人们为了纪念某人作出的突出贡献，往往编出一些脍炙人口的故事情节在世间广为流传。比如牛顿在苹果树下坐着，被掉落的苹果砸中，由此发现了万有引力定律，再比如瓦特与蒸汽机的故事。
十八世纪初期，在苏格兰一个贫寒的家庭里，一个小男孩正对着一只沸腾的开水壶呆呆出神。他看着从壶嘴和壶盖开缝处冒出的如烟似雾的水蒸气，看着壶盖不时被顶起来、落下去，发出“格当、格当”的声音，仿佛失去了知觉。他在火炉旁站了一个多小时，但始终不肯伸出手去挪动一下那个水壶。他姨母进来见到这般光景，不禁大为光火，指着水壶大声呵斥说：“没看到吗？懒孩子！”
如今普遍认为是瓦特发明了蒸汽机，进而引领了英国的工业革命，蒸汽机确实标志着工业革命的开始，但是却并非是瓦特发明的。早在公元1世纪时，埃及亚历山大里亚学者希罗就利用蒸汽喷射反冲力做功，制成蒸汽转动装置。1680年，法国物理学家巴本发明了高压锅，10年后他又创造性地设计出最早的汽缸——活塞装置。
1698年，英国工程师托马斯·塞维利制造出第一台实用的无活塞式矿井抽水蒸汽机。1712年，英国锻工托马斯·纽可门综合巴本的汽缸活塞和塞维利形成真空的凝汽器装置的优点，研制出更为有效的大气活塞式蒸汽机。后来，英国工程师斯米顿对纽可门的大气活塞式蒸汽机进行了改进，使其效率增加了近一倍。
詹姆斯·瓦特是对纽可门蒸汽机进行根本性改革的一个关键人物。1736年1月19日，詹姆斯·瓦特生于苏格兰的格林诺克。他曾在该地的文法学校学习，成绩优异，后因身体不好而中途辍学。
回家后，他在父亲的工厂学习技术，获得了丰富的木工、金属冶炼和加工、机械制造仪器修理等方面的技术。1775年，他到伦敦学习仪器制造，后到格拉斯哥大学当仪器修理工，负责教学用具的修理、保管。在那里，他见到一台纽可门蒸汽机模型，还遇到了热力学家莱克和后来成名的物理学家约翰·鲁滨逊。
这三个人聊得颇为投机，他们经常一起研究改进蒸汽机的问题。瓦特对纽可门的大气活塞式蒸汽机十分推崇，但他也发现这种发明的巨大缺陷，使它仍然停留在基础阶段，这个阶段的蒸汽机不仅消耗能量大、做功效率低，而且在运行时蒸汽机时冷时热，机械作业无法持久。
为解决决这些问题，瓦特用玻璃瓶、竹筒等简陋的器具做了一连串简单而有趣的实验，研究了蒸汽的密度、压力和温度之间的关系。他还对蒸汽机如何充分利用热量作了一番仔细研究，并取得了突破性成果。
在1769年，瓦特制成了单动式蒸汽机，其耗煤量仅为纽可门蒸汽机的四分之一，这是一个非常巨大的进步，但是瓦特并不满足。取得专利后，他又在企业家博尔顿的支持下致力于新课题：将直线往复的机械运动转变成圆周旋转运动。在这方面，他提出了著名的是“行星齿轮机构”。
第二年，瓦特便制造出了复动式蒸汽机。1784年，“平行连杆机构"使得蒸汽机具有更广泛的工业实用性。到1790年，瓦特又完成了汽缸示功气的发明，这是整个蒸汽机改良过程的最后一步。这种经过改良的蒸汽机，比纽可门机器的工作效率提高了两倍，耗煤量却降低了75%，而且它安全可靠，速度很快，在当时几乎无可挑刷，人称“万能蒸汽机”。
开启工业化革命
瓦特蒸汽机改良成功，为工业界注人了新的活力，也改变了人类生产的面貌。它迅速成为适用于一切工业部门的动力机械，为纺织、采矿、冶金、造纸、机械等各行业广泛应用。进入19世纪后，由于金属材料应用的进展，蒸汽机不断变得“小巧”，最后被广泛用于交通工具上。整个世界掀起了一场经济大革命，社会生产力有了惊人的发展。
鉴于詹姆斯·瓦特的特殊贡献，1785年，他被选为英国皇家学会会员，1804年被授予格拉斯哥大学法学博士，1814年被法国聘为“法兰西科学家国外会长”。瓦特去世后，英国著名的威斯敏斯特大教堂为他立了雕像。人们为纪念他，还用“瓦特”作为计算功率的一种单位。
瓦特的成功是吸收人类千百年来积累的知识和经验的结果。个人努力探索加上前人已经取得的成果，是切科学技术发明的关键，如果说哈格里夫斯发明了珍妮纺纱机是工业革命开始的标志，那么瓦特改良后的蒸汽机就是工业革命的标志。
（参考资料：《世界历史探秘》、《瓦特蒸汽机技术创新的社会视角分析》）
联系客服
