穿越時空回到蒸汽時代

2021-02-23 科學解碼

當地時間2015年7月18日,英國馬沙姆舉辦第50屆馬沙姆蒸汽機集會。超過40架蒸汽動力引擎、30架微型蒸汽發動機、商用車、古董和經典汽車、拖拉機等參加展會,吸引數百民眾觀看。蒸汽機的出現曾引起了18世紀的工業革命。直到20世紀初,它仍然是世界上最重要的原動機,後來才逐漸讓位於內燃機和汽輪機等。

世界上第一臺蒸汽機是由古希臘數學家亞歷山大港的希羅(Hero of Alexandria)於1世紀發明的汽轉球(Aeolipile),是蒸汽機的雛形。約1679年法國物理學家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋後製造了第一臺蒸汽機的工作模型。約與此同時薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機的主意。

1698年託馬斯·塞維利、1712年託馬斯·紐科門和1769年詹姆斯·瓦特製造了早期的工業蒸汽機,他們對蒸汽機的發展都做出了自己的貢獻。1807年羅伯特·富爾頓第一個成功地用蒸汽機來驅動輪船。瓦特運用科學理論,逐漸發現了這種蒸汽機的毛病所在。

16世紀末到17世紀後期,英國的採礦業,特別是煤礦,已發展到相當的規模。單靠人力、畜力已難以滿足排除礦井地下水的要求,而現場又有豐富而廉價的煤作為燃料。現實的需要促使許多人,如英國的帕潘、薩弗裡、紐科門等就致力於「以火力提水」的探索和試驗。

1800年,英國的特裡維西克設計了可安裝在較大車體上的高壓蒸汽機。1803年,他把它用來推動在一條環形軌道上開動的機車,找來喜歡新奇玩意兒的人乘坐,向他們收費,這就是機車的雛型。

英國的史蒂芬孫將機車不斷改進,於1829年創造了「火箭」號蒸汽機車,該機車拖帶一節載有30位乘客的車廂,時速達46公裡/時。此舉引起了各國的重視,開創了鐵路時代。

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