誰發明了自行車？為什麽只有兩個輪子騎不下來？

關於自行車的發明有很多說法。中國是世界上第壹個發明自行車的國家。自行車的始祖是公元前500多年中國的獨輪車。清朝康熙年間(1662 ~ 1722)，黃呂莊曾經發明過自行車。《清代野史大觀》已出版十壹年:“黃呂莊造雙輪車，長三尺余，可坐壹人，不推不拉。走路的時候，胳膊繞著軸轉壹轉，然後就像以前那樣走，胳膊繞著太陽走八十裏。”這是世界上最早的自行車。②自行車是西歐人發明的。公元1790年，法國人西夫拉克研制出壹種沒有車把、踏板和鏈條的木制自行車。汽車的形狀像壹匹木馬，腳上釘著兩個輪子，兩個輪子固定在壹條線上。由於這輛自行車沒有驅動裝置和轉向裝置，座墊較低，西夫拉克自己騎在自行車上，雙腳著地，用力向後推，使自行車直線前進。1817年，德國男爵馮·德·萊斯發明了壹種可以自由移動的車把，使他的自行車更容易更換。德·萊斯在英國獲得了專利。1839年，英國工人k·麥克米倫(K. Macmillan)首創了用曲軸機構驅動後輪的腳踏自行車，使人們在騎自行車時雙腳離開地面。1861年的壹天，巴黎馬車和嬰兒車制造商米肖父子修理了德·萊斯自行車。修復後，他們發現很難把腳放在坡道上，於是對其進行了改進，在汽車前輪上安裝了踏板曲軸，從而發明了米肖自行車，很快這種自行車開始批量生產。大約在1870年，法國人馬誌制造了壹輛自行車，它有壹個大的前驅動輪和壹個小的後從動輪。這種自行車跑得很好。1890後，英國亨伯公司生產了壹種鏈傳動的菱形自行車，壹直沿用至今。自行車是俄羅斯人發明的。1801年9月的壹天，俄國農奴阿爾塔莫諾夫騎著自己的木制自行車，跋涉2500公裏來到莫斯科，向沙皇亞歷山大壹世獻禮，阿爾塔莫諾夫制造的自行車與西夫拉克在法國制造的自行車相似。亞歷山大壹世看到阿爾塔莫諾夫制造的自行車後，立即下令取消他的奴隸身份。人和機器是如此的傑出！”壹位土耳其高級官員看到史蒂文斯從自行車上下來時稱贊他是“普通人”。人類使用輪子(單輪、雙輪、三輪或四輪)已有五千年左右的歷史，但在1690之前，沒有人將兩個輪子連接起來騎行。壹位名叫德·韋斯特·弗拉克(De West Flach)的法國人雙腳分開，跨在壹輛他稱之為“Celeriffler”的雙輪車上，將壹條腿放在壹邊，讓它向前滾動。輪子的滾動是有限的，因為他還沒有創造出壹種方法來驅動這臺機器。可駕駛的德雷福斯汽車由卡爾·馮·德雷福斯於1817年研制成功。它是壹種機械自行車，是麥克米倫在1839年發明的。後輪由連接在踏板上的曲柄驅動。有了自行車，人類可以自己出行，而且比走路快多了。然而，沒有多少人對這個想法感興趣。1861年，壹個名叫布魯內爾的法國帽匠把他的德雷福斯帶到馬車制造商米紹德那裏去修理。米肖的兒子歐內斯特可能根本不知道麥克米倫的發明，所以他建議說，如果在前輪上安裝壹個曲柄——就像磨坊的把手壹樣——並且可以壹步壹步地轉動，這臺機器肯定會得到改進。就這樣，他意外地開始了自行車行業。在壹些早期被稱為“Velocipide”的自行車中，踏板轉動壹次，車輪轉動壹次。在名為“佩妮·法森”的自行車發明之前，前輪變得越來越大。人們恰如其分地稱這種車為“高自行車”。它跑得快，但是不太穩:如果要剎車，尤其是下坡的時候，騎車人可能會被甩到車把前面，騎壹天車要摔好幾次。然而，人們並不害怕。體育俱樂部成立了。1884年，勇敢的托馬斯·史蒂文斯騎著、推著、有時甚至扛著壹輛名為“普通人”的高大自行車橫穿美國。間歇地進行了使前輪更小從而使自行車更安全的嘗試，然而，由於當時技術水平的限制，這些嘗試失敗了；可靠的自行車鏈條是壹項重要的發明，沒有它是不可能的。1885年，斯塔利發明了壹種鏈條驅動的自行車，命名為“安全漫遊車”，從而結束了高自行車時代。自行車很快采用了鏈傳動，但沒有采用他的結構設計。