1、造纸——公元105年,蔡伦,中国东汉。
可以想像,没有纸的世界是怎样的。蔡伦发明的造纸术,无疑是影响人类历史的重大发明。在蔡伦的造纸术问世之前,中国的文字先后刻在甲骨、动物皮、竹片、石碑等上面,书籍由竹简做成,刻字辛苦耗时,书籍笨重。出门带公文和书就是携带竹简,通常用马车来拉。几本书有时要几部马车来拉,故有学富五车之说。这样的书籍明显使文书的传递和文化的传播缓慢。东汉宦官蔡伦,挑选树皮、破麻布、旧渔网等,把它们切碎浸泡,其中的杂物烂掉,而纤维不易腐烂,就保留了下来。再把浸泡过的原料捞起,放入石臼中,不停搅拌,直到它们成为浆状物。然后再用竹篾把这粘乎乎的东西挑起来,晾干后揭下来就变成了纸。蔡伦带着工匠们反复试验,制出轻薄柔韧、取材方便、造价低廉的纸。公元105年,蔡伦向汉和帝献纸和造纸术,得到汉和帝的嘉奖。汉和帝诏令天下使用并推广,蔡伦的造纸术在全国推广开,所造的纸被称为蔡候纸。从此,文字主要写在纸上,书由纸做成,书写快捷,携带方便,加快了文化的传播。后来蔡伦的造纸术,被列为中国的四大发明之一。在蔡伦的造纸术出来时,西方的书先由纸莎草纸做成,不耐用。后用牛皮纸、羊皮纸组成,造价昂贵,用的人少。几百年后,蔡伦的造纸术沿着丝绸之路,经过阿拉伯、西欧传遍全世界,极大地加快了人类的文化传播,使人类的文明发展迈上一个大台阶。
2、蒸汽机——1764年,詹姆斯•瓦特,英国。
詹姆斯•瓦特被称为蒸汽机的发明家,而蒸汽机的发明,被认为是第一次工业革命开始的标志。其实瓦特并不是发明第一台蒸汽机的人。在瓦特发明新的蒸汽机之前,公元一世纪,亚历山大•希罗曾设计过类似的机器。1698年,汤姆斯•萨威利获得了用蒸汽机抽水的专利权。1712年,英国人汤姆斯•牛考门获得了稍加改进的蒸汽机专利权。牛考门蒸汽机的效率很低,只能用于煤矿排水。1764年,瓦特在修理一台牛考门蒸汽机时,对这台蒸汽机进行了改进,增加了一个独立的凝汽室。瓦特对蒸汽机进一步改进,使蒸汽缸与外界绝缘。后来瓦特再发明了双动发动机,继续改良蒸汽机,使蒸汽机的效率提高了4倍。继而,瓦特发明了一套齿轮,使蒸汽机的往复运动变成旋转运动,提高了效率和用途。后来,瓦特相继发明了自动调节蒸汽机的离心式调速器、压力计、计数器、试功器、节流阀等仪器,使蒸汽机成为高效运转、便于操作控制、用途广泛的自动化机械。同时,瓦特成立公司,生产蒸汽机,供工业上大量使用,使蒸汽机得到工业上的普及。瓦特改良的蒸汽机,由于能自动化高效运转、方便控制,为工业提供了巨大的能源,使人类从人力生产转变到机械生产,从而推动了人类第一次工业革命。此后,人们用瓦特改良的蒸汽机用作工业生产、发电、制造蒸汽机车、火车等。
3、蒸汽机车—1814年,乔治·斯蒂芬森,英国。
蒸汽机车,是利用蒸汽机,把燃料(一般用煤)的化学能变成热能,再变成机械能,而使机车运行的一种火车机车。1814年,英国人乔治·斯蒂芬森发明了世界上第一台蒸汽机车“布拉策号”试运行成功。从此,人类逐步告别了靠人力和动物力量在陆地上行走,开始了有车的年代。蒸汽机车成为社会进步的重要标志和关键工具。
4、电动机、发电机的发明——英国,迈克尔•法拉第。