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电子管的由来
发明电子管的前提是“发明大王”爱迪生在1883年确立的爱迪生效应：
置于真空中加热的灯丝会发射电子，而且电流只单方向地向另一金属极板流
动。由此，英国的J。A·弗莱明于1904年发明了二极管，当时正是无线通信
的兴盛期，很快就在检波整流器上得到应用。1906年，福斯特发明了三极管，
又使得二极管相形见绌。他在阴极和阳极之间设置了栅极，只要在栅极上稍
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加电压，从阴极流向阳极的电流就会发生很大变化。
自从三极管发明之后，电子学迅速发展，电子管又有四极管、五极管，
以及后来造出的超小型电子管，还有磁控管，低温管等。工作在超高频（特
别用于雷达）的特种电子管也发明出来了。而这一切的基础，都是爱迪生效
应和三极管的发明。
晶体管的由来
晶体管的出现，使无线电技术从电子管阶段跨进了晶体管的新时代。它
在无线电技术发展史上，具有划时代的重大意义。
在晶体管发明之前，许多电子器件上所使用的都是电子管。电子管的放
大功能强，用它所制成的收音机，有很好的收音效果，但电子管有一个致命
的弱点，就是体积较大，无法适应电子器件越来越小型化的要求。为此，肖
克莱、巴丁和布拉顿三人组成了一个科学研究小组，经过不长时间的通力攻
关，他们终于研制成功世界上第一只晶体三极管。这只晶体管是用半导体锗
作原料制成的，表面层有两根极细的金属针，一根是固定针，另一根是探针。
当这两根针接通电流并接近到一定距离后，通过探针的微小电流的变化，能
控制固定针的电流变化，从而达到电流放大的目的。这种半导体放大器件，
就称为点接触型晶体管。1947年12月23日，肖克莱等人在首次实验中曾将
声频信号放大了上百倍。1948年7月，向全世界宣布了自己的发明。由于晶
体管具有重量轻、体积小、寿命长、省电等显著优点，因此，发明不久，就
在很多方面取代了电子管。
小巧玲珑的晶体管一诞生，就引起科学家们的浓厚兴趣。它先是被用来
制成半导体收音机和计算机，接着就被广泛用于各种电子器件设备中。
蒸汽机的由来
被称为近代工程技术发展的三次突破的首次突破，就是蒸汽机的发明（还
有电力、电子计算机），这项发明有效地实现了把热能化为机械能。
曾经流传着这样一个故事，说瓦特小时候到姑妈家作客，他看到水壶中
的水烧开了，水壶的盖子被蒸气掀动，不停地跳跃，觉得很奇怪。他对着水
壶想了好久，竟忘记了吃饭。于是，他发现了蒸汽的威力。后来，经过艰苦
的努力就发明了蒸汽机。这样的说法未免太简单了，事实上，蒸汽机是由许
多科学家和工人共同发明的，前后共经过了80多年的时间，瓦特是其中贡献
最大的一个。
内燃机的由来
蒸汽机有许多缺点，比如由于必须有锅炉，体积庞大而笨重；燃烧的热
能要传给蒸汽后再转化成机械功，效率很低。蒸汽机的缺点跟锅炉和气缸分
离有关，也就是跟在气缸外部的燃烧方式有关。这种燃烧方式简称外燃。在
蒸汽机发展的同时，就有人开始研究把外燃改做内燃，也就是不用蒸气做工
作介质，利用燃烧后的烟气直接推动活塞运动。把锅炉和气缸合并起来，这
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就是内燃机。
公元1677年，有人做过利用燃烧烟气冷却后产生的真空来抽水的实验，
1794年有人提出内燃机的专利。1820年有用氢气和空气混合燃烧起来推动活
塞的报告。1823年，有人制造了用煤气做燃料的内燃机。这个时期的内燃机
既笨重，效率又低，很不实用。
在1860年前后，关于内燃机的设想很多，但是实际制造出来的却很少。
这是因为内燃机存在着比蒸汽机更难解决的问题，主要表现在两方面：一方
面，对内燃机工作的原理的研究相当少，还没有找到提高效率的途径。另一
方面，内燃方式引起和燃料有关的很多问题。例如，煤很难在短时间里迅速
燃烧，产生推动活塞运动的具有一定压力的气体；用煤气做燃料，受气源的
限制很大，效率低，很不经济。直到1859年，美国钻了世界上第一口油井，
从此，汽油和柴油才成了内燃机合适的燃料。
马力的由来
在柴油机、汽轮机上常见写有“马力”二字。马力是怎样产生的呢？200
多年前，根据英国人詹姆斯·瓦特的设计，制造出了世界上第一批改良后的
