1. 發明創造的事例
愛迪生發明電燈的故事
在電燈問世以前，人們普遍使用的照明工具是煤油燈或煤氣燈。這種燈因燃燒煤油或煤氣，因此，有濃烈的黑煙和刺鼻的臭味，並且要經常添加燃料，擦洗燈罩，因而很不方便。更嚴重的是，這種燈很容易引起火災，釀成大禍。多少年來，很多科學家想盡辦法，想發明一種既安全又方便的電燈。
19世紀初，英國一位化學家用2000節電池和兩根炭棒，製成世界上第一盞弧光燈。但這種光線太強，只能安裝在街道或廣場上，普通家庭無法使用。無數科學家為此絞盡腦汁，想製造一種價廉物美、經久耐用的家用電燈。
這一天終於來到了。1879年10月21日，一位美國發明家通過長期的反復試驗，終於點燃了世界上第一盞有實用價值的電燈。從此，這位發明家的名字，就象他發明的電燈一樣，走入了千家萬戶。他，就是被後人贊譽為「發明大王」的愛迪生。
1847年2月11日，愛迪生誕生於美國俄亥俄州的米蘭鎮。他一生只在學校里念過三個月的書，但他勤奮好學，勤於思考，其發明創造了電燈、留聲機、電影攝影機等1000多種成果，為人類做出了重大的貢獻。
愛迪生12歲時，便沉迷於科學實驗之中，經過自己孜孜不倦地自學和實驗，16歲那年，便發明了每小時拍發一個信號的自動電報機。後來，又接連發明了自動數票機，第一架實用打字機、二重與四重電報機，自動電話機和留聲機等。有了這些發明成果的愛迪生並不滿足，1878年9月，愛迪生決定向電力照明這個堡壘發起進攻。他翻閱了大量的有關電力照明的書籍，決心製造出價錢便宜，經久耐用，而且安全方便的電燈。
他從白熱燈著手試驗。把一小截耐熱的東西裝在玻璃泡里，當電流把它燒到白熱化的程度時，便由熱而發光。他首先想到炭，於是就把一小截炭絲裝進玻璃泡里，剛一通電可馬上就斷裂了。
「這是什麼原因呢？」愛迪生拿起斷成兩段的炭絲，再看看玻璃泡，過了許久，才忽然想起，「噢，也許因為這裡面有空氣，空氣中的氧又幫助炭絲燃燒，致使它馬上斷掉！」於是他用自己手制的抽氣機，盡可能地把玻璃泡里的空氣抽掉。一通電，果然沒有馬上熄掉。但8分鍾後，燈還是滅了。
可不管怎麼說，愛迪生終於發現：真空狀態時白熱燈顯得非常重要，關鍵是炭絲，問題的症結就在這里。
那麼應選擇什麼樣的耐熱材料好呢？
愛迪生左思右想，熔點最高，耐熱性較強要算白金啦！於是，愛迪生和他的助手們，用白金試了好幾次，可這種熔點較高的白金，雖然使電燈發光時間延長了好多，但不時要自動熄掉再自動發光，仍然很不理想。
愛迪生並不氣餒，繼續著自己的試驗工作。他先後試用了鋇、鈦、錮等各種稀有金屬，效果都不很理想。
過了一段時間，愛迪生對前邊的實驗工作做了一個總結，把自己所能想到的各種耐熱材料全部寫下來，總共有1600種之多。
接下來，他與助手們將這1600種耐熱材料分門別類地開始試驗，可試來試去，還是採用白金最為合適。由於改進了抽氣方法，使玻璃泡內的真空程度更高，燈的壽命已延長到2個小時。但這種由白金為材料做成的燈，價格太昂貴了，誰願意化這么多錢去買只能用2個小時的電燈呢？
實驗工作陷入了低谷，愛迪生非常苦惱，一個寒冷的冬天，愛迪生在爐火旁閑坐，看著熾烈的炭火，口中不禁自言自語道：「炭炭……」
可用木炭做的炭條已經試過，該怎麼辦呢？愛迪生感到渾身燥熱，順手把脖子上的圍巾扯下，看到這用棉紗織成的圍脖，愛迪生腦海突然萌發了一個念頭：
