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英国发明家的黑科技——没有扇叶的风扇
2009年,曾经发明双气旋系统而彻底解决旧式真空吸尘器气孔易堵塞问题的“英国设计之王” 向外界推出了他的新发明无叶风扇。
无叶风扇一改传统风扇依靠扇叶切割空气转而采用空气倍增的方式形成气流,这种方式形成的气流更加平稳自然柔和。
无叶风扇最大的亮点在于它没有扇叶,这一点在普通人眼中简直就是一只黑天鹅般的存在。于是,美国科技杂志当年将其评选为年度全球十大发明之一。
不过,无叶风扇高昂的价格导致它自发明这么多年来都没能在世界普及。
没有爱因斯坦,哪有GPS
全球卫星定位系统原理,简单一点说就是利用地球轨道上的三颗卫星在空间上对地球上的GPS终端进行三点定位。
不过事实若是真的这么简单,那美国的GPS就不会主宰世界定位几十年了。
相对论告诉我们时间不是绝对的,每颗GPS卫星和终端的时间都不一样。
为此,在进行GPS定位时,还需要考虑时间,这就需要至少4颗卫星将自己的时空坐标(t,x,y,z)发送给终端,然后由终端根据传播延迟方程计算出自己的时空坐标。
此外,由于GPS卫星的高速运动,还需要考虑狭义相对论的动钟变慢效应和广义相对论的引力钟慢效应,GPS搭载每天比赤道上用户快约38μs,但终端与卫星通过光速传递信号,所以终端每天积累的误差等于该时间差与光速的乘积,即±11.4km。
可见,若是没有爱因斯坦,GPS定位系统将毫无用处。
一个让爱因斯坦惊奇的中国永动机玩具
曾经,爱因斯坦一个朋友送他一个中国古代玩具(如图),并对他说科学家不是说永动机是不可能的吗,现在就让你瞧瞧这台永动机。
爱因斯坦看到这个只要有点水就能一直运动不停的玩具惊叹不已,后来当爱因斯坦了解到这个玩具利用的是乙醚的挥发性与热力学定律设计而来时同样也惊叹于它设计的巧妙。
爱迪生离诺贝尔奖最近的时候,启发电子时代,却成就了他人
1883年,爱迪生为解决碳化竹丝灯碳丝蒸发问题,曾做了个实验,在碳丝附近安装了一小截铜丝,希望铜丝能阻止碳丝蒸发。可惜的是,实验的结果让他失望了,铜丝并没有解决碳丝蒸发的问题。不过,在这个实验当中,他却注意到了一个现象,那就是实验中没有接入电路的铜丝却在点灯发热时产生了微弱的电流,这就是著名的“爱迪生效应”,它在后来成为了开启电子时代的关键。
“爱迪生效应”的科学原理探索非常难,即便是后来的电子发现者“电子之父”汤姆逊也没能完整解释这一现象,只知道这是一种热电子发射现象。直到1901年汤姆逊的学生提出了著名的热电子发射定律并给出了热电子发射公式,这才使得“爱迪生效应”第一次得到了物理学科学而严谨的解释,他也因此获得了1928年诺贝尔物理学奖(注意,当时爱迪生还活着,但没有获得提名)。
1904年,英国物理学家弗莱明在理论的基础上,根据爱迪生效应发明了电子二极管。这一发明对人类的贡献非常巨大,标志着人类正式地从电气时代进入了电子时代。1906年,美国发明家德福雷斯特又在二极管的基础上发明了三极管。紧接着,无线电等电子产品如雨后春笋般涌现出来,而后来的电视、雷达、计算机等也无一不是在这基础上发展出来的
人造钻石之父,一个被梦想背叛的人
1955年02月14日,国际科技巨头公司趁着那天情人节的势头正式向世界宣布他们成功研制出人工制造钻石的方法。之后,他们利用这一技术赚得盆满钵满,而对于这人造钻石的真正幕后功臣霍华德·特雷西·霍尔,他们却选择性地忽视。
霍尔1919年出生于美国犹他州,在农场长大的他从小就崇拜爱迪生,当还在读四年级的时候,他就立志要进入爱迪生创建的公司工作。只是造化弄人,最后他成功地实现了梦想,最终却被梦想给背叛了。28岁时,霍尔成功地进入了公司,并有幸进入了一个制造人工钻石的项目组。人造钻石项目持续在烧钱,但公司期望的钻石却一直没得到,最终还是靠着霍尔在公司不支持他提案的情况下独自一人偷偷实验,最终成功得到了钻石,但让霍尔没想到的是,他一直崇敬的公司在大力宣传自己成功造成第一颗人造钻石时对他却是只字不提,甚至侮辱性地只给了他一张标着10美元的储蓄保证金作为奖励。
最后,惨遭公司背叛的霍尔窝火地离开了公司。作为对老东家的报复,他在接下来的几个月时间里成功设计出了一套全新的钻石制作方法,绕开了自己被公司抢走的专利,而新的方法甚至比原有方法成本更加低,随后还成立了一家属于自己的人造钻石公司MegaDiamond。
为什么海水是蓝色的?
