托马斯·爱迪生说过，一个发明家只需要两样东西：垃圾和想象力。他没有提到的是，他还有两百个助手。
大众心目中的发明者形象是阿基米德式的：洗澡时从浴缸中一跃而起，赤裸着身子跑到大街上高喊一声“尤里卡――有了开云！”他有什么没什么，路人自然是一览无余。等到地方法官要他解释自己当众裸奔的行径时，他的喜悦之情大概会有所下降吧。
而现实中的发明者是一群勇敢、智慧、偶尔还有些疯癫的怪人。他们沉浸在对新鲜事物的痴迷追求之中，可能根本想不到洗澡。在高呼尤里卡的珍贵一刻之后，他们往往还要付出许多年的辛劳。詹姆斯·戴森在发明他那部巧妙的吸尘器之前足足研究了开云体育官网十五年，期间他一共制作了五千台样机。发明家的成就，应该归功于他们的智慧和顽强，或者，是他们的运气，还有“借鉴”并采纳其他发明家成果的眼光。
技术塑造了古代世界和现代世界，今天的我开云APP们更是完全依赖各种设备方能生存。一旦给没收了智能手机和手提电脑，一位冷静的现代公民就会哭成一摊烂泥。
人类对几乎所有的进步都采取理所当然的态度。但是，假如没有疫苗，我的读者中将有一半会在识字之前死去。今天的我们已经完全忘记了能够自动脱下的帽子，也忘记了曾经有一种时髦的外套能够变成一条小船、口袋里还藏着一把船桨。
请各位打起精神，来见识各种奇怪而精彩的事物吧――那些都是发明家制作出来的。
最早的汽车如何驶上马路
在底盘上装一台蒸汽引擎，和四轮大马车一较高下――还有什么比这更自然的想法呢？第一辆在蒸汽驱动下隆隆驶过路面的车子，是由法国陆军工程师尼古拉-约瑟夫·居纽（Nicolas-Joseph Cugnot）的发明。他的这辆“马路车”于1770年问世，看起来仿佛是一把重型水平梯和一辆独轮手推车交配的产物。它有一座1800升的巨大锅炉，悬挂在前轮的前面，那模样就像是车子正在拆除一枚没有爆炸的炸弹――这么说也不算离谱，因为这辆车子一旦被撞，结果就是灾难性的爆炸，周围的路人也会被它的高压蒸汽和激飞的碎片殃及。
这辆马路车的作用是拖动沉重的加农炮，但是也拖不了多少距离，因为它必须经常停车，给锅炉补充煤炭和水，同时也让紧张的司机喝上两口、壮壮胆子。它的行驶速度相当于一头瘸腿的骡子，光是想到拖着一门大炮，它的蒸汽就会泄光。所谓驾驶，仅仅是强制它沿直线行进――只要转一个弯，它就会翻车。后来有一辆体积较大的“改进型”问世，开着开着就撞塌了一堵墙。居纽也成为第一个因为危险驾驶入狱的人。
居纽的“马路车”
居纽之前，也有人设计过各种稀奇古怪的自动车辆。16世纪，纽伦堡的约翰·豪奇（Johann Hautsch）就设计了一辆发条驱动的马车。那是一部巴洛克式的机械，表面饰有龙与风笛，它的样子无比沉重，发条转一周大概只能前进几吋。其他古怪的设计包括带有轮子的船、由风筝带动的船、由风车似的帆带动的船，以及一辆在踏轮上飞驰的微型机车――看起来就像一只疯狂的老鼠。“推脚车”靠蒸汽驱动的机械腿前进。还有一种机车叫做“蒸汽马”，不过它实在应该叫做“疯马”，它的后部同样有几条铁腿，蹬着车身前进。初次上路，它的巨大锅炉就发生了爆炸，它四脚朝天躺在了地上，和许多旁观者一样。
蒸汽氤氲
