失传的古代8个伟大发明:连NASA都想复原

百度知道日报-中国科普博览 2017-04-14

失传的8个伟大发明,连NASA也想复原的头图

  作者:MIHAI ANDREI

  编译:七君

  科学在近年来进展飞速。但可惜的是,历史上的一些伟大发明创造却永远失传了,其中就包括美国航空航天局(NASA)梦寐以求的一种古罗马时代的纳米技术。今天我们就来罗列一下其中的8大发明。

  希腊火

  ▲ 拜占庭军舰用希腊火攻击叛军,12世纪画作

  失落的古代发明里,希腊火(Greek Fire)是必须上榜的东西,这是人类发明史上的一大秘密。

  希腊火是在公元672年左右发明的,东罗马帝国(拜占庭)曾经把希腊火作为战争武器使用。时下大热的美剧《冰与火之歌》中的“野火”(wildfire)的灵感就是来源于此。

  当时,拜占庭帝国在和阿拉伯国家的海战中被打得落花流水。正当他们就要全军覆没的时候,拜占庭的战舰突然用一种特质的吸管向阿拉伯的舰队喷射燃烧的不明液体。这种希腊火所到之处可谓寸草不生,阿拉伯舰队一时间化为了灰烬。

  希腊火可以在水面上燃烧,它改变了历史的进程。据说没有任何东西能够扑灭希腊火,不论是沙子、醋、尿或是水。

  史学家狄奧菲尼斯(Theophanes)是第一批记录下希腊火的人。他认为是炼金术士加利尼科斯(Kallinikos)发明的希腊火。

  但是其他史学家并不同意这个观点。他们认为希腊火是君士坦丁堡的一群化学家的集体发明。

  ▲《权利的游戏》中的野火(wildfire),灵感来源于希腊火

  不管希腊火的成分是什么,它一定很难制造。因为其他的文明完全无法复制希腊火。

  由于希腊火难以复制,许多人认为这是神明的创造。不管怎样,历史学家还在讨论它的成分。

  关于希腊火的制造,目前唯一的记录来自一位叫做安娜﹒科穆宁娜(AnnaKomnene,1083—1153年)的拜占庭公主,同时也是女性历史学家的记载:

  “希腊火是用下面的艺术制造的。从松树和一些常青植物中提取易燃的树脂,然后加一些硫磺,再塞到芦苇杆里面。接着让壮汉用力把它连续地吹出去。芦苇杆尖的火苗就会点燃希腊火,让它像火热的旋风一般掉到敌人的脸上。”

  公元1世纪的蒸汽机、自动售货机和风轮

  ▲名叫汽转球(aeolipile)的蒸汽机

  古希腊数学家、工程师亚历山大里亚的希罗(Hero of Alexandria)是三角形面积算法的发明人。

  希罗也是伟大的发明家,他发明了风轮、自动售货机,还有人类史上第一个蒸汽机。你没看错,史上第一台蒸汽机是在古希腊时代发明的。

  ▲亚历山大里亚的希罗

  他发明的名叫汽转球(aeolipile)的蒸汽机是一种不带螺旋叶片的蒸汽轮机,当中央储水器加热的时候它就会旋转。涡轮里喷出的蒸汽产生了扭矩,这有点类似现在的火箭发动机。

  水是在一个简单的锅炉里加热,这个锅炉通过一对管子和一个可以旋转的腔室相连。希罗对自己的设计完全开诚布公,但可惜它并没有引起当时人们的兴趣。

  但是直到1698年,英国人托马斯·塞维利(Thomas Savery)才为第一台蒸汽机申请专利。这个750瓦特的蒸汽机没有活塞或是可以移动的部件,比希罗的设计要原始很多。

  可以说,希罗的跨时代发明蒸汽机在整整1500年里无人问津。

  其实希罗的发明远不止这一样。他还发明过自动售货机。他在《机械学与光学》(Mechanics and Optics)中描述了这种机器,它和现代自动售货机类似,只要在机器上方的狭槽里插入硬币,就有一份圣水会自动流出来。

  ▲希罗的风轮

  他还发明了世界上第一个风轮,还有世界上第一个蒸气风琴,以及其他许许多多超越时代的创造。其中一些立刻被当时的人们接受,但是另一些却被遗忘了好几个世纪。

  大马士革钢

  大马士革钢(Damascus Steel)是一种真实存在的魔幻材料。古代中国人叫它镔铁,元朝甚至出现了“镔铁局”这样的官方机构(但所用材料可能不是大马士革钢)。

  几个世纪以来,大马士革钢一直是铁匠心目中的黄金标准。

  ▲叙利亚大马士革的刀匠

  大马士革钢上有特殊的图案,它的硬度极高,但却可以被打磨得极薄。

  大马士革钢是少数因为原材料消失而失传的发明,因为我们能肯定它是用来自印度和斯里兰卡的矿石制造的。

  这种矿石里含有钒和钨,所以造出来的刀剑才那么特殊。这种矿石被卖到叙利亚的大马士革,那里的刀匠手艺精湛,他们能够用这种材料制造出无比锋利和坚固的刀剑。

  后来随着原材料的耗尽,大马士革钢也就失传了,人们也再没有发现能够媲美大马士革钢原材料的矿床。不过,大马士革直到现在一直是世界剑客和铁匠向往的地方。

  目前没人清楚大马士革钢的制造工艺是怎样的,许多现代铁匠一直在尝试复原这种古老的钢材。

  古罗马的纳米技术——莱克格斯杯

  ▲莱克格斯杯(Lycurgus cup)

  伦敦大英博物馆里有一个彩色的杯子,乍一看毫不起眼。但是别搞错了,这可是古代的纳米科技!

