科學的1000個瞬間——改變人類歷史的發明與發現

　　數百萬年前，一場閃電引起的大火燒盡了整片森林，一隻饑餓的人猿站在森林邊，貪婪地望著被火燒黑的野兔屍體，旁邊仍在燃燒的樹枝使他不敢靠近。終於，饑餓戰勝了恐懼，他飛快地抓起一塊燙手的兔肉，一種完全不同的味道從舌頭上傳來，這種味道遠非帶血的生肉可以相比，他嚇住了……。

　　數百萬年前，非洲草原上，一個原始人被一群鬣狗追趕，他無助地往石丘上跑去。突然，他發現了一處洞口，就飛快鑽了進去，並用洞裡的石頭堵住洞口，鬣狗在洞口徘徊了一陣便悻悻然離去。原始人發現洞中乾燥溫暖適合居住，而且用石頭堵住洞口就可以在夜晚安然入睡。於是招來族人，開始在這裡定居……。

　　從使用火、工具到製造飛機、太空船，人類完成一個一個對自身的跨越，每一次的跨越都是智慧的結晶。本書從這些跨越中選取了對人類科技發展產生關鍵作用的瞬間，有些瞬間為人類思維帶來巨大的推動；而有些則在生活上帶給來更舒適的環境。每一個突破都是整個人類向前發展的見證和里程碑。

作者簡介

林為民
　　北京清華大學物理系研究生畢業。曾擔任清華大學精密儀器系助教、助理研究員，現專職科普寫作。
　　對科普寫作充滿高度熱情，科學與文字功底扎實深厚，能將艱深的科學知識透過圖畫和語言傳達給讀者。主要科普著作有《圖說相對論》、《時間的1000個瞬間》、《科學的1000個瞬間》等。

〈第一章 科學的萌芽〉



1　火



數百萬年前的一天，那時人類的歷史還遠未開始。一場由於閃電劈中乾燥的樹木而引起的大火燒盡了整片森林。一隻饑餓的人猿站在森林邊，貪婪地望著被火燒黑的野兔的屍體，但是旁邊仍在燃燒的樹枝使他不敢靠近。終於，饑餓戰勝了恐懼，他飛快地抓起一塊燙手的兔肉，往嘴裡塞去，一種完全不同的味道從舌頭上傳來，這種味道遠非帶血的生肉可以與之相比，他嚇呆了。



火的利用，是人類走向文明的重要標誌。自從人類利用了火以後，便獲得了新的把自己從動物界中解放出來的手段。關於火的起源問題，在古代世界各民族中都有不少的神話和傳說。比如，在古希臘，傳說火是一個叫普羅米修士的神從天上偷出帶到人間的，他因此觸怒了萬神之王宙斯，而被鎖到高加索懸崖上。其實，把火帶給人類的並不是神，而是人類自身。宙斯即使把普羅米修士鎖在高加索懸崖上，也永遠不能撲滅人類在大地上升起的火焰。

從現有的資料來判斷，人類與火的關係大體經歷了三個階段：即「無火時期」、「用火時期」（指人類能利用和保存天然火）和「造火時期」（知道怎樣來生火）。

無火時期：在許多民族或部落的傳說中，都提到他們的遠祖最初沒有火，忍受著寒冷的侵襲，吃著生冷的食物等等。人們常用「茹毛飲血」來形容這一時期人類的生活狀況。

用火時期：主要使用天然火。例如，在森林或在石油形成天然氣滲出的地區，因受雷電作用而引起的火；在潮濕而悶熱的地區也偶爾可由自燃作用而起火。

人類很早就利用天然火了。距今一百七十五萬年的元謀人就已經有了用火的文化。從元謀人用火遺留下來的炭屑來看，細的有如芝麻，大者勝似黃豆。其分佈面積較大，不僅是一處，而且上下分隔成幾層，加起來厚達三公尺，顯然不是一個短時期內用火所造成的。值得注意的是，炭屑與哺乳動物化石有共生的現象，就是說凡是發現炭屑的地方，就能找到哺乳動物化石；有哺乳動物化石的地方，大都也有炭屑的發現。這絕不是偶然的巧合，在中國江西舊石器時代遺址中（時代與元謀人大體相近）也發現了用火遺跡，並發現燒過的動物角、牙和肋骨。西方考古學家在東非肯雅的切索旺扎地區也發現了人類在距今一百萬年以前已在那裡用火的遺跡。切索旺扎發現的用火遺跡是四十多塊經過燃燒的黏土塊，小的大如米粒，大的約有五至八公分寬。經化驗，這些黏土塊都在小型篝火中燒烤過，而且當時的火是控溫的，溫度當在攝氏四百度以下。在同一地方，還發現了石器和動物骨骸化石。到了晚期智人階段，從中國的周口店到英國的克拉克當，用火遺跡已是相當普遍了。

造火時期：石塊撞擊生火的方法可能是由於早期人類在製造石器工具的過程中發明的。因為石塊與石塊撞擊時迸發出火花，這對於製造石器的早期人類來說必然是非常顯眼和有啟發作用的。但燧石撞擊而產生的火花只能發出少量的熱，燃著的可能性很小，因而不能由之生火。用撞擊法生火，最早成功的可能是偶爾使用黃鐵礦石作為錘子來打擊燧石而迸出的火花，經過在空氣中的燃燒產生較大的熱量，從而可以生火。舊石器時代與中石器時代的人類在撞擊生火的過程中，可能通常用乾的菌類例如乾蘑菇作為引火物。在德國莫斯特文化遺址的廢物堆中和英國中石器時代遺址中都發現過乾菌，同時還有黃鐵礦。有人據此猜想，在舊石器時代人類可能已經掌握了原始的撞擊生火法。