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世博闪耀科技之光 从新技术到构筑建筑奇观

2010.5.02

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埃菲尔铁塔是历史上最著名的世博会建筑。

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古生物学史上注明的“禽龙宴会”就在水晶宫中举行。

    上海世博会终于开幕了。自1851年伦敦的“万国工业博览会”开始,世博会已经走过了近160年的历史,在每一届世博会上最受人关注的无不是那些能够展示现代科技创新的最新产品和技术成果。下面,我们就一起摘取几个片段,感受一下世博会在近现代科学史上留下的绚烂色彩吧!

  1新兴技术

    电的新生狂欢

    启发“世博会”灵感的是捷克和法国举办的工业展览会,所以世博会从一开始就带有浓厚的技术色彩。很多重大的技术发明都是在世博会上走向世界,比如说电的应用。

    现在我们已经习惯了用电,就像习惯了空气一样,但其实电能的实际应用还不到150年。从1851年开始举办第一届世博会以来,世博会可以说见证了电能的整个利用历史。在科学发现了静电现象后,人类经过漫长的岁月才从静电时代进入电动时代。法拉第分别于1821年和1831年发明了电动机和发电机;1866年德国的维・西门子按照法拉第的理论和设想,基于自激原理研制成功世界第一台自磁式直流发电机。西门子电机制成的意义,在人类技术发展史上相当于瓦特的蒸汽机,具有划时代的意义,代表着第二次产业革命的开始。

    电的实际运用刚刚开始,就在世博会上进行了狂欢。1876年美国费城世博会展出了农用移动式发电机、直流发电机,最大的奇迹是贝尔发明的电话,此外还有留声机、扩音器、复式电报等最新科技创新产品。1893年美国芝加哥世博会展出了各种类型的电器设备和用具,43台1.8万至2万马力的蒸汽机带动127台发电机为整个世博园区供电。在1889年法国巴黎世博会上,爱迪生花费10万美元,展出了493项他的发明,包括最新发明的“白炽灯”,因此使埃菲尔铁塔晶莹透亮,三色探照灯在空中飞舞,巴黎彻夜灯火通明。

  2建筑奇观

    “水晶宫”与“原子塔”

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第一届世博会主场馆“水晶宫”的入口。

    很多世博会建筑本身就是奇迹。到世博会诞生前,由于大型建筑物内部空间狭小和采光的限制,还没有现成的供大型展览会使用的展馆,且新展馆必须在一年多的时间里设计和建造完成,因此第一届世博会只有依靠技术创新来设计和建造阳光充足、内部空间大和耐火的超大型展馆,这就是“水晶宫”。“水晶宫”的结构由3300根铸铁柱子和2224根铸铁和锻铁的桁架组成,这些桁架都是标准化的;共用了8.36万平方米的同一规格(124cm×25cm)玻璃,这是英国当时能够生产的最大的玻璃板,占1850年英国玻璃总产量的1/3。为了快速安装,还专门设计了在铁桁架上移动的供工人安装玻璃用的小车。整个“水晶宫”只用了4个月多一点的时间就建造完成,施工中尽可能使用机械和蒸汽机。“水晶宫”是世界上最早使用玻璃和钢铁建造的超大型建筑,是现代化大规模工业生产技术的结晶。英国维多利亚女王和阿尔伯特亲王出席了开幕式,女王在当天的日记中记道:“博览会开幕之日是我的历史上最伟大的日子,是有史以来最美丽、最庄严、最动人的景观……”

    世博会不但催生了很多建筑的奇迹,也推广了很多建筑技术的发明。钢筋混凝土是我们常见的建筑材料,它最早被世人所知是在1867年的巴黎世界博览会上。这种新材料的发明者是法国一位普通的花匠,他的名字叫约瑟夫・莫尼埃。他想让花盆变得坚固一些,就试验了很多方法,结果钢筋混凝土花盆很坚固。他先用细钢筋编成花盆的形状,然后在钢筋里外两面都涂抹上水泥砂浆。干燥后,花盆十分坚固。在一些知名建筑学家的推荐下,钢筋混凝土迅速从小小的花盆走向高楼大厦,最终成为现代建筑的重要材料。

