每個經(jīng)歷過大型考試的人都記得這種感覺:幾小時高強(qiáng)度的腦力運(yùn)作,讓你恍惚著步出考場,手腳無力,一面有逃出生天的解脫感,另一面又覺得全身精力耗盡,只想倒頭大睡一覺。
為什么長時間的腦力活動,會讓人覺得像跑完馬拉松一樣疲憊呢?
腦力勞動的能量消耗
成年人大腦的平均重量是1.4公斤,只占人體重量的2%。不管我們是在做精密的計(jì)算題,還是點(diǎn)鼠標(biāo)看搞笑視頻,它都耗費(fèi)著大量的血液、氧氣和葡萄糖??偟膩碚f,大腦所消耗的能量約占人體靜態(tài)代謝率(resting metabolic rate,簡稱rmr,指人體的精神及身體在安靜狀態(tài)時,維持一天的生命所需的最低熱量)的20%。舉個例子,假設(shè)一個人整天什么都不干,只是躺著的話,他/她的熱量消耗大概是1300卡路里,其中有260卡路里都是大腦耗費(fèi)的,主要用來維持呼吸循環(huán)、神經(jīng)系統(tǒng)和肝腎內(nèi)臟的運(yùn)作等。
如果把大腦跟其他器官相比,它算是耗能大戶了。但我們?nèi)绻僮鲆稽c(diǎn)小小的換算(1卡=4.187焦耳,1焦耳/s為1瓦特),就會發(fā)現(xiàn)大腦運(yùn)作的功率約為12.6瓦特,這跟一個節(jié)能燈泡是差不多的。而人工智能計(jì)算機(jī)要達(dá)到大腦的運(yùn)算水平的話,以目前最出風(fēng)頭的ibm超級計(jì)算機(jī)watson為例,它靠90臺ibm power750處理器運(yùn)作,每臺處理器的功率約為1000瓦特。看看這之間的差距吧!
那么,大腦是怎么消耗熱量的呢?通過動物和人體的觀察實(shí)驗(yàn),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),當(dāng)某部分大腦的神經(jīng)元開始運(yùn)作時,那里的毛細(xì)血管會擴(kuò)張,輸送比平常更多的血液,帶來更多的糖分和氧氣。神經(jīng)元由此產(chǎn)生的“燃燒”現(xiàn)象,加上血液流動帶來的磁效應(yīng),正是“功能磁共振成像”技術(shù)(簡稱fmri,一種大腦成像技術(shù))得以實(shí)現(xiàn)的原因。
根據(jù)這種現(xiàn)象,一些科學(xué)家推斷,如果神經(jīng)元燃燒時需要額外的糖分,那么大腦在努力工作時,血液中的血糖會降低。而反過來,補(bǔ)充一些高糖分食物能夠幫大腦更好地運(yùn)作。可惜,這個道理雖然聽起來簡單,但真正得出有效結(jié)論的實(shí)驗(yàn)卻很少,而且大部分是模棱兩可的:
英國諾桑比亞大學(xué)做過一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),第一組志愿者完成一系列字母和數(shù)學(xué)測試,另一組只是簡單地敲鍵盤。對比監(jiān)測的數(shù)據(jù),認(rèn)真測試的第一組血糖值下降值明顯比第二組的大。但給志愿者喝了糖分飲料后,第一組志愿者只有在某項(xiàng)測試上的成績有提高,其他則沒有改變。
利物浦約翰摩爾大學(xué)也有類似的實(shí)驗(yàn):志愿者們要完成兩種版本的斯楚普測試(stroop task,一種色詞干擾測試,比如用紅墨水印“藍(lán)色”字樣)。在第一組里,單詞的意思跟印刷它的顏色是一致的(比如用藍(lán)墨水印“藍(lán)色”字樣),另一組的單詞意思則和顏色不同(比如用紅色或綠色墨水印“藍(lán)色”字樣)。顯然,要答對第二組比較費(fèi)腦子。測試結(jié)果也顯示,第二組中的志愿者血糖值降得比另一組多。
此外,有些實(shí)驗(yàn)顯示,當(dāng)一個人完成自己不擅長的任務(wù)時,腦子耗費(fèi)的能量比較多,越是駕輕就熟的工作,所需的腦力就越少;但又有實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論正相反。因此,一些科學(xué)家開始從其他角度來考慮這個問題。
