印刷术是我们伟大的中华民族的四大发明之一,是对世界文化发展的重大贡献,距今已有1300多年的历史了。
我国最早的印刷术,是雕版印刷术,方法是先把木板刨平,锯成两页书大小。然后在板面上抹上一层浆糊,把写好的文稿薄纸翻贴在板面上。雕刻匠用刻刀把一个个字刻出来。如果让字凸出来,这叫阳文版;如果让字凹下去,就叫阴文版。
印刷的时候,先在制好的文字版上刷上油墨,然后把白纸盖到版上,用刷子轻轻刷平,文字就转印在纸上了。一页页刻好,一页页印好后再分装成册,一本书就出版了。
雕版印刷实行了一段时期之后,人们渐渐发现这种方法太费工料了,因此,人们迫切要求改进印刷技术。
我国北宋时期,有一个优秀的刻字工人名叫毕舁。是他,不断总结前人的经验,历时八九年的艰苦钻研,终于创造出泥活字印刷术。
他首先用泥土做成一个个小型四方长柱体,把顶端切平后刻上一个个单字,然后再放人火中煅烧以增强它们的硬度,使每一个字都像小巧玲珑的小瓷砖一样。
烧好后,他又把每个字按韵排列好。每到印刷时,就按着底稿的要求将字拣出来,一行一行排在铁板上,周围用铁框扎紧。
为了使每一块活字版形成一个坚固的整体,除了周围用铁框外,预先在铁板上放一些松脂、蜡等粘合物。
当把每块活字版在火上烤的时候,它们就熔化了,这时可以趁势用平板将活字压平,冷却后,活字就牢固地固定在铁板上了。然后刷上油墨,把白纸盖在活字板上印刷,印完后,可以再将铁板烤热,松香熔化了,就可以将活字一个个再拣起来,排列好,保存好,以备以后再用。
这样印书,既方便,又省工料,大大加快了印刷速度和效率。
继毕异之后,1314年,山东农民王祯,又创造出了木活字印刷术。1488年,无锡一个名叫华燧的人,又创造了铜活字印刷术。
在我国毕异发明活字印刷术的400多年后,德国人谷登堡于1445年研究成功了利用铸造的铅活字,进行活版印刷的技术。他还研制成功了木制印刷机,制成了调油墨,大大提高了印刷的速度和质量,为印刷的机械化做出了重大贡献。
邮票的发明
人类社会的发展,决定了人类单靠个人的力量是无法在地球上长期存活下去的。人类需要帮助,人类需要交流,信息传递成了人类生存必需的基本活动之一。
最初是打手势,之后发明了语言,用马拉松式的长跑传递口信。再以后发明了文字,开始书信传递,于是有了古代邮驿。
当时的邮资是按邮件运递路程和信件纸张数量逐件计算的,即“递进邮资制”,收费的标准也很高。
如果遇到江河泛滥、桥梁坍塌,信件就得多走几百公里,总计下来,邮资高得吓人。
如此昂贵的邮资,使平民百姓望而生畏,他们把寄信看成一件奢侈的事情。
19世纪30年代是改革的黄金年代,改革造就了一代英雄,罗兰-希尔发明了世界上第一枚邮票,在世界邮政史上树起了一座划时代的里程碑。
罗兰·希尔经过多年的调查主张大幅度降低邮费,实行邮件不分远近、一律收费l便士的均一邮资,他还提出使用“印刷精美的邮政用品”来预先支付邮资。
这种纸的大小与邮资图样大小相仿,背面涂上一层薄胶,人们只要沾湿背胶就可以将其贴在信件上,这就是罗兰·希尔关于邮票的最初创意。
为此,罗兰·希尔上书政府,提出了自己的改革建议,1839年8月17日,维多利亚女王批准了这个议案,决定英国自1840年1月10日起实行l便士均一邮资法。罗兰-希尔也被女王任命负责邮政改革工作。