遥远的另一个平行时空
1921年,在一艘从英国开往印度的船上,一个小孩正在好奇地问着他的母亲
小孩:妈妈,这个大海叫什么名字?
母亲:地中海
小孩:为什么叫地中海?
母亲:因为它夹在欧亚大陆和非洲大陆之间。
小孩:海为什么是蓝色的?
母亲:因为鱼儿吐泡泡总是 blue blue blue
还好,在我们的时空当中,这位母亲没有这么幽默,她求助旁边的一个印度人。这个印度人引用英国物理学家瑞利的说法“因为它反射了天空的颜色”。
后来,这个印度人感觉这个解释有点牵强,于是决定自己着手研究。他从光线散射与水分子相互作用入手,运用爱因斯坦等人的涨落理论,获得了光线穿过净水、冰块及其他材料散射现象的充分数据,证明出水分子对光线的散射使海水呈现出蓝色的机理与大气分子散射太阳光而使天空呈现蓝色的机理完全一样。他进一步研究,又在固体、气体和液体中分别发现了一种普遍存在的光散射效应,为20世纪初的科学界最终接受光的粒子说提供了有力的证据。
他叫,他发现了被称为“效应”的光散射效应,为物理学作出了划时代的贡献。
1930年,他走上诺贝尔领奖台,成为印度也是亚洲历史上第一个获此殊荣的科学家。
铀235原子弹,原子弹中的奢侈品
原子弹的核原材料一般会用什么元素?一般人可能会认为是中学物理课本中最常提到的铀235。
事实上,铀235可以作为原子弹的核原材料,但是一般没有哪个国家会去用铀235做原子弹,这太浪费了。在天然的铀矿当中,铀235的含量非常低,大约只有约0.7%,其他绝大部分都是用不上的铀238。如果想要用铀235做原子弹,那就必须将铀235的丰度提炼到至少90%以上,而铀235和铀238是互为同位素,化学性质一致,质量相差甚微,因此提纯难度相当大,一颗原子弹所需要用到的铀235大概需要几万台离心机同时工作几年才能得到。
其实,这个世界上大多数的核弹都不是用铀235做的,而是用239做的。不同于铀235需要在自然界中到处找矿,239可以直接从核反应后的核废料中提取。核反应中,一般平均消耗一个铀235原子,就可以得到0.8个239原子。总之,它的提纯难度要远小于铀235。
为此,在这个世界当中,原子弹一般都是用239做的。事实上,在所有已爆炸的原子弹中,也就只有“小男孩”是用铀235做的。
因夺权失败之恨,乔布斯从未踏足中国
1978年,乔布斯因和朋友沃兹尼亚克创办电脑公司而名声大噪,他们推出的苹果电脑开启了个人电脑时代。2007年,乔布斯又推出新一代手机iPhone,开启了移动互联网时代。
不过,就这么一位科技界的大佬,他却从未踏足过中国。即便他的iPhone几乎全部是由富士康代工在中国组装生产,他也没来过。至于出现这种诡异现象的原因,他本人并没有出面解释过。只是,如果我们熟悉他的生平,或许我们能够大概猜到,这很可能跟他当年一段夺权失败的经历有关。
1983年,乔布斯成功邀请百事可乐总裁加入苹果,担任苹果公司CEO。刚开始时,两人处得很好,合作默契。不过,随着时间的推移,两人的理念分歧越来越大,直至水火不容。直至1985年的一天,中国政府邀请乔布斯来中国人民大会堂签署一份AppleⅡ的出口销售协议。不过,这次乔布斯并没有前往,而是让去。乔布斯计划利用他不在美国的这段时间发动政变,夺取苹果公司经营权。很可惜,他很幼稚地在发动政变之前还到处跟人分享自己的计划,得知消息后取消了中国签约行程,并且逼迫苹果董事会在他和乔布斯之间二选其一。最终,乔布斯被赶出了自己创办的苹果公司,而这也成为他人生的一大恨事。也可能是因为这个原因,乔布斯之后再也没想过踏足中国,直至死亡。