加拿大渥太華大學(xué)教授克勞德?梅西爾翻閱過大量上述的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,覺得它們并沒有說服力:“理論上來說,一個很難的測驗(yàn)肯定會消耗更多能量,但這個能量的改變到底有多明顯?”在他看來,人體所消耗的能量基數(shù)本身就很大,就算在睡眠狀態(tài),血糖值也是有波動的:“大腦要控制全身器官的正常運(yùn)作,要把血液和養(yǎng)分通過無數(shù)條管道輸送到所有細(xì)胞中去。有這么龐大的日常消耗量,大腦完全能應(yīng)付多出來的一點(diǎn)點(diǎn)任務(wù)?!?/p>
賓夕法尼亞大學(xué)的羅伯特?庫茲本教授也指出一個疑點(diǎn):美國伊利諾大學(xué)在2009年曾做過一個實(shí)驗(yàn),讓一組兒童在考試前先在跑步機(jī)上走了20分鐘,另一組兒童則在考試前默讀書本,結(jié)果,第一組兒童的考試成績是更優(yōu)秀的。庫茲本教授認(rèn)為,如果大腦的運(yùn)作效率只跟血糖和能量有關(guān)的話,第一組兒童因?yàn)殄憻捪牧祟~外的能量,應(yīng)該考得更差才對,但事實(shí)是相反的。
如果真如梅西爾和庫茲本所認(rèn)為,腦力測試消耗的能量并不明顯,那怎么解釋參加完高考后考生們的精疲力竭呢?一種解釋就是,之前所做的實(shí)驗(yàn)中,大腦的勞動量實(shí)在太輕了。梅西爾認(rèn)為:“如果我們下點(diǎn)狠心去考驗(yàn)實(shí)驗(yàn)對象,讓他們花夠長的時間,去做一些夠難的事情,也許能得到明確些的結(jié)果。”
壓力讓你更疲憊
另一種解釋是,實(shí)驗(yàn)對象的態(tài)度也很關(guān)鍵。有些人對著一本難懂的書時,只翻幾頁就會煩躁得坐立不安,而有些人即使連看幾部復(fù)雜曲折的懸疑電影,也不會精神疲憊。大家可能也有類似的經(jīng)驗(yàn):玩一圈牌或做幾項(xiàng)填字游戲,有時反而能振奮精神。因此,由腦力勞作所帶來的精疲力竭,似乎只跟非消遣類的腦力任務(wù)有關(guān),比如高考、gre或托福。
英國伯明翰大學(xué)的研究者曾在2009年對自行車運(yùn)動員做過一項(xiàng)實(shí)驗(yàn):把體質(zhì)平均的運(yùn)動員隨機(jī)分兩組,一組先做了整整90分鐘的測驗(yàn)卷,然后開始騎車;另一組則先看一個半鐘頭的普通紀(jì)錄片,然后再騎車。結(jié)果的對比很有趣:第一組運(yùn)動員騎車訓(xùn)練的時長普遍比第二組的短,很快就覺得體力不支而停止了。
因此一些研究者推斷,如果腦力勞動跟壓力聯(lián)系在一起的話,讓人體會到的疲憊感會更強(qiáng)烈。加拿大拉瓦爾大學(xué)在2008年的一個小實(shí)驗(yàn)很說明問題:有14名體形和年齡近似的女大學(xué)生,她們在45分鐘里或是坐著休息,或是讀論文并寫總結(jié),或是完成一項(xiàng)記憶力測驗(yàn),然后再一起參加自助午餐。研究者分七個時間點(diǎn)測試了她們的空腹血糖值,胰島素和皮質(zhì)醇含量,并計(jì)算了她們在自助餐里吃過的食物熱量。結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)過腦力勞動的后兩組女生,攝入的食物熱量都比休息的那組高(高出的值從848 kj到1057 kj不等);后兩組的皮質(zhì)醇水平在前45分鐘里也比第一組高,表明她們經(jīng)受著較大的壓力和緊張狀態(tài)。因此,與其說是腦力勞動耗費(fèi)了更多能量,不如說是腦力勞動帶來的壓力讓人體“覺得”自己耗費(fèi)了更多能量。
對此,梅西爾教授做了一個推斷:“大腦像是一個懶惰的流浪漢,它會極力避免在一件任務(wù)上耗費(fèi)太多精力和太長時間。如果你從事的腦力勞動超過了它接受的極限,它就會開始釋放信號:夠了,你消耗的精力太多了,可以停了。這也許是一種自我保護(hù)機(jī)制?!?/p>
