蒸汽机是谁发明改良的 改进蒸汽机的人是谁( 二 )


瓦特的第一位贵人是物理学家与化学家约瑟夫·布莱克(Joseph Black) 。瓦特和布莱克的友情始于格拉斯哥大学工作期间,瓦特曾为布莱克制作过一台风琴,布莱克对瓦特的帮助则犹如“及时雨”,正如前文所述,他不仅给瓦特讲授了“潜热”理论,每当瓦特在遭遇瓶颈或是走投无路时,他总是给予最慷慨和无私的帮助 。
【蒸汽机是谁发明改良的 改进蒸汽机的人是谁】

蒸汽机是谁发明改良的 改进蒸汽机的人是谁

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格拉斯哥大学 。摄影/John Sammon,来源/图虫创意
瓦特的第二位贵人是企业家约翰·罗巴克(John Roebuck) 。1765年,经格拉斯哥大学教授布莱克的介绍,瓦特结识了罗巴克 。那时的瓦特几乎一文不名 。由于负担不起蒸汽机昂贵的研制费用,他几乎放弃了对蒸汽机的改良,改行在卡尔多尼亚运河工地当一名测量员 。在这一过程中,他结识了罗巴克,后者当时刚刚取得了福斯河右岸博罗斯托内斯煤矿的开采权 。正如前文所说,当时蒸汽机最主要的用途就是在煤矿抽水 。罗巴克敏锐地嗅到了蒸汽机未来的市场前景,他与瓦特签订了一份合同,罗巴克负责向瓦特的债权人偿付1000英镑债务 。作为交换,瓦特将未来蒸汽机利润的三分之二交给罗巴克 。保尔·芒图称,“这份合同在蒸汽史上创造了一个时代,蒸汽机正是从那个时候走进了实验室” 。这位《十八世纪产业革命》的作者称,瓦特总是迟疑、犹豫、不满意自己,他需要一个人去鼓励、鞭策他前进,罗巴克以无比的热情扮演了这个角色 。
瓦特的第三位贵人是马修·博尔顿(Matthew Boulton) 。就像布莱克将瓦特介绍给罗巴克一样,瓦特是通过罗巴克结识了博尔顿 。相比罗巴克,博尔顿此时已经是英格兰颇为显赫的实业家 。当他通过罗巴克获悉了瓦特正在改良蒸汽机时,很快对这个项目产生了浓厚的兴趣 。彼时,博尔顿也在为如何提升蒸汽机在矿山中的效率发愁,先后请教过本杰明·富兰克林和伊拉兹马斯·达尔文博士,但都未能如愿 。
蒸汽机是谁发明改良的 改进蒸汽机的人是谁

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马修·博尔顿画像 。来源/纪录片《大国崛起》截图
1767年,瓦特路过伯明翰时,参观了博尔顿在索霍的工场,对当地的冶金工业印象深刻,两人一拍即合 。而陷入经营困难濒临破产的罗巴克也愿意成人之美,在罗巴克的见证下,博尔顿成为了瓦特此前专利技术的受让人 。对于蒸汽机的发展前景,博尔顿看得更长远,他说:“我的意见是在我的运河边上建立一个工厂,在那里我想安置制造机器所必需的全套设备,而且这个工厂可以提供给世人各种大小的机器……仅仅为是哪个郡制造,那就不值得费事了 。值得费事的,是为全世界制造 。”而瓦特一如既往地痴迷于改良蒸汽机,就像他之前在写给朋友的信中所说:“我的全部精力都集中在这台蒸汽机上,对其他事情毫无兴趣 。”[3]当一个痴迷于设计的“发明家”与一个坚信其市场前景的实业家相结合,两者的合力是巨大的,无怪乎50英镑背面将二位并列,分别引用了两人的一句名言,瓦特:“除了这台机器,我别无所思” 。博尔顿:“先生们,我在这里出售的是全世界都渴望得到的——动力 。”
蒸汽机是谁发明改良的 改进蒸汽机的人是谁

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50英镑背面将二位并列 。摄影/Maksym Kapliuk,来源/图虫创意
不是煤炭,而是经济
有趣的是,经历了瓦特的改良后,蒸汽机并没有如想象中那样迅速在英国和欧洲世界铺开,而是经历了近半个世纪的踟蹰,最终在19世纪中期才逐渐取代原先的动力模式,成为英国工业革命的引擎 。
之所以蒸汽机不受当时英国人待见,也不难理解,因为蒸汽机的效率太低,比不上18世纪英国普遍使用的水能动力,但耗费又非常高昂 。举例而言,在瓦特改良蒸汽机之前,蒸汽机每产生1马力需要消耗30磅煤,在瓦特改良蒸汽机后,这一数字下降到12.5磅,涡轮蒸汽机则进一步减少到5磅 。对于资本家来说,产出与成本的比例是生命线 。瓦特蒸汽机产生1马力的成本达到33英镑,经过30年改进下降到20英镑,而涡轮蒸汽机只有4英镑,终于超越了水能等其他动力来源 。
这其中最生动的案例莫过于在纺织领域蒸汽机对于水能的替代 。
1765年,詹姆斯·哈格里夫斯(James Hargreaves)发明了多轴纺纱机(即珍妮纺纱机),并很快在英格兰北部流传开来 。在技术革新的刺激下,英国的纺织业完成了从小作坊生产向大工厂生产的转型 。但无论是小作坊还是大工厂,纺织机的运转都离不开驱动力,这种动力必须能驱动数台、数十台,乃至数百台的纺织机同时工作,在18世纪中期,瓦特改良的蒸汽机尚不成熟,主要的动力来源仍是水力 。