中国最失败的专利收购案的典范,液晶面板时代前夕收购大量CRT技术专利
在现在这么个科技飞速发展的时代,科技界商业技术的迭代不可谓不快。今日欣欣向荣的热门技术,第二天可能就成为了明日黄花。这时,对于科技发展脉搏的掌控和技术发展趋势的眼光对于一个商业公司就变得格外重要,否则,一旦决策下去,这影响将是伤筋动骨的。
2004年,中国电子科技巨头就作了一个错误的决策。那一年,正处在企业赢利的巅峰时期,这时公司高层作出了一个后来让他们痛苦数年的决定,那就是收购世界最大的彩电公司汤姆逊并获得了该公司大量的CRT技术(电子显像管技术),还是在向银行进行大量贷款的情况下收购的。结果,第二年,平板技术大爆发,面对各种轻薄的平板电视/显示器,再也没人想要那笨重的彩电了。彩电就此开始进入历史的淘汰名单,而也等于收购了一堆没用的技术。
这次收购的结果是,错失了液晶显示面板革新的浪潮,在接下来的2005年和2006年连续两年巨亏,2007年才实现扭亏,到2009年才开始恢复元气。
2小时之差,贝尔成功获得电话发明权
1876年2月14日,美国发明家贝尔向专利局提交了一份磁石电话专利申请。一个月后,他的专利申请就被当局批准了。申请之时,贝尔或许还不知道那天他是有多么的幸运,因为就在他申请的大约2小时之后,另一名发明家也向专利局提交了一份液体电话的专利申请,而这2小时之差,成功地让贝尔获得了电话的发明权,而则就此与之失之交臂。
在听到自己志在必得的电话发明权旁落之后,特地去研究了一下贝尔发明的电话,发现两人的发明原理几乎雷同,于是便向法院提出起诉。诉讼案一直持续了十几年,最后,法院根据贝尔发明的磁石电话与液体电话有所不同,而且向专利局提交专利申请的时间比后者早了几个小时等这些因素,作出了现在大家已经知道结果的判决,贝尔成为了电话的发明者。
迟到百年的真相,真正的“电话之父”终获美国官方认定
电话的发明者是谁?贝尔,我想只要受过初中教育的人基本上都会这么回答,至少对这个名字有点印象。
不错,在中国的课本甚至世界的大多数书籍中,只要提到电话的发明,一般都会写上“贝尔发明电话”等论断。只是,事实上,早在2002年美国国会就通过一项决议,判定为电话的发明者。
其实,早在1849年,就开始对电话进行原创性发明。到1960年,这个电话系统基本研究完成,他也开始向公众展示他的发明。只是,由于出生于意大利,英语水平不高的他融不进美国主流社会,得不到应有的认可,加之后来遭到意外被严重烧伤,以致最后穷困潦倒,甚至无法支付250美元的专利申请费用。
最后,为了获得专利,他将自己的电话模型连并技术一同寄给了西部联合电报公司,但最后也是石沉大海。2年之后,和他共用一个实验室的贝尔向美国专利局提出申请并获得了电话专利权。听说后大怒,于是提起上诉,只是当时的他已年近80,而且穷困潦倒,病魔缠身。当时最高法院同意以欺诈罪指控贝尔,但就在胜利的曙光就要显现时,他却遗憾地离开了人世。
美国的决议甚至认定,贝尔发明的电话是在通过各种渠道获取了的成果的基础上发明的。
欧洲人眼中,中国只有“三大发明”,造纸术不再其列
指南针、造纸术、印刷术和火药,统称“中国四大发明”,这是每个中国人都耳熟能详的一个知识,中国的教科书上也经常反复提及。
只不过,这个论断貌似只是中国人的一厢情愿,外国人却并不这么认为,他们认为中国只有三大发明,即指南针、印刷术和火药,造纸术并不包含在内。
