《九十九种垃圾加一记妙想》

[英] 特雷弗·诺顿 著，《九十九种垃圾加一记妙想》

• 发明家的成就，应该归功于他们的智慧和顽强，或者，是他们的运气，还有“借鉴”并采纳其他发明家成果的眼光。

• 罗马人在英国建造了上好的马路，然而罗马灭亡之后，它们就一直荒废了。1767年，詹姆斯·瓦特骑在马背上从格拉斯哥前往伦敦，因为道路不平，马车无法行驶。到了19世纪初，终于有人想到了改良英国的道路，这都要多亏托马斯·特尔福德，他是苏格兰牧羊人的儿子，后来被称为“铺路的巨人”。到1784年，他已经铺设了1600公里道路，建造了1200座桥梁，包括威尔士的梅奈吊桥。

• 得益于一次意外的沥青溢出事故，埃德加·胡利想到了将沥青与碎石混合以制造坚固路面的方法，他将这样铺就的路称为柏油路面，并用“塔马克”的商标推广。

• 潜艇设计的先驱们遇到了两个难题：第一，他们没有在水下推进潜艇的有效手段，因为引擎会释放出有毒气体；第二，潜艇无法在水下击中远处的敌人。先进的霍兰潜艇一举解决了这两个难题：第一，它使用的是没有污染的电动马达，马达由60节电池驱动，它们都在潜艇浮出水面时由内燃机充电；第二，它还携带了5枚鱼雷。

• 海蒂和乔治意识到，无线电发报机和接收机需要同步调整，使得发出的信号能够从一个波长变成另一个，而接收机也要同时调到那个波长。在拦截者看来，这种变化是随机发生的，根本无法干预。

• 10.安全第一

• 如果说一知半解是危险的，那么又到哪里去找那个全知全能、脱离危险的人呢？

• 重力是无情的，早期的飞机往往着陆以后就再也飞不起来。它们的强度仅相当于火柴棍搭成的模型，飞行员得不到保护，根本无法安全回到地面。轻飘飘地降落到地面是一个古老的梦想。

• 有人对碰撞中死难的司机做了伤口的解剖检验，结果发现一根腰带仍然是不够的。在腰带之外再加一根肩带，就能确保压力被胯部和肩部吸收，而这两处都是身体上较为强韧的部位。1959年，沃尔沃的技术员尼尔斯·布林发明了我们今天所使用的腰带和斜向肩带。

• 11.看见光

• 炼金术士发现，在琥珀上摩擦毛皮之后，琥珀就能吸起小片的羊皮纸，就像磁铁会吸附铁屑一样。摩擦会产生所谓的“静电”，就是这股能量使你在梳头的时候头发直立，或者在触摸车门的时候遭受电击——那是你自己在释放静电，不是轿车。伊丽莎白一世的御医威廉·吉尔伯特将这种吸引力命名为“electrica”，根据的是希腊语中表示琥珀的“electron”。

• 科学家一旦掌握了电流，许多发明家就开始设法改善人工照明了。数千年来，世界都是由蜡烛和黑漆漆的小油灯照亮的。早期的街灯只放一根蜡烛，每天都要更换。当年布鲁内尔的工人在巴斯附近挖掘3.2公里长的鲍克斯隧道，每天都要使用143000根蜡烛，一直持续了两年半。

• 这两个人的性格可谓天差地远。爱迪生不修边幅，研究的时候喜欢逐一尝试，直到成功。特斯拉则仪表整洁，长于思考。他有着过目不忘的本领，能够想象出一部感应电动机，并在脑海中排除一切故障，最后制造出一部无懈可击的机器。

• 1893年，威斯汀豪斯申办了芝加哥世界博览会的照明工程，报价只有爱迪生的一半。他用10万只灯泡呈现了一场美轮美奂的表演，一举证明了交流电才是代表未来的技术。在那之后，爱迪生只能让步，并在威斯汀豪斯的授权下用起了交流电。虽然这一役打了败仗，但爱迪生的事业依旧欣欣向荣。他一生申报了近1100项专利，成为人类历史上最成功的发明家。他赢得过好几项荣誉，却拒绝了诺贝尔奖，因为他事先听说特斯拉将和他一起领奖。一家报纸的民调将他评为当时最伟大的美国人。当他逝世，全美的电灯都熄灭1分钟致哀。

• 特斯拉总共申请了100多项专利，包括荧光灯管和垂直起降飞机。虽然全世界都是由他发明的系统照亮的，但是今天除了物理学家之外，已经没有人再记得他了。在他死后的第16年，科学界将电磁感应强度的正式单位确定为“特斯拉”。

• 13.电线传音

• 贝尔在麻省理工学院见到了声波记振仪，这种装置利用一块金属板上的碳粉表现人声的波形。他意识到，要传送说话的声音，就必须对声波加以调制，使之与人类的嗓音相配。约翰·赖斯等人已经用开/关电流制造了一个数字信号，而实际需要的却是一个连续调制电流，也就是一个模拟信号。

• 阿尔蒙·斯特罗格是美国堪萨斯的一位殡仪馆老板，他信不过接线员，认为她们把客人打给自己的电话都接到了竞争对手那里。偏执驱使他发明了一种“没有姑娘，不说坏话，不会出错，也不必等候”的电话。他不是机械师，却根据自己的设想制作了一台机器，它由几根大头针、一支铅笔和一只放假领子的圆形盒子构成。信不信由你：这东西实际上就是一台自动电话交换机。在制作完成的自动交换机上，你只要依照正确的顺序按键，它就会发出几个脉冲，通知一只鼓转动一定的角度，由此接上正确的线路。电话公司一旦改用了自动交换机，接线员就成了冗员，只有在客户打长途电话的时候才用得上了。

