改變?nèi)祟?lèi)發(fā)明方法的人

在瓦特之前，工匠紐科門(mén)就發(fā)明了一種原始的蒸汽機(jī)。這是人類(lèi)的第一種機(jī)械動(dòng)力來(lái)源，但是一直沒(méi)有普及，甚至沒(méi)能走出英國(guó)，因?yàn)樗侍汀⑻孔荆矣猛締我唬荒苡糜诘V井抽水。是瓦特改進(jìn)了蒸汽機(jī)，將它變成了能夠應(yīng)用于各種場(chǎng)景的動(dòng)力來(lái)源。

和之前的工匠不同，瓦特通過(guò)科學(xué)原理直接改進(jìn)蒸汽機(jī)，減少甚至擺脫了對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴(lài)。瓦特天資聰明，善于修理各種機(jī)械，因此得以進(jìn)入蘇格蘭的格拉斯哥大學(xué)，當(dāng)上修理儀器的技師。在格拉斯哥大學(xué)，他利用工作之便，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了力學(xué)、數(shù)學(xué)和物理學(xué)的課程，并與教授討論理論和技術(shù)問(wèn)題，這為瓦特改進(jìn)蒸汽機(jī)奠定了理論基礎(chǔ)。

有一次，格拉斯哥大學(xué)的一臺(tái)紐科門(mén)蒸汽機(jī)壞了，要送到倫敦去修理，瓦特得知后請(qǐng)求學(xué)校取回這臺(tái)蒸汽機(jī)，自己把機(jī)器修好了，但是他覺(jué)得這種蒸汽機(jī)的效率實(shí)在太低，決定改進(jìn)它。瓦特仔細(xì)分析了效率低的原因，發(fā)現(xiàn)這種蒸汽機(jī)的活塞每推動(dòng)一次，汽缸里的蒸汽都要先冷凝，然后加熱，整個(gè)過(guò)程使得80的熱量都耗費(fèi)在維持氣缸的溫度上面。此外，這種蒸汽機(jī)只能做直線運(yùn)動(dòng)，不能做圓周運(yùn)動(dòng)。于是，瓦特用他學(xué)到的科學(xué)理論重新設(shè)計(jì)了一種蒸汽機(jī)，極大地提高了蒸汽機(jī)的效率。

在這個(gè)過(guò)程中，大學(xué)里的物理學(xué)家與化學(xué)家約瑟夫·布萊克給予了瓦特理論上的指導(dǎo)。后來(lái)瓦特離開(kāi)大學(xué)，在企業(yè)家的幫助下生產(chǎn)制造了他所設(shè)計(jì)的蒸汽機(jī)，并且不斷改進(jìn)，將其變成了普適的萬(wàn)用蒸汽機(jī)。

在瓦特之前，科學(xué)和技術(shù)是兩回事。研究科學(xué)的是一群人，進(jìn)行技術(shù)革新的是另外一群人，科學(xué)和技術(shù)鮮有交集。瓦特是將科學(xué)和技術(shù)結(jié)合在一起，并且用科學(xué)指導(dǎo)技術(shù)的第一人，因此他改變了人類(lèi)發(fā)明的方法。在瓦特之后，成功的發(fā)明不再是偶然事件，而是有規(guī)律可循的。正因?yàn)槿绱耍祟?lèi)的進(jìn)步才成為必然。

肖萌渝//摘自《脈絡(luò)》，中信出版集團(tuán)，本刊有刪節(jié)，攝圖網(wǎng)/圖