自行车发展史

一、自行车简介

自行车是由人力脚踏驱动的、至少有两个车轮的陆地交通车辆，俗称自由车、脚踏车或单车。自行车无噪音、无污染、重量轻、结构简单、造价低廉、使用和维修方便，既能作为代步和运载货物的工具，又能用于体育锻炼，因而为人们所广泛使用。
1818年，德国的德赖斯发明木制、带车把的两轮自行车,靠双脚蹬地行驶；1839年，苏格兰的麦克米伦制成第一辆由曲柄连杆机构驱动后轮的铁制自行车，用脚蹬踏板行驶；1861年，法国的米肖父子发明前轮大、后轮小、在前轮上装有曲柄和能转动的踏板的自行车，并于1867年在巴黎博览会上展出，曾一度掀起自行车热。
1869年，英国的雷诺首先用辐条来拉紧轮辋，用钢管制成车架，并首先在轮辋上装上了实心的橡胶带，使自行车的重量大大减轻；1874年，英国的劳森开始在自行车上采用链条传动结构，但此时自行车仍是前轮大后轮小。
1886年英国的斯塔利在自行车上装上车闸，使用滚子轴承，又将前轮缩小，使前后轮大小相同，并将钢管组成菱形车架；1888年，英国的邓洛普成功地将充气轮胎应用在自行车上，显著地提高了自行车的骑行性能。
1925年世界自行车产量已达200万辆，其中英国占50％，成为当时主要的输出国。其后自行车得到广泛的发展，结构上也有了改进和提高。第二次世界大战后，汽车工业高速发展，自行车生产受到影响。但到70年代，由于出现能源危机，世界上再次出现自行车热，自行车生产又得到飞速发展。至80年代，全世界自行车产量已超过八千万辆，中国、日本、美国和西欧成为世界自行车生产中心。
1884年，中国出版的《申江胜景图》首次记载了中国开始出现骑自行车的情景；1897年，中国开始从英国进口自行车；1937年日本人在中国上海、天津和沈阳三地先后开设自行车厂，但产量极微；1949年中国自行车年产量只有1.5万辆；至80年代，中国共有自行车制造厂60余家,自行车零部件厂千余家，基本上形成了完整的生产体系。
自行车的品种繁多，可以按不同的方法分类，如按用途可分为载重车、普通车、轻便车，运动车和竞赛车等；按使用对象可分为男车、女车和童车；按车轮直径大小可分为28英寸车、27英寸车、26英寸车等；按车架等主体部件的用材可分为碳钢车、合金钢车、铝合金车等；按车架的结构可分为杆叠车、可拆卸车和整体车等；此外还有双人串列、健身、杂技等特种自行车。
自行车主要由车体部分、传动部分、行动部分和安全装置组成，根据需要可增加一些附件。四个主要部分又可分解为车架、前叉、前叉合件、车把、前轴、中轴、后轴、曲柄链轮、脚蹬、飞轮、车轮(包括轮辋、车胎、辐条)、链条、鞍座、车闸、车灯、车铃、反射器等部件。装有变速机构的运动车和竞赛车还装备变速控制器、前拨链器和后拨链器等。自行车附件有衣架、支架、气筒、保险叉、挡泥板等。
