麦克斯韦妖的种子

                                        ——麦克斯韦妖随笔之三

蒸汽机给予人类社会的作用是深刻的，

无论是在物质的层面上还是在精神层面上，

都无疑是人类文明进程中的一块里程碑。

        《之一》中说：“自然界中并不存在妖精与鬼怪，而是特定外部环境孕育了这些精怪的种子，播撒到人们的心灵里，慢慢地发了芽，长了出来……”由此看来，英国物理学家麦克斯韦心灵里出现了这只妖，是存在一颗关于这个妖的种子，撒落到他的心田里，发了芽，才长出来的。那么，是什么外部环境孕育了麦克斯韦妖的种子，而这颗种子又是什么呢？这两个问题的答案是这样的：18世纪在人类历史上出现的工业革命是孕育这颗种子的外部环境；这颗种子的原型是蒸汽机。

         一、蒸汽机的出现到广泛使用

人类文明的进程在很大程度上依赖于人们对于自然能源的利用。对太阳能的利用是最早的人类村落文明的基础，而对于煤的利用又成了工业革命基础。工业革命，又称产业革命，这是人类文明进程中的一大步。这次革命是指以手工技术的工场型生产方式过渡到采用机器制造的工厂型生产方式的一次变革。这个由“工场”到“工厂”的变革，始于18世纪60年代的英国，首先是从棉纺织业开始，到80年代，由于蒸汽机的发明和采用得到了进一步的发展。到19世纪初，蒸汽机已遍及采掘、冶金、交通运输、机械制造等部门，完成了产业革命。继英国之后，法、德、美、日等国也相继完成产业革命。这次革命中出现的大工业机器生产，为这些国家奠定了可观的物质和技术基础。如果说煤的利用是这场革命的基础，那么，蒸汽机的出现就是这场革命的主角。

17世纪末，第一台蒸汽机出现了。这是由英国人塞维利发明的，只用于抽取矿井中的积水，因此叫“矿山之友”，该机效率极低。1705年，英国工程师纽可门，发明了比“矿山之友”效率高且较为先进的大蒸汽机，并在欧洲得到广泛使用，但此机的汽缸和散热器合二为一，气缸总处在冷热交替状态，致使大量的热能不能利用，造成浪费，效率仍然很低。

瓦特（1736--1819）出生于英国苏格兰。1763年，他在格拉斯哥大学当教学仪器修理工时，接受了修理纽可门蒸汽机的任务。他发现这些蒸汽机非但热能耗散大，活塞的动作也不连贯。他决定改进这类机器。经反复试验，瓦特发明了单对边式蒸汽机，其耗煤量仅为纽可门蒸汽机的四分之一。1782年，瓦特又发明了具有重大意义的联动式蒸汽机，具有较高的效率，应用到纺织工业和冶金工业中，很快就见到了很好的效益。到了1807年，蒸汽机用到轮船上，1825年，又用到了火车上，蒸汽机的广泛使用，促进了工业生产的迅速发展。

瓦特的成功来之不易，他常常夜以继日地工作，表现了一名发明家百折不挠、艰苦奋进的可贵精神。他经历过无数次的失败，一度还曾使他负债累累，贫困不堪。他常对别人说：“一个人想发明一件东西，是一件最愚蠢不过的事情！”直到1790年，才最终完成了对蒸汽机的改进、创新的全部工程。从17世纪末的第一台蒸汽机的出现，到19世纪初蒸汽机的广泛使用，蒸汽机从出生到成熟，直到在社会中广泛使用，经历了一个多世纪的漫长岁月；其代表人物瓦特从不到30岁开始，直到超过50岁才完成了这项工作，前后经历了20多年的艰辛岁月。人类从发明到使用蒸汽机——这个变革世界的强大工具，是几代人经百年不懈努力的结果，是一个来之不易的伟大成果。

 二、文明进程中的一只怪兽

 面对一台蒸汽机，很容易使人联想到这也许是人类制作的一只怪兽。

蒸汽机，身躯笨重而庞大，皮肤是一张厚厚的铁皮，嘴巴是一个进料口——不时地吞进大块、大块的煤，随后燃烧这些煤，把水加热，产生强大的高温、高压蒸汽。它的咽喉是一个让高压蒸汽通过的阀门，进入阀门的蒸汽推动腹中的活塞、曲柄、连杆，进行循环运作。它的排泄系统是一个粗黑管子，不断地喷吐着热腾腾的一团团浊雾。它浑身显示着巨大的力量，还不断地发出隆隆的吼声。这个庞然大物利用燃烧煤块产生的热能去推动机械做功，把热能转化为机器运转的机械能，为人类不知疲倦地进行大量艰苦而繁重的劳动，为一个新来的时代创造了巨大的财富。

蒸汽机的问世，对于社会的的进步在物质和精神两个方面产生了深远的影响，可以说是蒸汽机造就了一个新时代、新的思想、新的文化。一方面，它在工业化进程中确立了自身举足轻重的地位，伴随着工业化、城市化的出现，社会结构发生了的重大的变化，改变了地球上人们的生存状态。另一方面，一些思想家由此提出了若干关于政治、经济的崭新的思想，一些物理学家由此找到了对物质世界具有普遍性意义的规律，建立了新的理论。蒸汽机是人类在使用火之后，取得的又一项伟大的胜利。它把煤转化为动力，使人类跨入了一个用蒸汽机来标识的新时代。在人类文明的进程中，有些物件是具有里程碑意义的，蒸汽机是绝对没有争议的一件。