生产，无疑对解决人类食物来源具有重要意义。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　电冰箱的发明　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1873年）　



　　　　　对于现代家庭来说，电冰箱是不可缺少的。有了它，才能在炎热的夏天　

保持食品的新鲜，才能造出各种清凉的饮料。　

　　　　　古时候，有钱人家让人从高山上或结冰的江河湖泊把封冻的冰块取来，　

贮存在地窖里，作为食物保鲜之用。在过去的农村里，也有一种把新鲜肉类　

或果品吊在深水井里的办法，利用水井中的低温来延长保存的时间。　

　　　　　但这些方法都比较费事，不便于家庭使用。直到制冷机发明之后，才使　

人们找到了一种更为科学的保鲜方法。　

　　　　　制冷机是怎样发明的呢？制冷原理的发现者是英国著名的物理学家法拉　

第。他在1822年发现，给氨或氯之类的气体加压，就可以使它变成液体，取　

消压力之后，它又重新变成气体。　

　　　　　50年以后，德国化学家林德提出了一个设想：如果利用法拉第发现的现　

象，先加压力使氨气液化，然后将此液化物向一个狭小的空间放出，它会立　

即蒸发成气体，同时吸收蒸发热，使周围的温度下降。如果使这一过程在密　

闭容器中反复进行，那就会实现人工冷冻。按照这一设想，林德进行了反复　

试验，终于在1873年发明了冷冻机。　

　　　　　但这种冷冻机有一个明显的缺点，就是一旦发生故障，氨气外泄，就会　

臭气逼人，影响左邻右舍。　

　　　　　为了改进冷动机，1930年美国通用汽车公司研究所所长凯特灵受一家冷　

冻公司的委托，开始研制新的冷媒。凯特灵把研制任务交给了自己的得意门　

生米吉里。米吉里和他的另外两位年轻的同事合作，经过有系统的研究，终　

于找到了二氟二氯甲烷这种最适宜的气体化合物，并通过动物试验，证明它　

无毒。他们给这种气体化合物起了个商品名叫氟利昂，并成立了一个化学公　

司，专门进行氟利昂的生产。　

　　　　　随着新冷媒氟利昂和小型制冷机的出现，电冰箱很快地进入了千家万　

户，给人们的生活带来了很大方便。　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　电话发明权的纠纷　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1876年）　



