新月沃地的科学
关于古代人，你需要记住的是他们极其富有智慧，完全超出了你的想象。你曾经思考过纸张是怎么诞生的吗?谁制造了世界上第一个钟表?谁发明了指南针或者放大镜？如果你曾经问过自己这些问题，但却不知道去哪里寻找答案，那么加入我们的“时空旅行团”，踏上前往“过去”的旅程，和那些伟大的古代发明家一起分享他们了不起的科学创意——应该是个挺不错的选择!
在这次神奇的旅行中，你不仅会体验到穿梭时光 时那种风驰电掣般的感觉，了解历史与科学之间的联系，还将亲自参与研究一些最最重要的古代科学发明。既有希腊的灯塔，罗马的桥梁，印第安人的独木舟，还有中国的冰淇淋和埃及的胶水……可以出发了!深呼吸，然后按下“Start”按钮。祝你好运，旅途愉快!
着陆在两条河流这间
位于两条伟大的河流——底格里斯河和幼发拉底河之间的新月形地区(现归属于中东地区)，是世界上最早的文明发源地之一。由于两条河的河水使得该地区特别造合种庄稼，这里后来就成了广为人知的“新月沃地”。
公元前3500年，世界上最早的城市兴建于此——嗯，正是我们旅行的首站：美索不达米亚。在那里居住着古代的苏美尔人、巴比伦人、腓尼基人和一些闪米特人部落等等。你准备好向他们问好了吗？
杰出的美索不达米亚人发明了车轮和轮轴，并制造了史上最早的有轮推车。此外，他们还发明过肥皂、金属硬币，以及……如果你想了解更多关于美索不达米亚人的发明和发现的话——自己动手去探索吧!
肥皂的发明
第一块肥皂是怎样被发明的，迄今为止还是个谜。不过要说到世界上最古老的肥皂配方嘛，考古学家倒是可以给你瞧瞧他们所发现的——追溯到公元前2800年的陶壶，以及美索不达米亚人刻在陶壶上的，有关如何制作肥皂的方法：用1份油和5.5份碱性植物灰混合形成一种洗涤溶液。老天，这种肥皂的制作原理是什么?它能否起到清洁的作用……试试右边这个实验吧!
一只有螺旋盖的瓶子，一把量匙，一瓶植物油，一瓶洗洁精。
实验步骤：
1．接半瓶凉水。
2．用量匙盛5毫升植物油，倒进瓶子。注意，当植物油进入水中时会发生什么变化?
3．把瓶子盖旋紧，静置在桌上，然后仔细观察发生了什么?
4.旋开瓶子盖，加入15毫升的洗洁精。
5．再把瓶盖旋紧，摇晃瓶子，让水、油和洗洁精融合。
6.把瓶子放在桌上，再观察，又发生了什么?
你发现了什么：
当你把油加入水里时，油会停留在水的表面。
当你摇晃溶液时，水和油一开始会融合在一起，可当你把瓶子放在桌上时，它们会再次分开。
当你在水和油的混合液里加入洗洁精，摇晃瓶子后，油会再次和水融合，但这次等你把瓶子放在桌子上时，大部分的油和水将不再分开。
原来如此：
洗洁精是一种液体肥皂(就跟美索不达米亚人使用的“肥皂”差不多)，而肥皂则是由脂肪、油和一些强碱性化合物混合制成的。组成肥皂的分子很奇特：在分子的一端往往是钠和钾(来自碱性化合物)，它们可以吸收水分但是排斥油脂，被称为“亲水基”：而肥皂分子的另一端是被称为甘油三酸酯的长条原子链(这些来自脂肪和油)，它排斥水分却吸收油脂，叫做“亲油基”。
了解了这些，再通过以上实验，你应该明白肥皂的去污原理了吧：当你把沾有油污的脏衣服浸湿，擦上肥皂，轻轻揉搓……
肥皂分子中的亲水基会溶于水中，亲油基则拼命进入油迹颗粒内，与油污结合。由于肥皂具有既亲水又亲油的两重性，能把原本互不相溶的水和油的分子联系起来，使附着在织物表面的油污或尘土微粒被湿润，渐渐地从衣服上溶解到水中。
此外，揉搓衣服会使肥皂液因渗入空气而产生大量的泡沫，这些泡沫能增加肥皂的表面积和表面张力，让油污更易脱离织物并分散成细小的油滴，跟随肥皂分子进入水中。这时，肥皂分子中的亲油基又会插入到被搓洗下来的油滴里，而亲水基则包围在油滴外面，使它们彼此间再不能结合……现在，你只需要在清水中洗掉衣服上残留的肥皂就大功告成啦!