车体部分主要由车架、前叉、车把、鞍座和前叉合件等组成。前后轮中心距上、前叉倾斜角和前叉伸距堤自行车的主要参数。
车架是用普通碳素钢管经钎焊而成的菱形桁架结构，车架具有足够的强度，可以承担骑行者和运载货物的重量，以及来自地面的冲击力；前叉通过有上下两组滚珠轴承的前叉合件与车架相联接，前叉在车架上可以灵活转动；车把通过车把中心的斜楔式螺母，用旋紧把心丝杆的办法固定在前叉的主管内，使之与前叉联接成一刚性的转向机构，以提供良好的操纵性能；鞍座通过一根鞍管与车架刚性联接，以承受人体的全部重量，鞍座的高度可根据骑行者的需要调整。
传动部分由脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条和飞轮组成。骑车人的双脚踩动脚蹬，带动曲柄作回转运动，由链轮经链条传到后轴的飞轮而带动车轮旋转。一般自行车的传动速比是固定的，即行程是一个定值。较高级的和特殊需要的自行车都装有不同形式的变速传动机构，常见的有中轴变速、传动链变速和后轴变速三种。
行动部分由前后车轮，通常由前后轴部件、辐条轮辋和轮胎组成。车轮的重量和轮胎的花纹、规格、质量等都影响骑行的轻快性和舒适性；轮辋和轮胎的重量一般尽量减轻，以使骑行轻快；轻质轮辋用铝合金制造，轮辋通过辐条与前后轴联接。
安全装置主要是指制动器，即车闸，其次还有照明设备和鸣号装置等。车闸是保证骑行者人身安全的重要装置，车闸的种类繁多，基本上分为轮缘闸和轴闸两类。轮缘闸是通过机械杠杆、推杆、拉杆或钢丝绳等，直接将高摩擦系数的闸皮压向轮胎或轮辋，以使车轮制停的机构；轴闸是用各种方式来制停轴壳的机构，这种车闸不受轮缘不正的影响，制动过程柔和平稳。
照明和反射装置是自行车夜间安全行车的重要装置。照明装置利用蓄电池或发电机为骑行者照亮前方道路，有一定的照明亮度要求；反射装置是一种防护装置。受其他机动车辆的前灯照射时，它能反射出光亮，提醒对方注意。
自行车正向着轻(重量轻、骑行轻)、新(多品种、新款色、能拆卸、可折叠)、牢(高强度)、廉的方向发展。自行车的造型和外观要进一步趋向细腻、造型美观、色彩鲜艳和协调。
例如：娱乐、体育锻炼和竞技用的越野性自行车，强度高、轮径小、轮胎断面粗、胎面带有大齿爪、不怕撞、不怕摔、越野性能好，已成为广大青少年喜爱的体育用品；成年人野外旅游用的山地式自行车使用条件更为宽广，因此就要求更为轻便、耐用，还要装有变速装置；高速公路竞赛车则向流线型和更轻重量方向发展。