掉頭發(fā)的主要原因:
一、遺傳是主要因素
脂溢性脫發(fā)根本原因是家族的遺傳,患者頭發(fā)當(dāng)中的雙氫睪酮含量高,這樣會導(dǎo)致毛囊不斷變異、萎縮和壞死,縮短頭發(fā)生長周期,導(dǎo)致掉頭發(fā)。
二、飲食結(jié)構(gòu)改變
1、根據(jù)十九大的召開,中國邁向社會主義新時代的步伐,從原有的革命時代奔向小康時代。那么問題來了,我們生活上不良的飲食習(xí)慣會導(dǎo)致我們的頭發(fā)營養(yǎng)元素缺乏。比如對鮮美佳肴的攝入,早已忘記了五谷類及新鮮蔬菜的攝入量,導(dǎo)致我們體內(nèi)喪失了維生素B的含量;
2、很多女性為了減肥,會過度節(jié)食,這樣也會導(dǎo)致脫發(fā)。還有一些人平時比較挑食,不吃蔬菜,這也會對頭發(fā)造成影響。
三、 食品安全威脅頭發(fā)健康
在父母那個年代,飲食里基本沒有化學(xué)制劑,而現(xiàn)在總是出現(xiàn)“地溝油、防腐劑、毒大蒜”等駭人新聞,先不說這些我們遇不遇到,我們身邊也總出現(xiàn)的油炸食品、罐頭、燒烤類等“垃圾食品”都會影響我們脫發(fā)的結(jié)果。
四、霧霾等環(huán)境污染嚴(yán)重
近幾年,霧霾天肆虐、汽車尾氣的增加,加重了環(huán)境污染,也讓我們的頭發(fā)承受了更多的傷害。遭遇霧霾天氣,大氣中含有大量的有毒氣體。如果頭發(fā)長時間暴露在霧霾天氣下,有毒氣體侵蝕頭發(fā)毛囊,會造成嚴(yán)重脫發(fā)。
此外,環(huán)境中的有毒化學(xué)物質(zhì)可能會導(dǎo)致激素活性改變而引起內(nèi)分泌紊亂,而內(nèi)分泌的紊亂是引起脫發(fā)的一個重要原因。
五、 生活工作壓力過大
現(xiàn)在生活節(jié)奏快,人們的壓力很大,長時間精神緊繃。很多上班族受到就業(yè)、升遷、結(jié)婚等多重壓力影響,這樣時間長了會導(dǎo)致脫發(fā)。
六、 電子產(chǎn)品成為脫發(fā)助推器
除遺傳因素外,吸煙、上網(wǎng)、玩游戲、刷微博、熬夜對脫發(fā)的影響更大,每天平均使用電腦時間越長的人越容易脫發(fā)。目前,手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品的普及,也讓我們的頭發(fā)承受了諸多傷害。此外,孕期、產(chǎn)后、青春期、更年期、經(jīng)期等特殊時期,人體因?yàn)榧に厮礁淖?,頭發(fā)也會出現(xiàn)不同變化。此外,不正確洗護(hù)、過度染燙、吸煙飲酒等也是脫發(fā)的重要原因。
如何解決掉頭發(fā)的方法
一、從改善飲食方面做起
1、豆類
豆類食物對頭發(fā)的好處顯然是不容置疑的。它不僅僅可以提供豐富的蛋白質(zhì),促進(jìn)頭發(fā)的生長,也富含鐵、鋅元素和維生素H。如果缺乏這些元素將導(dǎo)致頭發(fā)的脆斷。
腰子豆、小扁豆等食物應(yīng)該成為你食品中重要的一個組成部分,專家推薦每周吃三杯豆類制品來保持頭發(fā)健康。
2、堅(jiān)果類
經(jīng)常吃堅(jiān)果利于頭發(fā)的健康。硒元素是維系頭皮健康的最重要的礦物質(zhì),而巴西的堅(jiān)果是最佳的獲得硒元素的來源。核桃富有阿爾法亞麻酸、歐米茄3脂肪酸,可以幫助改善你的發(fā)質(zhì),同時,也是獲得大量鋅的源泉。
腰果、杏仁、核桃均是推薦的食品。因此,上述的食品都應(yīng)該定期出現(xiàn)在你的食譜里,來維系你頭發(fā)的健康狀態(tài)。
3、墨綠色的蔬菜
菠菜、韭菜、椰菜等綠色蔬菜能美化皮膚,有助于黑色素的運(yùn)動,使頭發(fā)永葆黑色;并且,由于這些蔬菜中含有豐富的纖維質(zhì),能不斷增加頭發(fā)的數(shù)量。同時,墨綠色的蔬菜可以鐵元素和鈣元素,幫助保持發(fā)質(zhì)的自然狀態(tài)。
二、從個人行為方面做起
1、適當(dāng)梳頭按摩