英国是蒸汽机车的世界中心，但是现成的引擎都过于复杂笨重，并不适用于汽车。最早的商用移动蒸汽引擎安装在牵引机车上，加一条传动带就能为农业机械提供动力。它们在农场之间行驶，能够拖动沉重的货物，但是它们的重量实在太大，在松软的土地上难以行驶。为了解决这个难题，詹姆斯·博伊德尔（James Boydell）给每一只轮子各装了五块木板，这相当于是让它在行进中给自己铺路。这部机车的广告标榜的是“无穷的轮子”。相比之下，功能多样的“达比挖掘机”就没有轮子，只有尖头朝下的巨大钉耙，能够一路挖掘，一路“行走”。这需要一组奇妙的机轴和偏心轮协同运动，所谓偏心轮就是一种能是将旋转运动转化成直线运动的装置。这款挖掘机最好不要开上马路，因为它会破坏路面。
“无穷的轮子”
“无穷的轮子”
与此同时，华尔特·汉考克（Walter Hancock）的蒸汽引擎公车也开始在伦敦等地定时运营。他的公车都起了充满魅惑的名字，比如“婴儿号”、“尸检号”等等。它们在最好的公路上行驶，速度达到32公里每小时。然而，一切蒸汽驱动的车辆都容易发生事故。它们轰隆隆驶来，使得马匹受惊乱窜。有一辆蒸汽车掉了一个轮子，车身压在了锅炉上，引起一场爆炸，将车上的所有乘客直接送到了他们最终的目的地。
这类事故激起了一轮反对蒸汽的游说。瓦特对蒸汽车十分忌惮，不许它们靠近自己的宅子。还有许多人觉得蒸汽车太吵、太脏、太不安全――而马匹只是太脏和太不安全而已。当时的伦敦街道上挤满了数万辆马车，而马匹在工作的时候自然也有三急。每天，主要的购物街上都会堆积海量马粪，它们必须每晚清除，为第二天的通行腾出地方。
实际上，马车要比机动车危险七倍。著名的植物学家和探险家约瑟夫·班克斯爵士（Joseph Banks）拥有一辆硕大的马车，身为一个谨慎的男人（除了和大溪地的少女们同居的那段时间），他为马车安装了各种新式的安全装置。即使马匹脱缰，“车上也备有一根牵引链……能够消除下坡时可能产生的危险――然而它却在第一次下坡时就断了，车轮压过了一个送信的男孩”。
刹住车子
到1840年，英国已经有了35400公里的收费公路，共有8000座收费站对自动车辆收取惩罚性的通行费，金额至少比马车高10倍。破坏分子还在公路表面铺上厚厚的石子，想阻止蒸汽车通行，但是蒸汽车径直压过石子扬长而去，反而是马拉的车辆举步维艰。
对国会的游说促成了1865年的《公路车辆法案》。它规定自动车辆必须有三名车夫――一名司机，一名锅炉工，还有一名在车辆前方行走，用一面红旗警示车辆的到来。这第三个人实在没有什么必要，因为法案还对蒸汽车的速度做了规定，在乡间不得超过4英里（6.5公里）每小时，在城市不得超过2英里每小时。这条英国独有的法律几乎抹煞了对汽车的一切研究，而交通事故也并没有随之避免。布里奇特·德里斯科尔（Bridget Driscoll）就没有在穿马路的时候看见一辆慢吞吞朝她驶来的汽车，于是成为了全英国第一个被没有马拉的车辆撞死的行人。她的验尸官希望“此类事件永远不再发生”，然而汽车还是继续杀人。到今天，死于车祸的总人数比20世纪的所有战争相加还多。“红旗”法案直到1896年才告废除，那时候，汽车工业已经在欧洲大陆十分壮大了。
“红旗法案”时期上路行驶的汽车
内燃与外爆
尼古拉斯·奥托（Nikolas Otto）是一个德国人，他制造了第一台煤气推动的四冲程内燃机。那虽然只是一部静态机器，却已经为将来的汽车引擎确立了楷模。奥托在十年时间里向各家工厂售出了三万多部引擎。他的生产经理是一个名叫戈特利布·戴姆勒（Gottlieb Daimler）的年轻人，做过军械工人，人很有抱负，戴姆勒和他的总机械师威廉·迈巴赫（Wilhelm Maybach）自立门户，去设计汽油驱动引擎。他更换掉了奥托的持续火焰点火装置（就是煤气灶上的那种），转而用电火花点燃汽油气。为了这个功能，他还特地发明了一部化油器，它能将汽油打成液滴，并调节空气和汽油的混合比例。为了让公众对这种依靠爆炸驱动的引擎放下戒心，戴姆勒在车门的把手上绕了一段电线，使它看起来就像是由电力驱动的。他是一个快乐的工作狂，把自己锁在房门里彻夜不眠地搞研究。由于行踪太过隐秘，他的园丁向警方报了案，说他可能在里面制造假币。