二、自行车发展史

马匹是最早一批被人类降服的动物。人一旦跨上它那宽阔的脊背，就能以最省力最舒适的方式走遍大地。但马又是需要相当的技巧才能被驾驶的动物之一，而人很快便发现让马拉动的方式比爬到马背上去驾驭要轻松省力得多，于是，便有了轮子，而后出现了四轮马车。四轮马车的确是个不小的发明，但人类的智慧自然远不止这些，于是，使有了人类历史上两轮的诞生——— 法国人西夫拉克在一个下雨天，在街头浸步时被经过的四轮马车溅了一身泥，这一溅使他突发奇想：四轮马车这么宽，应当把马车顺着切掉一半，四个车轮变成前后两个车轮……于是，1791年第一架代步的 “木马轮”小车诞生了。
这辆小车有前后两个木质的车轮，中间连着横梁，上面 安了一条板凳，像一个 玩具。(如图1) 刚刚出现的新东西肯定不是那么完善。这辆“木马轮“既没有 传动链条，又无转向 装置，自然需要改进。
到1818年，一个德国看林人叫德莱斯的，也是偶尔的一个想法，也制做了一辆木轮车，样子跟西夫拉克的差不多，不过，他在前轮上加上了一个控制方向的车把，可以改变前进的方向。但是骑车时依然要用两只脚蹬地，才能推动车子向前滚动。当时的德莱斯骑着他的”小马崽”上路试验时，遭到不少人的嘲笑。新东西的出现总会被这样或那样的传统势力所嘲笑，但人类的发明者永远不会因这些嘲笑而停止。1840年，英格兰的铁匠麦克米伦，在德莱斯发明的“小马崽”的基础上，进行了改进。他在后轮的车轴上装上曲柄，再用连杆把曲柄和前面的脚蹬连接起来，并且前后轮都用铁制．前轮大，后轮小。这样一来，人的双脚真正离开了地面，由双脚的交替踩动变为轮子的滚动。1842年，麦克米伦骑上这种车，一天跑了20千米(如图2)。
到1861年，法国的米肖父子．在前轮上安装了 能转动的脚蹬板，车子的鞍座架在前轮上面。他们把这辆车冠以“自行车“的雅名，并1867年在巴黎博览会上层出，让观众大开眼界。(如图3)
再后来便有英国的雷诺采用钢丝辐条来拉紧车圈 作为车轮(见图4)。
从西夫拉克一直到雷诺，他们制做的自行车与现代自行车差别较大，真正具有现代化形式的自行车是在1874年诞生。英国人罗松在自行车上别出心裁地装上链条和链轮，用后轮的转动来推动车子前进。但仍然不够协调与稳定。(如图5)1886年英国的机械工程师斯塔利，从机械学、运动学的角度设计出了新的自行车样式，装上前叉和车闸，前后轮大小同，以保持平衡，并用钢管制成了菱形车架，还首次使用了橡胶车轮。斯塔利不仅改进了自行车的结构，还改制了许多生产自行车部件用的机床，为自行车的大量生产和推广应用开辟了宽阔的道路，因此他被后人称为“自行车之父”。他所设计的自行车车型与今天自行车的样子已经基本一致了(如图6)
人类的智慧真是无所不在。1888年，爱尔兰的兽医邓洛普，从医治牛胃气膨胀中得到启示，将自家花园用来浇水的橡胶管粘成圆形并打足气装在自行车上，这是充气轮胎的开端。充气轮胎是自行车发展史上的一个划时代的创举不但从根本上改变了自行车的骑行性能，而且完善了自行车的使用功能。从1791年到1888年，摩托车的始祖——自行车的发明和改进，经历了近100年中这些发明者的不懈奋斗。我们不得不为人类的发明创造所感动。

宇宙的起源(史蒂芬·霍金(Stephen Haw）

根据中非Boshongo人的传说，世界太初只有黑暗、水和伟大的Bumba上帝。一天，Bumba胃痛发作，呕吐出太阳。太阳灼干了一些水，留下土地。他仍然胃痛不止，又吐出了月亮和星辰，然后吐出一些动物，豹、鳄鱼、乌龟、最后是人。

这个创世纪的神话，和其它许多神话一样，试图回答我们大家都想诘问的问题：为何我们在此？我们从何而来？一般的答案是，人类的起源是发生在比较近期的事。 人类正在知识上和技术上不断地取得进步。这样，它不可能存在那么久，否则的话，它应该取得更大的进步。这一点甚至在更早的时候就应该很清楚了。

例如，按照Usher主教《创世纪》把世界的创生定于公元前4004年10月23日上午9时。另一方面，诸如山岳和河流的自然环境，在人的生命周期里改变 甚微。所以人们通常把它们当作不变的背景。要么作为空洞的风景已经存在了无限久，要么是和人类在相同的时刻被创生出来。

但是并非所有人都喜欢宇宙有个开端的思想。例如，希腊最著名的哲学家亚里士多德，相信宇宙已经存在了无限久的时间。某种永恒的东西比某种创生的东西更完 美。他提出我们之所以看到发展处于这个情形，那是因为洪水或者其它自然灾害，不断重复地让文明回复到萌芽阶段。信仰永恒宇宙的动机是想避免求助于神意的干 涉，以创生宇宙并启始运行。相反地，那些相信宇宙具有开端的人，将开端当作上帝存在的论据，把上帝当作宇宙的第一原因或者原动力。

