书城科普科学的楷模(科学知识大课堂)
14745000000006

第6章 一开天辟地(5)

在莫兹利的工厂中,还制作了极为平整的平面,作为加工平面的标准检测设备。在机械制造中,除了圆柱体和螺纹以外,平面部件或真正的平面也是不可缺少的。如在车床床身上,平面对于保证滑动刀架的平稳移动十分重要;蒸汽机滑阀的启动部位也需利用平面。以往生产平面的方法是将一个铸件或者锻件的面用铲子修成大体上是平的,然后再用另一个已制定为是平的面来研磨它。利用这种方法生产出来的平面是很不精确的,因为即使两个面在所有点上都接触,也不能保证两个平面就一定是平的,而很可能出现一个平面凹一个平面凸的情况。在莫兹利的亲自指导下,他的徒弟——后来也成为著名机械专家的约瑟夫·惠特沃斯,研究并解决了真正平面的制作问题。惠特沃斯认识到,两个在所有点上紧贴的面并不一定是平面,但要是有三个面能两两紧贴的话,那它们就一定是真正平的。这样,在实际制作平面时,用三个平面互相研磨,就可以同时研磨出三个平面来。在莫兹利的工厂中,利用这种方法成功地制出了标准平面。这以后就可以将这种标准平面放在操作者身边,供作加工新平面的标准使用。莫兹利的另一位高徒、蒸汽锤的发明者詹姆斯·纳斯米希当时曾经赞赏地称这种方法为“空前的绝招”。

经过莫兹利本人和他众多的徒弟们的不懈努力,莫兹利工厂的机械制造技术达到近乎完善化的程度,莫兹利本人被公认为是英国机械制造业的最高权威,他和他的工厂指导着英国的机械工业,莫兹利工厂生产的机床都要打上莫兹利的刻印。在生产机床的过程中,莫兹利还注意使其结构不断简化。他的工厂里整天顾客盈门,用户们都赞叹他的车床名不虚传。1832年,美国技术家塞勒访问了莫兹利工厂,后来他称赞说,莫兹利所发明的切削螺纹车床,堪称一切车床之父,这是一种靠齿轮的组合而切削不同螺距螺纹的绝妙的机器。

莫兹利的一生,以其众多的发明奠定了近代机械制造业的技术基础,而他带头推进其发明的产业化又使他成为“用机器生产机器时代”的开拓者。正是由于车床的发明和普遍推广,才使得用大机器工业取代工场手工业的第一次革命得以最后完成。

注重人才培养

在莫兹利一生的众多发明中,最重要的还是滑动刀架的发明,这是具有划时代意义的发明。正是由于莫兹利发明了滑动刀架,启发了整整一代机械发明家。他们通过掌握滑动原理,并以不同的形式把它运用于自己的发明活动中,相继发明了镗床、刨床、插床、钻床和其他各种机床。其中刨床是由莫兹利的高徒之一约翰·克莱门特于1825年发明的。

莫兹利的一生,为机械加工技术的发展竭尽了全力,同时还培养了许多优秀的机械人才。在莫兹利工厂工作过的许多机械技师,在莫兹利的亲自教诲和指导下,都练就了一身坚实的技术功底。莫兹利积极推进发明革新的产业化和勇于创业的精神也深深地影响了他们,这些人后来都成了领导英国工业界的优秀技术家。除了发明刨床并积极推进精密机床制造工作的约翰·克莱门特外,还有发明船用发动机的詹姆斯·西瓦德,有制造机床的威廉·姆亚;有创办机车工厂、发明自动纺纱机,使动力织机最早付诸实用的理查德·罗伯茨;有成为19世纪最大的机床制造商的约瑟夫·惠特沃斯,以及建立了许多机械工厂,发明了落锤高度可调节的蒸汽锤的詹姆斯·纳斯米奇。

在众多的高徒中,有一位值得专门提到的是约瑟夫·惠特沃斯。他曾想出了“空前的绝招”,制作出标准平面;曾制成了能测量出一英寸百万分之一误差的标准螺旋规;经他改进的精密车床、刨床、磨床和牛头刨床,使他在1851年的世界博览会上赢得了全球性的声誉。但是他的最大功绩是结束了螺纹尺寸和种类杂乱不堪的局面,创立了标准化螺纹的生产。这是现代互换式生产的开端。以后,美国的伊莱亚斯·惠特尼在这个思想的基础上创立了标准化——互换式的生产体制,后来汽车大王亨利·福特又将其与流水作业相结合,形成了近代机械工业的大批量生产体制,并为当代的计算机控制的自动化生产奠定了技术基础。

1831年1月,莫兹利为了探望一位患重病的法国朋友,远道前往波洛纽,在那里呆了一个星期,直到朋友的病情好转方才离去。在归途中他患了流行性重感冒,回到兰帕斯便一病不起,不幸于1831年2月14日去世,终年59岁。人们为一代机械技术宗师的辞世而悲伤不已。按照他生前的设计图,人们在圣·麦利教堂里为他修建了墓葬,以此来缅怀这位伟大的发明家。