他的引擎样机比奥托的引擎快得多，也强大得多。他把它安装到了一个两轮的车架子上，于是他十六岁的儿子保罗就拥有了世界上第一辆汽油驱动的摩托车――他倒是不可能变成飙车少年，因为那辆摩托装的是木头车轮，另外还有两个辅助轮。
戴姆勒的目标是发明一台全能引擎，要能够在客户需要的任何一种交通工具上安装。为了演示需要，他购买了一辆轻便四轮马车，敞篷，两座，但是去掉了辕，也没有马。他在这部马车上安装了他的引擎和传动装置，这是第一部没有马拉的马车，它还保留了放马鞭的架子。戴姆勒发明了未来的引擎，但是还没有匹配的车辆――那就要等到另一个德国人，卡尔·本茨（Karl Benz）来发明了。
本茨原来也是奥托工厂里的一名机械师，后来辞职了自立门户。他的“奔驰一号”完全不像马车，但也不像汽车，那是一部轻便的三轮车辆，装着带有辐条的自行车轮。它的外形像是一辆胖男人的手推车，但其实它的造型是为了安装机械。本茨还给他的车子装上了锥齿轮差动装置，用来补足转弯时两侧的车轮驶过的距离差。奔驰一号的广告语是“一部宜人的车辆，一台爬山的利器”。
奔驰一号，1886年问世
起初，奔驰一号的性能十分可疑。一位驾车者写道：“每次我们遇见有驾车者在路上抛锚……那一定是他的奔驰点不了火了……车主人总是一副不知道把羊排放到了哪里、要过三个礼拜才能找到的样子。”
本茨在整整两年的时间里没有卖出一辆车。后来他终于解决了点火问题，并推出了四轮“维多利亚”。到这时候，他的名字成为了性能可靠的标志。
奔驰的产品普遍动力不足，戴姆勒汽车公司却始终在制造越来越强大的引擎。他们的3.5马力车，速度是奔驰的两倍，而且性能可靠。当时有一百多位车手参加了第一届从巴黎到鲁昂的无马拉车竞赛，最后跑完全程的车子全都安装了戴姆勒引擎。
性能可靠是汽车销售的关键。1908年，一家法国报社举办了一场长途汽车拉力赛，想证明法国汽车的可靠。可惜事与愿违，法国车没有一辆跑到终点，而得到第一的德国队也被取消了资格，因为他们中途搭了一段火车。
1891年，两名法国工具工人勒内·庞阿尔（René Panhard）和埃米尔·莱瓦索尔（Émile Lavassor）制作了一辆机器驱动的狗拉车，结果彻底失败（或许是它会在每根灯柱下停车），但是他们接下来的作品就像是一辆真正的汽车了，它的引擎位于车子前部，安装在一个盒子般的引擎盖下方。他们还将当时大多数机动车所使用的手柄换成了方向盘。
晚到的奢侈
1901年，英国有超过300万匹马，却只有304人拥有轿车。这种情况不久就会改变。然而哪一种能源将会驱动未来的汽车，却仍旧是一个未知数。这是一场三种引擎之间的竞争，一方是蒸汽机，一方是内燃机，还有一方――信不信由你，是电机。电力轿车在19世纪90年代就已经由勒努瓦研发了出来。当时有人评论说，那使你“再也不用操心动力的问题”。它们易于驾驶，而且“零件不多，不会使人慌乱，即使有慌乱，也会在学习了一点电路连接的知识以后马上平息”。它们最大的缺点是电池沉重，电量却不够多，不足以应付长途旅行，而且外面也没有多少可以充电的地方。尽管如此，电力驱动的轻便汽车和出租车还是很受欢迎。一本1901年的汽车书籍专门用一百页介绍了电力驱动车，还列出了四十种型号的插图，其中甚至有一章题为“如何制造一辆电力车”。
