水泵發明家

㈠ 水泵的應用發展簡史，什麼是水泵

水泵是一種以冷凝器放出的熱量對被調節環境進行供熱的一種製冷系統。就水泵系統的熱物理過程而言，從工作原理或熱力學的角度看，它是製冷機的一種特殊使用型式。它與一般製冷機的主要區別在於：
①使用的目的不同。水泵的目的在於制熱，研究的著眼點是工質在系統高壓側通過換熱器與外界環境之間的熱量交換；製冷機的目的在於製冷或低溫，研究的著眼點是工質在系統低壓側通過換熱器與外界之間的換熱；
②系統工作的溫度區域不同。水泵是將環境溫度作為低溫熱源，將被調節對象作為高溫熱源；製冷機則是將環境溫度作為高溫熱源，將被調節對象作為低溫熱源。因而，當環境條件相當時，水泵系統的工作溫度高於製冷系統的工作溫度。
2。水泵的由來
隨著工業革命的發展，19世紀初，人們對能否將熱量從溫度較低的介質「泵」送到溫度較高的介質中這一問題發生了濃厚的興趣。英國物理學家J.P.Joule提出了「通過改變可壓縮流體的壓力就能夠使其溫度發生變化」的原理。1854年，W.Thomson教授（即大家熟知的LordKelvin勛爵）發表論文，提出了熱量倍增器（HeatMultiplier）的概念，首次描述了水泵的設想。
當時，水泵供暖的對象主要是民用，供暖需求總量小，特別是對由於採暖方式及其對環境的影響尚沒有足夠的意識。人們採暖的方式主要是燃煤和木材，因而，熱泵的發展長期明顯滯後於製冷機的發展。
上世紀30年代，隨著氟利昂製冷機的發展，水泵有了較快的發展。特別是二戰以後，工業經濟的長足發展帶來的對供熱的大量需求及相對能源短缺，促進了大型供熱及工業用水泵的發展。1973年的全球性能源危機，進一步促進了水泵在全世界范圍內的發展。

㈡ 潛水艇是怎麼發明的

潛水艇就是受到魚的潛游啟發而發明、研製出來的。1775年，北美獨立戰爭爆發後，英國版殖民統治者權憑藉海上優勢，糾集大批戰艦，輪番轟擊美國海陸軍，使美軍傷亡慘重。當時美軍中有一個名叫達韋·布希內爾的將軍，不堪英軍的欺侮，決心反戈一擊。他一直在苦思冥想：怎樣才能炸沉敵艦呢？從空中，無法接近；從水上，無法隱蔽。一次，他走到海邊的礁石上，突然看見一條大魚悄悄潛游到小魚的下方後，猛地朝上一躍，咬住了一條小魚。他從這場「海戰」中大受啟發：能否造條像大魚那樣的船，潛在水中神不知鬼不覺地鑽到英國戰艦底下去放水雷，炸它個人飛艦沉呢？魚在水中自由地上浮下沉是靠鰾，船是否也可以仿造一個「鰾」？從這個思路出發，布希內爾與軍事專家們共同研製成功一艘可在水下潛行的機動船，船的底部做一個類似魚鰾的水艙，水艙內有兩個水泵，船在水面若要下沉時，就往船艙里灌水；船要上浮時，就把空氣壓進水艙，排出船里的水。仿照魚的鰭，安裝了兩台螺旋槳，一台管進退，一台管升降。這艘機動船第一次出去就巧妙制服了英國戰艦，炸得它人仰馬翻。後經逐步改進，就成了現代的潛水艇。

㈢ 最早的水泵發明者是誰他發明水泵經歷了一個怎樣的過程

水的提升對於人類生活和生產都十分重要。古代就已有各種提水器具，例專如埃及的鏈屬泵(公元前17世紀)，中國的桔槔(公元前17世紀)、轆轤(公元前11世紀)和水車(公元1世紀)。比較著名的還有公元前三世紀，阿基米德發明的螺旋桿，可以平穩連續地將水提至幾米高處，其原理仍為現代螺桿泵所利用。

公元前200年左右，古希臘工匠克特西比烏斯發明的滅火泵是一種最原始的活塞泵，已具備典型活塞泵的主要元件，但活塞泵只是在出現了蒸汽機之後才得到迅速發展。

1840-1850年，美國沃辛頓發明泵缸和蒸汽缸對置的，蒸汽直接作用的活塞泵，標志著現代活塞泵的形成。1851-1875年，帶有導葉的多級離心泵相繼發明，使發展高揚程離心泵成為可能。19世紀是活塞泵發展的高潮時期，當時已用於水壓機等多種機械中。然而隨著需水量的劇增，從20世紀20年代起，低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐漸被高速的離心泵和回轉泵所代替。但是在高壓小流量領域往復泵仍佔有主要地位，尤其是隔膜泵、柱塞泵獨具優點，應用日益增多。

㈣ 世界上有哪些發明家都發明了什麼

1、畢升——活字印刷術

畢升（約971-1051）湖北蘄州蘄水縣直河鄉（今湖北黃岡市英山縣草盤地鎮五桂墩村）人，北宋布衣。我國古代偉大的發明家。其發明活字印刷術，比德國人古騰堡發明金屬活字印刷早四百多年。

