天下名人世界上卓越的20位发明家-第4章
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行驶速度都有显著的提高。
1823年5月30日，英国国会通过了火车法案。但是当时还没有一家专门的机车制造工厂。6月，斯蒂芬逊和皮斯及迈克（制造锻铁钢轨的铁工厂主）决定共同出资，合作开设一家机车制造工厂。这是世界上第一个机车制造工厂。他们在纽塞的福街购买了土地，雇佣工人开始为斯托克顿及达灵顿公司制造两部火车头。
斯蒂芬逊在这种机车的对轮上首次采用了联轴组装，使机车的性能比过去大大提高了一步。
为了防止温度太高引起锅炉破裂，斯蒂芬逊从薄玻璃杯传热快、不会炸裂中得到启示，没有采用增加锅炉壁厚度的办法，而是在锅炉的烟道中添置了一些预热管，使废热气从管外经过。这样，加入锅炉的冷水先经过预热管预热。然后再进入锅炉，就可以避免加入冷水时，因温度剧烈变化引起锅炉破裂。
为了流通空气，减少噪音，斯蒂芬逊把汽缸里的废汽，用小管通到烟筒里去，利用小管里蒸汽向上冲力，使煤烟出得比原来更通畅，使炉膛中的空气循环加快，煤也就烧得更欢了。
经过这一系列的改进，斯蒂芬逊终于造出了牵引力大、运行安全的机车“旅行1号”。1825年9月27日，斯蒂芬逊亲自驾驶这辆机车在斯托克顿—达灵顿铁路上成功进行了试车表演。
不久，英国政府决定，在利物浦和曼彻斯特两大城市之间修筑一条铁路。斯蒂芬逊被聘请为负责修筑这条铁路的工程师。在当时的条件下，这是一项规模空前的大工程。他和工人们一起，克服了重重困难，很快就把这条铁路修成了。与此同时，斯蒂芬逊继续致力于火车的研究和改进工作，并与他的儿子罗伯特·斯蒂芬逊一起，设计制造了一台取名“火箭号”的新火车头。
斯蒂芬逊在研制火车方面取得的巨大成功，大大鼓舞了人们研制火车的兴趣。1829年10月，在利物浦附近的赖布尔，举行了一次火车比赛。应征参加这次比赛的共有三列火车，一辆马拉车，比赛刚开始，有一列火车因为锅炉破裂，退出了比赛。另一列火车跑了44公里，因为汽缸破裂而失败。惟有斯蒂芬逊的火车——“火箭号”，以46。4公里的时速（平均时速22。6公里），拖着17吨重的货物，安全行驶112。6公里，顺利到达终点站曼彻斯特。它的速度比那辆四套马车高出两倍以上，荣获比赛冠军。
从此，火车得到了人们普遍的称赞和重视，正式登上历史舞台，使陆上交通运输的发展，进入了一个新的时期。
1848年，终生致力于发展铁路交通运输事业的斯蒂芬逊与世长辞，终年67岁。
——传世佳言——
既然基础等于零，那就从零开始吧。
第8章 德莱斯
姓名：德莱斯
出生地：德国
生卒年：1785…1851年
历史评价
德莱斯是世界公认的第一辆真正自行车的发明者。
德莱斯原是一个看林人，每天都要从一片林子走到另一片林子，多年走路的辛苦，激起了他想发明一种交通工具的欲望。他想：如果人能坐在轮子上，那不就走得更快了吗！就这样，德莱斯开始设计和制造自行车。他用两个木轮、一个鞍座、一个安在前轮上起控制作用的车把，制成了一辆轮车。人坐在车上，用双脚蹬地驱动木轮运动。这辆车被世界公认为第一辆真正的自行车。就这样，世界上第一辆自行车问世了。
1817年，德莱斯第一次骑自行车旅游，一路上受尽人们的讥笑……他决心用事实来回答这种讥笑。一次比赛，他骑车4小时通过的距离，马拉车却用了15个小时。尽管如此，仍然没有一家厂商愿意生产、出售这种自行车。
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1791年，法国人西弗拉克发明了最原始的自行车。它只有两个轮子而没传动装置，人骑在上面，需用两脚登地驱车向前滚动。
1801年，俄国人阿尔塔马诺夫设计出世界上第一辆用踏板踩动的自行车。
1817年，德国人德莱斯在自行车上安装了方向舵。
1839年，苏格兰人麦克米伦制造出木制车轮，装实心橡胶轮胎，前轮小、后轮大，坐垫较低，装有脚踏板曲柄连杆装置的自行车。同年，他又将木质自行车改为铁制自行车。
1867年，英国人麦迪逊设计出第一辆装有钢丝辐条的自行车。
1869年，在德国斯图加特出现了由后轮导向和驱动的自行车，同时车上采用了滚珠轴承、飞轮、脚刹、弹簧等部件。
1886年，英国人詹姆斯把自行车前后轮改为大小相同，并增加了链条。