如果人们相信宇宙有一个开端，那么很明显的问题是，在开端之前发生了甚么？上帝在创造宇宙之前，他在做甚么？他是在为那些诘问这类问题的人准备地狱吗？德 国哲学家伊曼努尔.康德十分关心宇宙有无开端的问题。他觉得，不管宇宙有无开端，都会引起逻辑矛盾或者二律背反。如果宇宙有一个开端，为何在它起始之前要 等待无限久。他将此称为正题。另一方面，如果宇宙已经存在无限久，为甚么它要花费无限长的时间才达到现在这个阶段。他把此称为反题。无论正题还是反题，都 是基于康德的假设，几乎所有人也是这么办的，那就是，时间是绝对的，也就是说，时间从无限的过去向无限的将来流逝。时间独立于宇宙，在这个背景中，宇宙可 以存在，也可以不存在。

直至今天，在许多科学家的心中，仍然保持这样的图景。然而，1915年爱因斯坦提出他的革命性的广义相对论。在该理论中，空间和时间不再是绝对的，不再是 事件的固定背景。相反地，它们是动力量，宇宙中的物质和能量确定其形状。它们只有在宇宙之中才能够定义。这样谈论宇宙开端之前的时间是毫无意义的。这有点 儿像去寻找比南极还南的一点没有意义一样。它是没有定义的。

如果宇宙随时间本质上不变，正如20世纪20年代之前一般认为的那样，就没有理由阻止在过去任意早的时刻定义时间。人们总可以将历史往更早的时刻延展，在 这个意义上，任何所谓的宇宙开端都是人为的。于是，情形可以是这样，这个宇宙是去年创生的，但是所有记忆和物理证据都显得它要古老得多。这就产生了有关存 在意义的高深哲学问题。我将采用所谓的实证主义方法来对付这些问题。在这个方法中，其思想是，我们按照我们构造世界的模型来解释自己感官的输入。人们不能 询问这个模型是否代表实在，只能问它能否行得通。首先，如果按照一个简单而优雅的模型可以解释大量的观测；其次，如果这个模型作出可能被观察检验，也可能 被证伪的明确预言，这个模型即是一个好模型。

根据实证主义方法，人们可以比较宇宙的两个模型。第一个模型，宇宙是去年创生的，而另一个是宇宙已经存在了远为长久的时间。一对孪生子在比一年前更早的时刻诞生，已经存在了久于一年的宇宙的模型能够解释像孪生子这样的事物。

另一方面，宇宙去年创生的模型不能解释这类事件，因此第二个模型更好。人们不能诘问宇宙是否在一年前确实存在过，或者仅仅显得是那样。在实证主义的方法中，它们没有区别。

在一个不变的宇宙中，不存在一个自然的起始之点。然而，20世纪20年代当埃德温.哈勃在威尔逊山上开始利用100英寸的望远镜进行观测时，情形发生了根本的改变。哈勃发现，恒星并非均匀地分布于整个空间，而是大量地聚集在称为星系的集团之中。

哈勃测量来自星系的光，进而能够确定它们的速度。他预料向我们飞来的星系和离我们飞去的星系一样多。这是在一个随时间不变的宇宙中应有的。但是令哈勃惊讶 的是，他发现几乎所有的星系都飞离我们而去。此外，星系离开我们越远，则飞离得越快。宇宙不随时间不变，不像原先所有人以为的那样。它正在膨胀。星系之间 的距离随时间而增大。

宇宙膨胀是20世纪或者任何世纪最重要的智力发现之一。它转变了宇宙是否有一个开端的争论。如果星系现在正分开运动，那么，它们在过去一定更加靠近。如果它们过去的速度一直不变，则大约150亿年之前，所有星系应该一个落在另一个上。这个时刻是宇宙的开端吗？

许多科学家仍然不喜欢宇宙具有开端。因为这似乎意味着物理学崩溃了。人们就不得不去求助于外界的作用，为方便起见，可以把它称作上帝，去确定宇宙如何起 始。因此他们提出一些理论。在这些理论中，宇宙此刻正在膨胀，但是没有开端。其中之一便是邦迪、高尔德和霍伊尔于1948年提出的稳恒态理论。