车轮的发明
我们通常认为车轮是由居住在美索不达米亚城中的苏美尔人在公元前3200年发明的。但事实上，轮子早在这之前就被用于制作陶器了(制陶工人在一个旋转自如的轮子上给泥土坯定型)。
你需要准备：
一枚弯钩螺丝，一支圆规，一块尺寸约为5厘米X10厘米X15厘米的木块，一把弹簧秤，一张硬纸板，一把剪刀，一卷胶带，两根约15厘米长的电线，5根吸管，一瓶胶水。
实验步骤：
1．把弯钩螺丝钉在木块的一端，然后用弹簧秤勾住螺丝。
2.把木块平放在桌子上，拉住弹簧秤的拉头，沿着桌面移动木块。记下弹簧秤上的数字，看看此时移动木块需要多大的力。
3.把4棍吸管摆在桌面上，平行排列，彼此的间距为0.6—1.2厘米。
4.把木块放在排列好的吸管上，再次通过弹簧秤拉动木块。记录好这次牵拉所需的力。
5.用圆规在硬纸板上画4个直径为5厘米的圆，然后用剪刀剪下作为车轮。
6.把剩下的一根吸管剪成两段，用胶带分别黏在木块底部的两端，再给每段吸管中插入一根电线，作为车子的轮轴。
7.用电线穿透圆心，将4个纸车轮固定在轮轴上。
8．再次使用弹簧秤沿桌子拉动木块，并记录这次所需要用的力。比较几次测量结果，用哪种方法拉动木块最省力?
古代人与古代的肥皂
有记载表明，古埃及人会定期在由香油和碳酸钾制成的溶液里面洗澡。古希腊人和古罗马人利用橄榄油和轻石粉(一种火山岩石)制作肥皂。在公元467年罗马帝国衰亡后到17世纪之间，欧洲人洗浴和使用肥皂的数量也随之大大减少。
苏美尔人发明的是最早用在车辆上的轮子。这种轮子制作起来很简单：把两三块厚木板拴在一起，切成圆盘状，然后给圆盘中间挖个洞就行。
苏美尔人用一棍木头做轴，穿过两个沉重的实心木车轮，再加上—个车身，制造出了世界上第一辆手推车。这种原始手推车虽然笨拙，但总好过从前的肩扛手提吧!试试左边的实验，亲手制作一辆升级版的“苏美尔小车”怎么样?
你发现了什么：
把木块放在桌面上滑行最费力。虽然在吸管上滚动能省力些，但木块很快就会从吸管的一头滚到另一头，你必须不断移动吸管才能将木块拉得更远。所以说嘛，还是“木块小车”跑起来省劲儿!
原来如此：
实验中制作的“木块车”之所以很容易移动，是因为它带有吸管与电线做成的轴以及纸板车轮(相当于苏美尔人用木头制成的车轮和车轴)。圆形的车轮围绕车轴在地面上滚动，当一样东西在地上滚动的时候，要比在地面上拖着走省劲多了——摩擦是前进的阻力，滚动摩擦阻力比滑动摩擦阻力小得多!
公元前2000年，人们发明了带轮辐的轮子，并把它装在了战车上。这种轮子不是实心的，而是在轮子中心和轮缘之间穿上一根根木质的横条，使轮子更为轻巧，也更容易转动。
为了增加轮子的承受力，人们还给车轮的外部加上了铜车缘。在公元前265～前221年，中国人发明了独轮手推车——“木牛”，利用这种大型的手推车，即使一个人也能运输沉重的物品啦!
摘自《趣味科学·小哥白尼》2012.3
