科學(xué)家發(fā)明的小故事

1、牛頓——萬有引力的發(fā)現(xiàn)

人們都知道從蘋果落地中牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律的故事，其實(shí)那不過是法國啟蒙思想家伏爾泰為宣傳自然科學(xué)而編的故事。

在牛頓之前，人們已經(jīng)知道有兩種“力”：地面上的物體都受重力的作用，天上的月球和地球之間以及行星和太陽之間都存在引力。這兩種力究竟是性質(zhì)不同的兩種力？還是同一種力的不同表現(xiàn)？牛頓在劍橋大學(xué)讀書時就考慮起這個問題了。

牛頓23歲時，鼠疫流行于倫敦。劍橋大學(xué)為預(yù)防學(xué)生受傳染，通告學(xué)生休學(xué)回家避疫，學(xué)校暫時關(guān)閉。牛頓回到故鄉(xiāng)林肯郡鄉(xiāng)下。他仍沒有間斷學(xué)習(xí)和對引力問題的思考。

那時，鄉(xiāng)下的孩子們常常用投石器打幾個轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，之后，把石頭拋得很遠(yuǎn)。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉(zhuǎn)過，而牛奶不灑出來。

這一現(xiàn)像激發(fā)了牛頓關(guān)于引力的想像：“什么力使投石器里面的石頭，水桶里的牛奶不掉下來呢？”這個問題使他想到開普勒和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空，周行不息的行星，廣寒的月球，直至龐大的地球，進(jìn)而想到這些龐然大物之間力的相互作用。這對牛頓抓緊這些神奇的思想不放，一頭扎進(jìn)“引力”的計(jì)算和驗(yàn)證中了。牛頓計(jì)劃用這個原理驗(yàn)證太陽系各行星的行動規(guī)律。他首先推求月球和地球距離，由于引用的資料數(shù)據(jù)不正確，計(jì)算的結(jié)果錯了。因?yàn)橐览硗扑阍虑驀@地球轉(zhuǎn)，每分鐘的向心加速度應(yīng)是16英尺，但據(jù)推算僅得13．9英尺。在失敗的困境中，牛頓沒有灰心，反而以更大的努力進(jìn)行辛勤的研究。

1671年，新測量的地球半徑值公布了。牛頓利用這一數(shù)據(jù)重新檢驗(yàn)了自己的理論，同時，還利用他自己發(fā)明的微積分處理了月一地關(guān)系中不能把地球看作質(zhì)點(diǎn)時，重力加速度的計(jì)算問題。有了這兩項(xiàng)改進(jìn)，牛頓得到了兩個完全一致的加速度值。這使他認(rèn)為，重力和引力具有相同的本質(zhì)。他又把基于地面物體運(yùn)動的三條定律（即牛頓三大定律）用于行星運(yùn)動，同樣得出滿意的正確結(jié)論。

牛頓整整經(jīng)過了7個春秋寒暑，到他30歲時終于把舉世聞名的“萬有引力定律”全面證明出來，奠定了理論天文學(xué)、天體力學(xué)的基礎(chǔ)。

萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，宣告了天上地面的萬物都遵循同一規(guī)律運(yùn)動，徹底否定了亞里士多德以來宗教勢力宣揚(yáng)的天上地下不同的思想，這是人類認(rèn)識史上的一次飛躍。

瓦特

2、瓦特——發(fā)明蒸汽機(jī)

瓦特（1736～1819），英國著名的發(fā)明家，生于英國造船中心格拉斯哥附近的格林諾克小鎮(zhèn)。他的父親當(dāng)過造船工人，祖父叔父都是機(jī)械工人，由于家庭的影響，瓦特從小就熟悉了許多機(jī)械原理和制作技術(shù)。

瓦特是一個智慧非凡的孩子，他勤奮好學(xué)，勇于探索，對發(fā)明創(chuàng)造最感興趣。有一天父親的朋友前來做客，正好看到小瓦特坐在爐子旁邊發(fā)呆，手里拿著筆和紙，地上有許多畫過的圖。他好心地說：“小瓦特應(yīng)該上學(xué)了，別光在家用玩耍來打發(fā)寶貴的時光了。”父親莞爾一笑，說：“謝謝你，我的朋友。不過，你還是看看我的兒子在玩什么吧……”原來，小瓦特在設(shè)計(jì)各種各樣的玩具，還畫了許多圖樣，這年小瓦特才剛好6歲整，客人吃驚地說：“這孩子真了不起！”