對！棉紗的纖維比木材的好，能不能用這種材料？
他急忙從圍巾上扯下一根棉紗，在爐火上烤了好長時間，棉紗變成了焦焦的炭。他小心地把這根炭絲裝進玻璃泡里，一試驗，效果果然很好。
愛迪生非常高興，緊接又製造很多棉紗做成的炭絲，連續進行了多次試驗。燈炮的壽命一下子延長13個小時，後來又達到45小時。
這個消息一傳開，轟動了整個世界。使英國倫敦的煤氣股票價格狂跌，煤氣行也出現一片混亂。人們預感到，點燃煤氣燈即將成為歷史，未來將是電光的時代。
大家紛紛向愛迪生祝賀，可愛迪生卻無絲毫高興的樣子，搖頭說道：「不行，還得找其它材料！」
「怎麼，亮了45個小時還不行？」助手吃驚地問道。「不行！我希望它能亮1000個小時，最好是16000個小時！」愛迪生答道。
大家知道，亮1000多個小時固然很好，可去找什麼材料合適呢？
愛迪生這時心中已有數。他根據棉紗的性質，決定從植物纖維這方面去尋找新的材料。
於是，馬拉松式的試驗又開始了。凡是植物方面的材料，只要能找到，愛迪生都做了試驗，甚至連馬的鬃，人的頭發和鬍子都拿來當燈絲試驗。最後，愛迪生選擇竹這種植物。他在試驗之前，先取出一片竹子，用顯微鏡一看，高興得跳了起來。於是，把炭化後的竹絲裝進玻璃泡，通上電後，這種竹絲燈泡竟連續不斷地亮了1200個小時！
這下，愛迪生終於鬆了口氣，助手們紛紛向他祝賀，可他又認真地說道：「世界各地有很多竹子，其結構不盡相同，我們應認真挑選一下！」
助手深為愛迪生精益求精的科學態度所感動，紛紛自告奮勇到各地去考察。經過比較，在日本出產的一種竹子最為合適，便大量從日本進口這種竹子。與此同時，愛迪生又開設電廠，架設電線。過了不久，美國人民便用上這種價廉物美，經久耐用的竹絲燈泡。
竹絲燈用了好多年。直到1906年，愛迪生又改用鎢絲來做，使燈泡的質量又得到提高，一直沿用到今天。
當人們點亮電燈時，每每會想到這位偉大的發明家，是他，給黑暗帶來無窮無盡的光明。1979年，美國花費了幾百萬美元，舉行長達一年之久的紀念活動，來紀念愛迪生發明電燈一百周
達·芬奇研究設計的機械裝置非常多，如：飛機、降落傘、戰車、各種火炮、潛水服、土木用機械、汽車、自行車等等。
萊昂納多·達芬奇的科學發明正在維也納展出。在展覽上，人們可以看到62件與達芬奇發明原物同樣大小的模型和微縮模型，此次展覽是世界上同類展覽中規模最大的。
此次展覽在維也納藝術中心舉行，名為「萊昂納多·達芬奇，男人、發明家和天才」，一直會持續到5月29日。這位文藝復興時期最有才華的天才的設計包括自行車的「祖先」、潛水者的呼吸器械、懸掛式滑翔機、升降機、降落傘、嵌齒輪、傳動裝置、軍用坦克和其它軍艦或飛機，另外還有一個用於攻擊敵人城牆的雲梯，看上去與現代消防隊員使用的梯子十分相似。
義大利櫥櫃製造者、技工尼科萊·加布里埃爾說：「計算機制圖技術已能發現隱含在達芬奇大量技術制圖中的信息，這使得我們可能通過計算機模擬使它們工作。」這些模型既有木製的，金屬制的，也有用布做的，全部是由加布里埃爾和同事在對達芬奇的設計草圖研究後做出來的。達芬奇的設計草圖配有數千頁手寫說明，用於解釋這些發明的工作原理。
這種遺產至少從數量上遠遠超過這位義大利藝術家留下的現存17件設計。達芬奇最著名的作品是《蒙娜麗莎》。加布里埃爾和同事保羅·達奇亞尼設計了多件達芬奇發明的工作模型，並稱他們已得到學者卡洛·佩德萊迪的同意。佩德萊迪是世界上研究達芬奇的著名專家之一。