2、蔡倫——造紙術

蔡倫的造紙術被列為中國古代「四大發明」，對人類文化的傳播和世界文明的進步作出了傑出的貢獻，千百年來備受人們的尊崇。被紙工奉為造紙鼻祖、 「紙神」 。

3、張衡——渾天儀、地動儀

張衡為中國天文學、機械技術、地震學的發展作出了傑出的貢獻，發明了渾天儀、地動儀，是東漢中期渾天說的代表人物之一。被後人譽為「木聖」 （科聖），由於他的貢獻突出，聯合國天文組織將月球背面的一個環形山命名為「張衡環形山」，太陽系中的1802號小行星命名為「張衡星」。

4、愛迪生——電燈、電影、電報、電話、留聲機、復印機等一千多項發明專利權。

托馬斯·阿爾瓦·愛迪生（Thomas Alva Edison，1847年2月11日—1931年10月18日），出生於美國俄亥俄州米蘭鎮，逝世於美國新澤西州西奧蘭治。發明家、企業家。

5、諾貝爾——炸葯

阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾，瑞典化學家、工程師、發明家、軍工裝備製造商和炸葯的發明者，1833年10月21日出生於斯德哥爾摩，1896年12月10日逝世。

諾貝爾一生擁有355項專利發明，並在歐美等五大洲20個國家開設了約100家公司和工廠，積累了巨額財富。

㈤ 三國著名的工匠.發明家有哪些

諸葛亮（181年－234年10月8日），字孔明，號卧龍（也作伏龍），徐州琅琊陽都（今山東臨沂市沂南縣）人，三國時期蜀漢丞相，傑出的政治家、軍事家、散文家、書法家、發明家。曾發明木牛流馬、孔明燈等，並改造連弩，叫做諸葛連弩，可一弩十矢俱發。
馬鈞，字德衡，扶風（今陝西興平）人，三國時期人物，是中國古代科技史上最負盛名的機械發明家之一。馬鈞年幼時家境貧寒，自己又有口吃的毛病，所以不擅言談卻精於巧思，後來在魏國擔任給事中的官職。指南車製成後，他又奉詔制木偶百戲，稱「水轉百戲」。接著馬鈞又改造了織綾機，提高工效四五倍。馬鈞還改良了用於農業灌溉的工具龍骨水車（翻車），此後，馬鈞還改制了諸葛連弩，對科學發展和技術進步做出了貢獻。
裴秀（224年—271年4月3日），字季彥。河東聞喜（今山西省聞喜縣）人。東漢尚書令裴茂之孫，曹魏光祿大夫裴潛之子。魏晉時期名臣，著名地圖學家。裴秀作《禹貢地域圖》，開創了中國古代地圖繪制學。李約瑟稱他為「中國科學制圖學之父」，與古希臘著名地圖學家托勒密齊名，是世界古代地圖學史上東西輝映的兩顆燦爛明星。

㈥ 中古的四大發明家是誰

中古時代---
這個名辭在西方文明史上意指約從公元500年到1500年之間一千年來的歐洲歷史。中古時代的開始，標示著西羅馬帝國的衰落，咸信古典時期的古代歷史在此告一段落；而中古時代的結束，則指示出文藝復興時代(歐洲的重生)的開始。有幾件大事情可作為中古時代結束的記號，其中包括君士坦丁堡在1453年的淪陷、1456年首次使用印刷機、歐洲人在1492年發現新大陸、馬丁路德在1517年帶領新教徒的宗教改革以及藝術在義大利的繁盛等。而中古時代就在古代與現代歷史之間的中間時段落幕。

從羅馬陷落（公元 455 年）時起，到教皇西爾威斯特二世（公元 999 － 1003 ）西方第一次學術復興，這一段時間稱之為歐洲的「黑暗時代」，傳統上都認為是歐洲文明史上比較貧乏的時期。這在自然哲學的領域內確是如此，但是在幾個世紀里都出現了若干根本性的工藝革新，為多數人的生活方式提供了一個優於古代希臘、羅馬時期的物質基礎。條頓蠻族侵入四分五裂的羅馬帝國之後，帶來了許許多多為我們今天還熟悉的事物：諸如褲子代替了古羅馬式的長袍，牛油代替了橄欖油，毛氈的製造方法改進了，以及雪橇和木桶、木盆的製造。更重要的是這些蠻族傳來了裸麥、燕麥、小麥和蛇麻草（現亦稱為「啤酒花」）的種植，騎馬用的腳蹬，尤其是為發展農業三圃制提供了條件的重輪犁，奠定了中世紀地主庄園生活的基礎。

古代使用的舊式犁從青銅時代起，基本上就沒有怎樣改變過，只有犁嘴從公元前十世紀起一般用鐵代替了木頭。由於缺少輪子，老式的犁在耕田時就得由犁田人提到一定的高度，這種操作需要相當大的氣力，犁出來的溝壟既不怎麼直，也不怎麼深。土地僅僅劃了一下，因此要犁過兩遍，在犁第二遍時要和第一遍的方向形成直角。在實行二圃制的地中海地區又松又乾燥的土地上，一年種地，第二年休息，舊式犁照理還是合用的，但是在土壤比較厚實和潮濕而且肥沃的北方，就不適合了，而新式犁就顯出它的長處。

這種新式犁，蠻族在公元前一世紀就已經使用。它有個輪子控制犁地的深度，這就使犁地的人省力。新式犁有面犁刀劃土和一個模板翻土，這樣犁出來的溝就又深又整齊，使得南方採用的十字犁田法變得多餘了。由於上述原因，新式犁就使人們按照北方的三圃制把土地耕成許多長條田，而不按照阿爾卑斯山腳和盧瓦爾河流域所採用的二圃制把土地耕成一塊塊方田。這個革新於公元 765 年第一次被人提到時，是在按照傳統辦法冬季播種之外，再在春季播一次種。一個典型的循環是第一年冬季種一次小麥，第二年春季種一次燕麥、大麥或者豆類，而在第三年讓土地休息。因此如果土地單位面積的生產量是同樣的話，北方的三圃制就比南方的二圃制的生產多出三分之一。

