電視的發明和發展

我們幾乎每天都會看電視，但是卻幾乎沒有人知道菲洛·泰勒-法恩斯沃思是誰。但是，如果你在今年8月19日那天打開了家裏的電視機的話，那麽你事實上已經對他表達了最好的紀念。

2006年8月19日是美國科學家菲洛·泰勒·法恩斯沃思誕辰百年的紀念日。他是全世界公認的電子電視的發明者，被稱為“電視之父”。

1927年，法恩斯沃思成功用電子技術把圖像從攝像機傳輸到接收器上，這是公認的電視誕生標誌。

法恩斯沃思於1906年8月19日出生於美國猶他州的農家。幼年的法恩斯沃思就表現出早慧的跡象，他對見過的任何機械裝置具有攝影般的記憶力和天生的理解力。

法恩斯沃思的父母不斷搬家以尋找較理想的居住地。當他們在愛達荷州定居下來之後，ll歲的法恩斯沃思得知他的新家裝有輸電線，欣喜若狂。他在家裏的屋頂閣樓上發現了成捆的科技方麵的舊雜誌，開始自學並決心當個發明家。法恩斯沃思開始做試驗，並在12歲時自製了一台電動車，後來又造出洗衣機供家人使用。

後來，法恩斯沃思開始認真地考慮研製電視。他幾乎是本能地意識到用機械裝置傳送圖像是不可行的。這名年輕人還有一個直覺，即令他感到新奇的物理學領域——電子學的研究——有可能掌握著解決這一問題的答案。無論如何，電子能夠以機械裝置不可比擬的速度移動，這就可以使圖像清晰得多，並且意味著不需要活動元件。他由此推理，如果一個畫麵能轉換成電子流，那麽就能像無線電波一樣在空間傳播，最後再由接收機重新聚合成圖像。從本質上看這是個相當簡單的主意，但如此簡單的想法卻似乎沒有任何人想到。

1921年，15歲的法恩斯沃思經常神不守舍地考慮著一個難題：怎樣設計一個新穎的收音機，使它能夠把移動的畫麵與聲音一起傳送?

他產生了用電傳輸圖像和聲音的想法。不久後，他就畫出一個傳輸器草圖，並拿給老師賈斯廷·托爾曼看。這張簡單草圖，就是現代電視機和電視傳輸技術的雛形。

但是，想繼續搞研究的法恩斯沃思卻麵臨許多現實問題。一方麵，他沒有足夠資金；另一方麵，沒人會相信一個15歲孩子的話。

法恩斯沃思隻好暫時擱置自己的設計。

高中畢業後，法恩斯沃思進入猶他州楊伯翰大學。但因父親去世，他不得不中途退學。

退學後，法恩斯沃思來到加州舊金山，創立了屬於自己的簡陋實驗室，繼續他的研究。1927年9月7日，年僅21歲的法恩斯沃思成功利用電子技術，把畫著一條線的玻璃板圖像從攝像機傳送到接收器上。雖然當時圖像很不清晰，但這套設備運行良好。

幾個月之內，不少投資者表示願意向法恩斯沃思提供資金供他繼續研究。1930年8月，美國政府授予法恩斯沃思專利權，使他的發明受到專利保護。

法恩斯沃思並沒有就此止步，而是繼續專注於電視傳輸設備研究，並發明了100多種電視傳輸設備，為現代電視最終成型作出巨大貢獻。

法恩斯沃思發明電視後，不久，又有一些人宣布自己為電視發明者，其中包括美國無線電公司首席電視工程師弗拉基米爾·佐裏金。

第一次世界大戰後，俄國人佐裏金移居美國，開始研究電子電視攝像機，佐裏金把它稱為“光電攝像管”，並於1923年為這項發明申請了專利。後來佐裏金進入美國無線電公司，使他的研究工作獲得順利進展，在1933年研製成功電視攝像管和電視接收器。

法恩斯沃思的析像器與佐裏金的光電攝像管雖然設計上有差別，但在概念上卻很相近，由此引發了一場有關專利權的糾紛。美國無線電公司認為，佐裏金優先於法恩斯沃思於1923年就為其發明申請了專利，但卻拿不出一件實際的證據。而法恩斯沃思的老師拿著法恩斯沃思的析像器的設計圖紙，為法恩斯沃思作證。

1935年，法庭最後判定法恩斯沃思勝訴。但這沒能阻止美國無線電公司在第二次世界大戰結束後大量生產和售賣電視機，還把佐裏金和公司總裁戴維·薩爾諾夫推舉為“電視之父”。而且，美國無線電公司在敗訴多年後才答應付專利使用費給法恩斯沃思。

詹內發明火車自動掛鉤

我們今天看到一列長長的火車奔馳而過時，都知道各車廂之間是用自動掛鉤連接起來的。但在19世紀中葉之前，這種掛鉤還沒有發明，那時連接各車廂的方法是用鐵鏈子拴起來。這種辦法很笨重，不僅費時費力，而且很不牢固，特別是一遇到列車爬坡，車廂容易脫節，往往導致翻車事故。

發明火車自動掛鉤的是美國人哈姆爾特·詹內。詹內原來是個鐵路工人，他看到工人們為了連接或分開一列火車的車廂，總要爬上爬下，用鐵鏈子纏來繞去，工作非常艱苦，還容易發生擠傷手腳的事故，便決心發明一種新的連接方法，以減輕工人的勞動強度。