为了把创意中的l便士邮票变成现实,罗兰·希尔要求应该使用具有防伪性能并能在公众中取得信誉的图案作为邮票的图案,于是采用了威廉·怀恩创作的维多利亚女王的侧面头像,这样既显示了发行邮票的权威性,又通过邮票宣传了英国,宣传了女王。
邮票采用黑色油墨印刷,1840年4月15日,终于印出了世界上第一批邮票——黑便士邮票。
黑便士邮票原定于1840年5月6日发行,但有的邮局在5月1日就开始发售。为表彰罗兰·希尔对邮政改革作出的杰出贡献,英国女王赐予他爵士称号,人们尊称他为“邮票之父”。
自行车的发明
人类使用车轮的历史大约有5000年之久了,但是在1690年以前,没有任何人把两个轮子连接起来乘坐。
一个叫德·西弗拉克的法国人,曾做过一辆被称之为“塞莱里弗勒”的两轮车,使用方法是:两腿分开坐在车上,两脚蹬地使之滚动向前。
1839年,麦克米伦发明了一种机械自行车。自行车的后轮通过连接到踏板上的曲柄驱动。有了自行车,人们获得了比步行快得多的速度。
1861年,一个叫布鲁内尔的法国人,把他的自行车带到马车匠人米肖那儿去修理,米肖的儿子欧内斯特看到那辆车后,提出:如果在前轮装上一个曲柄,并能够踏着转动的话,一定能使这种脚踏车得到改进。
还有一种叫“维洛西皮德”的脚踏车,踏板转一圈,轮子就转一周,这种车前轮很大,被人们称为“高自行车”。
它跑得快,就是不稳当。如果想刹车,特别是下坡时刹车,骑车的人就可能被甩到把手前面,骑一天的车就得摔几次。但是人们并没有被吓住。
1884年,勇敢的马斯·史蒂文斯骑着、推着、有时甚至是扛着一辆叫“平凡者”的高自行车穿越了美国。
把自行车的前轮变小,从而使骑车更安全的尝试不断进行着,但限于当时的工艺水平,这些尝试都失败了。
1885年,英国人斯塔利发明了链条传动的自行车。这种自行车用链条把踏板的运动传达给轮,并把前后轮的大小一致连接起来。
为了加快行走速度,他还把脚踏板上的齿轮设计得大于后轮,以便后轮的转速大于脚踏的速度。
这种自行车的一个主要优点,是把车座、踏板、把手以及前后轮的旋转轴这五个点,互相之间都构成三角形结构,这种结构完全符合结构力学原理。
经过斯塔利的改进,自行车变得安全可靠,而且效率大大提高了。于是,自行车在欧洲很快地普及开来。
1888年,苏格兰人邓洛普又发明了内充空气的车胎。在此之前,自行车用的都是木轮或实心胶轮,这种轮子很重。邓洛普一心想加以改进,但又苦于想不出好办法。
有一天,他在公园用橡胶水管浇花时受到启发,发明了带充气内胎的车轮,从而使自行车的性能得到飞跃性地提高,开创了一个自行车大普及的时代。
造纸术的发明和使用
造纸术发明之前,人们都是把字写在竹简和丝帛上,由于承载的笨重和昂贵,制约了文化的传播。东汉宦官蔡伦造纸术的发明,对当时乃至后世都有极其重要的影响,造纸术与指南针、火药、印刷术并称为中国的四大发明,对世界文明的进步做出了巨大贡献。
蔡伦,东汉桂阳(今湖南郴州)人。他出身低微,很小就人宫做了太监,服侍汉和帝。蔡伦聪明识字,人又谨慎好学。平时他不喜欢和人交往,经常把自己关在屋里读书思考。
汉和帝即位后,蔡伦被提升为中常侍,出入宫廷内外,平时服侍皇帝,负责掌管文书,传达皇帝的命令。当时许多外官经常和宦官结交,但是蔡伦却能坚守原则,并不随便与人交往,因此汉和帝更加信任他。蔡伦敢于指出和帝不对的地方,因此也很受和帝的器重,经常参与朝政。