在西方的认知当中,他们认为发明纸张的不是中国,而是,因为中国的纸张大概是在公元一世纪由蔡伦改进发明的,而早在公元前3000年就已经出现了莎草纸,并且一直作为西方书写载体存在了数千年,直至11世纪中国纸张的出现,而中国纸张的出现只是淘汰了劣质的莎草纸,并不能称为纸张的发明。甚至,在现代英语中,“paper”(纸)一词就源于莎草纸“papyrus”。
P.S.莎草纸的生产完全没有经过化学变化处理,只是人将他们生产的纸莎草内茎展成薄片聚合,然后将2张薄片按纤维纹理90°夹角垂直贴合压制而成,和中国将植物纤维通过化学变化做成纸浆然后再做成纸张的做法有着天壤之别,质量也不是一个等级的。
中国古代一斤十六两并不是落后的设计,西方还在用呢
在中国古代的度量衡中,一斤被设定为等同于十六两,这也就有了后来的成语“半斤八两”。
看到这个,很多人可能会不禁摇头,认为这又是一项中国落后的设计,不知道什么样的傻子才会设计出这么反人性的度量衡。其实,事实并非如此,中国古人并非不想设计十进制的度量衡,而是限于技术的原因,造不出着这样的秤出来。
古人造秤,主要是利用杠杆原理:一杆秤,如果秤砣在秤杆末端代表的是一斤的话,那么在中间就代表半斤。也就是说,秤的刻度是找中间点对半刻上去的,这也大大简化了制作杆秤的难度,也促进了秤的标准化、普及化、平民化,而现在主要采用十进制那主要得益于后来科技的进步。
其实,不仅中国,西方以前在度量衡上也是采用十六进制的,甚至还有很多保留到了现在。
比如,最主流的黄金度量衡单位盎司,他们的规定就是1磅=16盎司,1盎司=16,这跟中国古代斤两换算没什么区别。中国古代100两银子不会换算成斤,现在100盎司的黄金也不会换算成磅,一个道理。
滤除大部分致癌物质,电子烟问世
一般认为,香烟的杂质成分大多是强致癌物质,而其最主要的成份为虽然是为吸烟者带来愉悦,导致成瘾的最重要物质,却是无害的。
1963年,美国人Herbert Gilbert就曾想过如果把香烟中的提取出来,滤除致癌物质不就可以了吗,并且为此获得了一款“无烟、非烟草香烟”的专利设计。
之后数年,多家公司尝试实现这一设计却全部无功而返。
直到2004年,本想帮助烟民戒烟的中国北京中医师韩力反而成功发明电子烟并取得专利,终于使这款替烟产品问世。
牙刷,是中国明朝皇帝的一大发明,世界公认的
牙刷是我们生活中必备的日常用品之一,很多人或许会误以为这是西方文明带来的舶来品。
事实上,事情并非如此,牙刷其实是正宗的中国古代发明,而且是由中国明朝皇帝明孝宗发明的。
公元1498年,也不知是出于什么原因,明孝宗突发奇想,为了刷牙,把一些短而硬的猪毛插进一根骨制手把上,制作了人类第一把牙刷。
对于发明牙刷一事,很多人或许会以为这是中国人的意淫。事实上,这其实是国际公认的。2004年,英国伦敦罗宾逊出版社出版的《发明大全》一书中,囊括了人类300项伟大的发明,其中牙刷一项的发明权很明确地归到了这位中国皇帝的名下,美国牙科医学会和美国牙科博物馆等机构的资料同样持相同的意见,认定世界上第一把牙刷是由他制作发明的。
区分USB3.0原来看颜色
USB3.0发展早期,许多笔记本电脑厂商因其配置价格昂贵,为节省成本,一般都只会在电脑上配置1-2个这类接口。
这时,许多人就完全不知道自己的电脑到底哪个才是USB3.0的。