1902年，纽约州只登记了900辆出头的汽车，其中超过半数都是蒸汽车。1906年，一辆斯坦利公司生产的蒸汽车将蒸汽车车速的纪录提高到了204公里每小时。随着蒸汽车数量的增多，行人和司机都被包裹在了烟雾之中。蒸汽车的排气口都设在前面，因此司机首当其冲。
20世纪初，纽约马路上的蒸汽车还占据半壁江山
相比之下，内燃机汽车显然更加优越，在试验中也向来表现最佳。不过它也不乏反对之声：“如果将内燃机视作机动车能量的理想来源，那就大错特错了。”的确，内燃机有时会“无缘无故地拒绝启动”，它们依赖换挡，还会发出“气味邪恶的有毒蒸汽”。不过，汽油驱动的汽车还是胜出了。
虽然驾照考试还要许久才会问世，但那时的司机也是需要谨慎驾驶的，直到“马匹认清新的形势”。当时的一本手册上给出了种种驾驶建议，包括如何恰当地“撩拨”化油器，使汽油和空气的调配达到最佳比例，它这样写道：“将起动手柄迅速向上拉起，如果引擎没有启动，就再拨弄一下。”还有整整十二页写的是如何换挡，因为那时候同步齿轮尚未问世，换挡要比今天麻烦得多。如果有一匹马从你面前驰过，而你又恰好正在高速行驶，那么书中建议，你最好“找一个空挡穿过去”。
一本驾驶手册信誓旦旦地告诉驾车者，“驾驶中最大的危险是着凉”，因为大风和雨水会灌进车里。最好的防护就是妥善着装：“大衣要长而饱满”，但也要“防止像气球一样膨胀”；皮革衣物“既无必要，也不健康，因为它们会阻碍身体透气”；同样，“穿防水斗篷是极不卫生的”。作者建议司机在腿上盖一条围裙隔绝雨水，它还有一个神秘的用途，能“防止湿气从下面泛上来”。
有司机戴上防尘面具，变成了神秘博士遭遇的邪恶外星人。女士最好戴上一个防尘面罩，款式如同银行劫匪套在脸上的丝袜。悲哀的是，她要是经常开车，就“不能再奢求一副柔软粉嫩的容貌了”，若想补救，就要备“一条粗糙的冷毛巾……用起来不要手软”。
一辆年里程4000英里（6440公里）的大型四座汽车，每年的维护费用仅11英镑，汽油费则只要3便士，最大的开支是司机的工钱，一年要52英镑――不过这还是比从前的马车夫便宜13英镑。显然，汽车仍然是有钱人的消遣。加长豪华车往往是为车主人定制的。有一位绅士指定在车子里装上银质脸盆，并接上冷热自来水，车里要有酒柜，再放一张豪华手扶椅，它要能够拉开变成一张床铺，以便在女秘书同行的时候使用。第一辆四轮驱动汽车可以驶过普通人家的门廊并开上楼梯，因此可以在你楼上的公寓里停泊。
今天的世界由这些伟大的发明组成，明日的世界也将如此，发明者理应得到书写。
关于
本书精选于《九十九种垃圾加一记妙想》
作者：特雷弗?诺顿（Trevor Norton），英国人，退休前为利物浦大学海洋生物学教授，并掌管那里的海洋学实验室。退休以后，他和妻子居住在马恩岛，专事写作，多数作品与海洋有关。讲述自体实验史的《冒烟的耳朵和尖叫的牙齿》2011年由科学出版社引进出版。
译者：红猪（高天羽），译作包括《鱼为什么放屁》、《遥远地球之歌》、《意外的时间机器》等，《环球科学》杂志译者。
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