蒸汽动力:第二次能量革命

为什么说摩擦取火只是人向自由迈了半步?虽然摩擦取火使人类能制造火、应用火,然而又因此使人类不得不依赖火,受火支配。火约束了自由。因为“火的技术”毕竟是原始的,发展缓慢,长期滞留在铁器时代,生产力依然很落后。

摩擦取火只实现了将机械能转化为热能,而这只是机械能与热能相互转化全过程的一半,而另一半,即将热能转化为机械能尚未实现,所以是片面的。因此,要向自由迈一步,必须完成全过程,就是说要反过来,完成将热能转化为机械能的过程。不管这一进程是多么的辩证,历史自然有自己的步伐,辩证法还是要等待很久很久。

自摩擦取火之后,至少经过几万年,终于发明了蒸汽机,实现了将热能转化为机械能,掀起第二次能量革命,呼唤着工业社会的来临。

蒸汽机是谁发明的?人们常常毫不犹豫地回答说,瓦特发明蒸汽机,历史的功绩全部属于瓦特一个人。其实,蒸汽机的发明是历史进程的必然产物, 多少代人经历了 2000 多年的努力,取得了第一项真正国际性的发明成果。

早在公元前 120 年左右,亚历山大的希罗就发明了一种从其本身喷射水

蒸气使之转动的机械。又过了近 2000 年,人类才制造出第一部蒸汽机。这是第一次把热能转化为真正有用的机械运动的装置。即使从实验性蒸汽机到实用性蒸汽机的制造和完善,也是几个国家的科学家、数学家和哲学家,以及技师、工匠经历了几十年的努力才完成的。法国物理学家巴本是荷兰物理学家惠更斯的学生,他运用德国哲学家、数学家莱布尼茨关于汽缸活塞的应用思想,于 1695 年在德国造出了第一部实验性蒸汽机。英国铁匠纽可门于 1705 年发明了第一部实用性蒸汽机,能大规模地把热能转化为机械能,并作为抽水机在矿山应用。纽可门的同胞,青年仪器制造者瓦特直到 1765 年才发明了蒸汽发动机的关键部件——分离冷凝器,使蒸汽机完善,更为实用。1784 年, 瓦特又发明了双向蒸汽机,把过去只能用做抽水的机器变为万能的动力机, 使蒸汽机达到近代水平,得到十分广泛的应用。

怎样评价瓦特的功绩?《智能革命论》一书做过这样的分析:瓦特最大的贡献不是发明蒸汽机,而是改进蒸汽机。他的第一个贡献是给蒸汽机增加一个分离冷凝器,这才是真正划时代的发明。这一发明,大大提高了蒸汽机的热效率,降低了煤的消耗,使之成为经济实用的发动机。

瓦特的第二个贡献,是他发明了第二种蒸汽机,即双向蒸汽机,从而找

到了普遍适用的发动机。这种发动机消耗煤和水而自行产生动力又完全受人控制,可以移动而不受地点限制。它的普遍应用,促进了机械化。

瓦特的第三个贡献,是他与人合伙开办发动机厂,把技术—生产—经营连为一体,使他的发明迅速变为产品,很快在生产中得到应用,推动发动机产业的逐步形成。瓦特的第四个贡献,是在 1798 年发明离心调速器,用来自动调节蒸汽机的转速,解决了所遇到的自动控制问题,也预示着机械化之后的自动化。

蒸汽机的广泛应用,导致了第一次工业革命,使工场手工业转变为机器大工业,开始了工业大生产的新时代。蒸汽动力代替了牛力、马力和人力, 成为当时最强大的动力,也是巨大生产力的代表,对社会产生了极其深刻的影响。恩格斯说:

17 世纪和 18 世纪从事创造蒸汽机的人们也没有料到,他们所造成的工具,比其他任何东西都更会使全世界的社会状况革命化,特别是在欧洲,由于财富集中在少数人手里,而绝大多数人则一无所有,起初是资产阶级获得了社会的和政治的统治,尔后就是资产阶级和无产阶级之间发生阶级斗争,这一阶级斗争,只能以资产阶级的崩溃和一切阶级对立的消灭而告终。