书城科普世界之最
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第10章 科学技术(1)

最精密的天平

世界上最精密的天平能测量的物体轻达0.5微克,其精确度达0.01微克,其重量相当于书本中一个句号能用墨水重量的1/60。这种天平为4108型超微天平,由德国生产。

经纬仪之最

中国新疆且末县昆仑广场喷泉中心的“新创黄道经纬仪”因其高度、重量、造型,获世界吉尼斯记录,创古今同类经纬仪之最。“新创黄道经纬仪”于2002年4月建成,由青铜造成,高3.9米,重3.8吨。四头铜狮托举起整座雕塑,底座设计类似地球的造型,上刻云海图案。四条背向而立的苍龙托举承重整个仪器的半圆云座,比起两条龙托举的古代经纬仪坚实、稳固很多。并且该仪器更方便测量方位、定向。它以其制造难度之大在铸造业上堪称之最。

最大的射电望远镜

我们安置在宇宙间的最大的无线电耳朵是波多黎各的阿雷希波无线探测仪。阿雷西波探测仪目前被用来搜寻由外星智能生命发射来的信号。同时,它也曾在电影《黄金眼》(英美合拍,公元1995年)及《接触》(美国,公元1997年)中担当主要的道具。该望远镜上的巨大的反射镜的直径为305米。

最大的自动机械望远镜

由英国利物捕约翰穆尔大学的天体物理系和伦敦格林威治皇家天文台两家单位合作研制的望远镜是世界上最大的自动机械望远镜。从该大学天文系的办公室就能遥控此架孔径长2米的望远镜,这使得研究者可以借助它来观察红巨人、黑洞和遥远的银河系。该望远镜位于加那利群岛的拉帕尔马。

最大的飞机

波音747—400是一架从1989年开始服役的喷气式客机,它的翼展为64.9米,航程可达13340千米,它是世界上载客量最大的喷气式客机,可载566位乘客。

A300—600ST“白鲸”号货机的主货舱空间有1400立方米,机长为56.16米,翼展为44.84米,货舱内可利用长度为37.7米,最多可载重150吨。这架创体积记录的运输机是由空中客车公司生产的。

最早的火车

法、德交界处的矿井在17、18世纪初开始使用马拉有轨火车。1781年瓦特制造了蒸汽机,这种蒸汽机首先应用于矿井的排水泵上。与此同时,人们也正在考虑如何在交通工具上使用,变成动态机械。可是蒸汽机的小型化、气缸的排气、使车轮在轨道上不打滑、锅炉的通风等问题都没能得到解决,因而,用蒸汽机为交通工具提供功能的想法迟迟不能实现。经过多次的研究,英国人里查特里维西克(公元1771~1833年)终于在1804年制造了一台有单一气缸和一个大飞轮的蒸汽机车,这台蒸汽机车牵引5辆车厢,行驶时速达8千米,这是在轨道上行驶的最早的机车。因为它所使用的燃料是煤炭火木材,人们就把它叫做“火车”了。

最古老的蒸汽铁船

1843年,在英国的布里斯托尔,有一艘螺旋桨驱动的铁船“ss大英”号下水。它曾在英国至澳大利亚航线上航行,也曾横渡大西洋,创下了第一艘螺旋桨驱动的铁船横渡大西洋的记录。它还在1855年至1856年参加克里米亚战争,担当运送军队的任务。1884年,它不幸在合恩角遇险,尔后,它就在福克兰群岛的斯坦利港避难,并在那里成为一艘贮藏船。1970年,这艘船终于重现光辉,从福克兰群岛被人们救出,并被运回布里斯托尔,在那里又恢复了原貌。现在,它成为世界上最古老的蒸汽铁船。