通過用木梳梳頭或者用10指呈梳狀,梳頭按摩頭皮,可以刺激毛囊,促進(jìn)頭發(fā)生長。適當(dāng)?shù)陌茨︻^皮,或做些頭皮保養(yǎng)及正確的清潔保養(yǎng),可促進(jìn)血液循環(huán)及經(jīng)絡(luò)疏通,讓頭皮徹底放松。
2、改變不良生活習(xí)慣
又說到這老生常談的問題了,良好的作息時間及良好的心態(tài)真是包治百病啊。做到不熬夜、不抽煙喝酒、少喝飲料多喝水等良好的習(xí)慣,促進(jìn)人體正常的新陳代謝。
3、正確護(hù)理頭發(fā)
適度的洗發(fā)、燙發(fā),要選擇對頭皮和頭發(fā)無刺激性的無硅油洗發(fā)水,水溫與體溫37℃接近較適宜。而且還要用指肚按摩頭皮毛囊,促進(jìn)毛發(fā)的生長。
4、多吃健美頭發(fā)的食物
多吃鐵質(zhì)、碘質(zhì)、維生素E、植物蛋白等含量豐富的食物,可以促進(jìn)頭發(fā)營養(yǎng)的吸收,讓頭發(fā)光亮健美。如柑橘、胡蘿卜、海帶、黑豆、牡蠣等,都有利于護(hù)發(fā)養(yǎng)發(fā)。注意少吃肝臟、肉類、洋蔥等酸性物質(zhì)偏高的食物。
5、保持平和的心態(tài)
精神壓抑,狀態(tài)不穩(wěn)定,焦慮不安會導(dǎo)致脫發(fā),壓抑的程度越深,脫發(fā)的速度也越快。因此經(jīng)常掉頭發(fā)、脫發(fā)者應(yīng)該保持平和樂觀的心態(tài),避免壓力過大。進(jìn)行深呼吸,散步,做松馳體操等,可消除精神疲勞。
結(jié)語:以上就是小編跟你們說的關(guān)于如何改善掉頭發(fā)及保養(yǎng)頭發(fā)的方法。不管是男士還是女士,以上方法都是適用的哦。趕快將這些方法分享到身邊的朋友看吧,尤其是自己的父母哦。
大多數(shù)人認(rèn)為,為了減肥,攝入越少越好,加上平時很難早起,漸漸養(yǎng)成了不吃早餐的惡習(xí),殊不知這是肥胖的主要原因!可以說,如果一天只能吃一頓飯,那應(yīng)該是早餐。早上起床后先喝一杯溫水補(bǔ)充睡眠時時流失的水分。能幫助身體在一夜的新陳代謝后排出廢物,促進(jìn)循環(huán),喚醒消化系統(tǒng)。吃早餐的最佳時間是早上7-8點(diǎn)。作為一天的第一餐,早餐應(yīng)該保證充足和均衡的營養(yǎng)。
人體的70%都是水,感到口渴時再喝水的話通常為時已晚。體內(nèi)缺水會導(dǎo)致消化液不足,影響消化和吸收。從長遠(yuǎn)來看,食物不能及時分解,在腸道內(nèi)積累影響新陳代謝,導(dǎo)致肥胖。此外,缺水也會損害肝臟和腎臟,并導(dǎo)致皮膚干燥。當(dāng)然,喝太多水也沒有好處。一般來說,一個人每天排出大約2.5公斤的水。人體所需的絕大部分水分需要通過飲水和食物補(bǔ)充。因此,每天需要喝超過2000毫升的水來保持水平衡。也就是說,如果一杯水是250毫升,就需要喝8杯。
許多人心里都有一個誤區(qū),肉類是脂肪形成的罪魁禍?zhǔn)?。事?shí)上,肉類為人體提供的蛋白質(zhì)比脂肪更多,在這一點(diǎn)上僅靠吃蔬菜是無法實(shí)現(xiàn)的。蔬菜富含維生素和微量元素,但糖(通常稱為糖水化合物)、脂肪和蛋白質(zhì)是人體的三大能量支柱,也是健康的基本保證,所以肉類是不能不吃的。
采取任何一種飲食上太過于絕對的方式減肥都是不對的。大多數(shù)人可能認(rèn)為淀粉類食物是體重增加的主要原因,但是許多食物富含淀粉,只含有少量脂肪和卡路里。例如,面包、米飯、面條、大豆、土豆等甚至包括水果。發(fā)胖的原因是因?yàn)閿z入量超過了消耗量,或者食物中添加了高脂肪和高熱量的調(diào)味品,如黃油、冰淇淋、糖漿等。
一、水蒸氣的啟示
瓦特住在格林諾克的小鎮(zhèn)上,有一次,瓦特對著灶上坐著一壺開水發(fā)起了呆。開水在沸騰,壺蓋“啪啪啪”地作響,不停地往上跳動。家家戶戶都是生火燒水做飯,對這種司空見慣的事,有誰留心過呢?瓦特就留了心。瓦特觀察好半天,感到很奇怪,猜不透這是什么緣故,就問祖母:“壺蓋為什么跳動呢?”
