人类出乎意料的伟大发明（物理篇）

人类历史上意外获得的发明有很多，有的引发了技术革命，有的开创了新的领域，有的改变了人们的生活，有的成就了百年老店，当然更是造就了一批科技巨星，以下从物理、化学、生物医药、食品、日常用品等几个方面列举一些（信息均来源于网络或相关文章，限于时间精力未一一考究，其中可能有部分说法不甚严谨）：

物理

1、微波炉： 巧克力棒意外融化后的发明

1946年，美国工程师斯潘塞在麻省理工学院辐射实验室工作时，试图发明一种功能更强大的微波发射磁控管，准备用于雷达设备。一天，当他站在一个测试模型前面实验时，他发现自己口袋中发出了咝咝的异样声音，他马上停下实验检查口袋，结果发现口袋中的一根巧克力棒居然融化了。斯潘塞立即意识到可能是磁控管的微波辐射烤化了巧克力，他又将一包玉米粒摆到了测试模型上，结果玉米很快被烤成了爆米花，炸得满屋子乱蹦。斯潘塞意识到这项技术能在烹饪上派上大用场，世界上第一台微波炉就这样诞生了。

2、射电天文学： 来自宇宙的“奇怪干扰”

1931年，美国新泽西州贝尔实验室的工程师卡尔·央斯基建造了一座大约30米长、6.5米高的无线电天线，用来监测短波无线电信号，以确定这些信号是否干扰了跨大西洋电话通讯。结果他监测到了一些无法找到来源的奇怪噪声信号，也不像来自太阳的，哪会来自哪里？当时只是无线电工程师的卡尔·央斯基百思不得其解。巧的是，央斯基有个朋友兼桥牌搭档是天文专业的研究生，当央斯基说出他的困惑的时候，这个朋友就告诉了他，这个信号应该是来自天体的，就就像捅破一层窗户纸，这意味着，央斯基是第一次检测到来自天体的无线电信号。于是他马上学习天文知识，后确认这些无法识别、但却持续不断的信号来自人马座方向的天外星体！于是，人类第一次捕捉到了来自太空的无线电波引起了当时天文学界的震动，射电天文学因为这一意外发现而诞生。

3、照相机：两次偶然的发现

19世纪20年代，巴黎的舞台美术师达盖尔潜心研究照相技术，寻找感光材料，但一直没有理想的结果。有一次，达盖尔无意中将一把银匙放在一块用碘处理过的涂有硝酸银的金属板上，一会，他发现这把银匙的影子居然印到了板上。这个现象令他大为吃惊，这不就是感光现象吗？之前他也了解到氯化银可以感光。他想，这里感光的应该是碘化银了。于是他做了底板进行确认，曝光后底板上是形成了潜影，可关键问题来了，怎样使这些潜影显现出来？当时他没有想出解决办法，便把曝光后的底板放在一个不透光的药品柜子里面。

有一天，达盖尔到药品柜中找药品，突然发现曾经曝过光的底板上的影子已经变得非常清晰。这是什么原因呢？为找到答案，他每天晚上将一张曝过光的底板放在药品箱里，第二天再取出一种药，看究竟是那种药在起作用。出人意料的是，当箱子里的药品全部取出后，底板仍然显出清晰的像，这使他十分惊异。后来他发现箱子里有一些小小的水银珠。才意识到，原来箱子里温度较高，蒸发后的水银使底板显像清晰。接着达盖尔经过试验，发现用食盐水及大苏打可以定影。至此，达盖尔成功地解决了摄影中的感光、显影、定影等关键问题，于1839年发明了第一个具有实用价值的照相机。

（1839年 意大利港口银版照）

4、火药：长生不老药的另类用途
火药的发明经过我国许多代人的努力，不过最初源于炼丹，炼丹家得知硝石、硫磺的可作为药用后，便利用它们来炼制长生不老药。说也凑巧，炼丹家们在长期炼制丹药过程中，偶然发现了硝石和硫磺混合物的燃烧和爆炸现象。在这方面的最初试验者是晋代的炼丹家葛洪。他曾经把硝石、硫磺、玄胴〔dong洞〕肠(即猪大肠)和炭(此处是指含碳的有机物)放在一起合炼，生成一种白如冰的混合物氧化砷(As2O3)。
唐代的炼丹家继承并发展了前人的炼丹事业，采用一种伏火的方法，进行改变硝石和硫磺药物特性的试验，以避免发生火灾，并能炼制所需要的丹药。有一个名叫清虚子的炼丹家，他采用一种“伏火矾法”，对硝石和硫磺进行伏火试验。他的方法是把二两硝粉、二两硫粉、三两马兜铃(一种含碳物质)粉，放入罐中均匀拌和，将罐埋入坑中，使罐口与地面取平。尔后用一块弹子大的火种(如烧红的木炭)放入罐中，结果烟焰从中升起。为了防止火力上冲，所以用四五层湿纸封住罐口，上面再用砖土压实。从伏火的全过程看，三种混合物是在缺氧的罐中燃烧的，而且烟焰上冲力很大。这说明，这种混合物在点火后是依靠自身释放的氧气进行燃烧的。后来人们就把这种能着火自燃的药料称作火药。清虚子采用的“伏火矾法”，被记录在唐宪宗元和三年(公元808年)的《太上圣祖金丹秘诀》中。不过炼丹家为求长生不老而发明的火药，经过100多年的改进，在北宋被改造后用于军事作战。