據組織者稱，此次展覽是同類展覽中最全的，展出的模型數量超過義大利任何一家博物館。達芬奇的一些發明已在他有生之年付諸於實踐，比如清理米蘭附近運河淤泥的挖泥船和裝有輪子的移動河橋。其它一些發明後來付諸實施，例如拿破崙以達芬奇設計為模型製造出的炸彈。
但達芬奇的大部分發明都是在制圖板上「虛度光陰」，具有密封隔間防止船沉沒的船體就是典型事例之一，加布里埃爾稱這種船體也許是達芬奇最重要的發明。雙層船體如今已成為製造油輪的標准。達芬奇的自行車令人感到非常的好奇，它可能是達芬奇提出設想後由他的學生設計的。這部自行車當時已有在腳踏板和後輪之間移動的傳動鏈，而19世紀晚期出現的早期自行車則沒有這種設計。
達芬奇著名的飛機是他在對鳥翼工作原理長期研究的基礎上設計的。這位天才的發明有時潛藏著巨大的危險。在一次實驗中，飛行機墜毀，差一點要了達芬奇一名僕人的性命。但在現代，已有人駕駛飛行機成功在天空中飛翔，例如已在加拿大實驗成功的巨型金字塔形降落傘。達芬奇還設計出飛行時使用的工具，例如風速計和陀螺儀。
在談到丹·布朗的全球暢銷書《達芬奇密碼》時，加布里埃爾在各種秘密之間做了比較。《達芬奇密碼》一書稱達芬奇喜歡將秘密隱藏在《最後的晚餐》之類的畫中以及其技術草圖的一些細節中。不言而喻，這些細節旨在防止達芬奇的發現在專利和版權概念誕生前幾個世紀被不適當的使用。
1877年冬天，一場大雪降在美國的代頓地區，城郊的山岡上到處是白茫茫一片。一群孩子來到堆著厚厚白雪的山坡上，乘著自製的爬犁飛快地向下滑去。山坡上頓時響起陣陣笑聲。
在他們旁邊，有兩個男孩靜靜地站著，眼睜睜地看著歡快的爬犁從上而下劃過。大一點的男孩嘆道：「嗨！要是我們也有一架爬犁該多好啊！」
另一個孩子撅著嘴說道：「誰叫我們爸爸總不在家呢！」他靈機一動，又接著說道：「哥哥，我們自己動手做吧！」被稱做哥哥的男孩一聽，頓時笑了起來，愉快地說道：
「對呀！我們自己也可以做。走，奧維爾，我們回去！」於是，兩個孩子一蹦一跳地跑下山坡，向家裡飛快地跑去。
這弟兄兩個就是萊特兄弟，大的叫維爾伯，小的便是奧維爾。他們從小就喜歡擺弄一些玩意，經常在一起做各種各樣的游戲。他們的爺爺是個製作車輪的工匠，屋裡有各種各樣的工具，弟兄兩個把那裡當作他們的樂園，經常跑去看爺爺幹活。時間一長，他們就模仿著製作一些小玩具。因此，弟兄兩個決定，這次要做架爬犁，拉到山坡上與同伴們比賽。當天晚上，弟兄倆就把這種想法告訴了媽媽。媽媽一聽，非常高興地說道：「好，咱們共同來做吧！」
於是，弟兄倆跑到爺爺的工作房裡，找到很多木條和工具，不假思索就幹了起來。
「不行」媽媽阻止他們說，「干什麼事情得有個計劃，我們首先得畫一個圖樣，然後才做！」
弟兄倆明白了這個道理，就同媽媽一起設計圖樣。媽媽首先量了兄弟倆身體的尺寸，然後畫出一個很矮的爬犁。「媽媽，別人家的爬犁很高，為啥你畫的爬犁這么矮？這能行嗎？」弟弟奧維爾不解他問。
「孩子，要想叫爬犁跑得快，就得製成矮矮的，這樣可以減少風的阻力，速度也就會快多了。」媽媽溫和地解釋道。弟兄倆這才明白，干任何事情都不應莽撞，應首先弄懂道理。
過了一天，萊特兄弟的矮爬犁做成了。弟兄倆把它推到小山岡上，剛放在山坡上，就跑來了一個男孩。
