四、军人与发明家（二）

柏林确实是西门子的“风水宝地”，过去他曾在这里获得了丰富的知识， 现在他开始可以利用已有的知识和才能发展自己的事业了。

由于出生在一个子女众多的大家庭中，西门子一直认为自己作为长兄有义务照顾年幼的弟弟妹妹；父母去世后，这种感觉更突出。到柏林后，他很快与一家锌白铜厂订立了一个合同，用他的专利在厂中建了一个镀金镀银部，双方共分红利。这是德国出现的第一家电镀工厂，也是西门子最早参与的企业经营活动。

西门子以其富有成效的电镀发明被吸收进了柏林综合技术协会。这是一个主要由工程技术人员和工商业者组成的社会团体，经常就一些实际技术问题进行学术探讨。在一系列的学术活动中，西门子的工程技术知识得到了进一步的补充和扩展，这对他的自然科学研究是非常有益的。那时在普鲁士， 科学研究和工程技术研究之间还存在着一条不可逾越的鸿沟。从事理论科学研究的科学家享有很高的社会地位和声望，被尊奉为高贵的脑力劳动者，成绩卓著的还会被王室册封为贵族；而从事工程科学研究的科学家则没有那么幸运，他们和普通的体力劳动者、商人没有多大区别，并不会受到人们的特别尊重，至少表面上是这样。但通过参加柏林综合技术协会的活动，西门子深刻地认识到，理论科学研究和工程技术研究不应该截然分开。虽然两者有很大不同，如工程技术研究不可能像科学研究那样，可以由于某个重要人物的创造性思维而产生飞跃或突变，它需要许多人不懈地努力、探索和改进才能获得发展；但两者又是相辅相成的。自然科学知识和科学研究方法能够使工程技术科学释放出强大的能量，因此在工程技术人员中传播科学知识和科学研究方法，是促进工程技术进步的有效途径；同时，工程技术的发展又为科学成果的转化提供了条件和前提，因为只有当工程技术自身深入发展到需要科学发明并可以利用科学发明的时候，科学研究的成果才有价值和意义。正因为有了这种深刻的认识，西门子才会在以后的科学实践中兼顾科学研究与工程技术研究，成为集科学家与发明家于一身的成功者。另外，在参加综合技术协会的活动时，西门子结识了柏林工商界的一些人士，并常常应他们的请求解答一些疑问，由此他对当时的工业设备和工作方法有了详细了解， 对当时工业的成就和不足有了一个总的认识，这为他成为一名企业家提供了有利的条件。

这时，西门子的弟弟威廉·西门子正在马格德堡的一家机器制造厂当见习生。兄弟俩都对工程技术感兴趣，因此常通信联系，交流各自的工作情况和新的发展。威廉当时接受了一个任务，要为一部借助风车或水车的转动进行工作的蒸汽机设计一个调节器，以使风车或水车不停地全力工作，并让蒸汽机的过剩能力全部发挥出来。威廉将自己的设计图纸寄给了哥哥，但西门子认为不够理想。他深入研究了这一机械过程，从而产生了差速调节器的构想。他向威廉建议用一个沉重的自由运动的圆摆来作为调节器。自由运动的圆摆产生完全等速的旋转，由此带动一个螺杆旋转；螺杆上安装一个可以移动的螺母，螺母可以在被调节的机器带动下旋转。当机器的运转速度与圆摆的旋转速度相同时，螺母就停止不动；若机器与圆摆速度不同，螺母便会在螺杆上向右或向左移动，直至将两者的速度调节到相同为止，这样便可以完全调节机器的速度了。威廉按照西门子的设计原理制造了差速调节器，并作

了很大改善，顺利完成了任务。后来，西门子根据差速运动原理又制造了很多机械装置。

1843 年，威廉·西门子带着试探的心理去了英国，以期推广西门子的发明。英国工业的规模和水平吸引了他，英国社会的特点也让他感到非常适应， 因此，不久后他便在英国定居了。西门子的事业开始在德、英两国发展。威廉在英国的工作非常出色，他不仅将西门子的电镀专利卖给了英国人，而且在英国取得了差速调节器的专利。

电镀试验的成功一直激励着西门子，他决定扩大在这方面的试验范围。在用硫酸镍和硫酸铵做试验时，他从这两种盐的溶液中获得了很好的镍沉淀，于是他成功地进行了电镀镍的试验。西门子是一位具有工程技术的天才和敏感性的科学家，电镀镍的试验使他马上想到这一成果或许会对印刷业有很大价值。因为印刷用的雕刻铜版镀上一层镍后，笔画的精细之处不会受到损害，而印刷的次数则可大大增加。为了利用这一成果，他和一家印刷工厂签订了合同。接着，他又对印刷机械进行了研究。他把当时普遍采用的锌版印刷机，改造成旋转式快速印刷机，用圆筒式的可弯曲的锌板取代过去的工作过程。在一位灵巧的钟表匠莱昂哈特的协助下，他制造了一台样机，并取得了令人满意的印刷效果，印刷速度大大提高。

这时，威廉寄来一封信，将他在英国的一些见闻和发现告诉西门子。这本是他们兄弟间常有的事，但信中讲到的一台名叫斯特林热气机的机器，引起了西门子的极大兴趣。这台机器不是用蒸汽而是用加热的空气作为动力， 并且它能把工作时没有耗尽的热量储存起来下次工作时再使用。当时，科学家们还未得出所有的自然力都具有一种因果联系的结论，也就是说还没有发现和公布能量守恒与转化定律，因此，西门子认为斯特林热气机的工作原理属于未知的广阔领域，并感觉到它有可能成为改革整个机械工程技术的基础。为此，西门子进行了深入的理论研究，写了一篇题为《关于热空气作为动力的应用》的论文，发表在 1845 年的一份科学杂志上。这是西门子发表的第一篇科学论著，他在文中阐述了这种空气发动机的原理，并且提供了一张他认为可行的设计草图。需要特别指出的是，西门子的理论已经完全建立在能量守恒定律的基础上，对机器中的热循环和热当量原理也作了清楚的相应的说明，而这些定律和原理是科学家们后来才揭示出来的。

在柏林，西门子和他过去的老师保持着密切的联系，并经常参加物理学家们的社交活动，由此结交了一批科学家朋友，他也因一系列有价值的发明和理论研究而得到了应有的尊重。1845 年，西门子和一批青年物理学家一起，发起成立了物理家协会。这个协会汇集了当时德国的许多优秀的青年自然科学家，这些人后来几乎都成为卓有成就的科学巨匠，如杜布瓦·雷蒙、赫尔姆霍茨、克劳修斯、布吕克等，他们都在自己的研究领域内取得了辉煌的成就。协会经常举行学术演讲，交流学术成果，逐步成为一个影响巨大的学术团体。著名的能量守恒和转化定律就是赫尔姆霍茨首先在物理家协会的演讲中发表的。

前面已经说过，在当时的普鲁士，自然科学与工程技术科学之间存在着一条不可逾越的鸿沟，但西门子却成功地活动于工程技术和科学研究两个领域中；在他的科学实践中，这条鸿沟似乎已不存在了。