1873年，成為美國波士頓大學教授的貝爾，開始研究在同壹線路上傳送許多電報的裝置——多工電報，並萌發了利用電流把人的說話聲傳向遠方的念頭，使遠隔千山萬水的人能如同面對面的交談。於是，貝爾開始了電話的研究。
那是1875年6月2日，貝爾和他的助手華生分別在兩個房間裏試驗多工電報機，壹個偶然發生的事故啟發了貝爾。華生房間裏的電報機上有壹個彈簧粘到磁鐵上了，華生拉開彈簧時，彈簧發生了振動。與此同時，貝爾驚奇地發現自己房間裏電報機上的彈簧顫動起來，還發出了聲音，是電流把振動從壹個房間傳到另壹個房間。貝爾的思路頓時大開，他由此想到：如果人對著壹塊鐵片說話，聲音將引起鐵片振動；若在鐵片後面放上壹塊電磁鐵的話，鐵片的振動勢必在電磁鐵線圈中產生 時大時小的電流。這個波動電流沿電線傳向遠處，遠處的類似裝置上不就會發生同樣的振動，發出同樣的聲音嗎？這樣聲音就沿電線傳到遠方去了。這不就是夢寐以求的電話嗎！
貝爾和華生按新的設想制成了電話機。在壹次實驗中，壹滴硫酸濺到貝爾的腿上，疼得他直叫喊：“華生先生，我需要妳，請到我這裏來！” 這句話由電話機經電線傳到華生的耳朵裏，電話成功了！1876年3月7日，貝爾成為電話發明的專利人。
貝爾壹生獲得過18種專利，與他人合作獲得12種專利。他設想將電話線埋入地下，或懸架在空中，用它連接到住宅、鄉村、工廠…… 這樣，任何地方都能直接通電話。今天，貝爾的設想
貝爾，就是發明電話的人。他1847年生於英國，年輕時跟父親從事聾啞人的教學工作，曾想制造壹種讓聾啞人用眼睛看到聲音的機器。
1873年，成為美國波士頓大學教授的貝爾，開始研究在同壹線路上傳送許多電報的裝置——多工電報，並萌發了利用電流把人的說話聲傳向遠方的念頭，使遠隔千山萬水的人能如同面對面的交談。於是，貝爾開始了電話的研究。
那是1875年6月2日，貝爾和他的助手華生分別在兩個房間裏試驗多工電報機，壹個偶然發生的事故啟發了貝爾。華生房間裏的電報機上有壹個彈簧粘到磁鐵上了，華生拉開彈簧時，彈簧發生了振動。與此同時，貝爾驚奇地發現自己房間裏電報機上的彈簧顫動起來，還發出了聲音，是電流把振動從壹個房間傳到另壹個房間。貝爾的思路頓時大開，他由此想到：如果人對著壹塊鐵片說話，聲音將引起鐵片振動；若在鐵片後面放上壹塊電磁鐵的話，鐵片的振動勢必在電磁鐵線圈中產生 時大時小的電流。這個波動電流沿電線傳向遠處，遠處的類似裝置上不就會發生同樣的振動，發出同樣的聲音嗎？這樣聲音就沿電線傳到遠方去了。這不就是夢寐以求的電話嗎！
貝爾和華生按新的設想制成了電話機。在壹次實驗中，壹滴硫酸濺到貝爾的腿上，疼得他直叫喊：“華生先生，我需要妳，請到我這裏來！” 這句話由電話機經電線傳到華生的耳朵裏，電話成功了！1876年3月7日，貝爾成為電話發明的專利人。
貝爾壹生獲得過18種專利，與他人合作獲得12種專利。他設想將電話線埋入地下，或懸架在空中，用它連接到住宅、鄉村、工廠…… 這樣，任何地方都能直接通電話。今天，貝爾的設想
瓦特
壹個夏日的早晨,天氣 晴朗,畫眉在樹上唱著悅耳的歌。在英國格拉斯哥大學的校園裏,有壹個人正在散步。他邁著緩緩的步伐,在綠茵茵的草坪上踱來踱去。他時而望著廣闊的天空,時而瞧瞧乎坦的操場,時而皺起雙眉……突然,他臉上流露出笑容,心情豁然開朗,他想出來了,想出了解決蒸汽機的有效辦法。他高興地跑起來,腳步騰空。霎時間,他的身影便出現在陪伴他多年的操作臺上。他就是蒸汽機的發明家瓦特。曾有人說："瓦特發明蒸汽機,是因為他有超人的天才和智慧。"其實不然。為了說明這個問題,還是講講關於瓦特勤奮學習,刻苦鉆研；發明創造的故事吧。