祖母回答說:“水開了,壺蓋就跳動了?!蓖咛貨]有滿足,又追問:“為什么水開了壺蓋就跳動?是什么東西在推動它嗎?”可能是祖母太忙了,沒有工夫回答他,便不耐煩地說:“不知道。小孩子刨根問底地問這些有什么意思呢?”
瓦特雖然在他祖母那里沒有找到答案,但他沒有氣餒。連續(xù)幾天,每當(dāng)做飯時,他就蹲在火爐旁邊細(xì)心地觀察著。起初 ,壺蓋很安穩(wěn),隔了一會兒,水要開了,發(fā)出“嘩嘩”的響聲。
驀地,壺里的水蒸氣冒出來,推動壺蓋跳動了。蒸汽不住地往上冒,壺蓋也不停地跳動著,好像里邊藏著個魔術(shù)師,在變戲似的。瓦特高興了,幾乎叫出聲來,他把壺蓋揭開蓋上,蓋上又揭開,反復(fù)驗(yàn)證。他還把杯子、調(diào)羹遮在水蒸氣噴出的地方。
瓦特終于弄清楚了,是水蒸氣推動壺蓋跳動,這水蒸氣的力量還真不小呢。他又想,壺里的蒸汽能推動一個壺蓋,要是用很大的鍋燒水,產(chǎn)生更多的蒸汽,不是可以推動更重的東西嗎?
后來,瓦特長大了,不過他可一直沒有忘記小時候琢磨過的那個問題。后來,他經(jīng)過多次試驗(yàn),又學(xué)習(xí)了別人的經(jīng)驗(yàn),終于發(fā)明了蒸汽機(jī)。是的,你沒有猜錯,他就是英國的著名科學(xué)家詹姆斯·瓦特。
二、在暴風(fēng)中研究和計(jì)算風(fēng)力
時間對人是一視同仁的,給人以同等的量,但人對時間的利用不同,而所得的知識也大不一樣。牛頓十六歲時數(shù)學(xué)知識還很膚淺,對高深的數(shù)學(xué)知識甚至能夠說是不懂。“知識在于積累,聰明來自學(xué)習(xí)”。
牛頓下決心靠自己的努力攀上數(shù)學(xué)的高峰。在基礎(chǔ)差的不利條件下,牛頓能正確認(rèn)識自己,知難而進(jìn)。他從基礎(chǔ)知識、基本公式重新學(xué)起,扎扎實(shí)實(shí)、步步推進(jìn)。他研究完了歐幾里德幾何學(xué)后,又研究笛卡兒幾何學(xué),比較之下覺得歐幾里德幾何學(xué)膚淺,便悉心鉆研笛氏幾何學(xué),直到掌握要領(lǐng)、融會貫通。遂之發(fā)明了代數(shù)二項(xiàng)式定理。
傳說中牛頓“大暴風(fēng)中算風(fēng)力”的佳話,可為牛頓身體力學(xué)的佐證。有一天,天刮著大風(fēng)暴。風(fēng)撒野地呼號著,塵土飛揚(yáng),迷迷漫漫,使人難以睜眼。牛頓認(rèn)為這是個準(zhǔn)確地研究和計(jì)算風(fēng)力的好機(jī)會。
于是,便拿著用具,獨(dú)自在暴風(fēng)中來回奔走。他踉踉蹌蹌、吃力地測量著。幾次沙塵迷了眼睛,幾次風(fēng)吹走了算紙,幾次風(fēng)使他不得不暫停工作,但都沒有動搖他求知的欲望。他一遍又一遍,最后求得了正確的數(shù)據(jù)。
他快樂極了,急忙跑回家去,繼續(xù)進(jìn)行研究。有志者事竟成。經(jīng)過勤奮學(xué)習(xí),牛頓為自己的科學(xué)高塔打下了深厚的基礎(chǔ)。不久,牛頓的數(shù)學(xué)高塔就建成了,二十二歲時發(fā)明了微分學(xué),二十三歲時發(fā)明了積分學(xué),為人類科學(xué)事業(yè)。
三、愛迪生發(fā)明電燈
英國的科學(xué)家戴維和法拉第發(fā)明了一種叫電弧燈的電燈。這種電燈用炭棒作燈絲。它雖然能發(fā)出亮光,但是光線刺眼,耗電量大,壽命也不長,很不實(shí)用。因此,愛迪生就暗下決心:“電弧燈不實(shí)用,我一定要發(fā)明一種燈光柔和的電燈,讓千家萬戶都用得上。”
他的實(shí)驗(yàn)開始著手于燈絲的材料:用傳統(tǒng)的炭條作燈絲,一通電燈絲就斷了。用釕、鉻等金屬作燈絲,通電后,亮了片刻就被燒斷。用白金絲作燈絲,效果也不理想。就這樣,愛迪生試驗(yàn)了1600多種材料。一次次的試驗(yàn),一次次的失敗,很多專家都認(rèn)為電燈的前途黯淡。