• 更大的难题是铺设横跨大西洋的电话线，它也因此是在很久之后才实现的。这次照例有人质疑，说海水的压力肯定会挤压电缆，把通话者的声音压成老鼠的吱吱尖叫。但实际的问题是信号会随着距离而衰减。因为这个，第一条横跨大西洋的电话电缆直到1956年才铺设完成。它一共动用了50个放大器才把信号传送过去。即便到了这时，一根电缆一次也只能负载一场通话，一个3分钟的越洋长途就要花掉当时每周平均工资的2倍。

• 14.在波峰上

• 虽然源于军事，但雷达技术已经潜入了我们生活的方方面面。如果没有雷达，机场连目前流量的一小部分都无法应付，撞机事故也将频频发生，因为现在的机场都是靠雷达波束线将飞机引上跑道，并给准备着陆的飞机排列次序的。轮船也是依靠雷达扫描避免相撞的。

• 1950年，斯宾塞为第一台微波炉申请了专利，它有近2米高，售价3000美元。

• 15.在时间中留影

• 随着羊皮纸、莎草纸和木浆纸取代了石板，图书管理员和读者的负担也减轻了。他们将芦苇和羽毛浸入栎瘿制成的墨水中书写，但这是一件缓慢的工作

• 在留声机发明之前，无线电广播的节目，包括比赛在内，都是现场直播的。BBC意识到有了录音技术就可以把节目复制下来，并传送到不同时区的国家播放了。不过他们采用的金属磁带系统可把技术员们吓坏了：这种磁带如剃刀一般锋利，而且运转极快，一旦发生断裂，它就会像空中断头台一般在房间里上下翻飞。在美国，多亏平·克劳斯贝坚持提前录制广播节目，用磁带录音成了电台和录音室的标准做法。磁带录音的好处在于录制的素材可以编辑和擦除，这对于某些现代音乐来说可真不是一件坏事。

• 1961年，荷兰的飞利浦公司发明了磁带较窄的迷你卡带。他们破天荒地允许其他公司使用这项专利，目的就是要使迷你卡带成为行业标准。直到1967年，索尼的“微缩式”磁带录音机依然有沉甸甸的18磅（8公斤）重。但是12年后，他们就生产出了玲珑小巧的随身听，那一副耳机，使得多少人变成了人行道上的僵尸和心不在焉的慢跑者。

• 照相是感光物质的化学反应，史上的第一台照相机使用的是一种出人意料的化学物质。1816年，法国化学家尼塞福尔·涅普斯用薰衣草油稀释了沥青漆，将它涂在一块白镴板上，然后在阳光下暴晒了8个小时。他接着将柔软的沥青洗掉，留下变硬的化合物，那显示了他书房窗口外面的风景。他的这幅“太阳摄影”昏暗而粗糙，但里面还是能依稀分辨出几片房顶和一株遥远的树木。他记录下了一个时刻，并为后世储存了下来。

• 1871年，另一个英国人理查德·麦道克斯博士把胶棉换成了明胶，这种胶体在干燥时变硬，在遇水时膨胀，使显影剂能接触到里面的银。这种“干版”法比处理湿润的负片方便得多，因而成为行业标准，同样成为标准的还有福克斯·塔尔博特的溴化银印相纸。

• 数码的未来是难以想象的。谁会想到在2013年，伊利诺伊州的几位研究者会发明一部可溶解相机？是的，一部可以溶解的相机，它已经作为间谍装备推向了市场。

• 一台电影摄影机只需要快速地拍摄图像，而对于一台电影放映机来说就有更高的要求了。如果胶片持续不断地跑过放映机，图像就会变得一片模糊。要让每一帧都被看到，胶片就必须在快门打开时在镜头后面驻留片刻。这就是电影的悖论：要让画面流动，胶片必须定格。每一幅画面必须在人的眼前呈现一段时间，这样人脑才能感觉到流畅的动态。

• 16.猫须接收器

• 平均而言，每天观看6小时电视的人比完全不看电视的人要早死5年。说来也怪：我们在耗费大段生命观看电视的同时，自己也在电视上被别人观看着。闭路电视的普及使人想起了乔治·奥威尔笔下人人受到监视的情节。

• 20.内部消息

• X射线之后最重大的进展是计算机辅助断层摄影，也就是操纵X射线扫过身体，在不流一滴血的情况下绘制出体内组织或器官的横截面影像。这样拍摄的一张张“切片”可以在屏幕上分开观看，也可以由计算机组合成三维模型。

• 这项技术的发明人是高弗雷·豪斯费尔德，他当时正供职于电力及音乐集团，也就是EMI。20世纪60年代末，EMI凭借披头士乐队的唱片积累了巨大财富，并将触须伸向了高科技的医疗器械领域。豪斯费尔德的CAT（计算机轴向断层摄影术）扫描仪能够展现人体内部的非凡细节。它拍摄到的信息实在太多，以至于需要专门编写计算机程序，使之根据既有的知识猜测扫描结果，并根据新取得的信息不断修改。今天，这个巧妙的程序已经得到了广泛应用，专门处理大量数据。

• 25.数字骚动

• 人类之所以使用十进制，大概是因为我们有10个手指，但是打孔卡片据以工作的体系却只有两个答案——“是”或者“否”。这也是你的电脑所使用的二进制。