瓦特(引言)_应天故事汇

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引言

人生的辉煌要靠自己的智慧、耐力、勇敢去完成。瓦特这位辞世已179年的科学先行者就是用自己的心血和意志力去完善自我的。一个人需要这种精神，一个群体需要这种精神，一个向上的民族和一个伟大的国家更需要这种精神。　　“瓦特精神”应该对青少年富有强烈的诱惑力。如果“瓦特精神”是块巨大的磁铁的话，它将吸引更多的后生们勇往直前，开拓新时代，走向21世纪。　　大英百科全书是这样向读者介绍詹姆斯·瓦特的：　　“瓦特生于1736年1月19日，卒于1819年8月25日，英国发明家，高效率蒸汽机的发明者。对工业革命起了重大的作用。青年时曾从事数学仪器制造。1764年，在修理一台纽科门蒸汽机模型时，发现它严重浪费蒸汽，并认识到这是因为损失了蒸汽的潜热，因此他就在机身外加一个冷凝器，结果大大降低了蒸汽的消耗量。1769年，他取得了‘降低火机的蒸汽和燃料消耗量的新方法’的专利。1776年，这种机器开始在厂矿使用。1781年，他发明了行星式齿轮，将蒸汽机的往复运动变为旋转运动。1782年，他发明的双作用蒸汽机使活塞沿两个方向的运动都产生动力。1784年，他发明了平行运动连杆机构，解决了双作用蒸汽机的结构问题。1788年，他又发明了自动控制蒸汽机速度的离心调速器，并在1790年发明压力表，这就使瓦特蒸汽机配套齐全，切合实用，当时造纸厂、面粉厂、纺织厂、铁厂和酒厂以及运河和自来水厂都要求使用瓦特蒸汽机，其需求量大增，瓦特由此致富。他还从事其他学术活动。1785年被选为伦敦皇家学会会员，1806年，还被授予格拉斯哥大学法学博士，1814年被选为法兰西科学院外国院士。” 　　在英国工作期间，我曾多次参观过伦敦的科技博物馆。那里陈列着丰富多彩的有关科学技术进步的历史文物，使人能够感受到人类文明飞腾前进的脉搏。在引人入胜的大量实物展品中，最使我感兴趣的莫过于瓦特的蒸汽机了，因为正是它，推动了当年震撼世界的工业革命，开创了大工业生产的新时代。　　马克思和恩格斯对于瓦特蒸汽机的巨大意义，都曾给予高度评价。恩格斯在他的著名著作《社会主义从空想到科学的发展》中说：“当革命在法国保证了资产阶级的政治胜利的时候，在英国，瓦特、阿克莱、卡特赖特以及其他人，开创了产业革命，这一革命把经济力量的重心完全转移了。”的确是那样，由瓦特改进的蒸汽机，以及由英国的企业家和发明家阿克莱、卡特赖特等人，成功地将动力机械应用于纺织工业，这就使得英国的工业生产如虎添翼。它所引起的不仅仅是生产力的大解放，而且还使整个社会的经济结构、财富占有和阶级构成发生了全面的巨大变化。只不过是瓦特作为一名工程技术人员，对于他的发明创造所带来的这些革命性的成果，从来就没有想到而已。　　在苏格兰的工业中心格拉斯哥，我曾访问过瓦特当年曾在那里研究和改进蒸汽机的格拉斯哥大学，并且参观过瓦特进行蒸汽机试验时所使用过的一些模型和工具。这所大学的经济史系主任安东尼。斯莱文教授说：“詹姆斯·瓦特之所以成功，既有其历史的必然性，也有其历史的偶然性。”18世纪英国资本主义经济的蓬勃发展，迫切需要解决工业生产的动力问题。为此，当时全国各地许多智慧的头脑，都集中于蒸汽机的研究、改进和发明方面。这个重要的科技课题，最终由瓦特来加以解决，这除了由于他个人的刻苦钻研和技术条件之外，还与他周围有着一批大学教授和工业家朋友的帮助分不开的。因此，可以说瓦特的蒸汽机，实际上是科学理论、工艺技术和企业资本三者结合的产物。缺少任何一方，都是不可能圆满实现的。　　人们通常把詹姆斯·瓦特，说成是蒸汽机的“发明者”。其实，这是一个很大的谬误。早在瓦特出生之前，英国著名的发明家托马斯·纽科门，就于1712年在斯塔福德郡的达德利堡附近，成功地安装了他的第一台蒸汽机。　　这种被称之为“纽科门蒸汽机”，曾多年来被用于带动矿井排水的水泵机，也有人用它来提水以驱动水车。　　对于托马斯。纽科门这个名字，除了从事工程技术的专业人员以外，很少有人熟悉它。