新时代的开创者爱迪生

爱迪生是美国的一位伟大的发明家、企业家。他的名字不仅在我国,而且在全世界也是家喻户晓的。“爱迪生”三个字一直被人们看做是勤奋与天才的象征,尤其是对千百万青少年,它就像一块巨大的磁石,有着强烈的吸引力。

爱迪生除了在留声机,电灯、电话、电报、电影等方面的发明和贡献以外,在矿业、建筑业、化工等领域也有不少著名的创造和真知灼见。爱迪生的一生,总计有一千多项发明,也就是说,当他进入成年之后,几乎平均每两周就申报一次发明专利。爱迪生之所以受到各国人民的敬仰,正如一个美国作家所说:“他虽不发明历史,却为历史锦上添花。”

的确,爱迪生为我们开创了一个崭新的电器时代,虽然他离开我们已半个多世纪,可我们日常生活所接触到的许多方面,都依然闪烁着爱迪生智慧的光芒。他的名字连同其发明一道被世人代代传颂着。那么,爱迪生究竟是怎样成了一个世界闻名的伟大发明家的呢?

笨鸟先飞的小报童

在伊利湖南岸不远的小镇米兰,有一座规模一般,但生意颇为兴隆的木材场,场主山墨尔·爱迪生与他的妻子南希和孩子们就生活在这木材场的一座小楼内。他们已生有6个孩子,但有3个孩子因病夭折。在1847年2月11日他们的第7个孩子又出世了。这时山墨尔已经43岁,而妻子南希也37岁。夫妻俩中年得子自然喜悦万分。山墨尔为他们第7个孩子起名叫:托马斯·爱迪生。小爱迪生的出世虽减缓了夫妻俩连失3子的悲痛,但为他单薄、瘦弱的身子骨儿,又增添了几分担心,特别是母亲南希总是担惊受怕。好在爱迪生瘦弱的小身体一天天壮实起来,她心上的一块石头才落了地,脸上挂起一丝笑意。

转眼间,小爱迪生已经咿咿呀呀能说会跑了。那一天,加利福尼亚州掀起了淘金热潮,人们一群群、一伙伙,打他家门前路过,梦想着到金矿上去谋求美满的生活。爱迪生混在人群当中,跟在人家屁股后问个不休。如:“你们上哪儿?”“加利福尼亚远吗?”“金子是啥呀?”等等。

这孩子就是这么个习性。他跟上面的哥哥姐姐不同,老爱问,问了就想,想了就模仿去做。有一天,爱迪生好像忽然发现了什么,他将妈妈南希拉到一边,面带神秘地告诉妈妈,一只母鸡不知得了什么病,将它下的蛋都放在它的屁股下面。妈妈听了笑眯眯地告诉他,鸡什么病也没得,那是它将要孵小鸡呢。于是南希便耐心地将孵小鸡的经过讲了一遍,爱迪生若有所思地离开了妈妈。

当天下午,这孩子突然不见了,接连好几个钟头不露面。一家人急得团团转,四处寻找,也不见他的踪影。结果,山墨尔跑过邻居家仓库门前,往里一瞧,嗬!小家伙在人家仓库里做了个“窝”,里面放了些鸡蛋,一本正经地蹲在上头孵小鸡哩!

1855年,爱迪生8岁时,才进入一所白人开办的学校去读书。在学校里,每逢测验考试,爱迪生的成绩几乎总是最差的一个,平时他总向老师提一些与学习不相干的问题,老师对此很反感,仅仅上了3个月的学他就眼泪汪汪地被撵回了家。他告诉家里人说,老师斥责他为“糊涂虫”。

母亲南希听到后,非常生气,她拉起爱迪生来到学校找老师评理。爱迪生的班主任老师对此不冷不热地谈了他的观点。这一下激怒了南希,她拉住小爱迪生的手,气愤愤地说:“走,回去,孩子!这学咱们不上了,往后妈妈自个儿教你。”

从此,做母亲的肩上,除了料理日常家务以外,又挑起了教育孩子的重担。母亲发现孩子对物理、化学特别喜爱,专程上街买了本《派克科学读本》给他。这书在当时是本很有名的著作,专讲物理和化学上的实验,有简单扼要的说明,有详详细细的插图。爱迪生照着书本,自个儿琢磨着,把上面讲的道理,一条条搬下来亲手试验。只要能试的,不试成了不罢休。

没过多久,光照书本办事已经嫌不过瘾了,于是他就向外发展,别出心裁地去找一些对象来试。有一回,他读到富兰克林在电学方面的发现,便去弄来两只大雄猫,用根铜丝把两条猫尾巴一拴,使足力气在猫脊梁上狠命揉搓,想搞摩擦生电的实验。结果摩擦生电没试成,反倒给两只大雄猫狠狠抓了几家伙。