又有一次，家里人全出去了，只留下瓦特一個看門。他呆呆地看著爐子上燒水的茶壺。水快燒開了，壺蓋被蒸汽頂起來，一上一下地掀動著……他想：這蒸汽的力量好大啊。如果能制造一個更大的爐子，再用大鍋爐燒開水，那產(chǎn)生的水蒸汽肯定會比這個大幾十倍、幾百倍。用它來做各種機(jī)械的動力，不是可以代替許多人力嗎？這就是后來人們傳說中的“瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)”的故事。小瓦特是這樣設(shè)想過，只不過真正試制蒸汽機(jī)，卻是后來的事情。

小瓦特為搞發(fā)明創(chuàng)造，發(fā)憤學(xué)習(xí)科學(xué)知識。他13歲開始學(xué)習(xí)幾何學(xué)；15歲讀完了《物理學(xué)原理》；17歲開始當(dāng)學(xué)徒工。此后，他才真正投入了蒸汽機(jī)的研制和發(fā)明，一發(fā)而不可收。

1757年瓦特到格拉斯哥大學(xué)當(dāng)教學(xué)儀器修理工。那里既有完備的實(shí)驗(yàn)設(shè)施和各種儀器，又有許多著名學(xué)者和專家，這些都給瓦特提供了極其有利的條件。學(xué)校還專門為他創(chuàng)辦了實(shí)驗(yàn)車間。1769年，瓦特在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過了無數(shù)次失敗，終于制成了一臺單動式蒸汽機(jī)，并且獲得了第一臺蒸汽機(jī)的專利權(quán)。1782年瓦特又研制成功一種新式雙向蒸汽機(jī)，并且可以廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)器上；1788年，英國政府正式授予瓦特制造蒸汽機(jī)的專利證書；從1775年到1800年，瓦特和波爾頓合辦的蘇霍工廠，就制造出183臺蒸汽機(jī)，全用于紡織業(yè)、冶金業(yè)和采礦業(yè)，到了19世紀(jì)30年代，蒸汽機(jī)推向了全世界，從此人類社會進(jìn)入了“蒸汽時代”。造福于人類的發(fā)明家——瓦特永遠(yuǎn)被后人敬仰。

阿基米德

5、阿基米德——洗澡發(fā)現(xiàn)了定律

阿基米德（約前287～約前212），古希臘物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家。曾發(fā)現(xiàn)杠桿定律和阿基米德定律，終身從事物理和數(shù)學(xué)的研究。

阿基米德出生在古希臘的一個天文學(xué)家的家庭里，從小就受到全家人的寵愛。父親為了使他早日成才，在起名字上絞盡了腦汁，經(jīng)過反復(fù)選擇，在他出生的第10天，取名阿基米德。希望這名字給他帶來幸福，并能成為一個真正的希臘人。

阿基米德的童年，是在保姆和奴隸們的照料下度過的。全家人對他要求很嚴(yán)，行走坐立、穿衣吃飯都有規(guī)矩，不準(zhǔn)他淘氣，也不許他交壞朋友。他8歲時進(jìn)了學(xué)堂，每天天不亮就起床，在奴隸的陪伴下走很長的路到學(xué)校上課。阿基米德的家里很富有，但他從不騎馬或坐車。

阿基米德學(xué)習(xí)非常刻苦，有時看書，一看就是一天。隨著阿基米德年齡的增長，他的許多與眾不同的地方開始顯露出來。他把大部分時間用在思考、探討、學(xué)習(xí)和寫作上，極少想自己的事。為了研究一個問題，常常忘記吃飯，忘記洗澡。連穿衣服、脫衣服這類事情，都得由別人幫助來做，只要他一思

考問題，就會忘掉自己的一切。

阿基米德對三角形、正方形、圓形的研究簡直著了魔，與它們形影不離，一天總畫呀畫呀，那么聚精會神，專心致志，好像周圍的一切都不存在了。有一次，在他跨進(jìn)浴盆洗澡時感覺到身子入水越深，水越往外溢，身子就越輕，突然，他興奮地大叫一聲，從浴盆里跳出來，一絲不掛地在大街上奔跑，一邊朝家跑嘴里一邊喊：“我想出來了，我想出來了！”