新式犁比舊式犁要重，拖起來需要相當大的力氣，因此一個村子裡的農民在十世紀和十一世紀通常用馬耕田之前，都合夥用牛來犁地。古代很少用馬耕地，因為當時知道的挽具形式要使馬浪費一半氣力。古代駕馬的挽具是根據駕牛的頸軛製造的，使得馬在最需要用力時不能用雙肩來拖犁。扼駕在馬的頸背上，用一根皮帶繞過前頸栓著。這樣一來，馬只要一使勁向前拖，就會把自己勒得透不過氣來。再者，古代人也不懂得一前一後的駕馬方式以增加馬的拉力，而且不知道採用馬蹄鐵，其結果是馬時常在石頭多的田裡踏傷蹄子。

到了九世紀和十世紀時，北歐用馬耕田的方法已經使用得相當有效了。馬頸圈可能是從亞洲傳過來的，因為馬頸圈的條頓語和斯拉夫語，即英語 hames 一詞來自中亞西亞。串聯挽具和馬蹄鐵也傳進來了，其結果是使馬的有效拉力比在古代時要大三、四倍。這時人就用馬來耕地，不過一般只是用在三圃制的歐洲北部，因為那裡有多餘的稻穀可以飼馬。在產量比較差的南部地區，大體上還是用牛，因為牛可以用稻草飼養。牛吃得省，而馬則節省時間和勞力。

另一個節省人力的設計是水輪，這在黑暗時代被廣泛用來磨穀子。羅馬人 維特魯維斯（ Vitruvius ）約在公元前 16 年曾經記述過一種立式水輪，而卧式水輪可能更早就已經有了。但是古代磨穀物一般都用人或者牲畜推磨或拉磨，水磨坊只在黑暗時代才通行起來。到了中世紀，歐洲多數的農村都有自己的磨坊了。公元 1086 年的《輿地誌》列出當時英國的磨坊有五千個左右，表明英國人口中每四百人差不多就有一座磨坊。在十二世紀時，風車出現了。第一次見於記錄的是公元 1180 年諾曼底的一個風車，這種風車有一個卧式的主動軸和垂直的帆翼，所以很可能和十世紀有垂直主動軸的東方風車無關，而是歐洲人自己發明的。

這種創新的結果，是大多數勞動人民在這時擺脫掉一些體力勞動上的粗活，象在古代所要求於他們的那樣，而且能生產一部分超出養活庄園人口所需要的多餘糧食。這些多餘糧食使城鎮和城鎮的手工業與商業有了發展的條件，並為十一世紀到十三世紀間那些著名的創舉，如十字軍遠征、教堂的建築和大學的建立，提供了財富。大城市裡手工業者和學生藉以養生活命的多餘糧食來自當時交通條件極為困難的地區。那些建築教堂的工人也是如此，一個美國作者估計過法國人在公元 1170 年至公元 1270 年的一百年間建造的八十座教堂，所花費的人工和材料按照現在的價值等於十億美元。

黑暗時代引進的技術革新的另一個後果是，文明的中心從地中海轉移到歐洲北部來了，因為許多進步技術在歐洲北部利用得較有成效。在十一世紀和十三世紀間，多餘糧食和手工業產品的貿易發展特別顯著，尤其是在歐洲北部，通過波羅的海和北海進行的商業交易在數量上和地中海可以抗衡。這種發展可以從公元 1241 年各商業城市成立的「漢撒同盟」這事件上看得出來。當時的主要漢撒城市是呂貝克（德）、科隆（德）、布雷斯勞（波）和但澤（波），不過這個同盟還有特約城市，遠到諾夫哥羅德（俄）和倫敦。

伴隨著貿易擴展的是航海技術上的新發明，諸如船尾舵和牙檣。據說這些在歐洲第一次出現在十三世紀漢撒同盟的那些商船上。古代歐洲人駕駛船是靠在船尾旁邊的一隻槳來劃，就象用槳劃獨木舟一樣。再大船上用這種方法駕駛，效果不是大的，這就限制了大船的航行動作，特別是當逆風行駛時更要把船駕駛得很靈活。船尾舵克服了這種限制，而牙檣則容許主帆的前下角拉倒船頭外面，使船舶可以逆風行駛。縱帆裝置本身就是黑暗時代的產物，它使船舶可以迎風轉向。這種縱帆裝置的最早形式即三角帆，先是在南巴勒斯坦的穆斯林教堂的壁畫上發現的，後來又在九世紀一個拜占庭的彩飾畫上看到。

這類航海術上的發現也有助於節省人力，例如節省囚禁在船上劃槳的船奴的勞動力，而且大大擴大了海運的范圍。現在可以打造較大的船舶，駕駛自如，橫貫大洋行駛，而不需要象早期那樣沿海岸航行。在十三世紀，磁針羅盤在歐洲出現，船舶在陰天飄洋過海時，非靠它來測定方向不可，因為這時既看不見天體，也望不見陸地。在這方面，北方又一次搶在前頭，因為在地中海里瞭望還是容易的。到了十五世紀，佛蘭德的羅盤製造商糾正了羅盤所指北方和真正北方之間的差異，但是南部熱那亞的商人卻沒有改正。