在稳恒态理论中，其思想是，随着星系离开，由假设中的在整个空间连续创生的物质形成新的星系。宇宙会永远存在，而且在所有时间中都显得一样。这最后的性质 从实证主义的观点来看，作为一个可以用观测来检验的明确预言，具有巨大的优点。在马丁.莱尔领导下的剑桥射电观测天文小组，在20世纪60年代早期对弱射 电源进行了调查。这些源在天空分布得相当均匀，表明大部分源位于银河系之外。平均而言，较弱的源离得较远。

火柴的历史

　　二百多年前，在意大利的威尼斯出现了第一支火柴。那是一支巨型火柴，很象一根敲大鼓的木糙，糙头由一团氯酸钾药面做成。只要把火柴头浸到盛浓硫酸的瓦盆 里，火柴就燃烧起来。这是由于氯酸钾碰到浓硫酸，发生猛烈的化学变化，又是发热，又是放氧气，于是，木棒就吐出了明亮的火焰。那时候，这种火柴价格昂贵， 即使是有钱人家也是几家合买一根。这种最早的火柴使用起来很不方便人身上，浓硫酸溅在会烧坏衣服，伤害皮肤。
十九世纪初，瑞典人发明了摩擦火柴。火柴头上涂了一层白磷，模样也变得小巧灵便，长短已经接近今天使用的火柴。划火柴，不需要专门的火柴盒，找块粗糙的地方，墙壁、砖头或是鞋底，轻轻地一擦，火柴就燃着了。
这是因为白磷的着火点很低，超过40摄氏度就自动着起火来。再说，白磷有毒，那时候，有些制火柴的工人，由于吸入了白磷蒸汽而中毒死亡。因此，用白磷做火柴，实在不安全。
人们改用三硫化四磷来做火柴头，不再使用白磷，火柴仍然可以在鞋底上划出火来，而毒性和自动着火的危险减轻了许多，可是，这种改进了的火柴仍然不安全，在运输途中或者口袋里磨来蹭去，还可能发火，酿成火灾。
幸而在1845年发现了另一种没有毒的磷----红磷。此后，就用红磷代替白磷制造火柴了。1855年，瑞典人设计制造出了世界上第一盒安全火柴。 安全火柴在火柴盒外侧涂上红磷，火柴头上有氯酸钾和三硫化二锑这两种引火药。当你擦火柴时，火柴头蹭下的一丁点儿红磷，由于摩擦生热，达到着火点，起火 了。火星引着三硫化二锑，氯酸钾受热放出氧气，帮助燃烧得更旺。火柴杆是用松木或白杨木做的，前端又浸透了石蜡和松香，使火柴擦着后，火焰容易烧到火柴杆 上去，发火的时间也长一些。
火柴一擦就着，关键在于红磷的着火点比较低。也就是说，只要有稍许一点热量（比如摩擦生的热）使红磷的温度升高到着火点以上，红磷就开始燃烧。
到了19 世纪初，火柴的家族出现了新成员。
摩擦火柴：变得小巧灵便，很快在各国流行开来。它的头上涂有硫黄，再覆以白磷、铅丹及树胶的混和物。白磷的着火点很低，所以在任何地方一擦就着火，很不安全。
安全火柴：1855 年，瑞典人伦塔斯托鲁姆用红磷代替白磷，设计制造出了世界上第一盒安全火柴。这时的火柴是用三硫化三锑、氯酸钾和明胶调成的糊状胶质 制成的，其中并没有磷，随便摩擦是不会燃烧的。而在火柴盒的两边另外涂有红磷、三硫化二锑和明胶以及玻璃粉等制成的摩擦层。头和它摩擦时才能起火。至今仍 还行销全世界。