????????????????????????????????????????——麥克斯韋妖隨筆之三

蒸汽機(jī)給予人類社會(huì)的作用是深刻的，

無論是在物質(zhì)的層面上還是在精神層面上，

都無疑是人類文明進(jìn)程中的一塊里程碑。

? ? ? ? 《之一》中說：“自然界中并不存在妖精與鬼怪，而是特定外部環(huán)境孕育了這些精怪的種子，播撒到人們的心靈里，慢慢地發(fā)了芽，長(zhǎng)了出來……”由此看來，英國物理學(xué)家麥克斯韋心靈里出現(xiàn)了這只妖，是存在一顆關(guān)于這個(gè)妖的種子，撒落到他的心田里，發(fā)了芽，才長(zhǎng)出來的。那么，是什么外部環(huán)境孕育了麥克斯韋妖的種子，而這顆種子又是什么呢？這兩個(gè)問題的答案是這樣的：18世紀(jì)在人類歷史上出現(xiàn)的工業(yè)革命是孕育這顆種子的外部環(huán)境；這顆種子的原型是蒸汽機(jī)。

? ? ? ? ?一、蒸汽機(jī)的出現(xiàn)到廣泛使用

人類文明的進(jìn)程在很大程度上依賴于人們對(duì)于自然能源的利用。對(duì)太陽能的利用是最早的人類村落文明的基礎(chǔ)，而對(duì)于煤的利用又成了工業(yè)革命基礎(chǔ)。工業(yè)革命，又稱產(chǎn)業(yè)革命，這是人類文明進(jìn)程中的一大步。這次革命是指以手工技術(shù)的工場(chǎng)型生產(chǎn)方式過渡到采用機(jī)器制造的工廠型生產(chǎn)方式的一次變革。這個(gè)由“工場(chǎng)”到“工廠”的變革，始于18世紀(jì)60年代的英國，首先是從棉紡織業(yè)開始，到80年代，由于蒸汽機(jī)的發(fā)明和采用得到了進(jìn)一步的發(fā)展。到19世紀(jì)初，蒸汽機(jī)已遍及采掘、冶金、交通運(yùn)輸、機(jī)械制造等部門，完成了產(chǎn)業(yè)革命。繼英國之后，法、德、美、日等國也相繼完成產(chǎn)業(yè)革命。這次革命中出現(xiàn)的大工業(yè)機(jī)器生產(chǎn)，為這些國家奠定了可觀的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。如果說煤的利用是這場(chǎng)革命的基礎(chǔ)，那么，蒸汽機(jī)的出現(xiàn)就是這場(chǎng)革命的主角。

17世紀(jì)末，第一臺(tái)蒸汽機(jī)出現(xiàn)了。這是由英國人塞維利發(fā)明的，只用于抽取礦井中的積水，因此叫“礦山之友”，該機(jī)效率極低。1705年，英國工程師紐可門，發(fā)明了比“礦山之友”效率高且較為先進(jìn)的大蒸汽機(jī)，并在歐洲得到廣泛使用，但此機(jī)的汽缸和散熱器合二為一，氣缸總處在冷熱交替狀態(tài)，致使大量的熱能不能利用，造成浪費(fèi)，效率仍然很低。

瓦特（1736--1819）出生于英國蘇格蘭。1763年，他在格拉斯哥大學(xué)當(dāng)教學(xué)儀器修理工時(shí)，接受了修理紐可門蒸汽機(jī)的任務(wù)。他發(fā)現(xiàn)這些蒸汽機(jī)非但熱能耗散大，活塞的動(dòng)作也不連貫。他決定改進(jìn)這類機(jī)器。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，瓦特發(fā)明了單對(duì)邊式蒸汽機(jī)，其耗煤量?jī)H為紐可門蒸汽機(jī)的四分之一。1782年，瓦特又發(fā)明了具有重大意義的聯(lián)動(dòng)式蒸汽機(jī)，具有較高的效率，應(yīng)用到紡織工業(yè)和冶金工業(yè)中，很快就見到了很好的效益。到了1807年，蒸汽機(jī)用到輪船上，1825年，又用到了火車上，蒸汽機(jī)的廣泛使用，促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展。

