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和你在一起就是我一生最成功的发现

和你在一起就是我一生最成功的发现

作者: 張楓 | 来源:发表于2020-08-11 10:56 被阅读0次

    十八世纪发生在英国有两项非常伟大的发明,导致世界发生第一次工业革命。它们是珍妮纺纱机和瓦特的蒸汽机,而这两项伟大的发明又和两位贤惠的女人分不开。可以这么说,如果没有这两位贤惠女人的支持,人类现代化的进程也许会延迟。

    我们先说说珍妮纺纱机。

    公元1764年,在英国的一个小镇上,住着一对夫妻,他们是被剥夺了土地之后来到这里,夫妻两人女纺男织过着惨淡经营的生活。妻子珍妮用的是手摇纺车,纺纱速度非常慢,而丈夫哈格里沃斯用的是飞梭织机织布速度非常快,这样妻子纺的线怎么也跟不上丈夫织布的速度。

    珍妮尽管没日没夜不停地摇着纺车,累的腰酸背疼却也摇不出几磅纱线,纱线不够就织不出多少布来。有一天,被生活压的喘不过气来的哈格里沃斯非常生气,他拿起斧头气汹汹地说要劈了手摇纺车。

    妻子珍妮死死地抱住她的丈夫不让他动手,两眼泪汪汪看着丈夫。哈格里沃斯心软了,下不了手,于是就飞起一脚踢翻了纺车。说来也巧,平时是平躺着的纱锭居然立了起来,还被车轮带着不停地旋转着。珍妮惊喜地说:“亲,如果我们把纱锭都立起来,并横排成三四个,不就可以纺出更多的线了吗?”

    哈格沃里斯听了之后觉得非常有道理,木工出生的他马上动手就干,他在一个大木架上安装了一个纺轮,在木架的横梁上竖插着8个纱锭,转动纺轮后8个纱锭跟着转动,棉絮就被搅成了8股细纱线。

    珍妮纺纱机

    试验获得了成功。

    哈格沃里斯是个多情的人,他把改进后的纺纱机叫做“珍妮纺纱机”,并申请了专利,于是珍妮纺纱机很快就在英国得到推广,到了1784年全英国有珍妮纺纱机2万多台。马克思认为18世纪的产业革命是从珍妮纺纱机开始。

    接着我们来讲第二个发明瓦特蒸汽机

    也是在公元1764年,在英国的格拉斯哥大学里,瓦特正在维修一台纽可门型的蒸汽泵。这种机器是苏格兰人纽可门在十七世纪初发明的。这种机器的工作原理是,热气从中间的活门进去,推动活塞上行,然后工人把中间活门关闭,打开旁边的活门把冷水注入缸体,冷却热蒸汽,活塞里蒸气遇冷收缩,活塞就自动降下来。然后工人又关闭了旁边的冷水活门,打开中间的活门,让热蒸气进来。通过这样循环完成活塞一次上下运动。

    冷凝水进入缸体冷却

    由于要用冷水冷却缸体,热蒸汽的部分能量被缸体吸收而不是用来推动活塞做功,这样就浪费了很多能量,活塞还不能连续不断地工作,纽可门蒸汽泵虽然力气很大,可惜工作效率不高。

    瓦特修好钮可门蒸汽泵后,他想自己造一个热效率高的蒸汽机。为了实现把这个创新的想法,瓦特整整用了20年时间。

    冷凝器在缸体外

    瓦特设想既然冷凝水通过缸体会降低热效率,那么我在缸体外设置一个容器,用来吸收被压缩后的热蒸汽,热蒸汽被吸收后压强自然降低,活塞就会自动的压缩下来。于是他按照这个思路去设计制造。瓦特左比划右摆弄,还真的给他搞出个样子来,然而由于工人的技术问题,制造出来的缸体的气密性很差,靠煤燃烧产生的蒸汽机运转很不成功。有位叫巴罗克的博士因为赞助瓦特的发明,也被拖垮的负账累累,濒临倒闭。瓦特自己就更不用说了,几乎到了倾家荡产的地步。

    一天,瓦特又趴在汽缸外观察漏气的原因,一不小心冲出来的热汽把瓦特肩膀烫伤了一大片,那可是刀削般的疼痛啊。蒸汽机制造不成功,还连累了别人陷入经济危机,这真是个吃力不讨好的活,瓦特越想越生气,于是他拿起一把斧头就要剁了这台蒸汽机。

    这时瓦特的妻子一把冲了过来,她死死抱住了瓦特,两眼泪汪汪地看着他,瓦特的心一下子就软了。瓦特的妻子说:“虽然我们现在揭不开锅,能借的都借了,能卖的都卖了,可是城里谁不知道你正在研发新的蒸汽机呢?就算是忍冻挨饿,沿街乞讨,我也会坚决支持你研究蒸汽机。”

    瓦特的妻子倒了一杯开水给丈夫喝,“你瞧,跑出去的水蒸气不是很快就能让杯子冷却下来吗?”

    是啊,瓦特似乎灵光一现,心情平静下来的他又回到了实验室,他对着设计图仔细思考起让热蒸汽从气缸里跑出来而蒸汽机又能连续工作的机械构造。

    瓦特想到了可旋转的具有双动力的构造。

    筒状的气缸被活塞分隔成上下两个空间,热蒸汽从气缸的上汽门进去,从上往下推动活塞,下空间的热蒸汽从下气门被推出去,气缸自然冷却,推出气的热蒸汽借助于杠杠的吸拉,被吸入下面的容器里然后排出缸外。外面旋转的调速轮能够恰到好处地调节气门的开放和闭合。关闭通入上气门的进气通道,改为让热蒸汽进入气缸的下气门,气缸的活塞就从下往上被推上去,气缸上面的热蒸气被推出去后自然冷却,借助于杠杠的牵拉,出去的热蒸汽会循环进入下气缸。当活塞达到气缸顶部时,进入下气缸的气门关闭,热蒸汽又不得不改道从气缸的上气门进入,这样就可以推动活塞从上往下反复运动。

    后来在一位威尔金技师的帮助下,瓦特采用膛炮筒的技术制造了活塞和筒状缸体,成功解决了漏气的问题。还有位叫博尔顿的企业主向瓦特投资,有了资金支持,瓦特成功制造了曲轴飞轮等关键性的零部件。到了1784年,整整过了20年的时间,世界上第一台真正具有靠上下两边进汽推动下边出汽而且能不断循环运动的蒸汽机终于面世了。一种发明的出现会推动另一种发明,接下来蒸汽轮船、蒸汽机车和蒸汽汽车等工具就不断连续地被其他发明家发明了出来。1784年后瓦特自己建了一个制造蒸汽机的工厂,直到83岁高龄才善终。由于维修蒸汽机是属于男人干的粗活,人们记住了瓦特却忘了瓦特妻子的名字,然而恰恰是因为有了瓦特妻子的支持,才有了这个划时代的发明导致世界第一次工业大革命。

    几乎和许多世界上许多有名的发明家一样,不管是哈格里沃斯、瓦特还是福特等等,他们在弥留之际,拉着妻子的手时几乎都说了一句同样的话:“如果问我这一生什么是最伟大的发现?我要说娶了你和你在一起就是我一生最成功的发现。”

    这可不是俺说书瞎编的,确实如此。不过也有一些伟大的科学家他们一生未娶孤苦终老。

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