最大的快艇

1984年6月,沙特皇家快艇“阿卜杜勒—阿齐兹”号下水。这艘快艇在丹麦建造,并在英国汉普那郡南安普顿完工。它的长度为147米,是最大的快艇。

1931年,一艘名为“萨瓦罗那”号的专门为土耳其总统穆斯塔法·凯末尔·阿塔蒂尔克建造的快艇完工了。它长124米,是世界上最大的非皇家快艇。

最早的电动火车

1879年5月31日,世界上第一台由外部供电的电力机车和第一条窄轨电气化铁路在柏林的工业博览会上展出。这台电力机车名叫“西门子”,它的重量不到1吨,只有954千克,车上装有3马力支流电动机。在车身很小的机车上,没有驾驶台,靠前轮的地方装有操纵杠和刹车,司机只能骑在车头上驾驶。

这台机车采用电作动力,没有烟产生,因而引起了人们的极大兴趣。但是,电力机车在1881年才正式进入运输的行列。在柏林郊外,铺设了电气化轨道。

现在,在慕尼黑德意志科技博物馆内陈列着这辆电动火车。

最大的货船

1991年11月,“幸福巨人”号又称“海上巨人”号油轮改名为“海盗雅雷”号后,又一次下水,这艘油轮在两伊战争中差一点被完全毁坏,后来,其在阿联酋和新加坡共耗费6000万美元才修复好。它载重为564763吨,吃水深为24.61米,长458.45米,横梁长68.8米,是世界上最大的货船。

最长的帆船

法国造的“Med俱乐部”号有5根铝制桅杆,长187米,有2800平方米的聚脂船帆,这些帆是由计算机控制的。它能载425名游客,是M酣俱乐部在加勒比海的游船,是目前世界上最长的帆船。

最大的自行车

1989年6月4日,美国加利福尼亚州莫尔帕克市的斯蒂夫高登首次骑乘一辆自行车。这辆车是由加利福尼亚州罗斯米德市的戴夫·摩尔制造的,名为“弗兰肯”。这辆自行车高3.4米,车轮直径3.05米。如果以车轮直径大小算,这是世界上最大的自行车。

最大的三轮自行车

1998年7月,美国密歇根州埃斯卡巴纳市贝德诺克社区学院里有16个学生设计了一辆车身高7.13米,后轮直径2.23米,前轮直径4.67米的三轮自行车,这是最大的三轮自行车。

最重的汽车

前苏联生产的吉尔41047式高级轿车重为3.335吨,轴距为3.88米,它是近年来所制造的最重的汽车。

比它还重的是扩展型吉尔汽车。它的关键地方有75毫米厚的不锈钢防弹层。因此,它有6吨重。因为它有8缸、7升发动机,它的耗油量也很大。这种最重的汽车一年只生产2到3辆。到1991年12月为止,这种车一直由前苏联总统使用。

最昂贵的山地自行车

英国的斯蒂夫公司生产了一款只有9.07千克重的自行车,名为“鳍足”型。这款自行车的车架是美国制造,鞍座由意大利制造,车闸、脚蹬和齿轮都是由日本运来,车把和前后叉则是来自英国,这些都是世界上最昂贵的自行车零件,这是专为越野赛设计的山地自行车。它的售价为7244英镑,即12025美元,是世界上最昂贵的山地自行车。

最长的自行车

1988年2月27日,4个人一起骑乘由新西兰巴希亚特瓦市的坦利·塞斯曼设计并制造的自行车行进了246米。这辆车重为340千克,长22.24米,不能转弯,只能直行。它是不带稳定轮的两轮自行车中最长的。