1859年,格兰德特伦克铁路部分通车,其中包括距离爱迪生家不远的休伦港到底特律的南北单线列车。12岁的爱迪生认为铁路为他提供了新的机会,他终于说服母亲让他在休伦港驶往底特律的早班列车上担任报童。

早班列车清晨7点从休伦港出发,行驶63英里,4小时后抵达底特律,下午5点30分往回开,9点30分抵达休伦港。这14个半小时的工作日对年轻的爱迪生来说,有双重益处。作为报童,他除了靠卖报赚钱,还可以代销糖果。此外,列车要在底特律逗留6个小时,他又能利用这段时间在青年人协会的阅览室里读书。那里不久就被开辟为底特律公共图书馆。

然而,当爱迪生的生意刚刚开始不久,就有一件意外的不幸发生了。那是一个天气略阴的早晨,爱迪生背着一大叠当天的报纸在火车厢内叫卖,这时混合列车进入了富拉瑟车站,于是爱迪生就下车去了车站。谁知那天车站上的人特别多,买报的人竟将他团团围住,开车的铃声响起,爱迪生才猛然意识到情况紧急。于是,他挣脱人群,迅速跑向列车,但这时列车已徐徐开动,他紧奔几步,抢到最后一节车厢,抓住了车后的扶梯,但无法攀上去,差点被甩了下来,因为那时的列车扶梯离地面很高。一个列车员赶来了,伸出一双大手,抓住爱迪生使劲一拎,将他拎进了车厢。

列车员只顾救人,他根本没有想到,他偏巧抓的是两只最经不起震荡的耳朵。爱迪生叫他这么一抓,只觉得耳朵里“嗡”的一声响,疼痛难忍,之后就听不到声音了。

母亲得知这件事后,大为伤心,领着爱迪生几经求医,仍无结果。从此爱迪生在漫长的一生中一直饱受耳聋之苦。

爱迪生从此进入了一个寂静的世界,但他的心情并未因此消沉下去,他仍然在列车上卖报。后来,他发现每天的列车都挂一节备用的货车车厢,他把那里变成了旅行阅览室和实验室。而且未经许可,就在那儿开始了印刷工作。他弄到一架手推印刷机,又从一位在《底特律自由新闻》报社工作的朋友那里讨来了足够的铅字,这样,他每星期能印出400份《先驱报》出售,剩余的时间他就在车厢里埋头搞实验。

一次,他在实验中不慎将盛有磷的容器碰洒,磷块与其他药液混合立即在车厢里爆炸起火,结果连实验品带印刷机都被人扔出了车厢,就连在火车上卖报的差事也差点丢掉(也有一种说法说他的耳朵就是因此事被列车长打聋的)。

后来,碰巧一个偶然的机会,使爱迪生从一名报童成长为一名具有正当职业的电报员。那是一个阳光灿烂的下午,爱迪生发现了一个身处危险境地却全然不知的小男孩正在火车道上垒石子,一节被甩掉入库的货车车厢正向他驶去,爱迪生见状急忙把报纸连同帽子扔在站台上,一个箭步冲上去救出了孩子。但两人都头朝下摔到了尖锐的碎石上。他们摔得那样狠,以至于碎石末都嵌进了肉里。当孩子的父亲——车站站长、优秀报务员麦肯齐赶来时,他感激得说不出话来。为了表示谢意,他答应教爱迪生有关收发报技术。从此,爱迪生的天才便在这一领域内展示出来。

四处奔波的电报员

刚刚拜师学艺的爱迪生很快就获得了一个报务员的职位。因为休伦港的小电报房有一位电报员急于参军,在离职前,必须找到一个补缺的人。这样作为麦肯齐的徒弟,无论做什么又都能成功的聪明鬼爱迪生当然就是最合适的人选了。

爱迪生获得这个职位以后的几个月,每天都是白天收发报,晚上一直熬到次日凌晨,观看一位有经验的电报员接收通讯社的来稿。

从雇主的角度观察,爱迪生在工作中漫不经心。他并不是想成为一名技术娴熟的电报员,而是要了解电的原理如何在这儿应用。白班的工作是断断续续的,在没有收、发电报任务时,他经常去地下室做《科学美国人》杂志上刊载的试验。

在休伦港电报房的好处,还不只是能自由自在地对待工作,电报房的办公室又是珠宝店的一部分,表匠的工具也放在这里,因此,他可以随时拿来摆弄自制的电讯设备。除此之外,爱迪生还能在夜里“偷学”接收通讯稿的那位电报员的经验。因为接收这种通讯稿,可不像接收一般短短的电文,它要求一字无误。倘若达到这一点,就可以称得上是能干的人了。然而,1863年还未结束,爱迪生便觉得在这里没有什么可学的了。