5、X光： 屏幕上意外看到自己手掌骨骼

1895年的一天，德国物理学家伦琴在实验室中忙碌地研究阴极射线管的特性时，突然注意到一束光投射到了屋内另一头的“氰亚铂酸钡”荧光纸板屏幕上，接着他发现纸板屏幕上出现了一只形同骷髅的手掌骨骼，他最初的惊讶顿时变成了震惊。伦琴很快意识到，一些神秘的辐射光不但穿过了空气、并且穿过了他的血肉，从而使他的手掌骨骼投影在了光线暗淡的纸板屏幕上。这种光的粒子显然能够穿过固态物体，伦琴接着发现，他可以借助这种超乎想像的辐射光来产生清晰的体内图像。他将这种新奇的强射线命名为X射线，即表示是性质未知的射线。就这样，世界上第一幅X光片诞生了。20年后，X光开始大量用于医学治疗。伦琴为此荣获诺贝尔物理学奖。

6、不锈钢：废弃枪管的新用途

几个世纪以来，锈蚀一直是所有钢铁制品的最大敌人。1912年，英国化学专家布雷尔利受英国政府军部兵工厂委托，进行武器研究的改进工作。那时，士兵用的步枪枪膛极易磨损。布雷尔利想发明一种耐磨损的，并且适于制造枪管的合金钢，却在无意中完成了另一项伟大的发明。他在实验中，把铬加入钢中，但由于一些原因，实验没有成功。他只好失望地把制成品抛在实验室外面的废铁堆里。过了很长时间，奇怪的现象发生了：原来的废铁都锈蚀了，仅有那几块含铬的钢仍旧是亮晶晶的。布雷尔利对此感到奇怪，翻看实验记录后发现，这种铬含量为12%的“不锈钢”，会在表面形成一层保护膜，避免在空气中被氧化腐蚀。布雷尔利请他的老板用这种神奇的合金钢来批量生产餐具，却因为生产成本高利润低遭到拒绝。最初用来做洗碗盆，后来广泛用于餐具和建筑工程等。

7、望远镜：看风景的收获

1608年荷兰米德尔堡眼镜师汉斯·李波尔（Hans Lippershey）造出了世界上第一架望远镜。一次，两个小孩在李波尔的商店门前玩弄几片透镜，他们通过前后两块透镜看远处教堂上的风标，两人兴高采烈。李波尔赛拿起两片透镜一看，远处的风标放大了许多。李波尔赛跑回商店，把两块透镜装在一个筒子里，经过多次试验，汉斯·李波尔发明了望远镜。1608年他为自己制作的望远镜申请专利，并遵从当局的要求，造了一个双筒望远镜。

8、显微镜：看门人磨镜片的发现

列文虎克于1632 年出生于荷兰的德尔夫特市，家里很穷，开始到杂货店当学徒，后来找到了一份给市政府看大门的工作。他从没接受过正规的科学训练。但他是一个对新奇事物充满强烈兴趣的人。一次，他从朋友那里听说荷兰最大的城市阿姆斯特丹的眼镜店可以磨制放大镜，用放大镜可以把肉眼看不清的东西看得很清楚。他对这个神奇的放大镜充满了好奇心，但又因为价格太高而买不起。从此，他经常出入眼镜店，认真观察磨制镜片的工作，暗暗地学习着磨制镜片的技术。功夫不负苦心人。1665 年，列文虎克终于制成了一块直径只有 0.3 厘米的小透镜，并做了一个架，把这块小透镜镶在架上，又在透镜下边装了一块铜板，上面钻了一个小孔，使光线从这里射进而反射出所观察的东西。这样，列文虎克的第一台显微镜成功了。由于他有着磨制高倍镜片的精湛技术，他制成的显微镜的放大倍数，超过了当时世界上已有的任何显微镜。 后他辞职，专门鼓捣镜片，几年后，他终于制出了能把物体放大 300倍的显微镜。1675 年的一个雨天，列文虎克从院子里舀了一杯雨水用显微镜观察。他发现水滴中有许多奇形怪状的小生物在蠕动，而且数量惊人。在一滴雨水中，这些小生物要比当时全荷兰的人数还多出许多倍。以后，列文虎克又用显微镜发现了红血球和酵母菌。这样，他就成为世界上第一个微生物世界的发现者，被吸收为英国皇家学会的会员，成为微生物之父。

