发信人: chairson()
整理人: daiqisi(2001-03-24 16:06:24), 站内信件
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3、 蒸汽机的轰鸣震撼世界
随着工业革命向纵深发展，特别是机器的普遍使用，动力、能源问题越来越受到人们的重视，而且是生产力进一步发展所不能逾越的问题。在历史上，人们曾用风力、畜力和水力等自然力来代替人力，特别是在工业革命的初期，水力被普遍用作机器动力，催发了现代工厂的产生。但是，这些自然力都有各自的局限性。风力不稳定，难以控制；畜力费用昂贵，而且使用不方便；水力虽然容易驾驭，但要受到地理位置、季节等的影响和限制。因此，发明一种不受地理环境和季节影响的动力机越来越受到人们的重视，而且迫在眉睫。在这种情况下，新蒸汽机应运而生。
提到蒸汽机，人们自然会想到瓦特。大发明家詹姆士.瓦特是完成新蒸汽机的发明，使其发展到比较完善的程度，第一次成为万能动力机的人，是他完成了这个划时代的伟大发明。但是，在他之前，蒸汽机的应用由来已久，在2000年前，古希腊人就曾经用蒸汽的反冲力作过玩具；1691年法国工程师巴本制成了第一台单缸活塞式蒸汽机；1698年，英国人萨弗里在巴本的基础上发明了一台大型的蒸汽机；1705年英国工程师托马斯.纽可门综合巴本和萨弗里蒸汽机的优点，造出了一台新式蒸汽机。但是，这些蒸汽机都存在严重的缺陷，如效率低，耗煤量大等等，影响了蒸汽机在工业中的推广应用。就这样，瓦特蒸汽机在时代的呼唤中应运而生。他是站在前驱者的肩膀上，既继承前人，又超越前人，完成了这样划时代的伟大发明，从而在人类历史上树下了一块丰碑。
瓦特于1736年出生于英国格拉斯哥附近的格里诺克，他父亲是位很有学识的建筑师和造船师。瓦特从童年起就热爱学习，有强烈的好奇心，特别是对机械表现出浓厚的兴趣。他18岁的时候到格拉斯哥当教学用具的制造学徒，同时用业余时间向当时伦敦一个著名的机械师学习手艺。格拉斯哥大学常常请他修理教具，后来他还在这个大学里谋到了一个机修工的职位。这样，他有机会结识了的物理学家布莱克等著名的学者，并听他们讲课，常常和他们一起探讨问题获得了很多的科学知识，在他以后的发明中起到了极其重要的作用。
1763年，瓦特在修理格拉斯哥大学的一台纽可门蒸汽机时发现，蒸汽机能量的来源并不是蒸汽本身而是蒸汽中的热。纽可门蒸汽机之所以效率低是因为蒸汽机在气缸内反复冷凝而把大量的热能给浪费掉了，他决心改进这种蒸汽机。这个发现很重要，为他以后的发明提供了正确的科学方法。他在布莱克的比热和潜热理论指导下，夜以继日地研究着。1769年，他发明了把气缸和冷凝器分开的蒸汽机，并取得了专利发明权。他的蒸汽机比纽可门蒸汽机效率提高了5倍，耗煤量减少了四分之三。但这种机器只能作单向动作，只能用作矿井抽水，不能作工厂中的动力机。他又投入了艰辛的研究，终于在1782年，完成了复动式蒸汽机的发明。这种蒸汽机可以把直线运动变为均匀连续的圆周运动，可以经过传动装置带动一切机器运转。为工业和交通提供了一种可靠的万能动力机。
瓦特的一生几乎都贡献给了蒸汽机，由于研究蒸汽机费用昂贵，他也曾处于贫苦困的境地，后来，他被一位制造商波尔顿看中，结成了事业上的伙伴，他为波尔顿的工厂研制蒸汽机，波尔顿为其提供一切的研究经费。这样，他们利益互补，取得了成功。波尔顿的工厂也因此获得了巨大的经济效益，其它工厂纷纷仿效。1806年，曼彻斯特建立了第一家以蒸汽机为动力的工厂。到了19世纪30、40年代，就开始了普遍使用蒸汽机。瓦特在1800年被选入皇家学会，格拉斯哥大学还授予他名誉博士学位。
瓦特蒸汽机的发明，使动力机、传动机、工作机组成了机器生产系统，是人类生产技术的一次重大飞跃，给工业革命以巨大的推动力，同时也促进了工厂制度的发展。所以，对瓦特的发明，不管给以什么样的评价都不为过，他完全改变了人类生产、生活等诸方面的方式，是人类社会发展史划时代的里程碑。
参考资料：《工业文明》 易杰雄 主编，祖嘉合、梁雪影 著
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路漫漫兮其修远，吾将上下而求索 |
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