蒸汽机。一个啤酒厂订购了一台，想代替马匹去推动抽水机。啤酒厂主想确
定一下蒸汽机的生产效率是否能够抵得上一匹马。于是，他从自己的马群中
选了一匹最强壮的马，让它不住脚地连续干了8个小时，并计算出这段时间
里共汲上200多万公斤的水。经过折算得出：一匹马每秒能够把75公斤的水
提高1米，即1马力=75公斤·米/秒。以后人们就把它作为动力机械的功率
单位，一直沿用至今。
超导回旋加速器的由来
世界上第一台超导回旋加速器于1982年9月27日在美国密执安州立大
学内建成。它的主要设计者是50年代前已故的欧内斯特·劳伦斯。需要加速
的粒子进入环形真空室的中心，它们在巨大磁铁的磁场驱使下沿等螺距的路
径运动。用于加速的能量由置于D电极之间电场给予它们。NSCL回旋加速器
的D电极实际上是螺旋形的，它有三个电极，每绕一圈加速3次，把超导性
应用于回旋加速器磁铁这还是第一次。超导性是某些特定金属在非常低的温
度下电阻完全消失的特性。这使人们能在较小的空间做出较强的磁铁，并且
它所耗费电功率也比传统的要小得多。这台回旋器的最大能量为500兆电子
伏，打算用来加速从氢到氪这一区段的元素的离子。
原子反应堆的由来
1939年1月，天才的恩里科·费米听到德国利用中子核裂变成功的消息。
当时他刚到美国的哥伦比亚大学，他既是工程技术人员，又是科学发明家。
他听到德国铀核裂变成功的消息后，立即联想到原子反应堆的可能性，于是
他开始奔忙，组织了研究小组，他往往今天作为科学家彻夜进行理论计算，
第二天则在考虑取得石墨的方法，计算石墨的形状。他建立的反应堆理论，
现在的原子力学教科书还原封不动地使用。
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1942年12月2日，费米的研究小组聚集在美国芝加哥大学足球场一端
的巨大石墨堆前面。在石墨中埋着7吨天然铀反应堆，按照费米的指挥，随
着控制棒一点一点地抽出，计数管开始发出咯嗒咯嗒的声音。拔到一定的程
度，计数管终于发出激烈的声响，表示正在发生链式反应。这是人类第一次
人工发生并控制原子能的时刻。
丁粒子的由来
1974年8月，美籍华人科学家丁肇中博士领导的研究小组在国立布鲁克
海文实验室，用环形的质子同步加速器对质子加速，使质子轰去铍靶来产生
新粒子。结果在31亿电子伏能级附近，出现了尖锐峰顶，意味着出现了一种
前所未有的长寿命新粒子。
然而慎重而认真的丁肇中博士，没有急于做出结论和公开发表，而是从
8月到10月，反复多次实验来核实这个发现，直到确认无误后为止。
经大家研究和讨论，命名为“丁粒子”，即取了与丁肇中的中文名字的
第一个相似的字形来命名。
合成橡胶的由来
橡胶被称为四大工业原料之一。但仅靠天然橡胶，远远不能满足现代工
业发展的需要。因此，早在1861年，欧洲的一些不产天然橡胶的国家，就开
始了合成橡胶的研究。1875年，有人用浓盐酸和异戊烯合成的橡胶，第一次
将合成橡胶变成现实。
第二次世界大战爆发后，日本侵略军占领了南洋一带，完全控制了这个
世界上最大的天然橡胶园，欧美国家更加感到橡胶奇缺，加快了对合成橡胶
新技术的研究工作。前苏联化学家列别捷夫发明了一个合成橡胶反应器，从
粮食中提取了一种无色液化易聚合的“丁二烯”气体，作为合成橡胶的主要
原料。用丁二烯在金属钠的催化作用下，与苯进行聚合反应，得“丁苯橡胶”。
这一研究成果，促进了前苏联合成橡胶的迅速发展。同时，德、美、法、日
等国家也都取得了合成橡胶的研究成果。到 1945年，世界上共产合成橡胶
87万吨，第一次超过了天然橡胶产量。50年代中期，意大利科学家纳塔和德
国科学家齐格勒提出了“定向聚合催化”的理论，将它应用到合成橡胶研究
上，开辟了合成橡胶研制生产的新途径。
玻璃幕墙的由来
玻璃幕墙诞生有一段艰难曲折的历程。1851年英国园艺师派克斯顿首先
采用大面积玻璃采光。1919年法国建筑师密斯·瓦·德罗进而提出墙窗合一
的设想。但由于受当时条件限制而没有实现，直到1968年才由美籍华裔建筑
大师贝聿铭把这变为现实。1971年落成的美国波士顿汉考克大厦，成为世界
上第一个玻璃幕墙大楼。但该楼在1973年遭到时速120公里狂风的袭击而部
分损坏。贝聿铭不气馁，他总结了这一教训，加强了大厦结构框架的刚度，
改用较厚的回火玻璃，终于获得成功。玻璃幕墙有金色、茶色、墨绿色和古
