科学技术的飞速发展为人们创造了无穷的物质财富，使现在的人们享有前人无法企及的巨大能量。这些卓越的成果改变了人类生产和生活的方式及质量，同时也改变了人类的思维观念和对世界的认知，改变并继续改变着世界的面貌。郭漫主编的《神奇的发明》以简洁的语言、精美的图片，为我们展现了人类历史长河中种种神奇的发明。这些都是人类智慧的结晶，极大地改变了人类的生活。

郭漫主编的《神奇的发明》以简洁的语言、精美的图片，为我们展现了人类历史长河中种种神奇的发明。这些都是人类智慧的结晶，极大地改变了人类的生活。

《神奇的发明》分为4个章节，分别从文化与艺术、生活与医学、通信与军事、科学与技术等方面，分门别类地介绍了这些发明的发展历程和它对人类产生的影响。置身于这些神奇的发明，不禁感慨万千，越来越多的科技成果在不知不觉中悄然改变着我们的生活。通过阅读本书，还可以让青少年意识到“创意就在身边”，生活中的一点一滴都能成为创造的源泉。

第1章 文化与艺术

 文字——文明社会产生的标志

 历法——以时间计算时间

 二十四节气——指导农事的补充历法

 纪年——最重要的时间坐标

 圆周率——人类对精确度的坚持

 造纸术——人类文化的载体

 活字印刷术——一次伟大的技术革命

 瓷器——中国“第五大发明”

 报纸——信息传递的媒介

 铅笔——简约实用的书写工具

 阿拉伯数字——最完善的数字制

 化学元素周期表——揭示物质世界的秘密

 五笔字型——最高级的汉字输入法

 音乐——反映现实生活的一种艺术

 记谱法——让旋律得以流传

 小提琴——最优雅的独奏乐器

 钢琴——乐器之王

 足球——世界“第一运动”

 篮球——时下越发火热的运动项目

 桥——跨水行空的道路

 地图——大千世界尽收眼底

 电影——让世界在胶片上流淌

第2章 生活与医学

 火种——最初的温暖

 火柴——最实用的取火工具

 香烟——带来“轻松”也带来危害

 方便面——最成功的快餐

 洗涤剂——远离污秽一尘不染

 塑料——一把令人遗憾的科技双刃剑

 电视机——小小窗口知天下

 电冰箱——现代生活的必备家电

 空调——空气的调节器

 抽水马桶——“卫生水准的标尺”

 眼镜——眼睛的得力助手

 拉链——精致巧妙的设计发明

 手表——时光在腕上流逝

 再生纸——用行动保护生态环境

 青霉素——葡萄球菌的克星

 抗生素——细菌的天敌

 毒品——一条不归路

 克隆科技——生物学的奇迹

 疫苗——坚守人类的健康

 胰岛素——细胞代谢的重要调节物

 CT扫描仪——透视人体的每一寸构造

 人造器官——人体器官也可以是“零件”

 基因工程——解读人类最隐秘的密码

第3章 通信与军事

 电报——莫尔斯的神奇之举

 电话——见证电流传递声音的奇迹

 火药——让人类更具有破坏力

 手枪——最轻便的武器

 步枪——最佳的近战武器

 坦克——陆战霸王

 地雷——最隐秘的陆地武器

 航空母舰——海上巨无霸

 雷达——最神奇的“眼睛”

 导弹——最常见的毁灭性武器

 火箭——带领人类飞往宇宙

 核武器——人类和平的宿敌

 原子弹——令世界离末日近些，再近些

 生化武器——最不人道的武器

第4章 科学与技术

 指南针——打开了世界之门

 显微镜——让微观世界更透彻

 光纤技术——让传输更美妙

 望远镜——看得更远

 避雷针——雷电时建筑物的安全卫士

 蒸汽机——工业革命的标志

 火车——最佳的轨道交通工具

 汽车——最普遍的交通工具

 自行车——绿色环保的交通工具

 齿轮——小事物改变大世界

 高速公路——推动经济发展的纽带

 磁悬浮列车——悬空飞驰的交通工具

 飞机——为人类插上飞翔的翅膀

 轮船——专属海洋的交通工具

 照相机——记录每个瞬间

 计算机——引领人类走进信息时代

 机器人——另外一种“人类”

 电池——携带轻便的“能量源”

 电灯——带领人类冲出黑暗的战神

 核能——令人生畏的能源

 互联网——让世界从此变成“村落”

 激光——最具穿透力的光源

 太阳能技术——让阳光不仅仅是阳光

 人造卫星——太空时代的到来

 宇宙飞船——帮助人类探究地外的文明

 纳米技术——让世界走向更微观

圆周率——人类对精确度的坚持

古老的圆周率

古希腊的欧几里得在《几何原本》 （约公元前3世纪初）中提到圆周率是常数，中国古算书《周髀算经》（约公元前2世纪）中有“径一而周三”的记载，也认为圆周率是常数。历史上曾采用过圆周率的多种近似值，早期大都是通过实验而得到的结果，如古埃及纸草书（约公元前1700年）中取π≈3．1604。

第一个用科学方法寻求圆周率数值的人是阿基米德，他在《圆的度量》（公元前3世纪）中用圆内接和外切正多边形的周长确定圆周长的上下界，从正六边形开始，逐次加倍计算到正96边形，得到[3+（10／71）]<π<[3+（1／7）]，开创了圆周率计算的几何方法（亦称古典方法或阿基米德方法），得出精确到小数点后两位的π值。