水蒸汽的啟示
隨著智育的發展,瓦特對客觀存在的壹些事物都發生了濃厚的興趣,產生了好奇和鉆研之心。這為他以後發明蒸汽機打下了良好的基礎。
在瓦特的故鄉--格林諾克的小鎮於上,家家戶戶都是生火燒水做飯。對這種司空見慣的事,有誰留過心呢？瓦特就留了心。有淮?他在廚房裏看祖母做飯。竈上坐著壹壺開水。開水在沸騰。壺蓋啪啪啪地作響,不停地往上跳動。瓦特觀察好半天,感到很奇怪,猜不透這是什麽緣故,就問祖母說?什麽玩藝使壺蓋跳動呢"
祖母回答說："水開了,就這樣。"
瓦特沒有滿足,又追問："為什麽水開了壺蓋就跳動？是什麽東西推動它嗎？"
可能是祖母太忙了,沒有功夫答對他,便不耐煩地說："不知道。小孩子刨根問底地問這些有什麽意思呢。"
瓦特在他祖母那裏不但沒有找到答案,反而受到了冤枉的批評,心裏很不舒服,可他並不灰心。
連續幾天,每當做飯時,他就蹲在火爐旁邊細心地觀察著。起初,壺蓋很安穩,隔了壹會兒,水要開了,發出嘩嘩的響聲。摹地,壺裏的水蒸汽冒出來,推動壺蓋跳動了。蒸汽不住地往上冒,壺蓋也不停地跳動著,好象裏邊藏著個魔術師,在變戲法似的。瓦特高興了,幾乎叫出聲來,他把壺蓋揭開蓋上,蓋上又揭開,反復驗證。他還把杯子、調羹遮在水蒸汽噴出的地方。瓦特終於弄清楚了,是水蒸汽推動壺蓋跳動,這水蒸汽的力量還真不小呢。
就在瓦特興高采烈,歡喜若狂的時候,祖母又開腔了："妳這孩子,不知好歹,水壺有什麽好玩的,快給我走開！"她漫不經心地說。
他的祖母過於急躁和主觀了,這隨隨便便不放在心上的話,險些挫傷了瓦特的自尊心和探求科學知識的積極性。年邁的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知?水蒸汽"對瓦特有多麽大的啟示！水蒸汽推動壺蓋跳動的物理現象,不正是瓦特發明蒸汽機的認識源泉嗎？
壹七六九年,瓦特把蒸汽機改成為發動力較大的單動式發動機。後來又經過多次研究,於壹七八二年,完成了新的蒸汽機的試制工作。機器上有了聯動裝置,把單式改為旋轉運動,完善的蒸汽機發明成功了。
由於蒸汽機的發明,加之英國當時煤鐵工業發達,所以英國就成為世界上最早利用蒸汽推動鐵制"海輪"的國家。十九世紀,開始海上運輸改革,壹些國家進入了所謂的"汽船時代"。從此,船只就行駛在茫茫無際的海洋上了。隨之而來,煤礦、工廠、火車也全應用了蒸汽機。體力勞動解放了,經濟發展了。這不能不說是蒸汽機發明的成果。當然也是蒸汽機的發明家瓦特的功勞。因此,瓦特在世界上享有盛名。
瓦特的壹生充滿著艱苦和鬥爭,他走過的道路是多麽坎坷不平啊。他在艱苦和坎坷中為人類造了福,為人類前進,開辟了新的裏程。瓦特十分重視學習和實踐。學習,豐富了他的智慧；實踐,結出了豐碩的成果。
指南針是中國史上的偉大發明之壹,也是中國對世界文明發展的壹項重大頁獻。指南針是利用磁鐵在地球磁場中的南北指極性而制成的壹種指向儀器。左圖是戀掛型指車針復原模型。磁石的這種特性,被古人利用來制成指南工具。最早出現的指南工叫司南,戢國時已普遍使用。它是利用天然磁石琢磨而成,樣子像壹只勺,重心位於底部正中,底盤光滑,四周刻二十四向,使用時把長勺放在底盤上,用手輕撥,使它轉動,停下後長柄就指向南方。 東漢王充(論衡?是應篇)記載了它的形狀和用法。(鬼谷子?謀篇)裏還談到鄭國人到遠處去采玉,就帶了司南,以免迷失方向。另外,指南車的發明亦誰壹步把這種儀器提升至更高的境界。右圖為指南車模型,下圖分別為指南魚想象圖及司南模型。
