弹簧——金属的跃动

《儆醒！》杂志驻加拿大通讯员报导

请想象一下你驾驶汽车通过交通繁忙的道路，当你的脚离开加速器时，毫无反应！加速器依然踏下，车子继续以高速前进。你要作紧急煞掣以额外压力才能及时把车停止。幸而这样的紧急事件极少发生。为什么呢？因为当你的脚不再踏下去时，有一条细小、可靠的弹簧把加速器推回中立位置。

在一个高度机械化的忙碌社会中，我们已把弹簧视为理所当然的东西。可是弹簧在我们日常使用的事物上的确是一个重要角色，从汽车至飞机，从打字机至电算机，从时钟至洗衣机，从捕鼠器至床褥莫不皆然。物体若是机动的，重要的机器在开动时极可能有一个或多个弹簧在操纵机能。

弹簧的起源

虽然我们留意到在被造的生物中有类似弹簧的作用，尤其是以草、植物和树木为然，至于人造的弹簧，也许在远古时候便有了用场，因为那时人已开始铸造铜器和铁器。（创世记4:22）金属弹簧在早期历史（当然不是早到洪水前的时代）在欧洲和亚洲各地均有发现。它们通常是弹簧类型的钩扣，由熟练的工匠用红铜或黄铜打成。看来古人甚至用钩扣作为系结器以系住衣物，与今日的安全别针相类。

人类早期利用弹簧功能的方法之一是在武器上，例如弓。后来又发明较大的弹弩用来把石子或其他弹子射向敌人。这些机器十分庞大。借着突然在大木或在各种纤维搓成的线上松开张力，巨大的弹子遂以大力射出，严重摧毁敌方的堡垒。犹太历史家约西佛斯曾描述罗马人在围困耶路撒冷时所用的弹弩的威力。他说这些弹弩能把重达一他连得的石发射到四分之一哩（0.4公里）远。（罗马时代通用希腊的‘他连得’，约重61.6磅［27.9公斤］。）

圣经也告诉我们，乌西雅王（公元前827-777年）命巧匠作机动武器以防卫耶路撒冷，这些武器能从城楼上射箭发石。圣经没有载明它们以什么力量发射，但极有可能是用某种弹簧操作的（有些弹弩用抵消平衡重量发射）。——历代志下26:15。

随着石弩的发展，弹簧发挥了更精良的作用，石弩可把弹簧力量贮藏或保留起来以待扳机发射，它的确是破坏力极强的武器。

计时器的弹簧

人渴望知道时刻对我们今日所知的弹簧的发展担任重要角色。虽然历史的证据不一，但许多人相信机器时钟在公元1000年之后不久即告面世，它们是用重量而非弹簧发动的。这些时钟通常见于修院或教堂里。

可是，早在十四世纪初期，钟表制作者已开始用弹簧作为计时器的动力来源。早期工匠继续改善弹簧的品质和设计，因此在十八世纪一般的钟表均以平卷弹簧作为发条。由于计时器的准确有赖于他们所用的弹簧的品质，因此早期的钟表制作者往往兼制弹簧。渴望制成较好的弹簧激励他们实验各种制钢方法。结果发展了合金精钢，造成了品质更佳的弹簧和更准确的计时器。

制弹簧所用的物质

今日据估计有50种以上的合成物质和合金可供弹簧制作者所用。弹性极强的铁线可制廉价而实用的床褥弹簧。可是，同样的物质却不能选用作汽车机器的活门弹簧，因为热力、压力和疲累很快便会毁坏普通弹簧。这样，弹簧制作者遂选用一种耐力极强的油炼合金线作弹簧。有些弹簧可以抵受华氏1,100°（摄氏593°）的高热。现代飞机和太空船所需用的弹簧合金可以抵受气温的剧烈改变。

电动马达和我们所享受的许多现代家庭电气用品的发明也造成对导电体弹簧的需求。适合这种用途的普通物质是磷光青铜和黄铜线。这些铜线通常比其他物质弹力较低。此类弹簧不及钢线弹簧的强力。但由于它们是优良的导电体，因此通常用于电掣或马达刷子的压力上。

在未来的人造机械东西方面，弹簧无疑会担任重要角色。那末，下次当你把脚放在汽车的加速器上时，要感谢那小小的弹簧具有使踏板回复原位的功能，让你安全驶达目的地。