蒸汽机引发工业革命 无论怎样夸也不为过(图)

更新时间:2021-02-03 08:17 作者:北京快乐8

  “蒸汽机的历史意义,无论怎样夸大也不为过。”——《全球通史》作者L.S.斯塔夫里阿诺斯

  瓦特从开始改良蒸汽机到最后研制成复动式蒸汽机,前后花了30多年,仅在解决活塞与汽缸之间的漏气问题上,瓦特就反复试验了很长时间。这也说明了一个问题:蒸汽机的发明对世界来说是多么重要,人们好像一直在等待瓦特的成功。不仅仅是瓦特的合作伙伴马修·博尔顿,全世界都在等待蒸汽机带来的奇迹。

  第一次工业革命始于18世纪的英国,“珍妮纺纱机”、“骡机”的出现,提高了纺织品的产量和质量,为英国全球贸易和扩张提供了一次加速,这也使英国与其他强国之间的经济实力差距拉大。蒸汽机出现后,英国已经把其他国家远远地甩在后面。

  1712年,苏格兰铁匠纽克曼发明了空气蒸汽机。瓦特是在几十年后在格拉斯哥大学做修理工的时候才第一次见到纽克曼蒸汽机模型,从此,他便开始研究如何让这台笨拙的机器变成“永动机”。

  蒸汽机究竟如何改变了人类历史,它在当时的工业革命中起到哪些关键作用?记者采访了南京大学历史系教授杨豫教授。

  杨教授说:“瓦特蒸汽机的发明严格意义上说不是发明,它是改良。18世纪60年代瓦特在纽克曼蒸汽泵的基础上改良成功。这种纽克曼蒸汽泵又称‘火机’,它发动起来浑身冒火,主要在矿山上使用,是抽水用的,所以又叫‘矿工之友’。它和泵连在一块,所以体积很大。”

  由于这台机器的局限,几十年来,它一直只用来抽水用,并没有广泛应用于其他方面,“英国的煤田有个特点,都在海平面以下,矿山积水非常严重。矿山要解决一个问题就是先把水抽干,才能够把煤挖掘出来。所以纽克曼的蒸汽机主要用于矿山,当然还有一个用处就是用在盐田,也是抽水用。这个蒸汽机的最大缺点就是热效率太低,要用大量的燃料。用在煤矿没问题,煤矿有煤,即便效率低也没关系。

  瓦特想改良这个蒸汽机,主要是想怎么用作一种动力。60年代他改良成功了,这次改良成功的还是单动式的,就是来回运动的蒸汽机,还是不能给机器提供动力,因为机器动力需要圆周运动。他把单动式变成联动式花了20年时间。他用分离汽缸的方式,再加上一个冷凝器,就提高了它的热效率。这个改良后的单动式蒸汽机就可以离开煤矿了,用在其他地方。联动式蒸汽机的出现,就可以替代人的动力、水动力,可以驱动机器了。所以这个发明在整个英国工业革命期间,是一件很重要的事情。”杨教授说。

  英国有丰富的煤铁资源,但是煤矿、铁矿大都在丘陵和山区,一些工业城市往往根据矿山分布而发展。随着工业化规模扩大,摆在英国人面前的一大问题就是交通,如何解决原料地之间的交通问题很关键。杨教授说:“过去,英国交通主要是靠人力、畜力、水力,水力比人力、畜力先进一些,但水力有一个问题,它必须有落差,有落差才能带动水轮,水轮才能带动机器。

  水力一般用在粮食加工,而且主要在山区,到了平原就不行了。在平原,如果筑坝来制造落差,又会影响交通,因为英国的水运很重要,这就影响了英国的工业分布。英国的工业发源于丘陵和山地地区,靠近煤田,于是跟市场之间的距离很远。英国随着新工业中心形成后,怎么解决与市场之间以及同其他原料地之间的距离的交通问题?一些工厂就会考虑它要重新布局。如果没有这样的蒸汽机提供动力,它就不能离开山区”。


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