蒸汽机的发明

18世纪早期，英国确实聚集了当时世界上最优秀的科学家，并且是第一个完成资产阶级革命的国家，因此工业革命势在必行。

这项技术进步始于纺织业。事实证明，英国纺织品的质量一直很低，市场上的商品通常依赖于从中国和印度进口。为了保护该国资本主义的发展，1700年英国议会通过了一项特别法律，禁止从中国和印度进口棉纺织品，迫使该国的纺织业迅速赶上。确实有人在有问题的时候解决问题。到了1733年，一个名叫凯的可怜的织工终于出来发明了一种“飞行梭”。过去用一只手臂来回穿梭的木梭，现在像流星一样用一只脚来来去去，因此旋转不能提供编织。

公元1764年，英格兰的一个小镇上住着一对夫妇。男的是海格·里瓦斯，女的是珍妮。被剥夺土地后，他们都从乡下搬到了城里。这对年轻夫妇，女人和男人，都在挣扎求生。然而，海格·里瓦斯的有梭织机和珍妮的手纺车又快又慢，两天纺出的线只用了半天就完成了。如果你不能走出纺纱线，你就不能织布，不能换钱，也不能买面包。珍妮整天不停地摇着纺车，但她仍然无法生产出几磅腰酸背痛的纱线。哈格·里瓦斯在哪？我无事可做，只能看着我的家人生活在如此紧张的环境中。织布后，我把斧头放在腰间，出去为别人做木工活，以获得一点补贴。这一天，他出门后不到半个早上就回家了，脸色阴沉，没有说话。他坐在织布机上喊着要纱线。珍妮知道她没有这份工作。她不知道明天去哪里找面包，也不敢多问。她刚刚拥抱了昨天纺的毛线。哈格·里瓦斯闷着头编织着它。不到两个小时，纱线堆就完成了。他先给妻子打了电话，但没有回答。他走下织布机，去院子里讨要纱线。我看见珍妮仍在挣扎着摇动纺车。纺锤刚刚被一层薄薄的纱线包裹着。中午时分，他的肚子已经饿得发烫了。他没好气地喊道，“珍妮，如果你这样摇晃它，你会把我们所有的肠子都拧成线的。仅仅换一条面包来充饥是不够的。”然而，珍妮似乎不知道他在她身后，也没有回头看。她只是疯狂地摇着纺车，嗡嗡作响。哈格·里瓦斯心里更加激动。他抓住她的右手说:“从明天开始，你要在家做饭，照顾孩子。我去外面工作。”每天用几根线织一条腰带是不够的。”没想到，珍妮突然转过身来，尖叫道，“我能怪你吗？“如果你能纺纱，如果你摇摇胳膊，你就不会在锭子上纺出两束纱线。”哈格·里瓦斯看到珍妮眼里充满了泪水。是的，这不能怪她，每个家庭都不是这样吗？他的心已经软化了一半，但他的嘴仍然不肯软化，他说，“我不怪你，我不怪你，我怪这个石蛙纺车。它有什么用？最好把火分开。”说着顺手抓起斧头砍了下去。珍妮知道他生气了，想把车停下来。这家人别无选择，只能喝西北风。她冲上去抱住他的胳膊，拒绝放手。哈格里瓦斯的胳膊让妻子抱住，举不起斧头，全身的气憋得无处发泄，于是势飞起一脚将纺车踢到六七步开外，把斧头扔到地上，重重地叹了口气。珍妮躺在他的肩膀上哭泣。夫妻之间的冲突逐渐缓解了。此外，珍妮看到哈格·里瓦斯的怒火已经渐渐平息，她的委屈也真的出现了。她只是紧紧地搂着丈夫的肩膀，拒绝停止哭泣。她不得不等他道歉。

然而，珍妮真的又哭又抱怨。有很长一段时间，她好像搂着一块木头。她没有看到哈格·里瓦斯的反应。她感到无聊，所以她松开手，抬起眼睛。但这是否宽松并不重要。她的丈夫嗖的一声冲到纺车旁。她没有退缩。哈格·里瓦斯喊道，“亲爱的，看，看！”看到他突然又变得像个孩子了，珍妮孤注一掷，没看他一眼，撩起围裙擦了擦眼泪准备吃午饭。但是丈夫走过来抓住她的手说:“亲爱的，有办法的。你一眼就能明白。”原来，纺车被海格·里瓦斯重重地撞了一下。这时，它在它的背上。纺锤一直平放着，已经垂直竖立起来，并被*带动旋转。哈格·里瓦斯说:“你看，我们将像这样改造纺车。当锭子竖起时，两个或三个锭子可以放在一个*上。我们不能有更多的纱线吗？”他太高兴了，以至于忘记了肚子里的饥饿，转身吻了吻珍妮挂着泪珠的脸颊，然后拿着斧头去工作了。珍妮也在厨房忙着准备食物。哈格·里瓦斯是多么聪明。他是一个木匠兼织布工。只要他心中有这个想法，就不难实现。他很快就做了一个大的木制框架，框架上有八个水平排列的锭子和一个木制*。这是试运行。此后，主轴数量增加到16个、30个和100个，效率提高到100倍。这时，当这种车再次摇晃时，是纺纱机使织工气喘吁吁。

