世界科技全景百卷书(19)工具小百科.pdf

更多好书请点击 www.uus8.org 工具小百科 更多好书请点击 www.uus8.org 小工具之最 最原始的劳动工具 制造与使用工具，是人和动物的本质性区别有了工具，就意味着对自 然的改造，意味着生产的开始因此，人类的文明史，首先就是制造和使用 工具的历史 那么，人类最早创造的工具是什么呢？是石器 据推测，人类形成的过程中，在长期使用天然木棒和石块来获取食物和 防卫时，偶尔发现用砾石摔破后产生的锐缘来砍砸和切割东西比较省力，从 而受到启示，便开始打击石头，使之破碎，以制造出适用的工具 就世界范围看，人类开始制造工具大约是在 3 0 0 万年前最早的工具大 概没有什么标准的形式，一物可以多用坦桑尼亚奥杜韦峡谷发现的最早石 制工具，大约距今 2 0 0 万年左右，其典型的石器是用砾右打制的砍砸器 在旧石器时代制作石器最原始的办法，是把一块石头加以敲击或碰击使 之形成刃口，即成石器打制切割用的带有薄刃的石器，则有一定的方法和 步骤：先从石块上打下所需要的石片，再把打下的石片加以修整而成石器 初期，石器是用石锤敲击修整的，边缘不太平齐到了中期，使用木棒或骨 棒修整，边缘比较平整了。

及至后期，修整技术进一步提高，创造了压制法 压制的工具主要是骨、角或硬木用压制法修整出来的石器已经比较精细 到新石器时代，石器制造技术有了很大进步首先，对石料的选择、切 割、磨制、钻孔、雕刻等工序已有一定要求石料选定后，先打制成石器的 雏形，然后把刃部或整个表面放在砺石上加水和沙子磨光这就成了磨制石 器 磨制石器与打制的石器相比，已具备了上下左右部分更加准确合理的形 制，使用途趋向专一；增强了石器刃部的锋度，减少了使用时的阻力，使工 具能发挥更大的作用 穿孔技术的发明是石器制作技术上的又一重要成就，它基本上可分为钻 穿、管穿和琢穿三种钻穿是用一端削尖的坚硬木棒，或在木棒一端装上石 制的钻头，在要穿孔的地方先加些潮湿的沙子，再用手掌或弓弦来转动木棒 进行钻孔管穿是用削尖了边缘的细竹管来穿孔，具体方法与钻穿相同琢 孔，即用敲琢器在大件石器上直接琢成大孔穿孔的目的在于制成复合工具， 使石制的工具能比较牢固地捆缚在木柄上，便于使用和携带，以提高劳动效 率 新石器时代的石器种类大大增多早期遗址中大量出土的农业、手工业 和渔猎工具有斧、锛、铲、凿、镞、矛头、磨盘、网坠等，稍后又增加了犁、 刀、锄、镰等。

原始社会时期生产工具的改进，增强了人们向自然界作斗争的能力，社 会生产和生活的天地变得日益广阔起来但由于当时人们所能支配的物质只 不过是石、木、骨、角和利用天然纤维简单加工而成的绳索等，这就限制了 工具的创造和发展 最早的针 更多好书请点击 www.uus8.org 在旧石器时代（约 1 7 0万年～1万年前）晚期，人们已会用兽皮缝制衣 服，不再赤身露体了缝制衣服，针是不可缺少的工具我国目前所知最早 的针，是在距今约 1 8 0 0 0 年前山顶洞人的遗址中发现的骨针 本世纪 3 0年代，考古工作者在北京西南周口店龙骨山的山顶洞人遗址 中，发现了一枚骨针这枚骨针长 8 2 毫米，针身最粗处直径 3 . 3 毫米，针身 圆滑而略弯，针尖圆而锐利，针的尾端直径 3 . 1 毫米处有微小的针眼制作 这样的骨针，必须经过切割兽骨、精细地刮削、磨制以及挖穿针眼等多道工 序，需要较高的制作工艺才能完成这枚骨针，也是世界上目前所知最早的 缝纫工具 骨针在我国使用的时间非常久远直到春秋（公元前 7 7 0 ～前 4 7 6年） 末期，我国才开始用铁针缝制衣服，至于制造钢针，则是铁针出现 1 0 0 0 多年 后北宋时期的事情了。