人們嘗試了各種方法來連接兩個車輪，試圖將剛性、可控性、機械效率和舒適性結合起來。駕駛很快變得相當可靠和高效。鄧祿普在1888重新發明了充氣輪胎，進壹步發展了自行車。自行車目前似乎不可能有什麽根本性的改變。近年來，許多人想開發壹種更好的自行車，但他們的努力是徒勞的。如今，自行車如潮水般遍布全球，進入千家萬戶。但是很少有人知道自行車是由壹位名叫德·萊斯(1785-1851)的德國護林員發明的。德·萊斯曾經是壹名護林員，他每天必須從壹片森林走到另壹片森林。多年徒步的艱苦工作激起了他發明壹種交通工具的願望。他想:如果人能坐在輪子上，他們會走得更快！就這樣，德·萊斯開始設計和制造自行車。他做了壹個獨輪車，有兩個木輪，壹個鞍座和壹個車把，車把連著前輪用來控制。人坐在車裏，用腳驅動木輪。就這樣，世界上第壹輛自行車問世了。1817年，德·萊斯第壹次騎車出行，壹路被嘲諷...他決心用事實來回答這種嘲笑。壹場比賽，他騎了4個小時，但馬拉車用了15個小時。然而，沒有制造商願意生產和銷售這種自行車。1839年，蘇格蘭土生土長的麥克米倫發明了踏板，放在自行車的前輪上，大大提高了自行車技術。隨後的幾十年裏，各種各樣的自行車不斷湧現，比如風帆自行車、水上跑步機、冰上自行車、五輪自行車，自行車逐漸成為大眾化的交通工具。隨著充氣輪胎和鏈條的出現，自行車的結構越來越完善。德·萊斯還發明了絞肉機和打字機，這些都可以減輕勞動強度。現在鐵路工人在鐵軌上用人力推動的電車也是德·萊斯發明的，所以被稱為“德·萊斯”。開車只有兩個輪子，但為什麽能保持平衡？即使是騎自行車，師傅也可以雙手離開車把，讓車往前開，不用擔心摔倒(但要擔心前面的車呼嘯而過)。物理學家拿出壹個陀螺，放在地上，開始用力抽打。隨著陀螺越轉越快，它就像壹個不倒翁。雖然只有壹只指向地面，但它左右搖擺，不肯倒下。這就是陀螺效應:旋轉的物體有慣性保持其旋轉方向(旋轉軸的方向)。陀螺只有壹個旋轉方向，已經很穩定了。這輛自行車有兩個輪子。顯然，當自行車車輪高速旋轉時，會使自行車更加穩定。所以騎車人在展開車把的時候不會摔倒。但很遺憾，這不是壹個合理的解釋。陀螺效應可能對自行車保持穩定有重要作用，但如果自行車只靠陀螺效應穩定，那麽初學者在高速騎行時就不要摔倒。但是，似乎兩個陀螺儀不足以支撐騎行者幾十公斤重的身體傾斜。剛學騎自行車的時候，經常摔得很厲害。另壹方面，騎獨輪車的雜技演員由於速度慢，甚至車輪完全停止，很難靠陀螺效應保持平衡。自行車的平衡首先來自騎車人腰部的肌肉。熟練的自行車手有身體形態自動條件反射。當自行車稍微向下傾斜時，人的身體會感覺到，腰部肌肉會自動運動，將身體拉向另壹側，由此產生的反向扭矩會促使身體擡起。我們學騎自行車，就是訓練身體的肌肉來完成這種條件反射。壹旦我們學會了，這個控制回路就會壹直留在小腦裏，隨時可以被激活，很多年都不會忘記。但是在高速騎自行車的時候，妳會覺得車比剛起步的時候更穩。為什麽？自行車本身的平衡機制來自於前叉的後傾。我們可以觀察到幾乎每輛自行車的車把軸都不是完全垂直於地面，而是向後的。因為前輪固定在車把的前叉上，所以也叫前叉向後。前叉後傾，使車輛轉彎時產生的離心力與車輪偏轉方向相反，迫使車輪偏轉後自動回到原來的中間位置。這樣汽車就有了自動扶正的穩定性。車速越快，恢復扭矩越大，騎車人感覺越穩定。這也是為什麽騎自行車高速行駛時，會感覺車子比剛起步時更穩的原因。壹般來說，車前叉越靠後，車越穩，但車把越難轉；後傾角小，更容易轉動手柄，但車的穩定性不夠。但是如果自行車根本沒有前叉，那麽騎自行車會是壹件非常痛苦的事情。自行車其實是壹個相當復雜的機械系統，汽車前輪定位更復雜。有主銷內傾，主銷後傾，前輪外傾角，前輪前束，保證汽車行駛時盡可能平穩，但減少輪胎磨損。