商業所依靠的那些手工業，也有類似的技術改進。在紡織業上，紡紗車在十三世紀發展起來了，而織布機是幾時改進的則不能確定。約在同一時期，水利也被用來砑布，這是一種在水裡敲打布匹使布收縮的操作，使布加厚和耐用。敲打先是用手操作，但是到了十二世紀的下半葉，用水車推動的樁錘就被用來砑布了。這一後不久，水力推動的樁錘又被用來壓碎染坊用的菘藍和製革業用的樹皮。這以後，有不少行業都依靠水力而建立起來。十三世紀時，水力被利用來鋸木頭和推動鐵匠煅爐的風箱，十四世紀時用於鑄錘和磨石，十五世紀時用水泵於開礦抽水。水力利用上最重要的一項目可能是發動煅鐵爐的風箱，用風力提高冶煉溫度使鐵砂熔融，以能澆鑄。鑄鐵或生鐵是於十三世紀在歐洲出現的，不過鼓風爐直到十五世紀方才普遍推廣。

其他的一些技術革新是由穆斯林教徒，也可能是蒙古人從中國帶到歐洲來的。最初是造紙術，這在公元 1150 年穆斯林教徒佔領西班牙時已經很發達了。沒有多少年，於公元 1189 年，基督教國家裡的第一座紙廠在在法國的埃羅建立了。到了公元 1276 年，造紙術傳到義大利的蒙特法諾，公元 1391 年傳到日耳曼的紐倫堡，而英國的第一座造紙廠則在公元 1494 年建立。至於印刷，可能是蒙古人把中國的印刷術，也許是一些樣品，帶動歐洲來的，而技術上的細節則是歐洲人自己重新研究出來。中古時期的許多稿本上印的復雜大寫字母，是公元 1174 年恩格爾堡修道院里用木塊雕出來的，比蒙古人侵略歐洲和穆斯林教徒敘述中國印刷術的時間略早一點。歐洲木板印刷的最早記錄是公元 1289 年在拉文納進行的。接著很快地就改為活字體和金屬板印刷，這些印刷板的樣品於公元 1381 年在法國的利摩日，公元 1417 年在尼德蘭的安特衛普，公元 1435 年在尼德蘭的哈勒姆，都曾經出現過。最後在日耳曼美因茲的古登堡（ Gutenberg ）於公元 1436 年到公元 1450 年間使早期的近代印刷術臻於完善。

火葯於十三世紀首次在歐洲出現，第一次提到火葯的是羅吉爾·培根在公元 1249 年寫的一封信，那是在蒙古人侵入歐洲之後幾年內。火炮首先在公元 1325 年被人提到，而第一次被人家已論述則在公元 1327 年。公元 1327 年所描繪的火炮，表明早期的火炮是一種瓶子式的設計，射出一個有箭頭的炮彈。可能第一個火炮是跟據中國人使用的「震天雷」做的。這種「震天雷」是一隻裝滿火葯的鐵罐子用投石機發射的，現在的鐵罐只裝了一部分火葯，而從噴射口發出炮彈。後來歐洲的火炮則用若干鐵條箍成筒形，但是不久便採用澆鑄方法，先是用銅，後來就改用鐵。

中世紀末期的印刷術和火器，與青銅時代末期發明字母和鑄鐵所產生的影響很相近。印刷術，和字母的發明一樣，提高了人類的文化水平，並使歷代積累下來的人類文明記錄能更廣泛轉播。它促進了地方性文獻和工藝文獻的興起，工匠在歷史上第一次把他們這一行業世代相傳的有價值的經驗記載下來。印刷術使《聖經》更加容易被人們弄到手，使他們能夠如宗教改革家所建議的那樣，根據自己對《聖經》的體會尋求宗教真理，從而有助於新教徒宗教改革運動的興起。

火葯與火器結束了披甲武士的時代和他們的設防城堡，就如同鐵武器淘汰了青銅時代的武士和他的戰車、銅劍一樣。可是火器開頭並沒有鏟除人的好戰性，因為大炮摧毀了瑞士的方形陣，而這種方形陣直到十六世紀為止對騎士還是一種有效的應付方法。再者，當時火葯製造和熔鑄大炮的控制都操在王侯手裡，而軍事力量也集中在這些人手裡。這一來，火器的發展就促進了十六世紀和十七世紀擁有絕對權力的王朝的興起。

中世紀不但出現了新工藝的發展，也出現了手工業技巧上的進步和手工業的分化。機械時鍾出現於十三世紀。根據記載，在公元 1232 年至公元 1370 年之間，有三十九座時鍾被造了出來。這些最初製成的機械鍾既大且重，而且製作粗糙，只用於大型公共建築、修道院或者教堂。但是造鍾的技巧進步的很快，到了十六世紀時，紐倫堡就造出懷表來了。同樣，再建築上，地板面積和周圍支壁總橫切面的比例在中世紀也由四比一增加到八比一，表明在節省建築材料和建築技巧上都有所進步。隨著這類技巧的精練化出現的是手工藝的分化。工程師、工具製造者和車匠、鐵匠分家了，雕刻家、畫家和石匠、裝飾工分家了。專業手工藝人中技巧比較高明的能夠讀書識字了，並能把他們的技藝經驗記載下來；到了後來，這些人還吸取了學術傳統中的一些學識，對近代科學的發展作出了貢獻。