蔡伦是一个喜欢思考和有所发明的人,汉和帝永元九年(公元97年),蔡伦升任尚方令,负责掌管皇帝的手工作坊,这个作坊是皇家的私人作坊,主要是为皇家服务。
蔡伦在监管作坊期间,经常和匠人一起切磋制造器械的技术,由他监管制造的各类军械、宝剑非常精良、锋利,被天下人赞叹。他在这方面的才能也开始逐渐显露。
东汉以前,人们通常都用竹简和丝帛作为记载文字的工具,有些很长的奏章要用许多竹简,翻阅起来非常不方便,也难于随身携带,而用丝帛作为书写的载体,虽然方便,但是很昂贵,普通人家根本承担不起这样的费用。
蔡伦平常喜欢读书,对于书简带来的种种不便深有感触,如何制造出一种轻便的、价格低廉的书写工具,成为蔡伦的一个梦想,为了实现这个梦想,蔡伦翻阅了许多前人的资料。
有一天,蔡伦看到宫女们在用蚕丝制造各种丝织品,从她们的制造过程中,蔡伦顿时有了灵感,他连忙赶回去,和匠人们共同研究,把树皮、麻头、破布、渔网等混合在一起,捣碎弄烂,然后将这些东西糅合在一起,拌匀后晾干,经过反复的实验和研究,蔡伦终于制造出了廉价和实用的纸张。
东汉和帝元兴元年(公元105年),蔡伦把发明纸的过程详细地记录下来,连同自己制造的第一张纸,一起奉献给汉和帝,请他过目。
汉和帝亲自实验后,非常满意,厚厚赏赐了蔡伦,并把制造纸的方法颁布天下,蔡伦的造纸术马上在各级社会阶层中传播开来,受到广泛的欢迎和喜爱。
为了赞颂蔡伦的杰出贡献,当时人们把这种纸叫做“蔡侯纸”。蔡伦的名气越来越大。
陶器的发明与使用
陶器的发明,在制造技术上是一个重大的突破,它既能改变物件的性质,又能比较容易地塑造便于使用的物体的形状。既具有新的技术意义,又具有新的经济意义。因此,它一出现很快就成为人们生活和生产的必需品。
世界上许多地方,陶器是由于在编制或木制的容器上涂上粘土以使之能够耐火而逐渐被发明的。在长期实践中,人们发现成型的粘土不要内部容器也可以烧成陶器,于是陶器就这样被发明出来。
人们所知的最古老的陶器,是在捷克斯洛伐克摩拉维亚的多尔尼维斯托尼斯发掘出来的,年代约为26000年前。人们在那里发现了烧过的陶土的碎片,这些陶器做成各种动物的模样,制作十分粗糙,大多数陶器上还有戳出的印记。
近来,在一些地区发掘出了约5600年前的陶罐,上面有用赭石装饰的几何图案。在美索不达米亚发现了约3600年前的一种原始的陶工旋盘。它是一个安在枢轴上的转盘,制作陶器时由一个助手转动,这样,陶工就可以把两只手腾出来了。
当然,对于制陶来说,最重要的是陶器的烧制。最初陶器的泥胎是在太阳底下晒干的,或是在火里烧干的。但这两种方法都不理想,容易使陶器干裂,必须使它慢慢干燥才能保证质量。
公元前4000年,在美索不达米亚和波斯出现了火焰不直接跟陶器接触的竖窑。这些竖窑有的一直保存至今。经竖窑烧制成的陶器,因火力均匀,不易变形龟裂,颜色也比较齐一。
大约在公元前4000年左右,出现了陶工作坊仿制其他东西的一种工艺。
为了用人工的方法产生深蓝颜色,美索不达米亚的陶工在陶罐的表面粘上铜矿砂,然后再进行烧制,产生闪光的表面。
到公元14世纪末,莱因地区的人们研制出一种为陶器上釉的技术。美索不达米亚人已经知道在第二次烧制时用锡釉来产生不透明的白色釉面。这种方法在当时的欧洲十分流行,人们用金属颜料把釉面涂得非常好看。
陶器中最有名的是意大利的花饰陶器,它非常坚硬,能用作室外装饰。