英國一些著名專家甚至譏諷愛迪生的研究是“毫無意義的”。一些記者也報(bào)道:“愛迪生的理想已成泡影。”愛迪生面對失敗,面對所有人的冷嘲熱諷,愛迪生沒有退卻。他明白,失敗乃成功之母,每一次的失敗,意味著又向成功走近了一步。
1879年10月,在一次偶然的機(jī)會下,愛迪生的老朋友麥肯基來看望他。愛迪生望著麥肯基說話時一晃一晃的長胡須,突然眼睛一亮,說:“胡子,先生,我要用您的胡子?!丙溈匣粝乱痪^交給愛迪生。愛迪生滿懷信心地挑選了幾根粗胡子,進(jìn)行炭化處理,然后裝在燈泡里。
可令人遺憾的是,試驗(yàn)結(jié)果也不理想?!澳蔷陀梦业念^發(fā)試試看,沒準(zhǔn)還行?!丙溈匣f。這句話深深的觸動了愛迪生,但他明白,頭發(fā)與胡須性質(zhì)一樣,于是沒有采納老人的意見。愛迪生走身,準(zhǔn)備為這位慈祥的老人送行。
他下意思地幫老人拉平身上穿的棉線外套。突然,他又喊道:“棉線,為什么不試棉線呢?”麥肯基毫不猶豫地解開外套,撕下一片棉線織成的布,遞給愛迪生。愛迪生把棉線放在在U形密閉坩堝里,用高溫處理。愛迪生用鑷子夾住炭化棉線。準(zhǔn)備將它裝在燈泡內(nèi)。
可由于炭化棉線又細(xì)又脆,加上愛迪生過于緊張,拿鑷子的手微微顫抖,因此棉線被夾斷了。最后,費(fèi)了九牛二虎之力,愛迪生才把一根炭化棉線裝進(jìn)了燈泡。此時,夜幕正在降臨,愛迪生的助手把燈泡里的空氣抽走,并將燈泡安在燈座上,一切工作就緒,大家靜靜地等待著結(jié)果。接通電源,燈泡發(fā)出金黃色的光輝,把整個實(shí)驗(yàn)室照得通亮。
13個月的艱苦奮斗,試用了6000多種材料,試驗(yàn)了7000多次,終于有了突破性的進(jìn)展。但是,這燈究竟會亮多久呢?1小時,2小時,3小時6767時間一分一秒的過去,這盞電燈足足亮了45小時,燈絲才被燒斷。
這是人類第一盞有實(shí)用價值的電燈。后來1879年10月21這一天被人們定為電燈發(fā)明日,標(biāo)志著可使用電燈的誕生。雖然這樣,愛迪生并沒有滿足,他沒有陶醉于成功的喜悅之中,而是給自己提出更高的要求――“45小時,還是太短了,必須把它的壽命延長到幾百小時,甚至幾千小時”。
有一天,天氣悶熱,他順手取來桌面上的竹扇面,一邊扇著,一邊考慮著問題?!耙苍S千篇竹絲炭化后效果更好?!睈鄣仙喼笔且姷绞裁礀|西都想試一試。試驗(yàn)結(jié)果表明,用竹絲作燈絲效果很好,燈絲耐用,燈泡可亮1200小時。經(jīng)過進(jìn)一步試驗(yàn),愛迪生發(fā)現(xiàn)用炭化后的日本竹絲作燈絲效果最好。于是,他開始大批量生產(chǎn)電燈。他把生產(chǎn)的第一批燈泡安裝在“佳內(nèi)特號”考察船上,以便考察人員有更多的工作時間。此后,電燈開始進(jìn)行尋常百姓家。
四、愛因斯坦
眾所周知,愛因斯坦是“相對論”的鼻祖,但大家也許并不知道,這位偉大的理論科學(xué)家還曾經(jīng)發(fā)明過一款獨(dú)特的“綠色環(huán)保”冰箱。
在愛因斯坦提出這一發(fā)明將近80年后的今天,幾位德國物理學(xué)家正在基于他的設(shè)計(jì)研發(fā)用酒精作為動力的冰箱。這款冰箱具有可行性,這也說明愛因斯坦不僅擅長理論研究而且還是一個追求實(shí)用主義的發(fā)明家。
柏林馬克斯波蘭克大學(xué)的校長約根-雷恩說:“愛因斯坦出生于一個商人家庭,他從小就知道要賺錢養(yǎng)家,因?yàn)榧依锶硕枷M軌蚪庸芗易迳狻!睈垡蛩固故窃?905年提出相對論的,當(dāng)時他正在瑞士一家專利公司工作。但直到1926年,他那時已經(jīng)開始在柏林居住,而且還獲得了諾貝爾大獎,這時他開始產(chǎn)生了發(fā)明“綠色”冰箱的想法。