遠從公元 1250 年起，我們就有了磚瓦匠大師維拉·德·奧尼古爾（ Villard de Honecourt ）的筆記。他到處游歷，在蒙古人侵略之後去匈牙利重建教堂，並把自己看到的事物記了下來。他畫的生物非常真實，而且是根據觀察來的，他特別指出他的獅子是根據活獅子畫的，不過他的獅子圖仍然是紋章上看到的那種模樣。另一方面，那些學者們畫的動植物則是從早期的稿本上臨摹來的，所以真實性很快就喪失，生物學插圖成了形式主義和公式化的了。一部約在公元 550 年寫的法文《草木志》里象草莓的植物，經過多次傳抄而不參考植物本身，在公元 1050 年的一部《萊茵草木志》里看上去倒比較象黑莓了。

表現手工藝傳統價值的最早的著作，是一部關於繪畫的手冊，這是佛羅倫薩派畫家詹尼尼（ Cennini ）於公元 1500 年前後用義大利方言寫的。在這部書里，開始出現了一種實驗態度，因為詹尼尼敘述了怎樣製造顏料和繪畫技巧。作者聲稱他將「記下經他親手做過的事情」。在詹尼尼的手冊里，行會傳統感很突出。他告訴我們，他寫這部書的目的是為了向他的老師們致敬，並使從事這門行業的學徒們受益。

詹尼尼建議的主題又為後來的手工藝作者發展了。哥特式建築大師馬梯阿斯·勞立沙（ Mathias Roriczer ）於公元 1480 年寫了一部建築學的書，在書中列出一些他自己發明的幾何構造式樣。他寫這部書的目的比詹尼尼的還要廣泛，不僅僅為了改進自己這門手藝，而是為了「把任何需要做得好些的事情做得更好些，並矯正和說明各種藝術」。但是這種評價是不合於學術傳統的，因為經驗考察在學術上不受到重視，而古代的自然哲學體系則被認為是人類智慧的最高成就。

最後，到了文藝復興時期的藝術家而兼工程師的那些人問世時，我們就看見手工藝傳統中那些比較熟練而且有才能的人把學者們的學問都吸收過來了。波提切利（ Botticelli ，公元 1444 － 1510 ），丟勒（ D ü rer ，公元 1471 － 1528 ），邁克爾·安吉洛（ Michael Angelo ，公元 1475 － 1564 ）和列奧納多·達·芬奇（ Leonardo da Vinci ，公元 1452 － 1510 ）這些藝術家全都通過了解剖的實踐，研究了人的生理構造。波提切利和丟勒研究了光學，丟勒制定了圖畫上比例法則而丟勒和列奧納多又觀測了天體；列奧納多的活動范圍還涉及當時已知的好多門科學和工藝。

手工業在這時候的分化程度可能講得過頭一點，因為多數的文藝復興時期的藝術家都仍舊通曉好幾個方面。列奧納多·達·芬奇不但是畫家和雕刻家，也是個發明家和土木兼軍事的工程師。文藝復興時期藝術家的興趣是多方面的，所以他們的活動具有一種無所不包的性質。也許是因為這個緣故，所以他們的工作沒有一定目標而且多少不夠踏實，而他們也沒有作出什麼重要的科學發現。

可是他們的確發展了科學方法上的經驗主義一面。阿爾布萊希特·丟勒在公元 1525 年出版了一本幾何學著作，他在書中提到，由於多數的日耳曼畫家不大懂得幾何學，所以他寫這本幾何學，使畫家讀了這書之後「不但能有一個好的開始，而且通過日常實踐對幾何學理解得更好些；他將會進一步鑽研並且找到比我現在指出的更多的東西。」

列奧納多·達·芬奇對科學方法上的經驗主義一面，體會得還要充分。在一段論科學方法的註解里，他寫道：

「在研究一個科學問題時，我首先安排幾種實驗，因為我的目的是根據經驗來決定問題，然後指出為什麼物體在什麼原因下會有這樣的效應。這是一切從事研究自然界現象所必須遵循的方法……」

「我們必須在各種各樣情況和環境下向經驗請教，直到我們能從這許多事例中引伸出它們所包含的普遍規律。這些規律有什麼用處呢？它們將引導我們對自然界作進一步的研究和進行藝術創造。它們防止我們自欺欺人，使我們不至於向自己保證取得那些得不到的結果。」

後來那些屬於學術傳統的人也發展了科學方法的經驗主義一面，並對經驗過程在科學上的地位取得類似看法。但是達·芬奇的這段話要比他們早好長一段時期。不過，那些學術界人士創立了文藝復興時期工匠們所沒有能夠提出的新科學思想，並且賦予數學方法以科學上應有的地位。

