壶盖的启示

18 世纪 40 年代的苏格兰莱德河畔，在格林洛克镇的一座普通房屋电， 一个男孩正站在熊熊炉火面前，对着一只沸腾的开水壶出神，他看着白色水蒸气从壶嘴和壶盖开缝的地方不断喷出，壶盖被顶起又落下，发出有节奏的

“嗒、嗒’声。他在火炉旁站了很长时间，却没有伸手去挪动一下水壶。当他的姨母走进来，看到这情景，指着水壶责备他：“没见到水开了吗？懒孩子！”

尽管这只是个广为流传的故事，但故事中的主人公，后来真的成为人类第一台具有实用价值的蒸汽机的发明者，他的名字是詹姆士·瓦特。

1736 年 1 月，瓦特出生于苏格兰的格林诺克镇。祖父做过教授测量学和航海学的教师，父亲是个造船装配工。瓦特的母亲出生于苏格兰的名门望族， 她不仅辅导孩子们读书写字，还常常引导他们摆弄各种工具和器物，培养他们的观察能力和实践能力。

瓦特自幼身体瘦弱，生性孤僻，在学校里甚至被人称为“有神经质的呆子”，从不与同学嫁戏打闹，特别喜欢几何学。由于身体不好，瓦特中学没有毕业，退学回到家里自学，并到父亲的工厂里学习技术，操作各种工具。经过几年的磨练，他学会了木工、金属冶炼和加工、机械制造、仪器修理等多方面的工艺技术，为后来的发明打下了坚实的基础。

1753 年，瓦特的父亲经商失败，家中一贫如洗。17 岁的瓦特被迫外出谋

生，到格拉斯哥一家钟表店当学徒。两年后，他步行 12 天到达伦敦，在著名机械师摩尔根门下拜师为徒。

1757 年，瓦特回到格拉斯诺，经朋友推荐，在格拉斯哥大学当了一名修理教学仪器的个人。在这里，他结识了约瑟夫·布莱克和约翰·鲁宾逊，二人成厂好朋友。布莱克是大学教师、当时一流的化学家。鲁宾逊是名学生， 后来成为物理学教授。他们二人常在、－一起讨论如何改进蒸汽机。鲁宾逊曾设计 f 一个蒸汽装置，用以代替马匹推动车辆前进。而瓦特根据图纸造出的模型不能转动，鲁宾逊便停止了这项试验。

蒸汽机是一种利用水蒸气把热能转变成机械能的动力装置。人类对蒸汽的认识和利用，经历了漫长的历史。英国资产阶级革命发生后，英国的工业迅速发展，珍妮纺纱机和水力纺纱机等机器的使用日见广泛，但动力问题却成为扩大机器生产的瓶颈。“整个欧洲都忙于从事此项试验。” 1705 年英国铁匠纽可门曾对原来的装置进行重大改进，制成了可用于矿井抽水的“纽可门蒸汽机”。但因存在着燃料消耗过多和只能往复直线运动两大缺点，未能在其他生产部分广泛采用。

1764 年，格拉斯哥大学委任瓦特全面修理复原一台纽可门蒸汽机，这使瓦特对蒸汽机的结构、性能和存在的问题有了更多地了解，产生了浓厚的兴趣。机器很快修好后，瓦特却未满足。他像着了迷一样，决心改进蒸汽机的设计。一个星期天，他在郊外散步，突然闪出一个念头：加装一个蒸汽冷凝器，就可以弥补蒸汽在气缸里冷却凝聚，过多浪费热量的重大缺陷。他马上辞去了在格拉斯哥大学的工作，全身心地投入了试制样机的工作。在租借的地下室里，瓦特和他的助手，经过反复试验，终于在 1768 年制造出了能在生产部门广泛采用的高效率蒸汽机，并正式申请了第一个蒸汽机专利。

1774 年，瓦特从苏格兰迁居伯明翰。在制造商波尔顿的大力支持下，继

续蒸汽机的研制和改进，终于在 1782 年试制成功了联动或蒸汽机，它可以作为动力，带动各种机械。1785 年，英国出现了第一座采用蒸汽机作为动力的纺纱厂。1807 年，美国人富尔敦把瓦特的蒸汽机装在轮船上，从此轮船通航世界；1814 年，英国人史蒂芬逊把瓦特的蒸汽机装在机车上，从此铁路交通遍及五大洲。

蒸汽机的广泛使用，在世界范围内掀起了一场工业革命，引起了社会生产力的惊人发展。

瓦特的成就在英国和欧洲的学术界享有崇高的地位。1784 年他成为爱丁堡皇家学会的成员。第二年又成为伦敦皇家学会的会员。各国的科学界都承认，瓦特是他们当中最为著名的一员。1808 年，瓦特成为法兰西学士院的成员。1814 年，瓦特又成为法兰西科学院的八名外籍会员之一。

1800 年后，瓦特从波尔顿——瓦特公司退休，把企业交给儿子经营，自

己则继续发明工作，经常和朋友们探讨科学问题。 1819 年 8 月 25 日，瓦特

在谢恩菲尔德郡的家中去世，终年 85 岁。为了纪念瓦特对人类社会做出的巨大贡献，威斯特敏斯特大教堂为他竖立了塑像。科学家们则把发电机和电动机功率的计算单位称为“瓦特”，以示纪念。