技術(shù)的歷程

前言

《技術(shù)的歷程》叢書是課程擴展項目的一部分。這套六卷本的叢書講述了從遠古時期到當代社會的科學發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明的故事，包括人類最早使用的火、車輪的發(fā)展、太空旅行、現(xiàn)代計算機和人類基因組計劃；等等。這套叢書中的各個分卷則分別講述了從史前時代到現(xiàn)代社會之間某一時期重大的科學發(fā)現(xiàn)與科技發(fā)明。    每卷均由兩類文章組成：    全面深入型的課文是這套叢書的核心。這些文章重點講述了那些具有特殊意義的科學發(fā)現(xiàn)和技術(shù)進步，介紹了這些發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的背景和相關(guān)人物的情況，并解釋了它們是如何投入使用的。每篇文章通常聚焦于一個當時最先出現(xiàn)的特定進步，但也經(jīng)常追溯這一進步的歷史淵源以及探究后來的發(fā)展歷史，這可以使讀者能對每一主題的來龍去脈獲得更為深入、詳細的了解。每頁頁邊附加的文本框，通常是對科學原理的一些解釋。    在每篇課文中，都有兩個關(guān)鍵的學習工具，這兩個工具就在每頁頁邊的彩色欄框里：    課程要求欄向讀者表明，該主題與12年級的美國國家和各州的科學技術(shù)教育標準的某些關(guān)鍵內(nèi)容具有特定聯(lián)系。    術(shù)語欄對文章中的關(guān)鍵詞給出了解釋。    大事年表型的文章附在每卷的末尾。其中按照時間順序列出了各項科學發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和技術(shù)進步，以及科學探索的關(guān)鍵日期。每段歷史時期的大事年表都被分成幾個互相平行的部分，每部分都聚焦于一個特定的科技領(lǐng)域。    書后還有一個簡明的詞匯表，列出了本卷所闡釋過的主要條目，索引中列出了相關(guān)的人物和主要的主題。需要指出的是，這套書中所附的帶詳細說明的插圖都很重要，其中有早期的印刷品和繪畫、當代的照片、藝術(shù)作品的復制品和解釋性的圖表。

作者簡介

作者:(美)里爾斯、霍爾 譯者:汪前進

書籍目錄

序言望遠鏡伽利略與擺鐘艾薩克·牛頓與光的本質(zhì)氣壓計與真空煉鐵航海本杰明·富蘭克林鎖和鑰匙熱氣球蒸汽機紡織機農(nóng)業(yè)機械運河航運鐵路的誕生化石證據(jù)電左輪手槍查爾斯·達爾文蒸汽船大事年表詞匯表索引