哈格·里瓦斯得到了这项发明，他不敢忘记这台纺织机实际上是那天他和妻子争吵的结果，所以他把它命名为“珍妮纺织机”。珍妮机在英国纺织业迅速普及。此后，一些人继续改进和使用新的力量。因此，英国纺织业发生了一场伟大的革命。因此，马克思后来谈到这个问题时说，“18世纪的工业革命就是从这里开始的。”

纺织机械的改革带来了一个问题:劳动。机器效率提高后，人力肯定不够。有些人发明了风力发电，但它不是很安全。其他人发明了水力，但是它必须去远离城市的山区。然后人们想到了一种全新的动力——蒸汽。

说到蒸汽，这就引出了科学史上的另一个著名人物——瓦特(1736 ~ 1819)。

瓦特出生在英格兰的格林诺克。他似乎生来就有蒸汽。当他还是一个五六岁的孩子时，他经常看着炉子，看着水壶的盖子上下跳动，经常问为什么。后来，由于家境贫寒，他没有机会学习。他先是去一家钟表店当学徒，然后去格拉斯哥大学当仪器修理工。这时，社会开始有了简单的蒸汽机，而当时的科学发展，正如我们以前已经说过几次的那样，托里叶实验和马德堡半球实验也从理论上解决了“壶盖为什么会上下移动”的问题。瓦特·聪明渴望学习。在这样的大学环境中，他经常花时间听教授讲课，整天摆弄那些乐器。结果，他积累了很多知识。

1764年，格拉斯哥大学接收了一台纽科门蒸汽机并要求修理。瓦特被赋予了这项任务。这台机器是苏格兰铁匠纽科门在1705年发明的。它又大又笨。机器的气缸下面有三个阀门。蒸汽从中间的阀门进入，向上推动活塞，手动关闭阀门，然后将冷水注入右边的阀门。当热蒸汽遇冷收缩时，气缸内形成真空，活塞自然下落。此时，进水阀必须关闭，左侧的回水阀必须打开。这样，活塞可以上下泵送一次，连杆带动抽水工具上下泵送一次。瓦特修理了这台机器，看着它如此努力地工作，就像一个老人沉重地走着，气喘吁吁地颤抖着。他觉得应该改进一下。他注意到主要的问题是汽缸又热又冷，蒸汽又冷又热，浪费了大量的热量。当活塞像往常一样工作时，我们能保持它凉爽吗？

瓦特出生时是个学徒。他能吃苦耐劳，非常顽强。他一有了主意，就自费租了一个地窖，收集了几台报废的蒸汽机，决心制造一种新型机器。他告别了他的妻子和孩子，把一卷行李搬到地下，整天摆弄着竹筒和木杆，试着从左到右。就这样，他在两年内设法制造了一台新机器。但试一试，这个汽缸像乌牛传月一般到处漏汽。瓦特尽其所能用毛毡和油布包裹它。几个月后，他仍然无法治愈这个问题。甚至连这第一步都不能迈出。我不知道将来会有多少危险。