    世博会很多建筑表现了科技的发展。第二次世界大战后,有将近20年没有举行世博会。1958年的比利时布鲁塞尔世博会是战后第一届世博会,会场上最大亮点是一个巨大的原子结构模型。它模拟的是铁的晶体结构,与实际的原子结构比较,这个模型放大了1650亿倍。原子球象征着人类安全、和平地应用原子能,代表着人们追求和平的意愿。当时美苏等国的核武器已经悬在世界各国人民的头顶,仰望着美丽的“原子塔”,或许能够减轻一点“核”带来的压力。

  3有趣发明

    萨克斯和魔方登场

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1982年美国诺克斯维尔世博会让匈牙利人鲁比克发明的魔方风靡世界。  

    世博会的科技发明并不都那么“重大”,还有很多小巧有趣的发明也是从这里走向世界的。

    1855年世博会在巴黎举行。在这届博览会上,最出风头的是萨克斯管的发明者阿道夫・萨克斯。当时的法国国王拿破仑三世看到有人手里拿着一个奇怪的长嘴喇叭在展出,就问:“这是什么?”得到的回答是:“先生,这是新发明的乐器,叫萨克斯管。发明者就是我,阿道夫・萨克斯。”萨克斯还为拿破仑三世现场吹奏一曲,拿破仑三世对这种新奇的乐器大为赞赏。在巴黎世博会之后,萨克斯管广为人知,传播到世界各地。

    1982年,魔方在美国诺克斯维尔世博会脱颖而出。魔方是一种变化多端的智力玩具,是匈牙利布达佩斯建筑学院鲁比克教授在1974年发明的。当初他发明魔方,仅仅是作为一种帮助学生增强空间思维能力的教学工具。后来,他将魔方转了几下后,才发现如何把混乱的颜色方块复原竟是个有趣的游戏。在这届世博会展出之后,魔方成为风靡世界的智力游戏玩具。

  ■ 链接

    世博科技“八卦”多

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1853年的纽约世博会上,利沙・奥的斯向观众展示自动楼梯。  

    ●“自动楼梯”不是电梯

    1853年,美国纽约举办了世博会。这届展会上最出风头的是美国人利沙・奥的斯发明的自动楼梯。他站在载有木箱、大桶和其他货物的升降机平台上,当平台升至大家都能看到的高度后,他命令砍断绳缆。安全制动装置启动,平台安全地停在原地,纹丝不动。然后,奥的斯启动自动装置,楼梯可以不停地自动上下。此时,全场观众给予了他最热烈的掌声。咦,这个东西不就是“电梯”吗,为什么叫“自动楼梯”?原来,那时候电动机还没有被发明出来,它是由蒸汽机提供动力的!

  ●电动机完全是“意外”

    在1873年奥地利维也纳世博会上,来自比利时的格拉姆展示了他的直流电动机。据说,这是在参展世博会中线路意外搭错造就的“偶然发明”。格拉姆送展的本是直流发电机,布展中,他偶然接错了线,把别的发电机发的电,接在自己发电机的电流输出端。这时,他惊奇地发现,第一台发电机发出的电流进入第二台发电机电枢线圈里,使得这台发电机迅速转动起来,发电机变成了电动机。在场的工程师、发明家欣喜若狂,因为一件让人们省力的新发明产生了。

  ●史上最早的恐龙展

    世界上最早的恐龙展览虽不是在世博会期间举办,却使用了世博会场馆“水晶宫”。1852年伦敦的博览会结束后,水晶宫被迁往锡德拉姆市郊重建。英国皇室提议,水晶宫所在的新公园用史前动物的复原雕像来装饰美化,此事由大名鼎鼎的古生物学家欧文博士主持。他设计了禽龙、林龙和巨齿龙三种恐龙的复原雕像。同时还配上了翼手龙、鳄鱼、鱼龙和蛇颈龙。在这次雕像工作结束后,欧文邀请了几十名知名的学者在禽龙的肚子里举行了著名的“禽龙宴会”。

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