最小的串座双人自行车

法国大西洋沿岸比利牛斯省波城的雅克·比尤和他妻子一起骑乘由他自己制造的一辆双人自行车。这辆车只有36厘米长,是最小的串座双人自行车。

最宽的汽车

1989年,制造于德国的“柯宁赛手2417”汽车的宽为2.195米。1990年制造的“柯宁赛手新一代24l18”汽车和它同宽,所以,它们都是最宽的汽车。

最大的摩托车生产厂家

日本的本田汽车公司在1998年向全世界的零售商售出了510万辆摩托车。该公司在34个国家有95个生产汽车和摩托车的工厂,是世界上最大的摩托车生产厂家。

最长的汽车

美国加利福尼亚州伯班克市杰奥尔伯格设计了一辆高级轿车。这部车里有个特长的水垫床,还有一个带跳板的游泳池。这部车有26个车轮,30.5米长。这样大的车不但可以如普通汽车那样平稳行驶,还可以用中部弯曲的方法驾驶。它是最长的汽车。还有一辆名为“凯迪拉克好莱坞之梦”的高级轿车有20.73米长,共22个车轮。为了让这些车不但长而且能在别的方面胜过同类产品,设计者们在辅助设备上也狠下了一番功夫。这部“凯迪拉克好莱坞之梦”里有个小型高尔夫球场,6部电话,一套卫星天线和直升机降落缓冲垫。

最早的和最大的风车

根据史料推测,最早的风车应该是公元7世纪伊朗(波斯)人制造的,其用途是用来磨小麦。

最大的风车是一架子1718年制造于马斯兰德名为“戴克低地”的荷兰风车。这个巨大的风车的翼板对径为29.18米。萨顿风车是世界上现存风车中最高的,它建于1853年,有9层楼那么高,翼板对径为22.25米,有216块风叶,现在仍耸立在英国的诺福克郡。1941年这架风车曾遭雷击,因而现在的样子要比以前小一些。

1982年,联邦德国在弗里锡安海岸安装了一架叶轮机,这是迄今为止世界上动力最大的风力发电机。这台发电机高150米,总功率有3000千瓦。

最古老的钟

中国的一行和梁令瓒于公元725年发明了世界上最早的机械钟。这种钟能控制钟摆的摆动速度。

英国威尔特郡索尔兹伯里大教堂的钟没有钟面,是目前仍在报时的最古老的钟。这座造于1386年或者更早些时候的钟,在1956年被修复以前已经报时498年,“嘀嗒”了5亿次。在英国萨默塞特郡韦尔斯大教堂的造于1335年的钟是重力驱动的,但目前这座钟上只有钟壳是原先的,其余的部分都进行过修复了。

七角形天文钟发明于1343~1364年之间,发明人是乔凡尼德唐迪。这座钟在1962年才完成其基本模型的制作。

最大的太阳能站

就发电能力而言,世界上最大的太阳能发电设施是美国的哈伯湖太阳能站。该站位于美国加利福尼亚州的莫哈维沙漠中,由加州大学操作服务部建成并运作。该太阳能发电站的年发电能力为160兆瓦。能够为附近518公顷的地区提供电能。

最早的扬水装置

“达卢”是最早的而且现在仍在使用的一种扬水装置。相传在大约公元前3500年的时候,伊拉克的苏美尔人就发明并使用这种机械装置了。据说,尼罗河沿岸地带的人们使用的一种名为“萨奇雅斯”的机械装置要早于它出现。但据史学家们考证,“达卢”要比“萨奇雅斯”早得多。

世界上最早的天文钟

吏部尚书兼侍读学士苏颂和吏部会史韩公廉等人于北宋哲宗元赪十一年在开封研制大型仪器设备“水运仪象台”,这种仪器能以不同形式观测天体的运行。水运仪象台整个机械系统以漏壶流水作动力,类似复杂的机械装置使其保持速度稳定,持平于天体运行。它又由一套复杂的齿轮系统为其提供所需要的各种运动,因此既能演示天象,又可以以多种形式计时、报时。欧洲人将此仪器称为“天文钟”。这便是后世钟表的起源。苏颂在1088~1094年著的《新仪象法要》中,对水运仪象台的构造作了详细的介绍,这也表现出开封天文学和机械工程技术成就的伟大。它有三个突出贡献:第一,为了便于观测,屋顶可以活动,这便是现在天文台圆顶的祖先。第二,浑象一昼夜进行一圈自转,不仅将天象的变化形象地演示出来,也是现代天文台的跟踪机械——转仪钟的祖先。第三,该设备中的“天关”、“天衡”和“天锁”等部件组成的杠杆装置,作为世界最早的“擒纵器”也是现在钟表的关键部件,由此可见其为钟表的祖先,也是世界上第一台天文钟。水运仪象台是中国11世纪杰出的天文仪器,是中华民族的骄傲。

