智慧的闪电--世界发明史话-第23章
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种波动描记器来记录若干种人体反应。这种仪器利用血压、脉率和呼吸次数
来测谎。1935年，芝加哥犯罪探测科学实验室的基勒，用一种多种波动描记
器在法庭上进行了首次测试，结果发现有两个被告是有罪的。
测谎器的基本原理，是企图通过人们在犯罪和恐惧时产生的生理反应，
如唾液分泌、心率、呼吸、体表温度这些在自主神经系统控制下的变化，来
测定其感情的反应。被测的人可以通过手铐和称为呼吸描记器的软管子联到
电流记录器上，也可以联到其他的灵敏装置上，通过这些装置把波动记录在
由一台微型的同步电动机带动的记录纸上。最重要的是被测的人要背向仪器
比较自然地坐着，以防止生物反馈，换句话说，防止被测的人可能对自己能
观察到的反应结果进行控制。
神秘之光——X射线
（1895年）
X射线的发现过程，是一个充满偶然性的故事。
1895年，在德国中部的巴伐利亚，伦琴博士正在进行有关密封玻璃管里
的发光现象的试验。这就是：在装有两个电极的真空玻璃管（雷钠管）电极
上进行加上高电压的实验。这项实验本身并不新鲜，是当时的科学家都知道
的，一加高电压，管内就要发光。但是为什么发光，当时还是一个谜。
1895年11月8日下午，伦琴和夫人吃完了饭，回到实验室来，要再次
观察雷钠管的发光现象。他从架子上拿了一只雷钠管，用黑色纸套把它严严
实实地包了起来。接着，他关上门窗，把房间弄黑，然后给管子接通高压电
源，让管子放电，以便检查黑色纸套是否漏光。正当他准备开始正式实验时，
突然发现一种奇异的现象：附近的小工作台上有一块涂了氰亚铂酸钡的纸板
发出一片明亮的荧光。切断电源，荧光也随之消失了。
伦琴发现这一现象后，又仔细观察了产生这种现象的原因，他让一系列
放电通过阴极射线管，结果纸板上出现了同样的闪光。他确信，纸板发出的
荧光，不可能是阴极射线形成的，因为阴极射线的能量连几厘米以上的空气
都穿不透，而雷钠管离小工作台有两米多远，阴极射线是无法穿越这样长的
距离的。
于是，伦琴又把纸板移开，换上照相胶板，结果胶板感光了。接着，他
又在雷钠管和照相底板之间放上几种东西：钥匙、自己常用的猎枪。令人惊
奇的是，就连钥匙和猎枪金属部分的细小之处都清清楚楚地照出来了。这真
是一个惊人的发现。
接着，伦琴又让他的夫人把手放在雷钠管和胶板中间，结果，夫人手上
的每块骨头以及手上戴的戒指都照出来了。从那天起，伦琴就住在了实验室，
夜以继日地进行着研究试验，终于在1895年12月28日发表了研究报告。
1896年1月5日，关于X射线的重大报道在维也纳日报上刊出，立即引
起全世界的注意。在美国报道此事4天之后，就有人用X射线发现了患者脚
上的子弹。X射线很快就进入了医学领域。当时英国一位著名外科医生托马
斯·亨利称之为“诊断史上的一个最大的里程碑”。
1901年，伦琴由于发现X射线的贡献，获得了诺贝尔物理学奖金。
霓虹灯的发明
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（1898年）
霓虹灯是城市的美容师，每当夜幕降临时，华灯初上，五颜六色的霓虹
灯就把城市装扮得格外美丽。那么，霓虹灯是怎样发明的呢？
据说，霓虹灯是英国化学家拉姆赛在一次实验中偶然发现的。那是1898
年6月的一个夜晚，拉姆赛和他的助手正在实验室里进行实验，目的是检查
一种稀有气体是否导电。
拉姆赛把一种稀有气体注射在真空玻璃管里，然后把封闭在真空玻璃管
