一、第一次工业革命
1、18世纪60年代~19世纪70年代
2、英国是工业革命的发源地
3、蒸汽机的发明和应用是第一次工业革命开始的主要标志。
4、工厂代替了手工工场,用机器代替了手工劳动;自耕农阶级消失了,工业资产阶级和工业无产阶级形成和壮大起来。确立了资产阶级对世界的统治地位,率先完成了工业革命的英国,很快成为世界霸主。
5、瓦特一一罗巴克一一博尔顿
瓦特发明蒸汽机时,决非前无古人,当时的欧洲各国已经有很多人在研制蒸汽机,并且已有成品出来,只不过过于原始,很多技术问题没有解决,所以卖不出去,不算成功。瓦特自己也说过:我的蒸汽机不能算是发明,而应该是改良。当了我们解这历史背景后,就知道瓦特的发明是站在了前人的肩膀上,而不是因为他奶奶的启发。
1763年,27岁的瓦特开始在前辈法国人巴本、英国人托马斯塞维利和纽可门所发明的蒸汽机基础上改良蒸汽机。这蒸汽机可不是在自己家的后院盖个屋子,弄个作坊,用锤子斧子敲敲打打出来的。瓦特要租地皮,盖厂房,顾几十个工人和工程师,这样的开销可不是出身贫寒的瓦特所能长期负担的。新改良的蒸汽机在第二年迫不及待地被推向市场,于是瓦特看到了他的结果——破产!
一个新发明是否成功,并不是请一堆专家评测,或政府部门来认可,就算成功了,否则瓦特的前辈们早就名垂青史了,还能轮到他?成功与否是由市场说了算,你东西再好,卖不出去也没用。卖不出去时因为你的东西不够好——商人都不是傻子!瓦特的蒸汽机就是这样,他并没有解决前辈们的遗留下的最大问题:热损耗太大!这样的蒸汽机所产生的动能还不够煤钱,谁会买它?
瓦特是在蒸汽机推出市场前接的婚,本以为产品会热卖,来个好事成双,结果事与愿违,这使得债台高筑的瓦特连新婚妻子都养不起,孩子都不敢生。当时欧洲因为发明蒸汽机而破产的大有人在,瓦特也品尝到当一个发明家的痛苦——正当壮年便已走投无路,瓦特整天面对厂房里的废铁发呆。
此时瓦特幸运地遇到了他第一个贵人,英国富翁罗巴克。罗巴克对瓦特的新机器很是赞许,并与之签订合同,给了他大把的钱,这样瓦特得以继续进行新式蒸汽机的研制。
这里就遇到一个问题,如果你是一个富翁,你会不会把钱投给一个失败者,蒸汽机当时在欧洲各国已是失败的代名词。还有,你就不担心瓦特成功以后会翻脸不认人?或者瓦特不担心你会盗取他的技术?这里我们先留一个疑问,后面我再解答。
得到新资金注入的瓦特再次招兵买马,披挂上阵,不能再败了,再败怎么见人呀,拼了!瓦特和他的助手们夜以继日地奋战在厂房里,卧薪尝胆,背水一战,总之,你可以用各种激励性的词语来形容他。
三年呀,这一研究就是三年,我真想知道这瓦特花了罗巴克多少钱。这三年里,瓦特发明出了冷凝器技术而获得了自己的第一项专利——咦,奇怪,英国那时就有专利保护了,这可是我们历史课本从没教过的。
三年后,1767年,瓦特带着他新式的带冷凝器技术的蒸汽机重出江湖,雄心勃勃地看到了他的结果——再次破产!
之所以没人买瓦特的蒸汽机,主要原因就是,带有冷凝器的新式蒸汽机依然没有实质性解决热损耗问题。
失败呀失败,失败总是接踵而来,瓦特这个倒霉蛋这回把富翁罗巴克也坑了,毕竟三年的投入没有回报,搁谁谁都受不了,罗巴克又不是皇帝,所以他也破产了。
于是瓦特又重新回到了一贫如洗的状态,这回瓦特和罗巴克大眼瞪小眼,对着一堆废铁发呆了。别人三十而立,瓦特三十已经破产两次了,还拖累了一个大富翁也一起倒霉,丢人可丢到家了,以后的生活该怎办呢?
我们无法探究瓦特那时的心情,不过我猜瓦特心里还有一丝希望,那就是“蒸汽机冷凝器的专利”。瓦特内心狂喊:我有专利,我就有价值,我就有希望!——他对自己的专利怎么那么有信心,就不怕被别人盗取了?
机遇不是掉天上馅饼,一定是给有准备,有本事,有价值的人。穷光蛋的机遇也就是在马路上捡个钱包而已。
瓦特的机遇就是总有富翁给他投资,因为瓦特有专利。牛皮不是吹的,泰山不是堆的,我瓦特的专利不是缞(cui,音同崔,意思是古代丧服)的!
瓦特的第二个贵人就是大企业家博尔顿。博尔顿为什么要给一个失败者兼扫帚星投资?你以为他是慈善家,在可怜瓦特,被瓦特的精神所感动,为了人类科学的进步也献献身?错,博尔顿的目的就是挣钱!别说博尔顿,就算是瓦特改良蒸汽机的目的也是为了挣钱!