最早的炉灶 炉灶是古代人们生火做饭的重要工具，至今，炉灶在我国农村的许多地 区仍被广泛使用着传说我国在黄帝时期就有了炉灶，但从我国用火有着久 远的历史来推断，炉灶的发明当在此之前 我国目前最早的炉灶实物，系一种双连式地灶，发现于距今约六七千年 前的陕西西安半坡遗址其基本形式是：在地上挖两个火坑，地面处两坑相 隔，地面下两坑相通其中一坑是进柴禾的地方，另一坑为出火之处两坑 相通处的洞口，作用与后世的灶门相似，出火坑的作用则与后世的灶膛差不 多 这一炉灶的构造虽然简陋，却体现出相当科学的道理，比起在平地上点 燃篝火是一个很大的进步例如：两坑相通，进柴处与发火处之间构设通道， 可吸风拔火，柴火能较为充分地燃烧，从而提高了火的温度；炉灶四周为土 壁，火在坑中，火势容易上扬，使得火力集中，人们可以较快地烤熟食物而 又不致被火烧灼；火在坑中，聚气蓄热，燃后余烬亦可温烤食物，提高了火 的利用率；火烬留在灶膛内，能够保存火种；等等 炉灶的发明，使我们祖先在与大自然作斗争以及走向人类文明的进程 中，迈出了重要的一步 最早的石磨 把谷、麦等的壳皮去掉并磨成粉，本是一项很繁琐的劳动据《世本》 记载，春秋战国之际的公输般（即鲁班）发明了石磨，使粮食加工变得容易 多了。

1 9 6 8年，在河北满城汉墓中出土了一架距今约 2 1 0 0年的石磨，这是我 国迄今所发现的最早的石磨这架石磨系用两块厚重的圆形石盘组成，称为 “磨扇”两块磨扇上下对合，其中央部位凿有磨腔；上扇还凿有填加粮食 的孔道，孔道与磨腔相连在两片磨扇的对合面上，分别凿成凸凹不平的锯 齿状，称为“磨齿”下片磨扇的中心，安置一根向上突出的铁制立轴；上 片磨扇的中心，则凿有能套在下扇立轴上的套孔使用时，推动上扇的手柄 使其旋转即可 更多好书请点击 www.uus8.org 石磨的上扇在作旋转运动时，由于其磨齿与下扇的磨齿相互间咬合以及 相错，而形成很微小的升降运动，于是上下扇之间便出现了瞬息的齿隙，使 加工的粮食通过上扇的孔道不断进入磨齿石磨在使用时，将杵臼的上下冲 击力改变为齿面摩擦力，将杵臼的间歇工作改变为连续工作这样大大减轻 了劳动强度，提高了生产效率石磨的发明，是古代粮食加工工具的一大进 步 在长期的生产实践中，我国古代劳动人民对石磨不断加以改进晋代， 发明了水磨，以水力代替人力；同时又发明了连磨，这些发明，在当时的世 界上均处于领先地位 最早的弓箭 我国是世界上最早发明弓箭的国家。

在距今约 2 . 8 万年前的峙峪（今山西朔县峙峪村）人活动的旧石器晚期 遗址中，发现过一些加工比较精细的小石镞它们是用坚硬而容易劈裂出刃 口的薄燧石石片制成的，镞的一端具有锋利的尖头，与尖端相对的底端两侧 经过加工，形成镞座，呈凹形，用以安装箭杆由于原始社会的弓和箭杆是 易于腐烂的竹、木制作的，难以保存下来，所以这些小石镞便是中国和世界 上已知的最早的弓箭实物 弓箭是人类在原始社会的一项伟大发明，它已具有马克思所分析的机器 的三个要素：（1 ）动力人做的功（拉弦）转化为势能（拉开的弦），起了 动力和发动机的作用2 ）传动拉开的弦收回，势能转化为动能，将箭射 出，起了传动的作用3 ） 工具箭镞起了工具的作用，射到动物身上， 等于人用石制工具打击动物 弓箭发明之后，人类既可以从较远的距离猎获陆地野兽，又能上射空中 飞鸟，下取水中游鱼，从而大大增强了同自然界做斗争的能力在火器发明 之前，弓箭一直是人类得力的狩猎工具和作战武器，正如恩格斯在《家庭、 私有制和国家的起源》中所说：“弓箭对于蒙昧时代，正如铁器对于野蛮时 代和火器对于文明时代一样，乃是决定性的武器 弩是在弓的基础上创造出来的由于受到体力的限制，人拉开弓不能持 久，为了延长张弓的时间，更好地瞄准，我们的祖先发明了弩。