中的两个金属电极连接在高压电源上，聚精会神地观察这种气体能否导电。
突然，一个意外的现象发生了：注入真空管的稀有气体不但开始导电，
而且还发出了极其美丽的红光。这种神奇的红光使拉姆赛和他的助手惊喜不
已，他们打开了霓虹世界的大门。
拉姆赛把这种能够导电并且发出红色光的稀有气体命名为氖气。后来，
他继续对其他一些气体导电和发出有色光的特性进行实验，相继发现了氙气
能发出白色光，氩气能发出蓝色光，氦气能发出黄色光，氪气能发出深蓝色
光……不同的气体能发出不同的色光，五颜六色，犹如天空美丽的彩虹。霓
虹灯也由此得名。
制造霓虹灯的办法，是采用低熔点的钠——钙硅酸盐玻璃做灯管，根据
需要设计不同的图案和文字，用喷灯进行加工，然后烧结电极，再用真空泵
抽空，并根据要求的颜色充进不同的稀有气体而制成。现在制造的霓虹灯更
加精致，有的将玻璃管弯曲成各种各样的形状，制成更加动人的图形；还有
的在灯管内壁涂上荧光粉，使颜色更加明亮多彩；有的霓虹灯装上自动点火
器，使各种颜色的光次第明灭，交相辉映，使城市之夜变得绚丽多彩。
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现代发明
现代发明概述
19世纪末和20世纪是现代科学技术迅速发展的时期，这主要表现在科
学技术本身发生了深刻而广泛的革命，它直接影响着社会经济各个部门，使
工业和农业、交通运输和通讯、医疗卫生、文化艺术以及教育等方面，都发
生了根本的变化。20世纪科学技术是近代科学技术的继续和发展，但两者又
有质的区别。主要表现在：
一是科学和技术经历了全面的空前革命。20世纪一开始，就出现了持续
30年的物理学革命，其结果是建立了以相对论为支柱的现代物理学理论体
系。以此为先导，化学、天文学、地学都出现了革命性理论。在生物学领域，
由于分子生物学的建立，揭示了遗传的奥秘，取得了划时代意义的革命性突
破。
二是科学开始形成一个多层次、综合的统一体。由于交叉学科和边缘科
学的大量兴起，各门学科之间的空隙逐渐得到填补，整个自然科学正在形成
一个前沿在不断扩大的多层次的、综合的统一整体。
三是科学事业的社会化。20世纪科学事业加速发展，并已成为现代国家
的重要事业，而科学的发展也日益依赖于社会经济的发展和国家的支持。
四是社会的科学化。19世纪下半叶出现的科学对生产的指导作用，在20
世纪日益明显。科学的发展，开辟了许多新的技术领域，建立起了许多新型
的工业，它们深刻地改变着人类生产和生活的面貌。
总之，本世纪是一个科技革命的时代。在这样一个崭新的时代里，人类
的发明创造也取得了巨大成就。
电子计算机的发明，促成了第三次技术革命。与人类发明的轮子、杠杆、
机床、电话、电灯等延长人的四肢与感官功能的技术工具完全不同，计算机
延长了人脑的功能，它在一定程度上放大了人类的智力。智力究竟是什么？
几千年来人类一直在探索这个谜。有人认为，要是有一天人终于完全弄清自
己的脑和精神，那将是最伟大的征服和最后的功绩。这不是没有道理的。人
类对计算机的研制正是揭示智力之谜的远征中的一个重要组成部分。电子计
算机的出现，已在人类的生活、科学实验、生产、战争等方面引起一场非常
深刻的革命。
现代火箭的诞生，为人类探索宇宙奥秘提供了最重要的、最直接的手段。
有了火箭，人们才能发明宇宙飞船、卫星和航天飞机，从而使人类的空间技
术进入到一个新阶段。特别是航天飞机的发明，可说是航天事业的一场革命，
为人类进入太空，更进一步地认识宇宙创造了新的条件。
新武器装备的问世，极大地促进了军事技术和战术的发展。20世纪，发
