牛顿和瓦特

　　文艺复兴和资产阶级革命，使欧洲发生了巨大变化。特别是科学技术突飞猛进的发展，给社会的进步带来了巨大的推动力。从17世纪开始，西欧的科技和经济远远走在了世界的前列，有许许多多新发明、新创造。在这方面，英国人的创造最引人注目。

　　依撒克·牛顿（1642—1727 年）是17世纪最著名的科学家。“万有引力定律”是他最重要的科学发现，也是他对人类的最大贡献。万有引力，指的是两个物体之间由于各自的质量而产生的相互吸引力。这个理论对研究天体运行具有特别重要的意义。1687年，牛顿发表了《自然哲学和数学原理》一书，提出了力学的三大运动定律（惯性定律、力和运动关系定律、作用与反作用定律），使他成为经典力学的最重要的奠基人，对当时与后代的科学发现产生了巨大影响。

　　牛顿不但在力学方面有突出贡献，在光学、天文、数学等方面，也有许多发现，是一位全面发展的伟大科学家。然而，他在临终前，却谦虚地说，在科学的海洋面前，他只是个在海边玩耍的孩子，拾到了几块美丽的石子和贝壳，而大海，仍然在面前，自己还没有进去呢！这是多么求实的精神啊！的确，科学是无止境的，需要一代一代的科学家不断探索。技术也是一样。

　　资产阶级革命发生以后，英国的工业迅速发展起来。不少地方使用起大机器，像珍妮纺纱机和水力纺纱机，都使生产效率提高了十几倍或者几十倍。这样，大工厂就不断出现了。很多工厂主都想使用一些新机器，生产出更多更好的产品。为了适应这种需要，科学家和技师们也都把发明新机器作为自己关心和研究的重要课题。

　　伦敦格拉斯哥大学有一位叫鲁滨逊的教授。他设想，如果把当时的四轮马车改成用蒸汽推动，不就能大大加快速度了吗？他让负责修理教学仪器的技工瓦特给他做一个蒸汽机模型，用来做试验。模型做好了，可是不能运转，鲁滨逊教授没有再把试验进行下去。可这件事倒引起了瓦特对蒸汽机的浓厚兴趣。

　　在这以前，瓦特从来没有接触过蒸汽机，也缺乏这方面的知识，要想钻研它，一切都得从头做起。他下了决心，主动要求承担修复蒸汽机模型的工作。

　　蒸汽可以作为动力，古代劳动人民早已经知道。据传说，两千多年前的一天，在古埃及的滨海城市亚历山大的大街上，围着一群看热闹的人。他们中间有一块不大的空地，一位名叫赫诺的魔术师正在那里变“戏法”：空地当中摆着一个装在架子上的活动铜球。铜球在蒙蒙的蒸汽里飞快地旋转着。铜球下面装着两根管子，管子下端连着一个密封的锅，锅下面炉火熊熊。锅里的水沸腾着，发出“嗤嗤”的响声。原来这不是什么魔术，而是赫诺在做使用蒸汽力的试验。后来，赫诺曾经把使用蒸汽力的方法记载了下来。可惜，他的著作失传了1000多年，一直到文艺复兴时期才被重新发现。

　　又过了许多年，到17世纪末，英国德封郡的绅士托马斯·塞维利第一个制成了有使用价值的蒸汽抽水机。不久，锻工托马斯。纽科门和玻璃工考利共同研制成功能够从深井里抽水的蒸汽机，叫做纽科门蒸汽机。

　　如今，瓦特要修复的蒸汽机模型，正是这种纽科门式的。瓦特阅读了大量英文、法文和意大利文的资料，废寝忘食地工作。蒸汽机模型很快就修复了，试车运转正常，瓦特当然很高兴。可是纽科门蒸汽机暴露出来的缺点又使瓦特陷入了沉思。他又投入了改造这种蒸汽机的工作。

　　这种蒸汽机汽缸上端不密封，下部有三个活门，中间的活门同锅炉相通。蒸汽从这里进入汽缸把活塞向上推动，然后把这个活门关上，从第二个活门注入冷水，使蒸汽冷凝，造成低压。于是汽缸外部的大气压从上端把活塞推回。最后，打开第三个活门，把水排出。活门开关都是人工操作，活塞往返一次需要耗费许多时间，而且大量蒸汽浪费在加热汽缸上。这真是一架笨拙不灵、耗费巨大的蒸汽机啊！瓦特下决心彻底改造它。

　　怎样不使汽缸冷却，节省蒸汽？怎样使活塞连续运转，加快速度？又怎样使汽缸的活门能自动开关呢？这些问题使瓦特朝思暮想，简直入了迷。两年过去了，一个个方案设想出来，又推翻了。然而一次又一次的方案，使他越来越接近成功。他终于想出了一个办法：在蒸汽机上加一个冷凝器，使蒸汽在冷凝器里冷凝，省去了注入冷水。这样，活塞可以来回不停地运转，蒸汽也可以连续使用了。

　　瓦特在1765年制造的蒸汽机比纽科门蒸汽机的效率高2倍。后来，瓦特又不断改进他的机器，使它成为能够带动各种工作机的蒸汽动力机。这就是万能蒸汽机。

　　万能蒸汽机就像巨灵之手一样，在工厂里推动着笨重的机器飞快地运转，把大批产品生产出来。它的效率远远超过了畜力和水力，而且不受地区和季节的限制。英国许多富商见蒸汽机有这样大的用处，就拿出钱来购买机器，开办工厂。使用蒸汽动力的工厂就在英国纷纷出现了。到19世纪30年代，单是兰开夏一个郡就拥有 814台蒸汽机。

　　蒸汽机的强大动力为机器大生产奠定了基础，推动了工业革命的深入发展，加快了资本主义国家工业化的步伐。它不仅使英国而且使整个世界的经济面貌发生了根本变化。蒸汽机也引起了交通运输的革命。美国人富尔顿发明的轮船，英国人史蒂芬逊发明的火车都是用它带动的。它开辟了整整一个蒸汽时代。在这以后的一个多世纪里，蒸汽一直是主要的动力。直到今天，蒸汽机仍然在某些工业、交通运输部门继续发挥着作用。