人們望著這個赤身裸體奔跑著的怪人，非常驚異，他們哪里會想到，阿基米德就在洗澡時，發(fā)現(xiàn)了一條重要的流體靜力學(xué)規(guī)律——“阿基米德定律”，即浸在液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于被物體所排開的液體的重量。

鋸的發(fā)明

大家可能還熟記著小學(xué)課本中的那篇關(guān)于魯班發(fā)明鋸的文章吧。傳說，有一年魯班接受了一項(xiàng)很大的任務(wù)——建筑一座大宮殿。這需要很多木料，但是工程限期很緊。魯班的徒弟們每天都上山砍伐木材，但是當(dāng)時還沒有鋸子，只有用斧子砍，效率實(shí)在是太低了，而且徒弟們每天累得精疲力竭，可是木料還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，耽誤了工程的進(jìn)度。那個年代，完成不了奴隸主的任務(wù)是要受重罰的，魯班心里非常著急，就親自上山察看。上山的時候，他偶爾拉了一把長在山上的一種野草，一下子手就被劃破了。魯班很奇怪，小小的一根草為什么這樣鋒利？他把草折下來細(xì)心觀察，發(fā)現(xiàn)草的兩邊都長有許多小細(xì)齒，他的手就是被這些小齒劃破的。既然小草的齒可以劃破我的手，那帶有很多小齒的鐵條應(yīng)該可以鋸斷大樹吧。于是，在他的想法加上金屬工匠的幫助下，魯班做出了世界上的第一把鋸——一把帶有許多小齒的鐵條。他用這個簡陋的鋸去鋸樹，果然又快又省力，鋸就這樣發(fā)明了。不管這個故事是真是假，從這個故事都可以得到這樣的一個啟發(fā)：實(shí)踐出真知，鉆研出智慧。

每個人的成功都是有著內(nèi)部和外部的影響的。魯班工藝的不斷進(jìn)步離不開自己的努力和家人的幫忙。魯班出身于世代工匠的家庭，從小就跟隨家人參加過許多土木建筑工程勞動,逐漸掌握了生產(chǎn)勞動的技能，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。魯班的其他發(fā)明

魯班一生的發(fā)明創(chuàng)造很多。在《事物紺珠》、《物原》、《古史考》等不少古籍都有所記載。木工使用的不少工具器械都是他發(fā)明的。象木工使用的曲尺（也叫矩），是魯班創(chuàng)造的，所以又名魯班尺。又如墨斗、刨子、鉆子，以及鑿子、鏟子等工具，傳說也都是魯班發(fā)明的。

電燈的發(fā)明

燈是人類征服黑夜的一大發(fā)明。19世紀(jì)前，人們用油燈、蠟燭等來照明，這雖已沖破黑夜，但仍未能把人類從黑夜的限制中徹底解放出來。只有發(fā)電機(jī)的誕生，才使人類能用各色各樣的電燈使世界大放光明，把黑夜變?yōu)榘讜?，擴(kuò)大了人類活動的范圍，贏得更多時間為社會創(chuàng)造財(cái)富。

真正發(fā)明電燈使之大放光明的是美國發(fā)明家愛迪生。他是鐵路工人的孩子，小學(xué)未讀完就輟學(xué)，在火車上賣報(bào)度日。愛迪生是個異常勤奮的人，喜歡做各種實(shí)驗(yàn)，制作出許多巧妙機(jī)械。他對電器特別感興趣，自從法拉第發(fā)明電機(jī)后，愛迪生就決心制造電燈，為人類帶來光明。

天才少年——比爾·蓋茨

美國人比爾·蓋茨靠著自己的智慧和努力，在20年里，魔術(shù)般地把900美元變成139億美元，讓世人大吃一驚。有人說，蓋茨和他的微軟公司將會改變整個世界。

1955年10月28日晚，可愛的小蓋茨出世了，盡管當(dāng)時沒人能預(yù)見到這孩子將是個了不起的人物，但大家對他備加喜愛。蓋茨非常愛讀書，當(dāng)別的孩子還沉迷于電視卡通片時，他已學(xué)會像大學(xué)者一樣獨(dú)坐房里翻閱父親的藏書了。他成天泡在書堆里，有時可以幾個小時一動不動地翻看厚厚的《世界圖書百科全書》。