于是就出现了这样一种奇怪的现象：最初的发明者竟然鲜为人知，而后来的改良者反而名驰于世。乍看起来，这种现象也许是不公平的。　　但仔细一想，这种约定俗成的说法也并非全无道理。　　作为一名开创者，纽科门所取得的成就，显然是应该受到充分肯定的。　　但是，也要承认他的动力机实在粗糙得很。这种蒸汽机的发明者采用内凝喷嘴和自动阀装置，在汽缸里造成真空，再利用相当于大气压的蒸汽，带动泵杆一上一下地运动。19世纪的苏格兰作家塞缪尔·斯迈尔斯，曾对纽科门的蒸汽机做过这样的描述：“它的工作过程非常拙笨，而且显得十分吃力，总要发出大量的呼哧呼哧、吱嘎吱嘎和扑通扑通等难听的噪音。当泵杆下降的时候，就会听到一种冲击声以及沉重的和震耳的碰撞声。接着，在泵杆升起的时候，抽水机开始工作了，又会听到一种吱嘎声、呼哧声和再一次的扑通声。然后，泵机抽上来的水流了出来，排放到别的地方去。” 　　概括说来，纽科门的蒸汽机有这样一些弱点：它不是旋转式的，运作异常缓慢，其用途也只限于矿井抽水。更糟糕的是，由于效能很低而不得不大量消耗燃料，因此，只有煤矿主才能够用得起，因为在煤矿里煤炭是不值多少钱的。　　詹姆斯·瓦特的成功，正是用他的天才将这种粗糙、原始的蒸汽机，改装成为一种更有效率和更为经济的动力机，使它的运作准确而稳当，使它的机件结构美观而整齐，并且把它由简单的上下运动变成旋转运动，从而能够带动各种机器转动。在此之前，人类所有的机器和机械，都只能用风能和水能来驱动，因此有着很大的局限性；而瓦特创造的蒸汽机，以稳定的机械动力来取代原来受局限的自然动力，这就给了工业革命的发展以巨大的促进。　　瓦特的技术成就，很快便转化成为巨大的生产力，从而对人类社会和整个经济的发展，都起了不可估量的推动作用。因此，他在人们心目中的崇高声望，可以说是当之无愧的。　　当今世界，正处在由信息技术的进步所引起的一场新的产业革命之中。　　这场革命在经济和社会领域的影响，同样是十分深远的。在当代信息技术、生物技术、材料技术、能源技术和航天技术等方面都在日新月异的今天，让我们重温一下第一次工业革命的历史，更多地了解一些关于瓦特这位伟大的发明家的生活和工作情况，显然是很有意义的一件事。　　詹姆斯·瓦特是一位富有传奇魅力的人。从他的成长道路和奋斗经历，我们可以受到许多有益的启迪。例如，他自幼就体弱多病，由于母亲的娇生惯养，助长了他那高傲和孤僻的性格。在他小的时候，没有任何迹象表明他会成为一个未来的“天才”，反而由于显得呆头笨脑和不合群而经常受到同学们的欺负。中学毕业前夕，他的家庭又遭到了严重不幸：弟弟在海上遇难，忧伤过度的母亲撒手人寰，父亲的生意也几乎破产。家庭经济状况的困窘，使他失去了上大学深造的机会，不得不外出学徒，以便将来靠自己的手艺谋生。开始工作以后，尽管他对科技研究很有兴趣，但却不得不去从事各种繁重的劳动，以便挣钱吃饭。这样，他就没有条件把自己有限的精力，集中投放在研究试验方面。然而，所有这一切，都没有阻止他那种勤学苦干的精神。　　不论做什么工作，他总是那么认真踏实，一丝不苟，特别是自从他接触到蒸汽机的研制试验以后，更是锲而不舍，刻苦钻研。就这样月复一月，年复一年，也不知克服了多少艰难险阻，闯过了多少技术难关，终于使他所设计的瓦特蒸汽机问世，并且不断加以改进，使之成为节能高效、方便实用的动力机，从而使大工业生产成为可能。　　当今，我们正处于世纪之交，时代向我们提出了“科教兴国”的任务。　　一切勇于在科技殿坛上攀登高峰的有志之士，特别是那些风华正茂的青少年们，正在千方百计地开发自己的智慧，力求为祖国的振兴做出应有的贡献。　　这里把瓦特的事迹介绍给读者，正是想使他那种开拓进取的“瓦特精神”，能够作为激励我们去开创未来的动力机。　　“长江后浪推前浪，一代新人换旧人”。在科技发展的历史长河中，人们总是后来居上。但愿在新的发展浪潮中，聪明智慧的炎黄子孙能像人类的祖先那样再创辉煌，为祖国也为全人类做出新的贡献。

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