㈦ 發明潛水艇的故事

18世紀70年代，美國人D.布希內爾建成1艘單人操縱的木殼艇「海龜」號，通過腳踏閥門向水艙注水，可使艇潛至水下6米，能在水下停留約30分鍾。艇上裝有兩個手搖曲柄螺旋槳，使艇獲得3節左右的速度和操縱艇的升降。艇內有手操壓力水泵，排出水艙內的水，使艇上浮。艇外攜一個能用定時引信引爆的炸葯包，可在艇內操縱系放於敵艦底部。1776年9月，「海龜」號潛艇偷襲停泊在紐約港的英國軍艦「鷹」號，雖未獲成功，但開創了潛艇首次襲擊軍艦的嘗試。
潛艇發展至此，一直是由人力推進的，因此限制了潛艇的發展。而此時，蒸汽機已經發明並被應用到了鐵路運輸和水面艦船上。蒸汽機在潛艇上的應用，推動了潛艇動力裝置的發展，再加上潛艇設計者的不斷努力，終於出現了以機械為動力的現代潛艇。
18世紀末到19世紀末是潛艇研製的重要時期。1801年，美國人R.富爾頓建造的「鸚鵡螺」號潛艇，艇體為鐵架銅殼，艇長7米，攜帶兩枚水雷，由4人操縱。水上採用折疊桅桿，以風帆為動力。水下採用手搖螺旋槳推進器推進。19世紀 60年代，美國南北戰爭中，南軍建造的「亨利」號潛艇長約12米，呈雪茄形，用8人搖動螺旋槳前進，航速4節，使用水雷攻擊敵方艦船。1864年2月17 日夜，「亨利」號用水雷炸沉北軍戰艦「豪薩托尼克」號，首創潛艇擊沉軍艦的戰例。1880年9月，中國在天津建成第一艘潛艇，艇體形如橄欖，水下行駛，十分靈捷，可於水下暗送水雷，置於敵船之下。
早期的潛艇都是使用人力推進的，航速很慢。1863年，法國建造了「潛水員」號潛艇，使用功率58.8千瓦（80馬力）的壓縮空氣發動機作動力，速度為2.4節，能在水下潛航3小時，下潛深度為12米。1886年，英國建造了「鸚鵡螺」號潛艇，使用蓄電池動力推進，航速6節，續航力約80海里。1897年，美國建造了「霍蘭」Ⅵ號潛艇，水面使用33千瓦（45馬力）的汽油機動力裝置，航速7節，續航力達到1000海里；水下使用電動機為動力，航速5節，續航力50海里，這是潛艇雙推進系統的開端。
早期潛艇使用的武器，主要是艇體上掛帶的定時引爆炸葯包或水雷。1866年，英國人R.懷特黑德製成第一枚魚雷。1881年，T.諾德費爾特和G.加里特建造的「諾德費爾特」 號潛艇，首次裝備魚雷發射管；同年，美國建造的「霍蘭」Ⅱ號潛艇安裝有能在水下發射魚雷的魚雷發射管，這是潛艇發展史上的一項重要發展。
早在19世紀50年代，法國海軍的一名工程師就提出了改裝機械動力潛艇的建議，許多人也進行了這方面的嘗試。
1863年，法國建成了一艘「潛水員」號潛艇。艇體模仿海豚的外形設計，長42.67米，排水量420噸。使用一部功率為59千瓦（80馬力）的蒸汽機作動力，速度為2.4節，能在水下潛航3小時，下潛深度為12米。由於「潛水員」號採用了蒸汽機作動力，尺寸超過了當時所有的潛艇，成為了20世紀之前最大的一艘潛艇。雖然「潛水員」號潛艇的動力裝置有了質的飛躍，但它卻受當時設計水平的限制，當增加壓載使其浮力等於零時，潛艇下潛就失去了控制，水下航行的穩定性很差。另外，潛艇在水下航行時需要大量的空氣，而這在當時幾乎是無法解決的問題。於是，「潛水員」號最終以失敗而告終。
蒸汽機作為潛艇的動力失敗後，潛艇設計師們不得不另闢蹊徑，為潛艇尋找更好的動力裝置。1886年，英國建造了一艘使用蓄電池動力推進的潛艇（也被命名為「鸚鵡螺」號）成功地進行了水下航行，航速為6節，續航力約80海里。從此，電動推進裝置為潛艇的水下航行展現了廣闊前景。
但對現代潛艇的發展作出過最大貢獻的，當屬美國潛艇設計師――約翰·霍蘭。
約翰·霍蘭1841年出生在愛爾蘭利斯凱納鎮，父親是英國海岸警衛隊的一名雇員。父親的職業使霍蘭從小就對海洋及戰艦充滿了好奇。中學尚未畢業時，父親不幸病故，年輕的霍蘭被迫結束學業，到一所學校擔任理科教員，以挑起家庭生活的重擔。在此期間，霍蘭一邊工作，一邊設計潛艇。1873年，霍蘭辭去了教師工作，帶著他的潛艇設計圖紙到了美國。在美國，他一邊在一個都教會學校教書，一邊完善著他的潛艇設計圖。
1875年，霍蘭將建造新型潛艇的計劃送交美國海軍部。但是，美國海軍對3年前支付5萬美金建造的一艘名為「智慧之鯨」的小型手操潛艇的沉沒仍然記憶猶新，因此斷然拒絕霍蘭的計劃。遭到拒絕的霍蘭卻沒有因此而卻步，他很快就得到了流亡美國的由愛爾蘭一些革命者組成的「芬尼亞社」的大力資助。在「芬尼亞社」的支持下，經過3年時間的努力，霍蘭終於在1878年將自己的第一艘潛艇送下了水。