「快來看呀，萊特兄弟扛了一個怪物！」這個男孩大驚小怪地叫道。
不一會兒，孩子們都圍了上來，指手畫腳地議論著這個怪模怪樣的東西。萊特兄弟不以為然，勇敢地說道：「誰和我們比賽！」
先前跑過來的男孩連忙叫道：「我來！我來與他們比賽！」說完，就把自己爬犁拉了過來。
比賽結果，當然是萊特兄弟獲勝，孩子們再也不嘲弄這個爬犁，反而圍起來左瞧右看，似乎想從中找到什麼。
萊特兄弟非常高興，帶著勝利的喜悅回家去了。
聖誕節到了，爸爸也從外地回來。聖誕節早晨，爸爸把禮物送給了他們，兄弟倆急不可耐地打開一看，是一個不知名的玩具，樣子好怪好怪的。
爸爸告訴他們，這是飛螺旋，能在空中高高地飛去。「鳥才能飛呢！它怎麼也會飛！」維爾伯有點懷疑。
爸爸笑了一笑，當場做了表演。只見他先把上面的橡皮筋扭好，一鬆手，它就發出嗚嗚的聲音，向空中高高地飛去。兄弟這才相信，除了鳥、蝴蝶之外，人工製造的東西，也可以飛上天。於是，弟兄倆便把它拆開了，想從中探索一下，它為何能飛上天去。
從這以後，在他們的幼小心靈里，就萌發了將來一定製造出一種能飛上高高藍天的東西。這個願望一直影響著他們。1896年，萊特兄弟在報紙看到一條消息：德國的李林塔爾因駕駛滑翔機失事身亡。這個消息對他們震動很大，弟兄倆決定研究空中飛行。
這時候，萊特兄弟開著一家自行車商店。他們一邊幹活掙錢，一邊研究飛行的資料。三年後，他們掌握了大量有關航空方面的知識決定仿製一架滑翔機。
他們首先觀察老鷹在空中飛行的動作，然後一張又一張地畫下來，之後才著手設計滑翔機。1900年10月，萊特兄弟終於製成了他們第一架滑翔機，並把它帶到離代頓很遠的吉蒂霍克海邊，這里十分偏僻，周圍既沒有樹木也沒有民房，而且這里風力很大，非常適宜放飛滑翔機。
兄弟倆用了一個星期的時間，把滑翔機裝好，先把它繫上繩索，像風箏那樣放飛，結果成功了。然後由維爾伯坐上去進行試驗，雖然飛了起來，但只有1米多高。
第二年，兄弟倆在上次製作的基礎上，經過多次改進，又製成了一架滑翔機。這年秋天，他們又來到吉蒂霍克海邊，一試驗，飛行高度一下子達到180米之高。
弟兄倆非常高興，但並不滿足。他們想能否製造一種不用風力也能飛行的機器？
兄弟倆反復思考，把有關飛行的資料集中起來，反復研究，始終想不到用什麼動力，把寵大的滑翔機和人運到空中。有一天，車行門前停了一輛汽車，司機向他們借一把工具用用。來修理一下汽車的發動機。弟兄倆靈機一動，能不能用汽車的發動機來推動飛行。
從這以後，弟兄倆圍繞發動機動開了腦筋。他們首先測出滑翔機的最大運載能力是90公斤，於是，他們向工廠訂制一個不超過90公斤的發動機。但當時最輕的發動機是190公斤，工廠無法制出這么輕的發動機。
後來，一名製造發動機的工程師知道了這件事情，答應幫助萊特兄弟。過了一段時間，這位工程師果然造出一部12馬力、重量只有70公斤的汽油發動機。
弟兄倆非常高興，很快便著手研究怎樣利用發動機來推動滑翔機飛行。經過無數次的試驗，他們終於把發動機安裝在滑翔機上，不過是在滑翔機上安上螺旋槳，由發動機來推動螺旋槳旋轉，帶動滑翔機飛行。
1903年9月，萊特兄弟帶著他們裝有發動機的飛行再次來到吉蒂霍克海邊試飛。雖然這次試飛失敗了，但他們從中吸取了很多經驗。過後不久，他們又連續試飛多次，不是因為螺旋槳的故障，就是發動機出了毛病，或是駕駛技術的問題。