  根据照射光源方位的不同,这个莱克格斯杯(Lycurgus cup)可以发出不同的颜色。如果从上面打灯,莱克格斯杯就是红色的。如果从前面打灯,它就是绿色的。这是人类历史上最美的玻璃制品之一。

  莱克格斯杯的光线魔术是通过玻璃里的金和银的纳米微粒实现的。它的制作工艺不为人知,有些历史学家甚至提出它可能是一次事故的产物。但是,谁能相信这件精美绝伦的艺术品是一个意外呢?

  这个杯子的设计采用的是古罗马式的鸟笼杯(diatretum),杯子的许多地方采用的是阴雕的技术,为的是给其他装饰留下空间。

  大多数鸟笼杯都是抽象几何设计,但是这个鸟笼杯上面却有人物的图案,画的是神话中的莱克格斯国王杀死酒神狄俄倪索斯的追随者安布罗西亚(Ambrosia)的故事。安布罗西亚后来变成了葡萄藤,缠绕在莱克格斯身上,最后杀死了他。在酒杯上还可以看见狄俄倪索斯和他的其他两个追随者嘲笑莱克格斯的情形。

▲安布罗西亚(Ambrosia)也是仙馔密酒——神的食物的意思,1953

  平纹棉布

  ▲穿着平纹棉布的玛丽·安托瓦内特皇后,1783

  平纹棉布(Muslin Cloth)主要是在被英国殖民前的印度和孟加拉制造的。

  这是一种平纹梭织的棉布,它曾被出口到亚洲和欧洲的许多地方。古希腊和古罗马曾经从印度东部的港口默苏利珀德姆(Masulipatnam,也叫Maisolos)进口这种棉布,这就是它的英文名字Muslin的来源。

  ▲孟加拉首都达卡的一位女子穿着平纹棉布,画于18世纪

  但是在英国殖民时期,为了从英国进口英国的布料,孟加拉的平纹棉布产业受到了打击,后来一蹶不振乃至失传。

  在过去的几个世纪里,曾有许多人试图复活这门古老的手艺。2013年,孟加拉的达尬(Jamdani)平纹棉布被列入了联合国教科文组织的人类口述和非物质遗产代表作。不过,当代的达尬平纹棉布的质量和当初无法同日而语。

  ▲当代达尬平纹棉布制作的服饰

  安提基特拉机械

  ▲2007年安提基特拉机械的部分复原

  安提基特拉机械(The Antikythera Mechanism)可能是最伟大的古代发明。它是一个模拟计算机,用来预测天体的位置和食的时刻。它甚至把古代奥林匹克运动会的时间也考虑了进去。

  1900年,安提基特拉机械在希腊安提基特拉岛附近的沉船上被打捞出水。它的历史可以追溯到公元前200年,也就是2200年前的古希腊时代。它有3个转盘,能够复制月球的不规则运动,以及太阳的位置。

  ▲安提基特拉机械

  它的复杂性和准确性超出了人们的想象。直到14世纪才出现了质量能和它相提并论的机械钟——那可是在1500年以后啊!

  罗盘草

  ▲利比亚昔兰尼发掘的古代银币上的罗盘草种子图样

  严格地说,罗盘草(Silphium)并不算一种发明,它只是一种在古代被用来当作调味料和药材的植物。

  为什么罗盘草的地位非比寻常?因为古希腊人和克诺索斯的米诺斯人曾经为它单独创造了一个象形文字,而古罗马人认为它的价值等同于同等重量的白银。

  ▲利比亚昔兰尼发掘的古代银币上的罗盘草图样

  据说,罗盘草能够治疗咳嗽、嗓子疼、发烧、消化不良、疼痛、疣子和其他许多疾病。由于需求过大,罗盘草最终灭绝了。但也有人提出,北非地区的沙漠化以及过渡放牧也是导致罗盘草灭绝的因素。

  直到现在,科学家们还在讨论这种草药的物种分类。但是,我们已经永远失去了这种神奇的草药。

  ▲罗盘草复原图

  奇迹材料星岩

  刚才说了一些失落的古代发明,其实一些现代发明也被人遗忘了。比如一位名叫莫里斯·沃德(Maurice Ward)的业余化学家发明的一种叫做星岩(Starlite)的材料。

  在上世纪70、80年代,喜欢捣鼓小发明的沃德创造出了星岩,它能够耐受极高的温度,而且还有很好的隔热性。

  许多公司和机构对这种材料表现出了兴趣,他们还进行了一些测试。就连美国航空航天局也对这种材料兴致勃勃。但很遗憾,沃德一直对星岩的成分保密,因此在他去世以后,星岩就失传了。

  ▲莫里斯·沃德

  但是据说,英国原子武器机构(British Atomic Weapons Establishment)和英国帝国化学工业公司(ICI)都对这种材料进行过测试,并且证实了这种材料的耐热、隔热特性。

  英国BBC电台也曾经用这种材料进行过实验。发明人手持1500摄氏度的喷灯直接对着星岩烧烤,星岩里包着一个鸡蛋。但是5分钟以后鸡蛋一点也没有发生变化。

  ▲在BBC录制的 BBC Tomorrow's World这个节目上,莫里斯·沃德用星岩包裹着一个生鸡蛋,然后用1500摄氏度的喷灯进行炙烤。最后可以看到鸡蛋完全没有变熟。

责任编辑:王超

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