其实,在开始USB3.0开始推广时,USB标准化组织就为防止这类混淆而推荐USB3.0电脑端接口基座使用材质,以达到区分效果。
当然,像“灯厂”雷蛇这种,觉得接口和自己的电脑主色调不搭,非得自己去搞个绿色的,还为此自己花了38万美金。
键盘,你被淘汰,因为你太快了
据说早期英文打字机键盘因打字速度过快而经常出现连动杆纠结卡键问题。
后来克里斯多福·萧尔斯为此将最常用的几个字母安置在相反方向,大大降低人们的打字速度从而解决了卡键问题发明了键盘,并最终得到普及。
随着技术的发展,连动杆纠结不再成为问题,于是1936年美国人August Dvorak推出了Dvorak键盘,一种布局更合理打字速度更快的键盘,甚至创造过英文打字速度吉尼斯记录。
可惜此时键盘已长久占据市场,Dvorak键盘始终没有流行起来。
谷歌之名,源自古希腊大科学家的《论数沙》
古希腊大科学家的《论数沙》中说当时人们普遍认为世界上所有的沙子数目是无穷的,但是他通过计算认为这个数目不超过10的100次方。
1938年,美国数学家爱德华·卡斯纳又提出了这个数字,并问他9岁的侄子米尔顿·西罗蒂这么大的一个数应该怎么称呼,他侄子思索了片刻之后说“googol”。自此,googol这个单词被全世界认可代表10的100次方。
1998年,拉里·佩奇和谢尔盖·布林又根据这个单词的变种创建了世界上最大的搜索引擎公司谷歌(Google),代表互联网上的海量资源。
不过,后世科学证明的数学也是蛮糟糕的,因为全宇宙所有原子加起来数目也达不到10的100次方。
乔布斯复仇记:Flash直接退出网络平台
1998年,乔布斯亟需一款出色的视频编辑软件以支持iMac的火线技术。这时他看上了公司的**Premiere,于是他决定去该公司总部邀请他们开发一款适合Mac的版本。
不过,面对乔布斯的这一请求,高层予以断然拒绝,随后又拒绝为MacOSX系统定制其他如PS等流行软件,理由是苹果的用户太少了。听完,乔布斯火了,认为自己当年帮助公司出名现在他们却在他需要他们的时候背叛了他。为此,乔布斯选择永远不原谅他们。
2007年,苹果推出惊世艳作iPhone后,大家猛然发现iPhone竟然不支持几乎所有手机都支持的公司产品Flash播放器。面对iPhone庞大的用户群体,公司也急于进入这块市场。此后,他们与苹果周旋两三年,但是苹果依旧不为所动。
2010年,苹果发布了不支持Flash的平板电脑iPad。
2012年8月15日,Flash退出Android平台,甚至退出了整个移动端平台
克莱沃斯兄弟:扎克伯格偷了我们的Facebook
2008年北京奥运会男子双人单桨赛艇中,有一对双胞胎文克莱沃斯兄弟以7分5秒58的成绩获得第6名。
或许你根本不关心这项赛事,或许你更不屑于关心这个名次,但是这两兄弟的来历却是相当惊人。
2002年,当他们还在(学校)读书时,他们就在策划一个社交网站。
2003年,他们邀请了当时以编程能力闻名于的学弟扎克伯格为他们开发网站,并在3个月中通过52封邮件分享大量创意。
2004年,扎克伯格却背叛了他们,将在他们的创意基础上开发的Facebook网站以个人名义推出并获得了巨大成功。
此后数年,他们与扎克伯格之间展开十数场官司较量,控告扎克伯格窃取了他们的创意,不过法院以扎克伯格开发的Facebook对他们的创意进行了破坏式创新为由驳回了他们的控诉,最终以扎克伯格赔偿他们6500万美元现金及4500万美元股份庭外和解而告终。