瓦特认为他的创新计划很快就会实现，所以他向一个名叫罗巴克的工厂主借钱。两人签署了一份合同。如果新机器测试成功，工厂主将分享三分之二的利润作为回报。现在瓦特一直这样拖拖拉拉，没有取得任何进展。罗巴克宣布他不会再给他任何帮助，因此瓦特负债累累。他非常沮丧，不知道如何处理这种情况。一天，他又躺在气缸前观察漏气的原因，不小心一股热气冲了出来。他迅速躲开。他的右肩已经红肿，就像被热刀割伤一样，而且又痛又辣。晚上，他回到家，左手捂着右臂，一言不发地躺在床上。没有钱的保证，考试要到某个时候才会结束。如果我们继续这样下去，我们担心甚至我们的妻子和孩子也会卷入其中。他认为他可能根本不应该自己做这件事。格拉斯哥大学有许多教授。这个城市里有多少工厂主，有学问的，有钱的，有钱的，都不敢碰这个难题。作为一个贫穷的工人，我为什么要乞求这一份呢？“来吧，来吧，来吧！”他越想越后悔。他说这话时，翻了个身，坐了起来。他把桌上的画卷起来，塞进几个炉子里。这时瓦特的妻子进来了。看到这个，她抓住它，严肃地说:“你还是个男人，所以你没有野心！在过去的两年里，这个城市的每个人都不知道你在发明什么新的蒸汽机。今天，你已经放弃了。我知道你如何在街上遇见人。你不记得那一年，当你想开一家小型钟表修理店时，行会里的人说你没有足够的学徒资格，不允许你开。后来，大学没有提到资格，把你当作一个例外。即使是那样大的机器也允许修理。当你修理它的时候，你并不满意，并且吹嘘你想要建造一个更好的。今天，我认为你要么真的造一台新机器，要么丢掉饭碗。我会和你一起沿街乞讨！”这位瓦特夫人是一个受过教育的人，懂得书本和礼仪，有很大的抱负。今天，当她看到丈夫要让步时，她一进门就捂住脸，说了这样的话，把瓦特的头抬了半天。他花了很长时间才说，“亲爱的，你知道我们现在必须打开罐子。”我什么时候能再像这样借钱？这位女士突然站起来，伸手去拿她脖子上的项链，从她手里取出结婚戒指，说道，“卖你能卖的，咬你的牙齿。”瓦特看到妻子说得越来越多，感到更加惭愧。他站起来，走到地上，抓起桌上的一把木尺子，把它掰成两半。他说，“我将无法建造一个新的蒸汽机。即使我的手已经摆弄这台机器十多年了，我也会这样折断手指。”然后他没有回头就跑向他的地窖。

尽管两个男人发明了导致世界第一次工业革命的两台新机器，但他们都要感谢他们的妻子。尤其是瓦特的妻子，当瓦特不再有信心时，她就开始挨饿，咬紧牙关来养活她的丈夫。这不是讲故事的人编造的故事，但它是。很遗憾，瓦特没有哈格·里瓦斯那么多情。他以妻子的名字给蒸汽机起了个绰号。因此，后人只记得珍妮，但许多人不知道瓦特是否有妻子。

瓦特回到地下实验室，重新检查了过去的数据，然后重新开始工作。工作累了的时候，看着炉子，烧一壶水喝茶。有一天，他用这种方式喝着苦茶，壶盖上的盖子引起了他小时候的兴趣。忏悔必须结出果实，成功自然而来，这也是事实。瓦特应该从今天开始理解。他看着炉子上的壶和手里的杯子，突然喊道:"茶应该凉了，把它倒进杯子里。"蒸汽很冷，你为什么不把它从缸里倒出来呢？瓦特立即设计了一个独立于汽缸的冷凝器，将热效率提高了三倍，并且只使用了原来的四分之一的煤。在这个关键的地方取得了突破，瓦特突然觉得他的未来是光明的。他去大学问布莱克教授一些理论问题。教授还把他介绍给发明了钻孔机的威尔金斯技术员。技术员立即钻了瓦特的圆筒和活塞，从而解决了最令人头痛的漏气问题。这时，另一个工厂的老板，博尔顿，谁知道一个英雄的视线，开始投资瓦特。瓦特有钱帮忙。到1784年，他的蒸汽机已经配备了曲轴和飞轮。活塞可以被来自两侧的蒸汽连续推动，并且不需要手动调节阀门。因此，这是世界上第一台真正的蒸汽机。但是瓦特接手修理纽科门蒸汽机已经20年了。瓦特终于完成了这项划时代的发明。后来，他和其他人共同创办了一家蒸汽机厂。他一生从未离开过蒸汽机，直到1819年，当他83岁的时候，他离开了这个因为他的发明而变得非常活跃的世界。

也许今天我们不认为纺纱机或蒸汽机值多少钱。然而，科学进步侧重于突破，第一步紧接着第二步。和昨天一样低；只有这样，我们才能像今天这样优雅。例如，当孩子们走路的时候，尽管他们起初摇摇晃晃，但明天他们可能会成为飞毛腿。此外，科学原理的发现和特定技术的发明是自然科学整体进步的两条腿。用木棍撬石头是多么简单的发明啊，但它导致了杠杆原理的发现；只有利用杠杆原理，瓦特蒸汽机上的曲柄和拉杆才能来来去去，只有发现真空，活塞才能来来去去。现在这台蒸汽机自然比撬开石头的木棒先进许多倍，它所引起的问题自然会引起阿基米德在这个新时代的联想。