瓦特要想得到博尔顿的资助,就要分出一部分股份给他,至于股份如何分,罗巴克的股份又如何我们不得而知,因为那是他们的商业机密。但是我们可以清楚地知道,蒸汽机从开始就是作为一个商品来研制的,只不过大家各有分工,出力不同罢了。谁都没有那传说中的、以推动人类进步为己任的崇高理想,一切都是商业行为,一切都围绕利益而讨价还价!那只看不见的手真是神通广大,无所不能!
不管目的怎样,我们从外面看到的就是,一个好汉三个帮,如果你不行了,那我来帮你坚持,只要坚持下去,星星之火,总会燎原!说到这里,大家不觉得奇怪吗,这三个人萍水相逢,怎么会如此信任?难道是刘关张三兄弟投胎投到了英国?
对于瓦特来说,失败再一再二,不能再三再四。在博尔顿资金、设备、材料等方面的全面支持下,瓦特全无后顾之忧,他疯狂地汲取着各种知识,他知道,不能在败了。就指着这个挣大钱呢,否则丢人都没地方了。再次拼了!
瓦特意识到蒸汽机远非想象中那么简单,这涉及到多种学科。为此瓦特开始深入学习各种学科知识:
力学:物体运动和所受力的关系,这是蒸汽机的基础科学。
热学:热能如何更有效率地转化为动能。
气体化学:想让煤炭充分燃烧,就必须知道氧气是怎么回事
机械学:如何把能量、材料、机械有机地结合,以较低热损耗,这可是瓦特的心头之痛。
几何学:瓦特要为蒸汽机及零件设计各种图纸,而图纸的基础就是几何学。
数学:所有学科的基础。
每一门科学对任何人来说都如同茫茫大海,更别说那还是在知识刚刚启蒙,尚不完善的十八世纪中期,再加上对于一个从没上过大学、全靠自学的瓦特来说,更是难上加难。
为了更深入地了解知识,瓦特特地加入了英国著名的科学社团“圆月学社”,社团成员大多都是本地的一些科学家、工程师、学者以及科学爱好者,他们之间经常交流科学思想。特别是一个叫普利斯特列的人,现代化学之父,此人让瓦特了解到什么是氧气和二氧化碳(虽然那时还不叫这个名字),瓦特从科学社团中得到不少启发。
这一拼就是十年。我没说错,是十年。十年磨一剑,十年寒窗苦!
十年后,1778年,瓦特携带新式蒸汽机再战江湖,他也立刻看到了他的结果——破产!我还没说错,瓦特第三次破产了。新式蒸汽机虽然改进不少,但效果依然不理想,卖不出去。
唉,十年呀,我要是瓦特肯定崩溃了,大家可以到精神病院去探望我,我也只能在那里实现我的梦想了。
此时我已无法体会瓦特那时的心情,反正他失败了,可能失败得都麻木了。而且和上次一样,他这回又拖累得大富翁博尔顿也濒临破产。十年投资没有回报,钱再多也受不了呀,毕竟博尔顿也不是英国皇帝。这回好,大眼瞪小眼改三个人了,一堆废铁加三个破产的老男人。
如果真有上帝的话,我猜上帝此时会对瓦特的行为感到可笑:嘿嘿,小样儿,我的智慧岂是这么容易被解开的?你吃的苹果还不够!
上帝真能一手遮天吗?那幸运女神又来自哪里呢?
以后的日子瓦特怎么过的我不知道,估计在得过且过地混日子,反正幸运女神没有立即到来,瓦特又熬了三年,其间谁爱搭理一个又没钱、又没地位的丧门星呢。
1781年某日,瓦特想到圆月学社和大家道别,毕竟里面的成全都是有身分、有地位的富绅阶级,他一个白丁老在里面混吃混喝也不是办法。
此次聚会中,成员们海阔天空地谈着宇宙问题,有会员谈到刚刚发现的天王星,以及行星绕着太阳做圆周运动。这些“废话”启发了沮丧中的瓦特,使得他一下联想到如果把活塞往返的直线运动变为旋转的圆周运动,这就可以使动力传给任何工作机。
踏破铁鞋无觅处,东风原来在这里!
这个看似简单的改变让瓦特很快研制出一套被称为“太阳和行星”的齿轮联动装置,并且于1781年底,瓦特为此获得了第二个专利。随后瓦特又改进了汽缸,把原来的单项汽缸装置改装成双向汽缸,并首次把引入汽缸的蒸汽由低压蒸汽变为高压蒸汽,由此瓦特获得了他的第三项专利。幸运女神终于降临了!通过这三次技术飞跃,瓦特蒸汽机才最终获得了成功。
成功不是我说的,是市场说的,瓦特的新式蒸汽机一经推出就卖火了,供不应求,瓦特发了,罗巴克和博尔顿也发了,日进斗金档不住!到后来,瓦特也不买蒸汽机了,因为他知道任何人要生产蒸汽机都绕不过他的三个核心技术,哪怕是上帝!干脆我卖专利吧,任何生产蒸汽机的企业都要交给我专利使用费,瓦特可以躺在床上收钱了。此时的瓦特甚至都不知道,他已经开启了工业革命的大门,历史因他而改变。
有利就有名,1785年,瓦特被当选为英国皇家学会会员,1814年,又被法国科学家学会接纳为外国会员。后人为了纪念这位伟大的发明家,把功率的单位定为“瓦特”,瓦特终于名垂青史!
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