章節(jié)摘錄

人們所知的最早鎖具之一是在伊拉克科爾沙巴德的撒珥根宮殿的遺跡中找到的。這是一把全木質(zhì)鎖，大概有4000年的歷史了。門由木門閂固定。鎖門的機關(guān)叫做“銷簧鎖”或“彈子鎖”，由門閂上的幾個鉆孔和與之匹配的門上的銷子組合而成。插上門閂時，銷子就卡進閂上的孔里，從而把門鎖死。鑰匙是一根大木棍，上面有一組直立的齒，恰好與鉆孔的形狀一致。鑰匙插進去時，鑰匙齒把銷子從門閂中頂出來，這樣門鎖就打開了。北非和中東的一些地方至今仍在使用這種鎖。此外，包括著名的耶魯鎖在內(nèi)的很多鎖，都是依據(jù)“落銷設(shè)計”的原理設(shè)計出來的。    古希臘和古羅馬的鎖具    古希臘人最先開始使用金屬鑰匙，但是他們的鎖要比古老的銷簧鎖簡單。用一把L形鐵鑰匙插進門洞里轉(zhuǎn)動，便可拉出門閂。因為這種鎖沒有任何形式的鎖碼，所以安全性較差。只要能做出同樣尺寸的L形鑰匙，任何人都能把門打開。    羅馬人最先制作出完全由金屬制成的鎖，通常是鐵鎖、銅鑰匙。他們發(fā)明了榫槽這種復雜的設(shè)計，即鎖內(nèi)的齒凸與鑰匙的齒凹互相吻合的鎖定機關(guān)。一旦鑰匙插到榫槽里，它就能繞著榫槽軌道旋轉(zhuǎn)，由此操縱門閂。這種榫槽鎖比較容易撬開，因為即使鑰匙的形狀與榫槽并不完全吻合，也有可能在榫槽軌道里轉(zhuǎn)動。    中世紀的鎖具    在中世紀，盡管人們運用了大量的制鎖工藝，但鎖的設(shè)計技術(shù)卻沒有推陳出新。鑰匙孔通常藏在秘密擋板的后面，用來迷惑撬鎖的人。人們還經(jīng)常在門上挖出一些假鎖孔，用來延長竊賊撬鎖時花費的時間。但是，鎖的安全性最終仍然取決于復雜的榫槽設(shè)計。17世紀，英國人發(fā)明了一種字母鎖。若干刻有數(shù)字或字母的圓環(huán)穿在一根軸上。轉(zhuǎn)動這些圓環(huán)并組成一個特定的數(shù)字或單詞時，圓環(huán)內(nèi)的溝槽排成一條直線，這樣就能拉出鎖軸。    掛鎖    掛鎖是一種可拆卸鎖。掛鎖的鎖體上裝有可以扣接的環(huán)狀或“一”字形的金屬梗、即“鎖梁”。使掛鎖通過鎖梁直接與鎖體扣接成為封閉形鎖具。出于保護的目的，它的鎖定機關(guān)被封閉在一個鋼質(zhì)鎖體里。上鎖時，只需把鎖梁推入鎖體即可：鎖體內(nèi)的桿落入鎖梁的一端并鎖在那里。只有一個特定的字母或數(shù)字組合或鑰匙才能解開U形環(huán)，完成開鎖。    近代的鎖具    直到19世紀，鎖的設(shè)計才有了真正的進步。1778年，英國鎖匠羅伯特·巴倫獲得了雙作用制栓的專利權(quán)。制栓是一種能落入溝槽的桿，它只有上升到固定高度時才能移動。插入鑰匙就會提升制栓的高度，轉(zhuǎn)動鑰匙，門閂就會滑向一邊。巴倫鎖有兩個制栓，鑰匙需要分別提升每個制栓的高度才能使門閂滑動。如今的杠桿鎖中仍在使用這種設(shè)計原理。但意志堅定的撬鎖人仍然能打開巴倫鎖。    1784年，英國工程師約瑟夫·布拉莫(1748～1814)設(shè)計出一種全新的鎖，并獲得了專利。這種鎖的鑰匙很小，但是安全性卻是史無前例的。為了能生產(chǎn)這種鎖，布拉莫建造了一個齒輪車床，這是最早的、可以大規(guī)模生產(chǎn)的金屬加工車床之一。雖然這種鎖價格不菲，但是布拉莫對其安全性充滿信心，他懸賞210英鎊獎勵第一個打開這把鎖的人，在當時這可是一筆巨資。整整過了67年，才出現(xiàn)了一位美國鎖匠——A·C·霍布斯，他用了50多個小時才打開這把鎖并領(lǐng)走了獎金。    19世紀中期，制鎖行業(yè)蓬勃興起。美國和歐洲經(jīng)濟的快速增長對鎖產(chǎn)生了大量的需求，有數(shù)百種鎖獲得了發(fā)明專利。但是，大多數(shù)的鎖僅僅是對現(xiàn)有鎖具稍作改進而已。    耶魯鎖和定時鎖    1848年，美國在鎖具的設(shè)計方面做出了第一項、可能也是影響最為深遠的貢獻。奈納斯·耶魯(182l～1868)在古代制鎖原理的基礎(chǔ)上發(fā)明了銷簧鎖，并獲得專利。19世紀60年代，他設(shè)計出了耶魯圓柱彈子鎖，這種鎖配有最為常見的帶鋸齒邊的扁平鑰匙。當鎖內(nèi)的銷子被鑰匙的鋸齒邊緣推升到一定高度時，即可轉(zhuǎn)動圓筒狀鎖芯，從而將鎖打開。現(xiàn)在，這種鎖在車門和建筑物的大門上隨處可見。    19世紀70年代，一種新的犯罪形式席卷美國，搶劫犯們用槍指著銀行職員，強迫他們打開保險柜。為了應對這種犯罪，美國發(fā)明家詹姆士·薩金特在1873年制造了第一個定時鎖。這種鎖里含有一把暗鎖，只能在事先設(shè)定的時間打開。    現(xiàn)代鎖和鑰匙    第二次世界大戰(zhàn)(1939～1945)以后，炸藥的知識廣泛普及，鎖的防盜功能不再像以前那么重要了。由于撬鎖的難度增加，竊賊們干脆不再撬鎖，而是直接把它炸開。    鎖的形狀千奇百怪。有的鎖能防爆，有的鎖能擊傷、刺傷或卡住入侵者的手。還有的鎖有兩把鑰匙，一把可以上鎖，但只能用另一把開鎖。但鎖具的基本形式還是暗鎖、杠桿鎖和銷簧鎖，各種新型鎖通常結(jié)合了這幾種鎖各自的優(yōu)點。    有些建筑如辦公室、學校和監(jiān)獄，里面有很多把不同的鎖，如果有一把萬能鑰匙，能打開整座建筑里所有的門鎖，那是最好不過了。制造萬能鑰匙需要避開所有鎖的機關(guān)，或者需要在鎖上設(shè)置兩個鑰匙孔：一個是正常鑰匙孔，另一個是萬能鑰匙孔。當然也可以給這些鎖裝上兩套制栓和杠桿，如果是耶魯鎖就給它裝上兩個同心圓筒，使一個在另一個內(nèi)部轉(zhuǎn)動。    現(xiàn)今的鎖中大都融人了計算機技術(shù)。鎖具機關(guān)的編碼設(shè)計不再是鑰匙上可見的物理形式，它們已被編人磁卡或數(shù)碼卡里。一些鎖具甚至還能識別人的指紋或眼球內(nèi)壁的視網(wǎng)膜。美國核導彈發(fā)射系統(tǒng)使用的是一種終極鎖，它需要兩位發(fā)射人員把不同的鑰匙插入位于操作臺兩端的鑰匙孔里，并且絕對要同時轉(zhuǎn)動鑰匙才能啟動發(fā)射系統(tǒng)。受到身體條件的限制，一位發(fā)射員是不可能在巨大操作臺的兩端同時轉(zhuǎn)動鑰匙的。P36-40

編輯推薦

17和18世紀是實驗的時代。伽利略和牛頓不僅提出了萬有引力理論和運動定律，他們還用實驗驗證了自己的理論。用焦炭冶煉的更廉價的鐵、蒸汽機的發(fā)明掃清了工業(yè)革命的道路。蒸汽機為水泵和機器提供動力，使大規(guī)模生產(chǎn)首次成為可能。    在《技術(shù)的歷程(科學革命時期)》中我們討論的是一個科學飛速進步的時期，這些進步又使得工業(yè)革命中出現(xiàn)了重大的技術(shù)創(chuàng)新。本書由里爾斯等編著。

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    技術(shù)的歷程 PDF格式下載

---