瓦特的成功來之不易，他常常夜以繼日地工作，表現(xiàn)了一名發(fā)明家百折不撓、艱苦奮進(jìn)的可貴精神。他經(jīng)歷過無數(shù)次的失敗，一度還曾使他負(fù)債累累，貧困不堪。他常對(duì)別人說：“一個(gè)人想發(fā)明一件東西，是一件最愚蠢不過的事情！”直到1790年，才最終完成了對(duì)蒸汽機(jī)的改進(jìn)、創(chuàng)新的全部工程。從17世紀(jì)末的第一臺(tái)蒸汽機(jī)的出現(xiàn)，到19世紀(jì)初蒸汽機(jī)的廣泛使用，蒸汽機(jī)從出生到成熟，直到在社會(huì)中廣泛使用，經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)的漫長(zhǎng)歲月；其代表人物瓦特從不到30歲開始，直到超過50歲才完成了這項(xiàng)工作，前后經(jīng)歷了20多年的艱辛歲月。人類從發(fā)明到使用蒸汽機(jī)——這個(gè)變革世界的強(qiáng)大工具，是幾代人經(jīng)百年不懈努力的結(jié)果，是一個(gè)來之不易的偉大成果。

?二、文明進(jìn)程中的一只怪獸

?面對(duì)一臺(tái)蒸汽機(jī)，很容易使人聯(lián)想到這也許是人類制作的一只怪獸。

蒸汽機(jī)，身軀笨重而龐大，皮膚是一張厚厚的鐵皮，嘴巴是一個(gè)進(jìn)料口——不時(shí)地吞進(jìn)大塊、大塊的煤，隨后燃燒這些煤，把水加熱，產(chǎn)生強(qiáng)大的高溫、高壓蒸汽。它的咽喉是一個(gè)讓高壓蒸汽通過的閥門，進(jìn)入閥門的蒸汽推動(dòng)腹中的活塞、曲柄、連桿，進(jìn)行循環(huán)運(yùn)作。它的排泄系統(tǒng)是一個(gè)粗黑管子，不斷地噴吐著熱騰騰的一團(tuán)團(tuán)濁霧。它渾身顯示著巨大的力量，還不斷地發(fā)出隆隆的吼聲。這個(gè)龐然大物利用燃燒煤塊產(chǎn)生的熱能去推動(dòng)機(jī)械做功，把熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械能，為人類不知疲倦地進(jìn)行大量艱苦而繁重的勞動(dòng)，為一個(gè)新來的時(shí)代創(chuàng)造了巨大的財(cái)富。

蒸汽機(jī)的問世，對(duì)于社會(huì)的的進(jìn)步在物質(zhì)和精神兩個(gè)方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，可以說是蒸汽機(jī)造就了一個(gè)新時(shí)代、新的思想、新的文化。一方面，它在工業(yè)化進(jìn)程中確立了自身舉足輕重的地位，伴隨著工業(yè)化、城市化的出現(xiàn)，社會(huì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了的重大的變化，改變了地球上人們的生存狀態(tài)。另一方面，一些思想家由此提出了若干關(guān)于政治、經(jīng)濟(jì)的嶄新的思想，一些物理學(xué)家由此找到了對(duì)物質(zhì)世界具有普遍性意義的規(guī)律，建立了新的理論。蒸汽機(jī)是人類在使用火之后，取得的又一項(xiàng)偉大的勝利。它把煤轉(zhuǎn)化為動(dòng)力，使人類跨入了一個(gè)用蒸汽機(jī)來標(biāo)識(shí)的新時(shí)代。在人類文明的進(jìn)程中，有些物件是具有里程碑意義的，蒸汽機(jī)是絕對(duì)沒有爭(zhēng)議的一件。