但是,用天然磁石琢磨而成的司南,成品較低,磁性較弱。到了宋代,人們發明了人工磁化方法,制造了指南魚和指南針,而指南針更為簡便,更具實用價值。它是以天然磁石摩擦鋼針制成,在地磁作用下保持指南性能;以後把它裝置在方位盤上,就稱為羅盤。這是指南針發展史上的壹大飛躍。
抌括對指南針放置方法也作過詳細研究,總結出四種不同的方法,並作了比較:壹,水浮法。把指南針浮在水面以指示方向,至於具體方法,沈括沒有說明。到北宋晚期,藥物學家寇宗奭的(本草衍義?磁石條)才有介紹,原來是在指南針上穿上燈心草,就可以把針浮起。水浮法的缺點是磁針會隨水搖蕩不定。二,指甲旋定法。把磁針放在指甲上,可以靈活運轉,但缺點是容易滑落。三,碗唇旋定法。把磁針放在碗口邊綠上,也可以旋轉自如,但同樣易掉落。四,懸絲法。取壹根新棉絲,用壹點蠟黏在磁針中央,懸掛在沒有風的地方磁針即可指示方向。比較之下,沈括認為這個方法最為理想。右圖為沈括指南針的四種試驗復原設計。
指南針在公元十壹世紀時已是常用的定向儀器。指南針的最大頁獻,是大大地促進了航海事業的發展。據考證,公元十壹世紀末,指南針就開始用於航海了。大約在十二世紀末到十三世紀初,指南針由海路傳入阿拉伯,然後由阿拉伯傳入歐洲。
四大發明——造紙術
造紙是壹項重要的化學工藝，紙的發明是中國在人類文化的傳播和發展上，所做出的壹項十分寶貴的貢獻，是中國化學史上的壹項重大的成就。
在紙還未發明之前，甲骨、竹簡和絹帛是古代用來供書寫、記載的材料。但由於西漢的經濟、文化迅速發展，甲骨和竹簡不能滿足發展的需求，從而促使了書寫工具的改進。
當時人們已開始應用小塊的絲綿制成的紙，因為考古學家於1933年在新強羅布淖爾發現了壹張古紙，它是”麻物、白色，作方塊薄片，四周不完整，長約40厘米，寬約100厘米，質甚粗糙，不勻凈，紙 面尚有麻筋，蓋初做紙時所做，故不精細也〃由於古漢時的紙張是由麻縷和絲綿，加上制法粗糙，所以紙張的質量不太好。而麻縷和絲綿都有其本身的作用，如要把它們用作造紙的原料，就必然會受到很大的限制，而難以得到迅速的發展，來滿足文化生活上對紙張的要求。
在新的客觀形勢要求下，蔡倫的出現便為造紙術帶來新突破，在《東漢觀記》卷二上記載：”蔡倫·有才學，盡忠重慎，每次休沐，閉門以絕賓客，曝體田野。典作尚方，造意用樹皮及敝布、魚網作紙。元興元年奏上，帝善其能，自是莫不用，天下鹹稱蔡侯紙〃。從以上看來，蔡倫是用樹皮、破布、魚網造紙的。
雖然在蔡倫之前也有紙的存在，但是原料左身就有很大的局限，而蔡倫對新原料的發現，解決了這個問題。因為破布、破魚網早已結束了它們本身的任務，成了廢物而又用作做原料，對造紙工業起了極大的推動作用。
新原料的使用必然提出新技術的要求，但是由於典籍流失，實際的操作如何，已缺乏記載，無從考知，但大概是先張布或網撕破或剪斷，然後放在水裏浸漬相當長的時間並且需要加以舂搗，才能做成紙漿。用樹皮做紙張，困難更大壹些．除初步切短和後部舂搗外，中間還需要烹煮和加入石灰漿之類的促爛劑。下圖是中國古代造紙工程之(抵壓簾覆)及(幹焙火烘)。
四大發明——火藥
火藥是中國四大發明之壹。火藥,顧名思義就是(著火的藥)。它的起源與煉丹術有著密切的關系,是古代煉丹士在煉丹時無意中配制出來。左圖為元代銅火銃。
它是硫黃,硝石,炭的混合物,而前兩項在漢代成書的中國第壹部藥物學典籍(神農本草經)裏都被列為重要的藥材。就是火藥本身也被歸入藥類,明代李時珍的(本草綱目)中說,火藥能治瘡癬,殺蟲,辟濕氣和瘟疫。火藥的發明是人們長期煉丹,制藥實踐結果,至今已有壹千多年歷史。