1887年，德国曼内斯公司将无缝钢管首先用于自行车生产。
1888年，英国人邓洛普用橡胶制造出内胎，用皮革制造出外胎，以此作为自行车的充气轮胎。从此，基本奠定了现代自行车的雏形。
1839年，苏格兰人麦克米伦发明了脚蹬，装在自行车前轮上，使自行车技术大大提高了一步。此后几十年中，涌现出了各种各样的自行车，如风帆自行车、水上踏车、冰上自行车、五轮自行车，自行车逐渐成为大众化的交通工具。以后随着充气轮胎、链条等的出现，自行车的结构越来越完善。
德莱斯还发明了绞肉机、打字机等，都能减轻劳动强度。铁路工人在铁轨上利用人力推进的小车，也是德莱斯发明的，所以称它为“德莱斯”。
——传世佳言——
好动与不满足是进步的第一必需品。
——爱迪生
第9章 达盖尔
姓名：路易斯·达盖尔
出生地：法国耐尔
生卒年：1789…1851年
历史评价
达盖尔对于人类进步的最主要的贡献在于发明了达盖尔式照相法，一种最早的实用摄影方法，以及后来根据此原理而研制成功的世界上第一台照相机。他是照相技术及照相机的发明人，被誉为“现代摄影之父”。
路易斯·达盖尔于1789年11月18日出生在法国南部的一个有着悠久历史的小镇——耐尔。达盖尔的父母有着极高的艺术修养，父亲是当地的一名法官，很注意培养儿子的思想修养。他时常用典型法兰西式的美德教育他，要他信守义务，勤奋守法。母亲是一位不凡俗的女人，她是当地一位行政长官的女儿，对哲学和天文学都很有兴趣，尤其是对绘画着迷。达盖尔的成长深受母亲的影响，早在中学时代，他就爱上了绘画，并立志把绘画作为自己终身为之奋斗的事业。
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1816年尼埃普斯用自己定名为“人工魔眼”的透镜装配成第一架照相机，并使用它后出一些不能耐光的负像照片。
1826年尼埃普斯拍出了目前仍保存良好的最早的照片。
1839年达盖尔发明银板照相法。
1847年阿贝·涅普斯利用玻璃感光版代替泰尔鲍脱所用的感光纸，为整个近代的负片——正片摄影法奠定了基础。
1860年威依教授首先将水银弧光灯作为人工照明应用于摄影。
1880年阿布尼首先将对苯二酚（几奴尼）应用于摄影冲洗。
1887年米特首先将镁粉闪光应用于摄影工作。
1889年欧洲最早的胶卷由佛兰契博士用柯达第1号照相机摄制成功。
达盖尔当时就读的中学，实行的是严厉的欧洲传统教育方法，课程呆板，内容繁多。但是在课外，父母是他最好的辅导老师，教他许许多多丰富且很有兴趣的知识。父亲经常带着孩子们去散步，让他们充分领略大自然的雄浑之美。有的时候，他们徜徉在树林里，观察树干是多么巧妙地分出树枝、长出树叶来；有的时候，他们登上山顶，欣赏彩霞云海，讨论着雾雨雷电的知识。星期天，全家人租上一条小船，漫游在小镇的运河里，到了大教堂，全家人就弃船上岸，沿着螺旋形楼梯爬上塔顶，古老的小镇就落在他们的脚下，父亲会津津有味地叙述法兰西王朝的历史，还有法兰克人与盎格鲁·撒克逊人之间的战争。达盖尔特别喜欢观察塔顶上大钟的构造，仔细琢磨那许多奇奇怪怪的齿轮究竟是怎样工作的。这时候，母亲还会耐心地向达盖尔介绍周围美丽的自然景观的画法、明暗度的对比、色调的掌握。所有这一切，对于达盖尔后来发明以他的名字命名的达盖尔式照相法及照相机有着很大的益处。
一生从事法律研究的父亲特别钟爱当时欧洲伟大的文学家歌德的作品，能够整段整段地背诵《浮士德》。冬日的夜晚，达盖尔总是喜欢靠在温暖的壁炉边，听父亲朗诵歌德的作品。那些气势磅礴的诗句，使他终生铭记于心。除了歌德以外，父亲还让孩子们大声地朗诵大文豪莎士比亚和英国著名诗人密尔顿的作品。他说：“作为法兰西人，要同时了解并懂得欣赏英国文学和德国文学，因为法国同这两个国家的关系源远流长。”达盖尔家里常常聚集着一大批著名的科学家或者其他方面的权威人士。他们之中有哲学家、物理学家、画家等等。这些人在达盖尔家中聚餐，边吃边讨论重要的自然科学和社会哲学话题。每次聚会时，父亲总是让孩子们静静地坐在一边旁听。达盖尔对他们充满了无限的尊敬，即使当时听不懂，也要牢牢地记住。朦胧之中，他树立了一种观念：对一些重要的知识，必须进行认真的思考；认识总不会是一致的，应该通过讨论加以统一。
