偉大的科學家瓦特,發明蒸汽機推動英國工業革命的進程

2020-12-03 科技動員

偉大的科學家瓦特,發明蒸汽機推動英國工業革命的進程

提起瓦特,人們就會想起蒸汽機,想起他發明的蒸汽機給工業革命注入的新的活力。其實,蒸汽機並不是瓦特發明的,早在瓦特出生以前,歷史上第一臺具有實用價值的蒸汽抽水機就已問世了,它是由英國人塞維裡在1698年製造的,在此基礎上,1705年英國的鐵匠紐科門經過長期研究,又研製出一種性能更好的蒸汽抽水機,並得到廣泛的推廣。不過這兩種蒸汽機都不能發動機器,且效率低下,燃料消耗量過大,是瓦特在前人的基礎上,將蒸汽機作了改進,先後製成功率較大的單動式蒸汽機和聯動式蒸汽機。

詹姆士·瓦特1736年生於蘇格蘭一個小商人之家,小時候沒有受過系統的教育,1757年在朋友的推薦下,他成為蘇格蘭格拉斯哥大學的教學儀器修理工,在這裡瓦特第一次接觸到蒸汽機,並對此產生了濃厚的興趣為了進一步研究蒸汽機的性能,他孜孜不倦地攻讀了大量的有關資料,還花費許多時間自學義大利文、德文和法文,這一切都為他日後_進蒸汽機的工作奠定了良好的基礎。1763年,瓦特為學校工修理一臺紐科門蒸汽機,藉此機會他全面而詳細地研究了蒸汽機的性能和結構,發現了許多不足之處,從而萌發出研製新式蒸汽機的想法。

瓦特是在極其艱苦的條件下開始試製工作的,沒有試驗場地,他就租用收費低廉的地下室;沒有設備,他就到處尋找廢舊物資和代用品;沒有經費,他就四出告貸,精打細算,最初的進程一波三折,瓦特費了九牛二虎之力製造出來的第一臺樣機不僅四處漏氣,而且根本發動不起來,接下去的幾次試驗也都以失敗而告終,接踵而來的挫折並沒有使瓦特灰心喪氣,反而更激起他戰勝困難的決心和勇氣,儘管前途未卜,他仍然全身心地繼續致力於試製工作。1765年,試製成單動式蒸汽機,但瓦特對此並不滿意。由於試驗耗費巨大,瓦特不久即債臺高築,幾乎難以為繼。就在他陷入困境之時,英格蘭中部伯明罕的一家鐵廠廠主博爾頓邀請瓦特到他那裡去繼續進行試驗,並提供所需設備和經費,因為博爾頓發現研製新式蒸汽機是一件有利可圖的事,在新的環境裡,瓦特的工作條件大為改善,同時還得到許多熟練的機械工人的幫助。經過幾年時間的反覆實踐,1782年,瓦特終於試製成功能夠帶動其他機器一起工作的聯動式蒸汽機,而且運行安全可靠,工作效率明顯提高。1784年,瓦特取得了萬能蒸汽機的專利權,不久這種新式機器就在全英國的各個行業中得到廣泛的推廣和應用。萬能蒸汽機的誕生是人類科技史上劃時代的輝煌篇章,同時也有力地推動了英國工業革命的進程。

所謂工業革命,通常是指資本主義機器大工業代替工場手工業的過程,這是資本主義政治經濟發展的必然結果,英國資產階級革命的勝利,推翻了封建專制制度,建立了君主立憲政體,從而掃清了資本主義經濟發展道路上的主要障礙。革命後政府所採取的一系列促進工商業發展的政策,如圈地運動、奴隸貿易和海外殖民等,一方面為機器大工業提供了必要的勞動力和資金條件,另一方面也開闢了國內外商品市場,保證了原材料的供應,這是開展工業革命的政治保證和物質前提。工場手工業的長期發展和科學的進步,則滿足了工業革命所必需的技術條件。在這種情況下,18世紀下半葉英國率先出現了工業革命的浪潮。萬能蒸汽機的問世將英國工業革命推向最具決定意義的階段,因為萬能蒸汽機不僅為機器大工業解決了至關重要的動力問題,而且還為其找到了極其廣大的立身之處。此後,只要是有煤的地方就能夠組織生產,這樣工廠就可以建設在原料、燃料、勞動力資源、交通運輸和市場條件都較為理想的地方,選擇的餘地大為擴展。從此,一座座高大的廠房在全英各地拔地而起,滾滾的濃煙染黑了明麗的天空,普日山靜林幽的田園生活逐漸被一個奔騰喧鬧的工業社會所取代。工業革命促進了英國社會生產力的突飛猛進,也使資本主義社會的基本矛盾日趨激化,歷史由此跨進了一個新時代。

除了研製萬能蒸汽機以外,瓦特還發明了氣壓表、氣動錘等儀器和工具。為了紀念這位偉大的科學家,1832年格拉斯哥的喬治廣場上矗立起一座瓦特的塑像。後人還將「瓦特」作為功率的計算單位,簡稱「瓦」,這就是電燈、冰箱、電視機和微波爐等現代家用電器上所標明的「瓦」字的來歷。

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    上期我說了,瓦特被邀請去維修蒸汽機。這個說法有意思吧?大家不都說蒸汽機是瓦特發明的嗎?怎麼瓦特還被邀請去維修蒸汽機呢?如果他發明的真的是蒸汽機,那他現在維修的是什麼東西呢? 早在古希臘的時候,就有一位科學家發明了一種玩具,這個玩具就是利用蒸汽推動一個球,不停地轉。不過在當時這是很神奇的。因為幾千年前的古希臘,沒有自動的能轉的東西,這個玩具就是相當高級的玩具了。
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