弩主要由弩弓和弩臂两部分组成，弓上装弦，臂上装弩机，两者配合而 放箭弩臂为木制，前部有一个横贯的容弓孔，弓固定于其中弩臂正面有 一条沟形矢道，是放箭的能保证箭在发射后直线前进《韩非子说林》 有“羿执鞅持杆操弓关机”的记载，其中的“杆”和“关机”都是弩上构件 的名称，杆是弩臂，关机是发矢的弩机羿是传说中黄帝时代的人，看来， 弩可能在原始社会末期就发明了现在所见到的最早的弩，是战国时期的， 当时已经有了比较进步的铜弩机了 弩的使用，是先把弦拉开扣在弩机上，待捕捉到最有利的发射时机时， 搬动“悬刀”（扳机），把箭射出去最早的弩机只是起了“延时装置”的 作用，以后经过不断改进，弩的性能越来越好，种类越来越多例如，汉代 弩机的“望山”上开始出现刻度，这相当于步枪的标尺，从而提高了射击的 准确性这样，弩既具备了“延时装置”的作用又具备了“瞄准装置”的 作用此外，汉代还出现了能够连续放箭的连弩最初，弩也和弓一样，只 更多好书请点击 www.uus8.org 用一个人手臂的力以后，出现了用脚蹬方式拉弦的弩；用绞车开弦的弩； 至迟在北宋初年，又制作出把几张弓合成一个弩的“床子弩” 弩和弓相比，更利用瞄准，命中率高，射程远，杀伤力大，是古代具有 相当威力的远射武器。

如汉代最常用的六石弩，张力 1 8 6 千克，射程 2 6 0 米； 北宋的宋子弩，射程可超过 5 0 0 米，这在当时世界上是很惊人的武器了 我国发明和使用弩的时间，比西方要早得多公元 1 0 世纪，古俄罗斯才 出现弩，西欧则在 1 1 世纪末才出现弩 更多好书请点击 www.uus8.org 艰难历程 鲁班的发明 鲁班是我国春秋末年一位优秀的土木建筑工匠，一位杰出的发明家 鲁班，姓公输，名般因为他是鲁国人，“般”与“班”同音，古时通 用，所以人们常称他为鲁班鲁班出生于世代工匠的家庭，从小就跟随家人 修桥筑路盖房舍，学得一手好技艺，并积累了丰富的经验 鲁班的发明创造很多，据古籍记载，木工使用的许多工具器械不少是由 他发明的发明了我们大家都知道的锯以后，鲁班又琢磨起另一件事来：木 材剖开后，怎样才能使它平整光滑？于是他创造出了一种在木块中间嵌上锋 利的刀的工具，推动它刨去不平整的木面果然，不费大力气，就把木材刨 得非常光滑这种工具就称为刨子 铁锯、刨子的发明和广泛应用，使当时的工匠们从原始、繁重的劳动中 解放出来，大大地促进了木工手工业技术的发展，这是鲁班的一大贡献 据传说，木工用的墨斗、凿子、铲子、曲尺等工具，也是鲁班发明的。

至今，有人仍称曲尺为“鲁班尺” 鲁班生活的春秋末年，战争不断爆发处于长江中游的楚国和居于长江 下游的越国，经常发生争斗鲁班南游到楚国后，用自己的一双巧手，为楚 国的水军设计制造了一种名叫“钩拒”的水战武器这是一种前端装有铁制 钩子的长竿武器，它可以“拒”顶或钩住对方进攻的船只，从而在水战中取 得主动鲁班还创造了一种攻城器械——云梯，既有铁钩又有梯阶，还能自 由升降，用来攻城非常方便 鲁班又是一位很高明的机械发明家他制造的锁，机关设在里面，外面 不露痕迹，必须借助配合得很合适的钥匙才能打开鲁班还改进过车辆的构 造，制成了机动的木马车 在建筑方面，鲁班的贡献也很杰出传说他曾用两条鱼和一碗饭，帮助 工匠们解决了营造亭子中的难题 一次，鲁班路过一处建筑工地，看到有个未完工的亭子和搁在一旁的梁 和盖他打量了好一会，来到一位正在发愣的施工负责人张师傅面前问道： “是为这梁和盖上不去而犯愁吧？” 张师傅叹了口气道：“可不是嘛，上面规定，要用这黄荆树干做正梁， 偏巧这黄荆树干短了一截；要用这整块紫砂石做盖，这紫砂石太重，无法抬 到正梁上去当顶，真不知怎么办呢 鲁班听了微微点头，嘴里喃喃地自言自语：“应该想个巧妙的方法才 行⋯⋯” 张师傅听了大喜，说：“老人家，你有何高见？”鲁班答道：“麻烦你 了，我想先用顿饭。

张师傅领鲁班到家中，让妻子给鲁班端去了鱼和蔬菜以及一大碗米饭， 自己又去蹲在亭子边冥思苦想 约摸过了一顿饭光景，张师傅回到家中，一看人不见了，桌子上却弄得 乱七八糟：两条鱼被平放在两只饭碗的口上，鱼嘴被穿在一根筷子的两端； 桌子面上倒了一大堆饭，在饭堆上的四只筷子，撑着那只碗 “这是怎么回事？”张师傅。