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铜色4种颜色，质素方面有反光不反光两种。反光玻璃，室内可看见室外，
而室外看不见室内，只能见到反射的街景。不反光玻璃内外均可见，透光度
较强。玻璃的规格可分普通镜片、强比镜片和保险镜片3种，其中保险镜片
最硬，抗震、抗撞力最好。玻璃为6厘米厚，可抗御200公斤撞击力，经得
起10级台风的考验。玻璃幕墙装修简便，但吸热性强，所以必须装空调，并
配有防火装置。
合成尿素的由来
德国化学家韦勒（1800—1882年）不但是最先提出取出金属铝的人，而
且还是世界上首先用人工合成尿素的人。
1824年初冬，24岁的弗里德里希·韦勒从瑞典留学后回到德国的法兰克
福。他在瑞典时，跟着当时最著名的化学大师贝采里乌斯学习化学，由于韦
勒聪明好学；成绩优异，很受这位老师的赏识，多次把重要的实验工作交给
他。回国后，他没找到工作，就在母亲给他收拾的小房间内暂住下来。几天
后，他母亲再来时看到房内面目全非，房间内摆了瓶瓶罐罐，什么铁架台、
水浴锅、烧瓶、研钵、漏斗到处可见，韦勒已经把全身心都投入到化学实验
中。一次，他把氨水和氰酸的混合溶液倒入一个大瓷盘子里，然后放在水浴
锅上加热蒸发，溶液蒸发得很慢。傍晚他从浴锅上把盘子取下来，让溶液冷
却。第二天，发现盘子里形成了许多透明的白色物质。韦勒推断，这不是氨
的结晶，就是氰酸的结晶。要么也许是氰酸氨。经过分析鉴定，奇怪的事情
发生了，它既没有氨的性质，又不显示氰酸的性质，到底是什么呢？经过多
次实验，他仍未解开这个谜。
1828年秋天，他把从人尿提取的尿素和他自己制造的白色物质反复对
比，通过一系列的对照实验，终于把问题搞清楚了，他自己制取的白色物质
就是尿素。于是，人工合成尿素的方法就这样发现了。
钻机的由来
19世纪初，约尔丹发明的手提式钻机（又名“手钻”。实际上是一种由
手摇柄驱动机的冲击式钻机）是最早问世的开采工具之一。其时，钻头利用
曲柄转动时在活塞中受到压缩的一股空气向前冲击，但是这种钻机因操作不
便，未能获得广泛应用。1849年，美国人科奇首创蒸汽钻机（即蒸汽冲钻机）。
他的钻机借用活塞蒸汽机的部件设计而成，并在隧道施工中使用。可是在矿
井下或地下却产生通风之类的问题，因此1860年以后遂为这时问世的气动钻
机所取代。通过这种钻机与D·科拉东同年在日内瓦发明的那种用以产生压
缩空气的设备搭配，格朗迪、格拉托尼和C·索迈伊勒这三位工程师在对原
来的设备加以改进的同时，终于在1857年试制成了一种高效冲击式钻岩机。
这种钻岩机从1861年起，在开掘塞尼山隧道时经受了考验，确实名不虚传。
1865年在萨克森矿区虽用气动钻机作过种种试验，但这种技术到19世纪末
才在采矿工程中得到应用。
焊接的由来
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铁的焊接法是希腊的铸工格劳科斯在公元前690年创造的。此外，出土
文物表明，早在公元前780年，哈尔希塔特文化区就以锻焊法制造长矛、轮
毂等物。人们在意大利古城庞贝 （它在公元前79年因附近火山大爆发而湮
没）发现了一条锻焊而成的管道。
印度德里那个著名的库图普大立柱，据说是在公元330—380年间用熟铁
块一块一块地锻焊而成。在德国沃尔姆斯市的圣保罗博物馆里，有一支公元
5世纪的铁矛也是用四个部件锻接而成的。日本锻焊而成的第一批利剑是公
元573—621年间的产物。
达·芬奇于1500年用锻焊法制造铁管。J·冯布恩施魏格在1586—1589
年间也用锻焊法制成巨型火炮。英国人H·库克早在1811年就建议：借助手
锤，用预先弯曲成形的扁铁，通过塔焊而制造熟铁管。PH·哈尔斯德尔费于
1642年报道了他称之为“Theophrasie”的焊接法：烧熔硝石粉、硫黄粉和
酒石酸氢钾粉三者组合的混合物可使其间的金属件熔接。19世纪末问世的铝
热焊方法用的就是这一原理。1782年，G·CH·利希滕贝格首次借助电流进
行焊接，然而今天使用的电焊却是从19世纪中叶才开始研究的。截至1830
年，用手锤或机动锻锤进行的锻焊始终是工业部门采用的唯一焊接法。
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