生了历史上空前的、有深远影响的两次世界大战。而战争的迫切需要是发明
创造的直接动力。在第一次世界大战中，坦克、飞机、航空母舰崭露头角。
到第二次世界大战时，雷达、导弹等成为新式武器。特别是第二次世界大战
末期出现的具有极大杀伤力的原子弹和战后出现的洲际导弹与侦察卫星，使
军事技术产生划时代的变化，人们对战争的观念也不得不进行根本的改变。
20世纪还有许多发明具有重大意义：机器人的问世，标志着自动化、人
工智能技术的新突破；激光器的发明，则使人类利用光的本领达到了一个新
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高度；器官移植技术的创立，表明医学上的新成就；原子反应堆的建立，为
人类开辟了重要的新能源；避孕药的发明，使人类找到了控制人口增长的新
办法；尼龙的出现，拓展了人类生活的物质来源；人工降雨技术的出现，增
强了人与自然界作斗争的能力；晶体管、集成电路的问世，为电子技术的发
展创造了新的条件；气垫船的发明，为人类提供了新的交通工具；洗衣机、
电视机进入家庭，使人们减轻了家务劳动，丰富了文化生活，等等。
现代发明是建立在科学技术大发展的基础之上的，因而具有显著的时代
特点：
一是发明活动有了更为先进的研究手段。20世纪，由于新的实验技术和
巨大而精密的观察工具的产生，使人的视野在微观和宏观两方面都扩大了10
万倍以上，人的洞察力已从原子集团深入到基本粒子内部，人的眼界已经能
从直径10万光年的银河系扩展到200亿光年的大宇宙。这就使发明创造活动
能够向广度与深度进军。原子能的利用，宇宙飞船的诞生，计算机的成功，
都说明人类认识世界和改造世界能力的提高，说明了研究手段的先进。
二是发明活动更多地采取了集体攻关的形式。20世纪，大量的科学研究
工作从分散的单纯个人活动转化为社会化的集体活动，出现了所谓“大科
学”。发明创造同样如此，那种依靠个人进行发明活动的现象逐步为有组织
的集体研究所代替，其活动规模也越来越大。最突出的事例是美国1942年8
月为制造原子弹所组织的“曼哈顿计划”，1961年5月为实现登月所组织的
“阿波罗计划”，前者历时4年，耗资23亿美元，动员15万人；后者历时
7年，耗资240亿美元，动员400万人。第三代计算机——1bm360系列，其
研制开发费达20亿美元，仅其操作系统就耗费了4—5千人/年的劳动量。其
他发明如飞机、坦克、航空母舰、计算机、机器人等，也都决非个人所能胜
任，都是在大批科研人员共同努力下取得的成果。因此，在现代发明中，个
人发明的作用远不如近代那样突出了。也就是说，现代发明成果的出现，主
要不是依赖于个人的经验与智慧，而是依赖于集体的合作，依赖于系统的综
合的科学研究。
三是发明活动的规划性与计划性大为增强。现代发明与古代、近代有一
个很大的不同，即发明的偶然性大大降低了，在本书所列现代发明史实中，
除了少数发明如云南白药、味精、乳罩等之外，其他重大发明都是有计划、
有目的、有组织，经过长期科研攻关所取得的。比如载人飞船的研究，是1961
年美国总统肯尼迪提出的。他当时提出的目标是：“在十年内把一个人送上
月球，并使他安全返回。”为实现这一目标，美国各有关方面充分动员起来，
制定了庞大的“阿波罗计划”，并整整奋斗了7年，终于在1969年达到了目
的。而原子弹的研制，则是在罗斯福总统的支持下，通过实施历时4年的“曼
哈顿计划”而成功的。可见，现代发明已成为人类高度自觉地改造世界的实
践活动。
四是发明成果的科技含量大大增加。现代发明是以现代科学技术为基础
的�
