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走进巴黎工艺博物馆:发现科技与艺术之美

2024/6/4    来源:e-works    作者:e-works  姚强      
关键字:工艺博物馆  
博物馆作为展示一个国家、一个民族历史文化艺术成果的重要窗口,在保护和传承人类文明上发挥着重要作用,它不仅满足于让我们欣赏物品,而是努力解释这些物品的起源和功能,然后建立它们与社会演变的联系。2024年4月21日,e-works第十三届德法工业4.0考察团走进位于法国巴黎的工艺博物馆,参观了解人类历史上的重大发明创造,追溯科技进步和演变的历程。
       博物馆位于巴黎第三区,建筑最初是中世纪的圣马丁德尚修道院。1794年,在格雷古瓦神父的推动下,改成了工艺博物馆,是世界上最古老的科学和技术博物馆之一,现附属于法国国立工艺学院。

       如果说卢浮宫展示了文化艺术的源远流长,那么巴黎工艺博物馆则彰显了科学技术的日新月异。这里汇聚了2400多项发明,展品总数超过9万件,跨越了科学仪器、材料、能源、机械、通讯、建筑、交通7大领域。这里的每一件展品都是人类科学与艺术、智慧与生活的结晶,它们不仅记录了法国在科技发展和创新方面的辉煌历程,而且为参观者开启了一扇通往发明创造者世界的大门。

巴黎工艺博物馆

巴黎工艺博物馆

       博物馆共三层,分别珍藏着人类从蒸汽时代到电气时代,再到信息时代的科学与技术发展的宝贵遗产。从古代的天文观测仪器到第一次工业革命时期的蒸汽机,再到第二次工业革命时期的汽车、飞行器等,它们是人类对自然法则的不懈探索的见证,让我们深刻感受到科技是如何在积累和沉淀中逐渐崭露头角,推动着文明的进步。

穿越时空的“仰望天际”

       踏入博物馆,一件件兼具历史沉淀和科技创新的文物跃然眼前。馆内那些来自不同地区、不同时期的天文仪器,它们独特的设计和精致的工艺,无声地讲述着各自时代与地域的独特故事。站在这些珍稀的天文仪器前,仿佛可以穿越时空,感受到古人对浩渺星空的敬畏和对科学真理的探求之情。

       星盘,作为古代天文学中不可或缺的测量工具,它不仅能够追踪星体的移动,还能够像指南针一样为人类指明方向。这一卓越的发明最早可追溯至古希腊人托勒密,他不仅是一位杰出的数学家,还在天文学、地理学、占星学领域均有建树。托勒密的设计通过阿拉伯哈里发建立的科学院广泛传播至世界各地。值得一提的是,托勒密也是“地心说”天文体系的创立者。

古代星盘

古代星盘

       天球仪,作为一种精妙的天球模型,它不仅展现了天体坐标,还能模拟天体的视运动。在古代,这些复杂的仪器多由欧洲的钟表匠精心打造。在那个“地心说”占据主导的时代,天球仪的设计以地球为中心,外围则标注了十二黄道星座等天体现象,行星绕地轨道最初也是圆形。尽管天球仪是科学的化身,但有趣的是,当时的匠人会在其上雕刻十字架,象征着宗教的至高无上。

古代天球仪

古代天球仪

“神机妙算”的机械计算器

       博物馆里的帕斯卡计算器,作为古董机械计算器的鼻祖,它不仅是法国人的骄傲,也是技术史上的一个里程碑。这台计算器外观精美,设计精巧,是世界上第一台能够自动进位的机械式计算器。它的出现向世人展示了机械装置替代人脑进行思维和记忆的可能性,从而在欧洲掀起了一股“制造思维工具”的创新浪潮。