探索圆周率的漫漫长路

中国数学家刘徽在注释《九章算术》时（公元263年）只用圆内接正多边形就求得π的近似值，也得出精确到小数点后两位的π值，他的方法被后人称为割圆术。南北朝时代的数学家祖冲之进一步得出精确到小数点后7位的π值（约5世纪下半叶），给出不足近似值3．1415926和过剩近似值3．1415927，除此之外还得到两个近似分数值，密率355／113和约率22／7。

这个密率在西方直到1573年才由德国人奥托得到，1625年发表于荷兰工程师安托尼斯的著作中，欧洲称之为“安托尼斯率”。

阿拉伯数学家卡西在15世纪初求得圆周率17位精确小数值，打破祖冲之保持近千年的纪录。荷兰数学家鲁道夫·科伊伦于1596年将π值算到20位小数值，后投入毕生精力，于1610年算到小数点后第35位，该数值被用他的名字称为“鲁道夫数”。

1579年法国数学家韦达给出π的第一个解析表达式。此后，无穷乘积式、无穷连分数、无穷级数等各种π值表达式纷纷出现，π值计算精度也迅速增加。1706年英国天文学教授梅钦计算出的π值突破100位小数大关。1873年另一位英国数学家尚可斯将π值计算到小数点后707位，可惜他算出的结果从528位起是错的。到1948年，英国的弗格森和美国的伦奇共同发表了π的808位小数值，成为人工计算圆周率值的最高纪录。

电子计算机的出现使π值计算有了突飞猛进的发展。1949年美国马里兰州阿伯丁的军队弹道研究实验室首次用计算机（ENIAC）计算π值，一下子就算到2037位小数，突破了千位数。1989年美国哥伦比亚大学研究人员用克雷-2型和IBM-VF型巨型电子计算机计算出π值小数点后4．8亿位数，后又继续算到小数点后10．1亿位数，创下了新的纪录。

除π的数值计算外，它的性质探讨也吸引了众多数学家。1761年德国数学家兰伯特第一个证明π是无理数。1794年法国数学家勒让德又证明了π2也是无理数。到1882年德国数学家林德曼首次证明了π是超越数，由此解释了困惑人们2000多年的“化圆为方”尺规作图问题是无解的。还有人对π的特征及与其他数字的联系进行研究，如1929年苏联数学家格尔丰德证明了eπ是超越数等。

造纸术——人类文化的载体

造纸术的传播

造纸术在我国由发明而发展，遍及全国。到7世纪初期（隋末唐初）开始东传至朝鲜、日本；8世纪西传人撒马尔罕，就是后来的阿拉伯，接着又传人巴格达；10世纪传到大马士革、开罗；1l世纪传人摩洛哥；13世纪传人印度；14世纪到达意大利，意大利很多城市都建了造纸厂，成为欧洲造纸术传播的重要基地，从那里再传到德国、英国；16世纪传人俄国、荷兰；17世纪传到英国；19世纪传人加拿大。

造纸术对文化传播的重大影响  造纸术是中国古代最伟大的发明之一，也是人类文明史上的一项杰出成就。造纸术的伟大之处，首先在于纸张作为人类文化载体的重大作用。造纸术被发明之后，纸张便以新的姿态进入社会文化生活之中，并逐步在中国大地传播开来后传到海外。这是书籍材料的伟大变革，在人类文明史上具有划时代意义。造纸术的发明大大提高了纸张的质量和生产效率，扩大了纸的原料来源，降低了纸的成本，为文化的传播创造了有利条件。P7-9

科学技术的飞速发展为人们创造了无穷的物质财富，使现在的人们享有前人无法企及的巨大能量。这些卓越的成果改变了人类生产和生活的方式及质量，同时也改变了人类的思维观念和对世界的认知，改变并继续改变着世界的面貌。

在人类发展的漫长历史中，出现了很多发明创造，比如文字的发明，以及天文、历法、数学等方面取得的辉煌成就，这些都是人类智慧的结晶。科学技术的发展一点一滴地深入人类的生产和生活，以致使人类的生活产生了翻天覆地的变化。

当人类的历史推进到20世纪时，科学技术发展到了空前辉煌的时代。美国科学家富兰克林曾说：“将来人类的知识将会大大增长，今天我们想不到的新发明将会屡屡出现，我有时候几乎后悔自己出生过早，以致无法知道将来出现的新事物。”他的话说得不错。近100年来，人类的科技只能用日新月异这个词来形容，如果让一个生活在19D0年的人来看今天的世界，他会认得汽车、电话、飞机，他也许还能想象出宇宙飞船、深海潜艇，但绝对会对计算机、互联网、基因工程、核能一无所知。现在，知识爆炸给了人类前所未有的自信和乐观。20世纪科技的进步和发展彻底改变了人类的生存方式，也使人类思考的方向有了新的变化。

但令人类遗憾的是，科技永远是一柄双刃剑，它给人类带来便利与财富的同时也给人类带来了无法摆脱的灾难。

在生物技术中出现的克隆技术，引发了人们的道德争议；需百年才能降解完的白色垃圾——塑料，成为21世纪破坏自然环境的主要杀手。人们无法否认科学的两面性，因此，每一位发明家无疑都要面临着造福与作孽、急功近利与从长计议的选择，而其中的关键在于是否善待生命，是否要保护人类赖以生存的自然环境。相信任何一项以破坏环境为代价的发明，都会受到道德法庭的审判。

编者