唐朝末年,火藥已被用於軍事。唐昭宗天佑元年(904年)楊行密的軍隊圍攻豫章,部將鄭璠(以所部發機飛火,燒龍沙門,帶領壯士突火先登入城,焦灼被體)<九國誌?鄭璠傳>。這裏所說的(飛火),就是(火炮),(火箭)之類。(火炮)是把火藥制成環狀,把吊線點燃後用拋石機拋擲出去;(火箭)則是把火藥球縛於箭鏃之下,將吊線點燃後用弓射出。到了宋代,戢爭接連不斷,促進火藥武器的加速發展。北未政府建立了火藥作坊,先後制造了火藥箭,火炮等以燃燒性能為主的武器和(霹靂炮),(震天雷)等爆炸性較強的武器。南未在1259年造出了以巨竹為筒,內裝火藥的(突火槍)。到了元代又出現銅鑄火統,稱為(銅將軍)。這些都是以火藥的爆炸為推動力的武器,在戢爭中顥示了前所未有威力。右圖為南未突火槍。
在12,13世紀,火藥首先傳入阿拉伯國家,然後傳到希臘和歐洲乃至世界各地。對人類社會的文明進步,對經濟和科學文化的發展,起了推動作用。美法各國直到十四世紀中葉,才有應用火藥和火器的記載。左圖為北未火藥箭。
四大發明—印刷術
印章、拓印、印染與雕版印刷
印章在先秦時就有，壹般只有幾個字，表示姓名，官職或機構。印文均刻成反體，有陰文、陽文之別。在紙沒有出現之前，公文或書信都寫在簡牘上，寫好之後，用繩紮好，在結紮處放粘性泥封結，將印章蓋在泥上，稱為泥封，泥封就是在泥上印刷，這是當時保密的壹種手段。紙張出現之後，泥封演變為紙封，在幾張公文紙的接縫處或公文紙袋的封口處蓋印。據記載在北齊時（公元550~577年）有人把用於公文紙蓋印的印章作得很大，很像壹塊小小的雕刻版了。
戰國（公元前475-前221年）時期的銅印。
晉代著名煉丹家葛洪（公元284~363年）在他著的《抱樸子》中提到道家那時已用了四寸見方（13.5×13.5）有120個字的大木印了。這已經是壹塊小型的雕版了。
佛教徒為了使佛經更加生動，常把佛像印在佛經的卷首，這種手工木印比手繪省事得多。
碑石拓印技術對雕版印刷技術的發明很有啟發作用。刻石的發明，歷史很早。初唐在今陜西鳳翔發現了十個石鼓，它是公元前8世紀春秋時秦國的石刻。秦始皇出巡，在重要的地方刻石7次。東漢以後，石碑盛行。漢靈帝四年（公元175年）蔡邕建議朝廷，在太學門前樹立《詩經》、《尚書》、《周易》、《禮記》、《春秋》、《公羊傳》、《論語》等七部儒家經典的石碑，***20.9萬字，分刻於46塊石碑上每碑高175、寬90、厚20厘米，容字5000，碑的正反面皆刻字。歷時8年，全部刻成。成為當時讀書人的經典。很多人爭相抄寫。後來特別是魏晉六朝時，有人趁看管不嚴或無人看管時，用紙將經文拓印下來，自用或出售。結果使其廣為流傳。
古人發現在石碑上蓋壹張微微濕潤的紙，用軟槌輕打，使紙陷入碑面文字凹下處，待紙幹後再用布包上棉花，蘸上墨汁，在紙上輕輕拍打，紙面上就會留下黑地白字跟石碑壹模壹樣的字跡。這樣的方法比手抄簡便、可靠。於是拓印就出現了。
拓片是印刷技術產生的重要條件之壹。
印染技術對雕版印刷也有很大的啟示作用，印染是在木板上刻出花紋圖案，用染料印在布上。中國的印花板有凸紋板和鏤空板兩種。1972年湖南長沙馬王堆壹號漢墓（公元前165年左右）出土的兩件印花紗就是用凸紋板印的。這種技術可能早於秦漢，而上溯至戰國。紙發明後，這種技術就可能用於印刷方面，只要把布改成紙，把染料改成墨，印出來的東西，就成為雕版印刷品了。在敦煌石室中就有唐代凸板和鏤空板紙印的佛像。
印章、拓印、印染技術三者相互啟發，相互融合，再加上我國人民的經驗和智慧，雕版印刷技術就應運而生了。