小蓋茨天生精力旺盛，非常好動。還是在嬰兒時，他就喜歡讓搖籃長時間不停地晃動，這好像很有趣。直到今天，他還是喜歡不停地?fù)u晃，這幾乎成了美國婦孺皆知的蓋茨特征。他七八歲時，母親擔(dān)任社區(qū)服務(wù)工作，經(jīng)常帶他到學(xué)校里去給學(xué)生講解西雅圖的歷史，蓋茨總是坐在前排極為專心地聽講，這時好動的習(xí)慣卻一點(diǎn)兒也找不到了。

蓋茨從小志向遠(yuǎn)大。上四年級時，他就對自己的好友說：“與其做一株綠洲中的小草，還不如做一棵禿丘上的橡樹?！?/p>

他和許多孩子一樣，夢想成為人中豪杰。對于老師布置的作業(yè)，無論是演奏樂器還是寫作文，一概都認(rèn)真完成，就是花很長時間，也要盡力爭第一。一次，老師讓每人寫一篇故事，不超過20頁即可，他卻寫了100頁。蓋茨善于思考，喜歡創(chuàng)新。他覺得人人都應(yīng)有自己的創(chuàng)造發(fā)明。

他也像許多美國孩子一樣，當(dāng)過童子軍。長途行軍時，別的孩子叫苦連天，蓋茨磨破了雙腳，鮮血直流，他卻忍著傷痛和疲憊，堅(jiān)持到底。

蓋茨生于名門世家，但父母卻不過度奢華。在母親的安排下，一家人的吃飯、出游，包括孩子們的穿衣都井井有條。家庭這種嚴(yán)謹(jǐn)、精細(xì)的作風(fēng)自然而然也影響了比爾·蓋茨，養(yǎng)成他節(jié)儉的習(xí)慣。

“時間”和“觀念”是蓋茨最注重的兩個條件。在他的讀書筆記中清楚地記下這樣一句座右銘：“機(jī)會加時間等于金錢?！弊詮乃谥袑W(xué)就讀后，便迷上了計(jì)算機(jī)，從此蓋茨與計(jì)算機(jī)結(jié)下了不解之緣。金冠之謎

赫農(nóng)王讓金匠替他做了一頂純金的王冠，做好后，國王疑心工匠在金冠中摻了銀子，但這頂金冠確與當(dāng)初交給金匠的純金一樣重，到底工匠有沒有搗鬼呢？既想檢驗(yàn)真假，又不能破壞王冠，這個問題不僅難倒了國王，也使諸大臣們面面相覷。后來，國王將它交給了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法，但都失敗了。有一天，他去澡堂洗澡，他一邊坐進(jìn)澡盆里，一邊看到水往外溢，同時感到身體被輕輕拖起。他突然恍然大悟，跳出澡盆，連衣服都顧不得穿就直向王宮奔去，一路大聲很著“尤里卡”，“尤里卡”（Fureka，我知道了）原來他想到，如果王冠放入水中后，排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量，那肯定是摻了別的金屬。這就是有名的浮力定律，既浸在液體中的物體受到向上的浮力，其大小等于物體所排出液體的重量。后來，該定律就被命名為阿基米德定律。

剃須刀

1828年謝菲爾德制成一邊有保護(hù)的刀片，這是安全刀片的前身。

1895年，美國一位推銷員吉列偶遇發(fā)明家佩因特·佩因特希望賺大錢，想發(fā)明一種從從都需要而且一次性使用的東西。

一天，吉列刮胡子，發(fā)現(xiàn)剃刀的刀片正適合這種構(gòu)想。他設(shè)計(jì)出種安全剃刀夾持柄，但找不到能制成薄刀片的廠家。到1901年，他遇見機(jī)械師卡森，才解決了技術(shù)問題，使鋤形刀架與雙刃可換刀片合成一體，并申請了專利。

早在1900年，電動剃須刀已在美國獲得專利，但第一種適于商業(yè)制造的電動剃須刀是由美國退役陸軍上校希克設(shè)計(jì)，并于1928年獲得專利的。

鏡子

我們的祖先早在2000多年以前就制出了精美的“透光鏡”。14世紀(jì)初，威尼斯人用錫箔和水銀涂在玻璃背面制鏡，照起來很清楚。15世紀(jì)紐倫堡制成凸透鏡，是制玻璃時在內(nèi)部涂上一層汞劑而成。