據(jù)稱,愛因斯坦是在從報(bào)紙上讀到了一篇有關(guān)一個普通的柏林家庭因?yàn)楸浒l(fā)動機(jī)外泄二氧化硫而被毒死的報(bào)道之后下決心研發(fā)出一款無毒冰箱的。他與另一位物理學(xué)家萊奧-斯萊德一起利用無害的酒精為原料設(shè)計(jì)出了這款環(huán)保冰箱。
雖然愛因斯坦還為自己的發(fā)明申請了一項(xiàng)技術(shù)專利,但高技術(shù)的日新月異意味著他的發(fā)明永遠(yuǎn)都不會被投產(chǎn),而且此后惟一一臺基于酒精的原型冰箱也沒有保留下來。所幸的是,現(xiàn)在上述德國科學(xué)家們并不想讓愛因斯坦的發(fā)明徹底成為歷史,他們說,至少制造這樣一臺冰箱也是對這位偉人的最好紀(jì)念。
五、史蒂芬孫
在火車出現(xiàn)之前,人們在陸地上的運(yùn)輸和旅行,主要是靠人和其他動物進(jìn)行的。但是不論是人還是其他動物,都有同樣的缺點(diǎn):速度緩慢,易受天氣變化影響,需要中途休息和補(bǔ)充食物。那么,能不能制造一種機(jī)器來代替人和其他動物進(jìn)行運(yùn)輸和旅行呢?被譽(yù)為“火車之父”的英國蒸汽機(jī)車發(fā)明家史蒂芬孫把這個設(shè)想變成了現(xiàn)實(shí)。
勤奮造就偉大的發(fā)明家1781年6月9日,史蒂芬孫出生于英國一個貧苦的礦工家庭。他的父親是煤礦里一個看管蒸汽機(jī)的司爐工,母親是一個普通的家庭婦女。全家8口人,主要靠父親微薄的收入來維持生活,日子過得十分艱難。史蒂芬孫上不起學(xué),8歲那年,他就去給人家放牛了。
除了替人家放牛之外,史蒂芬孫還有一項(xiàng)工作就是給在煤礦工作的父親送飯。每次來到父親工作的鍋爐房,他都會被那些不停轉(zhuǎn)動著的機(jī)器迷住,他總是出神地看著鍋爐中熊熊燃燒的烈火,忘情地聽著機(jī)器隆隆轉(zhuǎn)動的聲音。
他很想弄明白:它們?yōu)槭裁纯梢宰詣愚D(zhuǎn)起來,而且力量會這么大?他想,自己長大以后,要是也能像父親那樣當(dāng)一個司爐工,操縱巨大的蒸汽機(jī)干活,那該多好!放牛的時候,他就常用泥巴來做自己想像中的蒸汽機(jī),鍋爐、汽缸、飛輪等各種各樣的部件都有。
14歲那年,史蒂芬孫真的當(dāng)上了一名見習(xí)司爐工,負(fù)責(zé)給蒸汽機(jī)添煤、加油和擦拭機(jī)器零件??粗鴻C(jī)器在自己的操作下飛快地轉(zhuǎn)動,他高興極了。但是時間久了,他覺得只是看著機(jī)器轉(zhuǎn)動不過癮。他開始在心里琢磨起來:這機(jī)器是怎么轉(zhuǎn)動起來的?它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是什么樣的。
有一天,別人都下班回家了,史蒂芬孫一個人偷偷地把蒸汽機(jī)拆開了,他把所有的零件都仔細(xì)觀察了一遍。但拆散容易裝配難,他忙乎了好半天,才勉強(qiáng)把蒸汽機(jī)重新安裝好?;丶业穆飞?,他老是提心吊膽,擔(dān)心蒸汽機(jī)第二天轉(zhuǎn)動不了。
誰知道第二天一發(fā)動,那臺蒸汽機(jī)比平時轉(zhuǎn)得還要好。這次成功拆裝之后,他的膽子也大多了,以后就經(jīng)常這樣拆了又裝,裝了又拆,把那臺蒸汽機(jī)的各個零件都摸了個透。興趣是最好的老師。史蒂芬孫多么渴望自己也能造出一臺機(jī)器。
他模仿著拆裝過的那臺蒸汽機(jī),試著畫了一張草圖送給煤礦的工程師看。工程師看后,高興地拍著他的肩膀說:“好啊,有志氣的孩子,希望你多讀書,多掌握科學(xué)知識,將來發(fā)明一臺比蒸汽機(jī)更好的機(jī)器!”可是,史蒂芬孫從小沒有進(jìn)過學(xué)校門,怎么讀得懂高深的理論書籍呢?