9、充气自行车轮胎：兽医的新发明

1888年之前，自行车的骑行性能和使用功能都大不如现在。那时的自行车车轮都是实心橡胶轮，不仅过重影响车速，而且弹性小使驾驶者多受颠簸之苦。1888年的某一天，爱尔兰的兽医约翰·博伊德·邓洛普像往常一样迎接放学回家的儿子。当他看到自己的儿子骑着实心橡胶轮的自行车在布满石头的小路上不停颠簸时，心里焦急又无奈。在家里摆弄着他心爱的花花草草时，浇花的水管一下引起了邓禄普的注意。水管很柔软，可是踩在上面也一下瘪不下去。他灵机一动，获得了启发，橡皮管本身有弹性，里面充满水，水能够承受一定压力，并且弹性更强。邓洛普安顿好儿子后，他将浇花的橡胶管按照车轮的样子粘成一个圆形，并用充气管在橡胶圈的一侧打足了气，做成了自行车历史上的第一个气胎。但是这个气胎不能随意安装在自行车上，于是邓洛普改变了制作顺序，用一根通过活门充气的管子充气，并在管子外面涂上橡胶作保护层。这种改进后的气胎缠在车轮上，增加了自行车的弹性，使自行车不会因路面不平而震动；同时大大地提高了行车速度，增大了车轮与路面的摩擦力，这就从根本上改变了自行车的骑行性能，完善了自行车的使用功能。当邓洛普的儿子骑着这辆非同寻常的自行车参加比赛，并在人们异样的眼光中获得第一名时，人们停止了嘲笑并开始重视起邓洛普的发明——充气轮胎。1888年7月月23日，约翰·博伊德·邓洛普放弃了兽医职业，向英国专利局专利，建立了世界上第一家轮胎制造厂，开始专门生产橡胶轮胎。从1894年起，早期大批量生产摩托车的品牌“希尔德布兰德”和“沃尔米勒”正式使用了邓洛普轮胎。

充气轮胎不但从根本上改变了自行车的骑行性能，也解决了自行车多年来最令人难受的震动问题，同时更把自行车的速度又推进了许多，堪称自行车发展史上的创举。

（图片来源于汽车之家/说客）

10、高压锅：为解决高山煮饭的困境

1681年,帕平带领一批人到风景如画的阿尔卑斯山旅行。他们野餐时发现水不到100℃就沸腾了,食物也难以煮熟。作为一位物理学家,帕平懂得这是高山上空气稀薄、气压低的缘故。帕平想,既然水沸腾时的温度能够随着压力的升高而上升,那么,如果把盛水的容器密封,在蒸汽一点儿不外泄的情况下进行加热,容器内的压力肯定会升高，沸点可能会超过100℃。由于沸点很高,把食物放在这样的容器里,说不定会熟得更快,煮得更烂。可是,在密闭的容器里,水的温度提高时非常危险,因为蒸汽无法外泄,它对容器的压力就会升高,最后可能像炸弹一样造成容器爆炸,这样,使用起来就会非常危险。

为了降低容器内的压力,帕平发明了一种减压装置,通过它可以使蒸汽在形成危险压力以前就得到放泄。这个装置,就是现在高压锅上不可缺少的安全阀。用这种容器来煮肉,十多分钟就可煮烂。这就是世界上第一只高压锅。帕平对自己发明的高压锅非常满意,给它起了一个响亮的名字,叫做“消化器”。不过一直到20世纪初,美国才开始普及家用的高压锅。

11、手机短信：原来手机除了打电话还能做这个

1987年，由于更加小巧和便携的数字手机正在被发明出来，欧洲各国的电讯业希望共同制定一个新的手机技术标准，从而在整个欧洲都能适用。欧洲各国的电讯工程师们在测试系统时，为了方便交流和联合管理手机网络，为他们自己发明出了一种可以通过手机互发短消息的通讯系统。欧洲的电讯运营商一开始压根没意识到“手机短消息服务”的重要意义，以为在消费者眼中手机最重要的功能就是打电话而已，直到手机用户们发现了“手机短消息服务”功能，并疯狂地爱上了它后，欧洲电讯运营商们这才如梦初醒，意识到这一发明将成为一项永不干涸的滚滚财源——从那以后，几乎每个手机用户都曾发送过手机短信。