該潛艇被命名為「霍蘭－Ⅰ」號，是一艘單人駕駛潛艇。艇長5米，裝有1台汽油內燃機，能以每小時3.5海里的速度航行。但由於潛艇水下航行時內燃機所需空氣的問題沒有解決，故潛艇一潛入水下發動機就停止了工作。雖然這是一艘不成功的潛艇，但霍蘭卻在它的身上積累了經驗，為下一步建造新的潛艇打下了基礎。
這時，「芬尼亞社」對霍蘭的潛艇研製提出了要求：所建造的潛艇，大到足以能有效地進行作戰，小到使其能夠塞進特製的商船船艙。這種商船要求可以裝成民船的模樣橫渡大西洋。當遇到敵艦後，特殊商船將潛艇放出以攻擊敵人。按照這一特殊要求，1881年，霍蘭建造成功他的第二艘潛艇，命名為「霍蘭－Ⅱ」號（也稱「芬尼亞公羊」號）。該艇長約10米，排水量19噸，裝有一台11千瓦的內燃機。為解決縱向穩定性問題，霍蘭為潛艇安裝了升降舵。同時，他還在艇上安裝了一門加農炮，使得「芬尼亞公羊」號潛艇既能在水下發射魚雷，又能在水面進行炮戰。「芬尼亞公羊」號的建成給公眾以極大的鼓舞，在潛艇發展史上也被認為是一個重要的里程碑。
19世紀80年代末期，潛艇的發展引起了更多國家的興趣。1893年，長約45.7米、排水量為266噸的「古斯塔夫·齊德」號潛艇在法國下水了。它以電動機帶動螺旋槳推動。在當時各國所出現的潛艇中，它是最先進的一艘。
「古斯塔夫·齊德」號潛艇的成功促使霍蘭更加努力了。但就在霍蘭全力以赴投入他的第三艘潛艇製造之中時，「芬尼亞社」的一些成員對霍蘭無終止的試驗喪失信心，並在一天黑夜將「芬尼亞公羊」號以及建造中的第三艘潛艇偷偷地運走了。從此，霍蘭與「芬尼亞社」分道揚鑣。
失去了「芬尼亞社」的資助，霍蘭只得暫時停下潛艇的研究而到一家汽槍公司擔任了描圖員的工作。但是不屈的科學家永遠不會為困難所嚇倒。在朋友們的大力支持下，他興辦了「肛魚潛艇公司」。這時他與炮兵上尉扎林斯基合作，又建造了他的第四艘潛艇「扎林斯基」號。1886年，當「扎林斯基」號建成下水時，因滑道倒塌而全艇被毀。「扎林斯基」的失敗，反而使霍蘭有了暫時的喘息餘地。
幾乎就在霍蘭失敗的同時，西班牙卻有一個名叫艾薩克伯爾的海軍上尉於1889年設計了一艘由時機推進的潛艇。不幸的是，因為艾薩克伯爾與上司不和，其上司竟然不顧國家利益而否定了他的計劃。
美國政府得知這一消息後，為了在與西班牙的競爭中取勝，由海軍部於1893年舉辦了一次潛艇設計大賽。霍蘭大這次大賽中技壓群芳，榮登榜首。大賽的勝利使霍蘭於1895年接到了製造一艘潛艇的定貨單，並從美國海軍部得到了15萬美元的經費。於是霍蘭又開始了他的第五艘潛艇的設計。
為了建造一艘像樣的潛艇，霍蘭從一開始就注意解決那些潛艇史上阻礙潛艇發展的問題。為此，他反復研究並數易方案，終於建成了他的第五艘潛艇――「潛水者」號。該艇長26米，擁有水面航行的推進裝置——蒸汽機動力裝置和水下潛航的推進裝置——電動機。 「潛水者」號由此成為了潛艇雙推進系統的鼻祖。但是，美國海軍部出於戰爭的需要，在「潛水者」號建造期間，就要求霍蘭能夠使「潛水者」號用於水面作戰。但霍蘭卻認為，按照這種要求是不會製造出滿意的潛艇的。於是，霍蘭放棄了「潛水者」號的建造工作，歸還了海軍部的經費，開始用自己的錢來設計建造一艘新潛艇。
1897年5月17日，時年56歲的霍蘭終於成功地製造出了「霍蘭－Ⅵ」號潛艇。該艇長15米，裝有33.1千瓦（45馬力）汽油發動機和以蓄電池為能源的電動機，是一艘採用雙推進的最新潛艇。在水面航行時，以汽油發動機為動力，航速可達每小時7海里，續航力為1000海里。在水下潛航時，則以電動機為動力，航速可達每小時5海里，續航力50海里。該艇共有5名艇員，武器為一具艇首魚雷發射管（有3枚魚雷）和2門火炮（向前、向後各1門），火炮瞄準靠操縱潛艇艇體對准目標。該艇能在水下發射魚雷，水上航行平衡，下潛迅速，機動靈活。這是霍蘭一生中設計和建造出的最後一艘潛艇。為了紀念這位偉大的先驅者，人們將其稱為「霍蘭」號。雙推進系統在該艇上的運用，使這艘潛艇取得了潛艇發展史上前所未有的成功，從而奠定了霍蘭作為「現代潛艇之父」的地位。
但是霍蘭的成就並沒有給他本人帶來任何好處。由於美國海軍部一些官員的偏見和挑剔，這艘潛艇不僅未被海軍部採用，反而使這位大發明家受到了惡毒的嘲諷。無情的打擊使時年63歲的霍蘭憤然辭職。從此，一代潛艇巨匠被迫停止了其心愛的事業，並最終因肺炎病逝，終年73歲。
盡管「霍蘭」號潛艇取得了輝煌的成就，但在19世紀末20世紀初，法國在潛艇這一領域也同處領先地位。1899年，由法國科學家勞貝夫於設計的「納維爾」號潛艇在法國下水。