　　　　　古希腊曾经有一个名叫马拉松的人，跑了几十公里传递消息，这是现代　

马拉松长跑的起源。随着生产的发展，贸易交往增加，金融情报需要迅速传　

递。古代长跑的方式不能满足快速传递信息的要求，就是利用火车、轮船在　

五大洲、三大洋之间传递信息，也需要几天甚至几个月的时间。人们渴望有　

更迅速更方便的传递信息的办法。而电话的发明则实现了人类的这一愿望。　

　　　　　那么，电话是谁发明的呢？这里，有一段围绕发明权而发生纠纷的故事。　

　　　　　最先发明电话的，当属美国人亚历山大·贝尔。贝尔是波士顿大学的声　

音心理学教授，专门研究对聋哑人的语言教育。在研究中，他对用电来传播　

声音的问题发生了兴趣。　

　　　　　关于电话的原理，法国人波萨尔在1854年就设想把薄金属板和电线结合　

起来，从一侧向金属板讲话，通过金属板振动变成电流而由电线传送出去。　

但这个设想并未实现。后来，德国人赖茨也设想了类似的电话，同样没有成　

功。主要原因是他们都没有解决如何把声音的机械能量变成电气能量的问　

题。　

　　　　　贝尔为了解决这个问题，曾千里迢迢专程赶到华盛顿拜访著名物理学家　

约瑟夫·亨利，经过这位老科学家指点，贝尔更坚定了信心，他悉心钻研电　

学，很快就掌握了电学知识，为以后的发明打下了基础。　

　　　　　为了集中精力搞试验，1869年初夏，贝尔毅然辞去了波士顿大学教授的　

职务，专心研究电话。一次偶然的机会，他遇到了18岁的电气技师沃特森，　

两人一见如故。沃特森对贝尔的设想坚信不移，全力相助，使研究工作很快　

取得了进展。　

　　　　　贝尔的设想方案是：在随着声音而振动的金属板上装上一个开关，并使　

这个开关随声音而开或关。但是，声音的振动太快，开关是跟不上的。在这　

项研究中，由于偶尔疏忽，他在金属板和开关接触的情况下做了实验，不料，　

这次却获得了意外的成功：声音变成了电流。　

　　　　　这是什么原因呢？原来和开关相连接的金属板，现在由声音引起的振动　

在开关的线圈里产生了感应电流。这就是送话器的原理。把这个原理倒过来　

应用，就成了受话器。这样，电话发明终于成功了！　

　　　　　这是1875年6月2日的事，半年以后，即1876年2月14日，贝尔向美　

国专利局提交了电话专利的申请书。然而，就在这一天贝尔提交申请书2小　

时之后，又有一个叫耶莱夏·格雷的人也向美国专利局提交了电话专利的申　

请书。格雷的电话原理是，送话器利用的是液体电阻的变化，而受话器则和　

贝尔的相同。　

　　　　　紧接着，爱迪生于1877年发明了碳粒送话器，取得了专利权。　

　　　　　于是，三人之间开始了复杂的斗争。1892年，当时美国一家最大的电信　

公司——西方联合公司收买了格雷和爱迪生的专利权，以后它又与贝尔公司　

之间发生争夺垄断权的激烈争斗。后来西方联合公司承认贝尔的全部所有　

权，不再插手电话事业。贝尔公司则将其收入的　20％支付给对方，期限17　

年。至此，这场旷日持久的纠纷才算得到解决。　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　爱迪生与留声机　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1877年）　



　　　　　留声机是发明之王——爱迪生在一个偶然的机会下发明的，当时他才30　

岁。　

　　　　　爱迪生生于美国的俄亥俄州的米兰市。他自幼文静瘦弱，但却极富于幻　

想。他什么事都想问问，什么事都想干干。据说在5岁那年，当他看到母鸡　

孵小鸡时，也突然异想天开地蹲在鸡窝里孵起小鸡来。当他父亲把他从鸡窝　

里拉走时，他还迷惑不解地问：为什么母鸡能孵小鸡，而我却不能呢？　

　　　　　因为爱迪生太爱追根问底，以至常常问得老师张口结舌。教他的那位老　

师恼羞成怒，骂爱迪生是个小傻瓜。爱迪生的母亲一气之下让他停了学，开　

始由她自己来教育他。从此，爱迪生就失去了受正规教育的机会。此后不久，　

由于家境困难，12岁的爱迪生就开始在火车上当报童，一边卖报为生，一边　

开始自学。有一次，爱迪生碰见一个铁路小站站长的小孩遇险，他见义勇为，　

奋力抢救了这个小孩。站长感激不已，决定以教爱迪生学习收发电报技术作　

为报答。爱迪生不久即掌握了收发报技术。　

　　　　　爱迪生在工作余暇刻苦读书，如痴如迷地进行各种科学实验。　

　　　　　他长期致力于电气通讯问题的研究，特别是集中精力研究自动发报、收　

报的电报机。他的设想是：在一个纸制圆板上用切口的方式把电文刻上，旋　

转纸圆板，使一个小杠杆上下活动。如果这个小杠杆和电开关连动，就能自　

动把电报发送出去。　

　　　　　在进行这项研究的过程中，爱迪生发现了一个有趣的现象：当纸板快速　

旋转时，小杠杆就发出奇怪的声音。这是为什么呢？爱迪生经过反复思考，　

认为这一定是由于圆形纸板上刻的切口使小杠杆振动而发出的声音。　

　　　　　这一发现给了他新的启发：如果纸板上的小切口按人声音的振动刻上　

去，会不会使人的声音再现出来呢？　

　　　　　爱迪生立刻按这一想法开始进行试验。他拿一个用锡箔覆盖的圆筒，使　

它水平旋转，再使一个和振动膜相连的针尖和锡膜接触，然后大声向振动膜　

讲话，针尖就在锡膜刻上了痕迹。他的装置是，在圆筒旋转的时候，使针尖　

逐渐稍稍旁偏，以便不重走老路。这是他5天5夜连续工作，绞尽脑汁，反　

复试验才制成的装置。　

　　　　　1877年12月的一天，爱迪生进行了录音实验。他对着振动膜大声演唱　

了“玛利有一只小羊”这首民歌，针尖在圆筒的锡箔上一圈一圈地划着痕迹。　

然后，他把针尖又移回到最初的位置，再使圆筒转动。结果，它再次发出了　

和刚才唱歌时一模一样的声音。世界上第一张留声机唱片便由此诞生了。　

　　　　　今天，把唱片的机械振动再变成空气振动的旧式留声机已无人使用了，　

代替的是把机械振动变成电信号，再和收音机结合起来的电唱机了。但是，　

爱迪生的这一重大发明却是值得人们永远纪念的。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　一项有争议的发明——电灯　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1879年）　



　　　　　1979年，美国举行了一个长达一年、花费几百万美元的纪念活动，来纪　

念爱迪生发明电灯100周年。它充分反映了人们对爱迪生所做贡献的敬仰。　


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　　　　　19世纪之初，电已经引起科学界的广泛重视，许多人都在探索用电照明　

的办法。1809年，英国的戴维发明了利用碳棒之间的电弧光照明的电弧灯，　

他还实验过用电流通过白金丝产生的光来照明，但是白金丝很快就在空气中　

烧掉了。　

　　　　　1878年，已经有不少人在研制