父母亲的精心教育，从小耳濡目染的影响，使达盖尔逐渐成长起来了。他融合了父亲的聪明、正直和母亲的善良、温和、观察力强的优点。他从不轻易指责、伤害别人，也不会讲尖刻的语言，而是耐心观察，反应敏捷。他的动手能力极强。有一次，一辆自行车的飞轮出了毛病，达盖尔不顾母亲的反对，坚持拆下自行修理，不料拆开之后，却不知道如何重新组装起来。母亲要让女仆去请一名修理工来，了解达盖尔的父亲阻止了她。父亲平静地对母亲说：“不要管这孩子，他自己会知道怎样干的。”果然，经过对每个部件的透彻研究之后，达盖尔自己将车子组装起来了。
由于达盖尔从小就展现出了惊人的绘画天赋，尤其是画人物肖像，更是惟妙惟肖，所以他经常被镇上的居民邀去画像。画一幅逼真的肖像画要花去他不少的时间和精力。“有没有一种方法可以很快成像呢？”达盖尔一天累下来，经常这样问自己。很长一段时间里，他都在思考着怎样才能在极短的时间里画成一幅画。但他并不知道这个问题同时也在被别人思考着、探索着。
法国人尼埃普斯在1826年就已经拍出了世界上第一张永久性照片，但是这种照片需要曝光的时间长达8个小时以上，而且技术很难掌握。最遗憾的就是过了一段时间以后，照片会变暗、模糊，不能用于长期保存。
尽管如此，达盖尔听到这个消息之后，还是非常兴奋，他开始思考在此技术的基础上能否设计出一种曝光时间短的照相技术。但是，通往成功的道路总是极为漫长的，必须付出艰辛的劳动，才能体会获得胜利成果的喜悦。达盖尔朝着自己的目标一步一步地前进着，从不畏缩。
——传世佳言——
自从达盖尔摄影法介绍了精确再现世界形象和塔尔博特法负正工艺可以无限复制照片以来，许多摄影家都一直遵循着这个规范。
——迈纳·怀特
1822年，达盖尔在巴黎开办了一个名叫“西洋镜”的展览，在当时引起了轰动。这是一种用灯光的变化产生各种各样效果的画片景色展览，有点儿类似我们今天的幻灯片技术，也就是达盖尔式照相术的雏形。
1829年起，达盖尔又和尼埃普斯进行合作，共同发展和完善尼埃普斯发明的阳光照相法。他们两个人志趣相投，情同手足，开始了长达4年的合作。在合作时，他们互相激励，互相启发，新的照相法在一天天地成熟起来。但是，不幸的事情还是发生了。1833年5月5日，尼埃普斯因病在巴黎辞世，享年71岁。这不幸的事实几乎将达盖尔摧垮，经过一段时间的冥思苦想之后，他还是冷静下来，继续进行实验工作。
达盖尔在他的日记中写道：“无论发生什么事，必须首先考虑不要让事业受到损失。这是我们神圣的职责，是它把我们结合在一起，在任何情况之下，都必须坚持下去，哪怕是要付出最大的牺牲。”这是达盖尔的“精神信仰”，也是他为科学事业忘我奋斗一生的座右铭。经过长达10年的不懈努力，达盖尔终于取得了成功！达盖尔照相法是世界上第一个成功的摄影方法。它的基本思路是让一块表面上有碘化银的铜板曝光，然后蒸以水银蒸气，并用普通食盐溶液定影，就能形成永久性影像。后来，达盖尔根据此方法制成了世界上第一台照相机。他的照相机与今天我们使用的照相机基本类似，由镜头、光圈、快门、取景器和暗箱等部分组成。镜头是照相机的重要部分，景物就是通过它来结成影像的。它由不同性质不同形状的透镜组成，达盖尔照相机只有一种焦距即f=75mm；光圈是装在照相机镜头里用来调节通光量强弱的一种设备，当时的照相机设有4、11、16三种光圈；快门是用来调节光线进入镜头多少的装置；取景器决定所摄照片的范围；暗箱是一个不透光的匣子，用来放置胶片。达盖尔巧夺天工的设计一直沿用到今天。
达盖尔照相机
有了成熟的技术之后，达盖尔决定将它公之于世。1839年1月9日，在巴黎召开的法国科学学会的一次正式会议上，达盖尔式照相法及照相机由法国天文学家和物理学家阿喇尔正式宣布。这种新型的照相术最可贵的一点就是：曝光时间仅仅需要20～30分钟，大大降低了等候时间，做到了真正的方便、快捷。
在人们热烈的掌声中，达盖尔走上台介绍自己的照相技术。他那明亮的蓝色眼睛里射出纯真而坚定的光芒，铿锵有力的声音在整个大厅里回荡，也敲击着每一位与会者的心。他说道：“我们当中有谁不想揭开未来的帷幕，看一看今后的世纪里我们这门科学发展的前景和奥秘呢？在广阔而丰富的光学领域，新世纪将会带来什么样的新方法和新成果呢？”
达盖尔这份经过半年精心准备的演讲稿长达40页，总共列出了23个问题，预示了新世纪整个照相技术的发展方向。为了尽量缩短讲演时间，他只选出其中10个问题做了演说。关于摄影技术发展方向的这次历史性演讲，激发了当时整个科学界