       这台计算器由法国天才布莱斯·帕斯卡于1642年发明,年仅19岁的他为了协助作为诺曼底监察官的父亲处理账目,巧妙地运用齿轮传动原理,创造了这一装置。这台机器包含了8个齿轮,每个齿轮上都刻有从0到9的数字。右边第一个齿轮代表个位数,当进行加法运算时,需要先在齿轮上拨出一个数,然后根据第二个数字在相应齿轮上转动对应的刻度。如果某一位的数字之和超过9,计算器便能自动通过齿轮进位,最终的计算结果会在面板上的读数区显示。

世界上第一台机械式计算器--帕斯卡计算器

世界上第一台机械式计算器--帕斯卡计算器

       在博物馆中,一件黑色、外观似胡椒磨具的装置格外引人注目,这便是著名的科塔计算器。它由犹太人库特·赫兹斯塔克于1943年设计,被誉为世界上第一台可单手操作的机械计算器。科塔计算器圆柱形设计,顶部配有一个曲柄,整体高度大约10厘米,其独特的外形被人们打趣的称为“胡椒磨”。它不仅能够执行加减乘除四则运算,还具备开方功能,计算精度达11位有效数字以上。科塔计算器代表了西方机械技术的巅峰,被称为“人类文明的瑰宝”和“技术奇迹”。

世界上第一台手持机械计算器--科塔计算器

世界上第一台手持机械计算器--科塔计算器

矿工之友:蒸汽提水机

       在第一次工业革命的浪潮中,蒸汽机的发明与应用无疑是最为耀眼的技术突破。在瓦特对蒸汽机进行重大改良之前,英国军事工程师萨弗里就已经开始了将蒸汽能量转换为机械动力的探索。1698年,萨弗里成功发明了世界上第一台付诸实用的蒸汽提水机,专利名为“矿工之友”。这台提水机包含两个蛋状容器,通过喷水使容器内蒸汽冷凝形成真空,利用大气压力将矿井底部的积水吸入容器,随后蒸汽压力又将水推出容器,通过这种循环往复的过程,实现了连续排水。虽然“矿工之友”在汲水深度、蒸汽压力方面存在局限性,但为后来的蒸汽机改良和工业革命的推进奠定了基础。

世界上第一台付诸实用的蒸汽提水机

世界上第一台付诸实用的蒸汽提水机

历史上的汽车先驱

       当人类不再依赖人力和畜力从事生产活动,并且变得越来越“力大无穷”时,人们征服自然的雄心和激情便与日俱增了。在1769年,法国工程师居纽开创性地将蒸汽引擎应用于车辆,发明了世界上第一辆自我驱动的蒸汽动力三轮汽车,这辆车被命名为“卡布奥雷”,其初衷是为了牵引军队的火炮。然而不幸的是,在首次试车中,由于控制不当,这辆车被撞毁,从而创造了人类历史上的第一次机动车事故。

       博物馆中所收藏的是居纽制作的第二辆蒸汽汽车,它的造型同第一辆车一样,类似于没有马匹的欧洲中世纪马车,其车长7.32米,宽2.2米,前轮直径1.28米,后轮直径1.5米。车架前端装有一个梨形的大锅炉,行驶时依靠前轮来控制方向,每行驶12至15分钟需停车加热5分钟,平均时速为3.5至3.9公里,最大负载为5吨。尽管这辆车从未正式使用,但它不仅是技术革新的见证,也是人类探索机械动力无限可能的象征。

世界上第二辆蒸汽驱动的三轮汽车

世界上第二辆蒸汽驱动的三轮汽车

人类的飞翔梦

       在博物馆二楼的走廊,引人注目的是一架“蝙蝠飞机”,这是法国工程师克雷蒙特·阿格涅·阿德尔于1897年发明的“飞行Ⅲ”号飞行器。它净重258千克,拥有酷似蝙蝠翅膀的机翼、类似收纳箱的机身和形似鹅毛的螺旋桨。机身内装有2台独立的20马力蒸汽发动机,各自驱动2具4叶螺旋桨,以相反方向旋转。蒸汽锅炉为发动机运转提供所需的蒸汽,并将压缩后的热蒸汽通过2根蒸汽导管输送到螺旋桨的驱动轴。机身上方的水冷式冷凝器,利用飞行时的冷空气将热蒸汽快速冷却形成水,然后回流到蒸汽锅炉内循环使用。