17歲的小學(xué)生沒有文化知識,就很難搞出發(fā)明創(chuàng)造。于是,17歲的史蒂芬孫第一次走進(jìn)了學(xué)校,他要從小學(xué)一年級開始讀起。史蒂芬孫每天晚上都和七八歲的兒童坐在一起上課。他像羊群里的駱駝,雞群里的仙鶴那么突出。
“嘻嘻,傻大個!”“嘿嘿,笨蛋!”教室外面常常會傳來這樣的譏笑聲。小學(xué)里的許多學(xué)生都譏笑這位“大學(xué)生”并沒有在念大學(xué),卻是在念小學(xué)。
然而,史蒂芬孫不怕羞,不怕譏笑,他毫不介意,只顧埋頭苦讀。史蒂芬孫白天要到礦上上班,為了多掙些錢養(yǎng)家糊口,休息時間他還要替人家修理鐘表、擦皮鞋,每天累得筋疲力盡??墒堑搅送砩?,史蒂芬孫總是第一個進(jìn)教室,專心聽講,埋頭學(xué)習(xí)。放學(xué)以后,別人都睡了,他還在昏暗的燈光下復(fù)習(xí)功課、做作業(yè)。由于他勤奮好學(xué),刻苦用功,很快就掌握了許多科學(xué)知識。
1803年,史蒂芬孫被提升為煤礦的機(jī)械修理工。1810年的一天,礦上的一臺運(yùn)煤車突然出了故障,許多機(jī)械師都找不出毛病在什么地方。史蒂芬孫看了一會兒,就對總工程師說:“讓我試試吧?!蹦切C(jī)械師都不相信他,認(rèn)為一個“毛頭小子”怎能把機(jī)器修好呢,但史蒂芬孫很快就把運(yùn)煤車修好了。煤礦經(jīng)理知道這件事后,馬上把史蒂芬孫提升為機(jī)械師。
史蒂芬孫在煤礦工作時,每天看到運(yùn)煤工人總是用力地把煤從礦井里一點(diǎn)點(diǎn)地背出來,工作非常辛苦,就萌發(fā)了一個偉大的念頭:他要制造一輛既可以運(yùn)很多煤又跑得很快的蒸汽機(jī)車。于是他就埋頭設(shè)計(jì)起這樣的機(jī)車來。
1814年,史蒂芬孫造出了一臺名叫“半統(tǒng)靴號”的火車頭。當(dāng)他駕駛這個火車頭,在煤礦進(jìn)行試車表演時,很多人都嘲笑這輛只能拖30噸貨物,每小時只能走六七公里,樣子像笨鴨子一樣丑,走起路來像地震一樣響的破車。
還有一些不懷好意的人竟然到處造謠,說:火車的聲音很響,這會使牛受驚,不敢吃草,從而牛奶就沒有了;雞鴨受驚,從而蛋就沒有了;而且火車的煙筒里會放出毒氣,將殺絕飛鳥;火星四濺,將釀成火災(zāi);倘若鍋爐爆炸,后果更是不堪設(shè)想,乘客將遭斷手折骨之痛。
一些原來贊成火車試驗(yàn)的官員,聽到這些謠言也開始極力反對,并且非??隙ǖ卣f用蒸汽機(jī)車做交通工具是根本不可能的。面對技術(shù)上的困難和這些謠言帶來的壓力,史蒂芬孫并沒有像另外一些也在發(fā)明火車的人那樣灰心喪氣,止步不前。他始終相信自己發(fā)明的火車會給人類帶來巨大的幫助,因此鼓足勇氣,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),決心繼續(xù)研究和改進(jìn)火車。
1825年9月27日,天還沒有大亮,居住在英國斯多林克頓的許多男女老少就紛紛起床了。他們有的步行,有的騎馬,向同一個地方趕去。他們?nèi)ジ墒裁茨??原來,史蒂芬孫要在那里舉行一次試車表演。正當(dāng)機(jī)車緩緩啟動時,一個青年騎馬疾馳而來,他大聲叫喊著要與史蒂芬孫的火車比試比試。于是,火車和馬開始了一場驚心動魄的比賽。
一開始,只見火車緩慢行駛,而馬則狂奔不已。一會兒后,火車的安全閥升起來了,鼓風(fēng)機(jī)嘶鳴著,騰起團(tuán)團(tuán)煙霧,車速逐漸加快,很快火車與馬并駕齊驅(qū)了。再過一會兒,火車毫無倦意,一往直前,馬卻漸漸累了。越往后,馬就越顯得力不從心,被火車甩得越來越遠(yuǎn)。
這條飛奔的鋼鐵長龍,可載重90噸,乘客400人,最高時速24公里。這就是世界上的第一列火車——“旅行號”。
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