世界上最早的瓷器

世界上目前发现最早的瓷器是1981年在正定南杨庄仰韶文化遗址出土的釉陶片,这种釉陶片经鉴定为原始瓷器。这次出土把中国烧瓷的历史向前推进了1000多年。

最早使用退火技术铸造的铁斧

在战国文化遗址出土的铁斧,是目前发现的世界上最早使用退火技术铸造的铁制工具。它是以高温液体还原法提炼出的铸铁浇铸的,其中有两件斧经过了退火柔化处理,这种方法弥补了铸铁脆硬易裂的缺陷。

最早发明火箭的国家

中国是最早发明火箭的国家,这是举世公认的。中国早在13世纪就有关于“起火”的记载。当时,有人竟然使用47枚大火箭作推进座椅飞行前进的试验。因此,中国人被外国人称为“第一个企图利用火箭飞行的人”或称“第一个企图使用火箭作运输工具的人”。一种火箭只在箭身上绑一个厚纸做成的火药筒,将引火线点燃后,火药在药筒里燃烧,从尾部喷射出火焰(燃烧气体)向后喷就产生反作用力,推动绑着箭的药筒向前运动,这是古代最简单的火箭。

中国最早的火箭就具有多种多样的形式。明初出现了多发火箭,如“火龙神机柜”、“一窝蜂”等。“飞空砂筒”用两个“起火”一正一倒导向装置,一个引燃后作为飞去的动力,爆炸后,另一个引燃作为飞回的动力。还有一种“神火飞鸦”以四支大“起火”作推动力。

最早冶炼和使用黄铜的国家

宋代李方等编著的百科全书《太平御览》曾引用了三国时钟会的《刍荛论》中的一段话:“稗早像稻身,俞石像金子。”俞石在中国古时用于称呼黄铜,由此可见,中国至少在公元3世纪已具备了炼制黄铜的技术。因此,中国不仅是最早冶炼和使用青铜的国家,也是最早冶炼、使用黄铜的国家。

冶炼黄铜的规模在唐代已大得让人吃惊。根据《唐书·食货志》记载,玄宗时候,全国有炼铜炉99座,每座炉子每年使用2.12万斤黄铜,铸钱3300串。对于冶炼黄铜的方法,唐以后的著作有不少记载。如宋人崔方在他的《外丹本草》一书中记载:“用铜一斤,炉甘石(即菱锌矿)一斤,炼之即成俞石一斤半。”明代著名医学家李时珍在《本草纲目》中写道:“炉甘石大小不一,赤铜得之,即化为黄,今之黄铜皆此物也。”最为详尽地阐述冶炼黄铜方法的著作是明朝末年宋应星的《天工开物》。

最早发明指南针的国家

中国劳动人民早在春秋时期就在采矿、冶炼中,逐渐认识了磁石。到战国时期,磁石就被人们用来做成器具以判定方向。当时人们常叫“司南”的就是在一个无沿的方向盘上放置一只磁石,形似水勺状,水勺的柄端指向南。到11世纪的北宋后期,中国人民创造了人工磁铁,此后“指南鱼”又诞生了,所谓的“指南鱼”就是把用磁钢片制成的“鱼”放在水面上,以此指示方向。后来经过不断的研究和试验,又用细小的磁钢针代替磁钢片,并使它的尖端成为磁北极,末端成为磁南极,这就成了指南针。

对于指南针的制作和使用,北宋杰出的科学家沈括作了许多科学的说明和分析。到了14世纪初,指南针开始由中国传向世界。