       遗憾的是,由于蒸汽发动机不足以提供自身飞行的动力,这只“大蝙蝠”最终因强风和地心引力的作用而未能成功飞行。然而,法国人并未回避这段历史,反而将其置于博物馆最显眼的位置,记录着人类航空史上的曲折之路。这种做法或许正体现了对创新失败的宽容和尊重的态度,以及对探索未知的坚持和肯定。

“蝙蝠飞机”--飞行Ⅲ号

“蝙蝠飞机”--飞行Ⅲ号

化学之父的实验室

       博物馆三楼陈列着量热计、气压计、凹面镜、气量计、天平和巴本锅,以及众多精美的瓶瓶罐罐,这里是拉瓦锡实验仪器的展台。这些纯手工打造的实验装置和仪器,不仅展现了惊人的工艺之美,更是化学科学早期探索的见证,它们使得各种化学反应过程得以被揭示和理解。

       法国贵族拉瓦锡,也是杰出的化学家和生物学家,被誉为“近代化学之父”。他首次提出了“元素”的定义,并在1789年发布了第一个现代化学元素列表。他倡导并改进了定量分析方法,并用其验证了质量守恒定律。拉瓦锡参与了度量衡单位的统一和标准化工作,在他的推动下,1791年建立了米制单位制,这成为今天国际单位制的基础。

       更重要的是,拉瓦锡预测了硅的存在,发现了水的成分,给出了氧与氢的命名,并创立了氧化说以解释燃烧等实验现象,并指出动物的呼吸实质上是一种缓慢的氧化过程。但悲剧的是,由于他的本职是一位税务官,在法国大革命期间,拉瓦锡被错误地定罪,并最终送上了断头台。尽管他后来得到了平反,但正如拉格朗日曾经惋惜的那样:“他们只一瞬间就砍下了这颗头,但再过一百年也找不到像他那样杰出的脑袋。”

世界上第一个化学实验室

世界上第一个化学实验室

拉瓦锡亲自设计的气体体积测量装置--气量计

拉瓦锡亲自设计的气体体积测量装置--气量计

       从探索宇宙奥秘的天文仪器,到精密复杂的机械计算器;从服务于矿井的“矿工之友”,到开创汽车时代的汽车先驱;从现代化学元素的发现,到创新的“蝙蝠飞机”,博物馆里的每一件展品都令人目不转睛,赞叹不已。这些精美而复杂的文物,不禁让人对旧时代工业设计的精巧与美感啧啧称赞。

       此次参观巴黎工艺博物馆,我们深刻感受到无数先贤毕其一生,进行了大量勇敢的探索与实践。虽然这些古老的装置和仪器已经不再活跃于历史舞台,但它们所代表的文化和孕育的科学知识,让我们流连忘返。他们大胆创新的精神,更是值得我们钦佩和学习。

后记

       福楼拜曾说过:“科学与艺术总在山顶重逢”。博物馆让科技与艺术并不只停留在文字资料中,在于一个又一个鲜活具体的物件,更在于其背后人类文明的发展与进步。在这里,我们不仅见证了人类智慧和才能的辉煌,也目睹了科技变革与进步的壮阔历程,这些展品不仅启发我们深思,更激励着人们持续创新。

       博物馆珍藏的其他经典

古代帆船

古代帆船

马莱式蒸汽机车

马莱式蒸汽机车

蒸汽机提供动力的轮毂加工车间模型

蒸汽机提供动力的轮毂加工车间模型

不同年代的自行车

不同年代的自行车

不同时代的缝纫机

不同时代的缝纫机

世界上第一台柴油发动机

世界上第一台柴油发动机(德国机械工程师狄塞尔1897年发明)

爱迪生发明的留声机

爱迪生发明的留声机

原始的电灯泡

原始的电灯泡

世界上第一部电话

世界上第一部电话
责任编辑:程玥
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