「納維爾」號與其他潛艇不同處在於，該艇在其內殼之外又包上了一層外殼。這使得「納維爾」號既有一個酷似魚雷艇似的外殼，又有一個按照潛艇要求設計的內殼，艇員及所有裝備都裝在耐壓的內殼之中。內外殼之間的空間被充作壓載水櫃，並以此控制潛艇下潛和上浮。當該艇排除壓載水櫃中的水之後，即可像魚雷艇一樣具有良好的適航性，使得其水面航行的速度達每小時11海里，續航力為500海里；當壓載水櫃中注滿水之後，「納維爾」又將與早先潛艇一樣，它的水下短距離航速可達每小時8海里，即使在水下航行數小時，其水下航速也可達每小時5海里。
不過，也有一種意見認為，雙層殼體結構並非起源於「納維爾」潛艇，而是由美國青年西蒙·萊克首創。19世紀90年代，西蒙·萊克由於受了法國著名科普作家儒勒·凡爾納的科幻小說《海底兩萬里》的影響，單槍匹馬地投入到潛艇的研究之中。
萊克從親戚那裡借來一筆錢，經過努力，於1893年建成了他的第一艘潛艇——「小亞古爾爸爸」號。「小亞古爾爸爸」號也許是潛艇史上自「海龜」艇以來最不像樣的潛艇。它看上去像一個特大的木櫃子，長4.2米，高1.5米。艇體以松木板內襯帆布墊建造而成。艇體上方有個小艙蓋，艇底安有三個木頭輪子（前面一個，後面兩個）。輪於是由手搖曲柄帶動行走的，「小亞古爾爸爸」艇與其他潛艇相比獨具匠心。它沒有用於注排水的羊皮口袋或水泵、水箱等，而是採用裝載足夠重的壓載物使之沉到海底，接著在海底用輪子滾動推進，如果要上升到海面，只要把壓載物拋掉，艇體即可上浮。
不過，萊克最初建造潛艇並非為了軍事目的，而完全是被迷人的海底生物所吸引。他從建造「小亞古爾爸爸」一開始，就想到能從潛艇中走出來，以便採集海底生物。所以他在潛艇中安裝了空氣壓縮設備，並設置了一個空氣閘艙。萊克使壓縮空氣設備所產生的空氣壓力與艇外海水壓力相等，這樣打開空氣閘艙的艙門，人們便可以穿著潛水服從艇中走出來，而海水卻不會涌進閘艙。人們將這種使海水不能涌進艇內而人能從艇的艙口自由進出的閘艙門叫做氣門或水門。在氣門的幫助下，萊克和他的夥伴，在迷人的紐約灣海底，採集了大量的海洋生物，度過了許多愉快的時光。
之後，萊克開始對「小亞古爾爸爸」號不斷地進行改裝，並於1897年完工。改裝後的潛艇命名為「亞古爾」號。該艇無論在水上或水下航行，都由一台22千瓦（30馬力）的汽油發動機來推動前進。由於汽油發動機工作時需要空氣，所以萊克在艇上裝有可伸出水面的吸氣管和排煙管，同時取消了固體壓載物，而用壓載水箱來帶動潛艇的沉浮。為了改善潛艇的適航性，萊克又在吸氣管和排煙管外包上一層外殼，使「亞古爾」號外形類似於現代潛艇上層建築（即潛艇的指揮台）的第二層艇殼。經過改裝後的「亞古爾」號潛艇的上浮與下潛都是較為穩定的，並能在一個適當的深度上將內燃機水下工作時所用的通氣管伸出水面，從而延長了潛艇水下滯留時間。
1898年，「亞古爾」號潛艇僅靠自身的動力，從諾福克航行到了紐約，成了第一艘在公海遠航的潛艇。萊克的第二艘潛艇「保護者」號也於1901年下水。他很想將潛艇奉獻給自己祖國，用於對敵作戰。萊克潛艇的最大特點就是艇員可以在水下自由出入潛艇，因此完全可派人進行水下作戰、掃雷和佈雷。但美國海軍部卻拒絕了萊克的好意。萊克只好到國外去尋求他自己的位置，從而埋沒了一代潛艇發明家的才華。
19世紀的最後10年中，潛艇已成為至少是具有潛在威懾力量的武器了。但是由於當時的英國、美國等海軍大國對潛艇仍持懷疑態度，總認為潛艇只不過是弱小國家用於偷襲的武器，為此阻礙了潛艇的發展。但是，當1898年法國的「古斯塔夫·齊德」號潛艇用魚雷擊沉了英國戰列艦「馬琴他」之後，英國人終於醒悟了，強烈要求英國政府趕快行動，以抗衡法國人正以驚人速度建造潛艇的海上新威脅。同樣德國和俄國也在無意之中領悟到潛艇可能將成為一種實用性武器而投入到建造潛艇的熱浪中。在第一次世界大戰前幾年的時間里，潛艇終於愈造愈大，愈造愈好，並且以前所未有的速度增加著。但是由於潛艇發展到此時，仍然開不快、行不遠，魚雷帶得又很少，更因為不能在水下長期潛航，所以，它所擔負的只能是保護本國海岸、在基地附近的巡邏的任務。
20世紀初，潛艇裝備逐步完善，性能逐漸提高，出現具備一定實戰能力的潛艇。這些潛艇採用雙層殼體，具有良好的適航性，排水量為數百噸，使用柴油機－電動機雙推進系統，水面航速約10～15節，水下航速6～8節，續航力有明顯提高；武器主要有火炮、水雷和魚雷。第一次世界大戰前，各主要海軍國家共擁有潛艇260餘艘，成為海軍重要作戰兵力之一。