萊特兄弟毫不氣餒，仍然堅持試飛。就在這時，一位名叫蘭萊的發明家，受美國政府的委託，製造了一架帶有汽油發動機的飛機，在試飛中墜入大海。
萊特兄弟得知這個消息，便前去調查，並從蘭萊的失敗中吸取了教訓，獲得了很多經驗，他們對飛機的每一部件作了嚴格的檢查，制定了嚴格的操作規定，於1903年12月14日，又來到吉蒂霍克，進行試飛試驗。
這天下午，兄弟倆先在地面上安置兩根固定在木頭上的鐵軌，並有一定的斜度，好讓飛機方便地滑行。接著，就把他們製造的飛機，放在鐵軌上面。
最後是由誰先飛的問題，兄弟倆爭執不下，只好用拋硬幣的方法，由維爾伯先飛。
維爾伯上機後，伏卧在飛機正中，一會兒便發動飛機，發動機傳出轟鳴的聲音，螺旋槳也慢慢地轉了起來。
飛機在斜坡上剛滑行3米，就掙脫了結在後面的鐵絲，呼嘯著升到空中。
「飛起來啦！」奧維爾興奮地叫道。
話音未落，飛機突然減慢速度，很快掉落在地上。整個飛行時間不到4分鍾。
奧維爾趕忙跑上前去。威伯爾已從墮落的飛機里跳了出來，兄弟倆趕緊觀察飛機，飛機也未受損。
「是什麼問題呢？」兄弟倆左思右想，逐一檢查。發動機沒毛病，螺旋槳轉動很好，技術操作也完全正確。……「哥哥，我知道原因了！」奧維爾滿面笑容地說道： 「咱們是利用斜坡滑行的，距離只有3米飛機就起飛了。而這時螺旋槳的轉動還沒有達到高速，所以一會兒就栽了下來。」「對呀！」維爾伯點頭稱是，接著說道： 「咱們不能利用斜坡滑行起飛，而要靠螺旋槳的力量飛上去。這樣吧，把鐵軌裝在平整的地方再試驗一下。」
他們連續工作了三天，把鐵軌又重新安置在一片平坦的地面上。
1903年12月17日上午10點鍾，天空低雲密布，寒風刺骨。被兄弟倆邀來觀看飛行的農民凍得直打寒顫，一再催促兄弟倆快點飛行。
這次由奧維爾試飛，只見他爬上飛機，伏卧在駕駛位上。一會兒，發動機開始轟鳴，螺旋槳也開始轉動。
突然，飛機滑動起來，一下子升到3米多高，隨即水平地向前飛去。
「飛起來啦！飛起來啦！」幾個農民高興地呼喚起來，並且隨著維爾伯，在飛機後面追趕著。
飛機飛行了30米後，穩穩地著陸了。維爾伯沖上前去，激動地撲到剛從飛機里爬出來的弟弟身上，熱淚盈眶地喊道：「我們成功了！我們成功了！」
45分鍾後，維爾伯又飛了一次，飛行距離達到52米，又過了一段時間，奧維爾又一次飛行，這次飛行了59秒，距離達到255米。
這是人類歷史上第一次駕駛飛機飛行成功，萊特兄弟把這個消息告訴報社，可報社不相信有這種事，拒不發布消息。萊特兄弟並不在乎。繼續改進他們的飛機。不久，兄弟倆又製造出能乘坐兩人的飛機，並且，在空中飛了一個多小時。
消息傳開後，人們奔走相告，美國政府非常重視，決定讓萊特做一次試飛表演。
1908年9月10日這天，天氣異常晴朗，飛機飛行的場地上圍滿了觀看的人們。人家興致勃勃，等待著萊特兄弟的飛行。
10點左右，弟弟奧維爾駕駛著他們的飛機，在一片歡呼聲中，自由自在地飛向天空，兩支長長的機翼從空中劃過，恰似一隻展翅飛翔的雄鷹。
人們再也抑制不住他們的激動心情，昂首天空，呼喚著萊特兄弟的名字，多少人的夢想終於變為現實。
飛機在76米的高度飛行了1小時14分，並且運載了一名勇敢的乘客。當它著陸之後，人們從四面八方圍了起來。1908年，萊特兄弟在政府的支持下，創辦了一家飛行公司，同時開辦了飛行學校，從這以後，飛機成了人們又一項先進的運輸工具。