1867年的一天，詹內從一個貨運站回家，他邊走邊在思考著火車掛鉤的問題。突然，一群孩子擋住了他的去路，原來這些孩子正在做遊戲。隻見他們先是互相追逐，很快又變成兩人一對，麵對麵，腳頂腳，胳膊伸直，手指彎曲著鉤連在一起，身子向後傾斜著轉圈，並不時發出陣陣歡快的笑聲。

詹內站在旁邊看得著了迷，他從孩子們手拉手的方法中得到啟示，他想：“要是能發明一種裝置，像兩隻手一樣勾連起來，問題不就解決了嗎?”詹內忘了一天的疲勞，應即一哪膿 新剞兀 剮嘴回到家，動手用木頭製作手的模型，使模型的手指彎曲著，能鉤在一起，他想用這個辦法解決車廂的連接問題。試驗結果，因為木製的手不能活動而失敗了。

詹內並不氣餒，他經過多次試驗改進，最後終於發明了火車的自動掛鉤。這種掛鉤是用鐵鑄造的，像兩隻手，安裝在每節車廂的兩端。“鐵手”的掌心有個機關，兩隻“鐵手”一碰，撞動了機關，就緊緊地握在一起了。要想分開，就啟動另外的機關，兩隻“鐵手”就又分開了。

火車自動掛鉤的發明，使鐵路工人從繁重的勞作中解放出來，為鐵路運輸提供了既安全又方便的條件。為了紀念這一發明，人們把火車自動掛鉤稱為“詹內掛鉤”。

航天飛機的誕生

航天飛機是把通常的火箭、宇宙飛船和飛機的技術結合起來的一種新型運載工具，它最主要的特點是能夠像客貨運班機一樣，在宇宙航行中往返使用多次。

’關於航天飛機的研製工作雖然遲至70年代才大力展開，但早在50多年前，一批先驅者已認識到了它的優越性，並做了大量工作。20世紀初，在齊奧爾科夫斯基、哥達德和奧伯茨為“一次性火箭”奠定理論基礎並進行實驗的同時，對於宇航工具就存在著一種截然不同的設想：運載工具不僅要飛離地球，而且要能回到地球，即應該可以重複使用。

雖然可多次使用的運載工具有很多優越性，但卻僅僅留在紙麵上，首先付諸實施並獲得巨大成就的還是一次性使用的火箭。這是因為可多次使用的運載器的研製要困難得多。此外，多次使用這個優點，對於兵器技術沒有什麽吸引力，因為在軍事上這並不十分重要。但利用可重複使用運載器飛向空間的想法卻從來沒有放棄過。

到了60年代至70年代，由於使用一次性火箭耗費太大，於是人們迫切要求研製可多次使用的廉價運載工具。到60年代末，人類已經掌握了洲際導彈、載人登月和大型噴氣客機等技術，研製航天飛機的技術條件成熟了。美國在1968年就開始了航天飛機方案的討論，先後提出了許多方案。1970年7月正式開始研製，具體方案經過多次修改，到1976年2月才基本確定下來，這就是“哥倫比亞”航天飛機方案。

“哥倫比亞”航天飛機主要包括三部分：軌道器、助推火箭和推進劑外貯箱。總長度為56米，機重2000噸。軌道器是航天飛機的主體，可以載人和有效載荷。軌道分前、中、後三段，前段乘人，中段可以容納人造衛星和各種儀器設備，後段裝有三台使用**燃料的主發動機，推力為510噸。兩個固體燃料助推火箭，重580噸，推力為1315噸。推進劑外貯箱內前後兩個貯箱分別裝液氫和液氧，為軌道器的主發動機提供燃料。

“哥倫比亞”號的整個飛行過程可分為上升、軌道飛行和返回三個階段。發射時助推火箭和主發動機同時點火，航天飛機垂直起飛，當飛到50公裏高時，助推火箭熄火，同軌道器自動分離。在快要進入繞地球運行的軌道時，主發動機熄火。接著由兩台發動機提供推力，使軌道器進入地球軌道，至此上升階段結束，軌道器繞地球開始無動力飛行，乘員執行各種任務。任務完成後開始返回階段。機動發動機再次點火，進行製動減速，使軌道器脫離運行軌道，重新進人大氣層，在大氣中摩擦減速。這時軌道器變成了一架重型滑翔機，機翼成了決定性的器件，使它完成最後著陸階段的滑翔飛行。在機場著陸時的速度為每小時341～346公裏。

1981年4月12日，美國航天飛機“哥倫比亞”號載著兩名宇航員首次試飛，經過54個半小時的飛行，繞地球36周後於14日安全著陸。

繼第一次試飛成功之後，“哥倫比亞”號航天飛機又成功地進行了三次試飛，對係統的各種性能進行全麵的試驗。1982年11月11日，“哥倫比亞”號航天飛機正式開航。它攜帶宇航員成功地在空間將兩顆衛星發射到預定的地球同步軌道位置上，從而開創了商業性空間運輸的新紀元。繼“哥倫比亞”號之後，1983年美國第二架航天飛機“挑戰者”號也試飛成功。

航天飛機的出現是航天事業中的一場革命，航天飛機和大型空間站將是航天新時代的標誌。