現(xiàn)代鏡子是用1835年德國化學(xué)家利比格發(fā)明的方法制造的。把硝酸銀和還原劑混合，使硝酸銀析出銀，附在玻璃上。

拉鏈

拉鏈?zhǔn)?891年由美國芝加哥機(jī)械師賈德森最先發(fā)明的。

賈德森為了解除每天系鞋帶的麻煩，就發(fā)明一種可以代替鞋帶的拉鏈。這種拉鏈?zhǔn)怯梢慌陪^子和一排扣眼構(gòu)成，用一個鐵制的滑片由下往上拉，便可使鉤子與扣眼一個依次扣緊。賈德森把樣品送到1893年的哥倫比亞博覽會上展出，得到好評，并因此取得了專利。

如今，拉鏈的品種不斷增多，其應(yīng)用不只限于日用品，而且已進(jìn)入科研、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域，被某些人譽(yù)為20世紀(jì)科技界的10大文明之一。

冰箱

第一臺人工制冷壓縮楊是由哈里森在1851年發(fā)明的，哈里森是澳大利亞《基朗廣告報(bào)》的老板，在一次用乙醚清洗鉛字時，他發(fā)現(xiàn)乙醚涂在金屬上有強(qiáng)烈的冷卻作用。

乙醚是一種沸點(diǎn)低的液體，它很容易發(fā)生蒸發(fā)吸熱現(xiàn)象。哈里森經(jīng)過研究研制出了使用乙醚和壓力泵的冷凍機(jī)，并把它應(yīng)用在澳大利亞維多利的一家釀酒廠，供釀酒時制冷降溫用。

第一臺用電動機(jī)帶動壓縮機(jī)工作的冰箱是由瑞典工程師布萊頓和孟德斯于1923年發(fā)明的。后來一家美國公司買去了他們的專利，于1925年生產(chǎn)出第一批家用冰箱。

高跟鞋

15世紀(jì)的一位威尼斯商人經(jīng)常要出門做生意，又擔(dān)心妻子會外出風(fēng)流。一個雨天，他走在街道上，鞋后跟沾了許多泥，因而步履艱難。商人由此受到啟發(fā)，因?yàn)橥崴故亲牵侵饕慕煌üぞ?，商人認(rèn)為妻子穿上高跟鞋將無法在跳板上行走，這樣就可以把她困在家里。豈料，他的妻子穿上這雙鞋子，感到十分新奇，就由傭人陪伴，上船下船，到處游玩。高跟鞋使她更加婀娜多姿，追求時髦的女士爭相效仿，高跟鞋就很快地盤行起來了。雨衣

18世紀(jì)，在蘇格蘭橡膠廠的麥金托什因生活窘迫，無力購買雨具，每逢雨天，只能冒雨上下班。一天，他不小心將橡膠汁沾滿衣褲，怎么也擦不掉，只好穿著這身臟衣服回家。室外陰雨綿綿，麥金托什回到家卻驚喜地發(fā)現(xiàn)，穿在里面的衣服一點(diǎn)沒有濕，他索性將橡膠汁涂滿全身衣服。這就是世界上第一件膠布雨衣。復(fù)印機(jī)

起初，愛迪生發(fā)明的石蠟紙，只是普遍運(yùn)用于食品，糖果的包裝材料上，后來他嘗試在蠟紙上刻出文字輪廓，形成一張石蠟刻字紙版，在紙版下墊上白紙，再用墨水的滾輪從刻字的石蠟紙上滾一滾，奇妙的事發(fā)生了，白紙上出現(xiàn)清楚的字跡。之后又經(jīng)過多次的改良試驗(yàn)，1976年，愛迪生開始量產(chǎn)他發(fā)明的復(fù)印機(jī)，一下子，機(jī)關(guān)，學(xué)校，事業(yè)單位，團(tuán)體都采用這種蠟紙油印機(jī)。由于愛迪生復(fù)印機(jī)大受歡迎，風(fēng)行全球，使得愛迪生深切體驗(yàn)到，應(yīng)該發(fā)明人們普遍而且深切需要的東西