古詩詞大全網 - 團隊口號 - watt 怎麽改良蒸汽機的?最好是小故事,細節。要英文的。300字左右的。萬分感謝!

watt 怎麽改良蒸汽機的?最好是小故事,細節。要英文的。300字左右的。萬分感謝!

到目前為止,要論人類社會中最偉大的發明創造是什麽,恐怕會有人很多人給出很多答案。比如,電的發現及其應用,就很了得;比如,計算機的發明,就此讓人類開始了信息時代,並且進入了知識經濟的新發展模式。

實際上,我壹直固執地認為,瓦特改良蒸汽機,使之真正成為可以大規模制造並可以大範圍使用的機械動力,是人類歷史上最偉大的發明創造。正是有了發動機——這個可以取代人力、畜力、風力、水力的東東,並形成了自我封閉的壹種可控制自我循環系統,較為徹底地解放了人類自身,使得人類使用巨大的力量來利用自然、改造自然成為了可能。

沒有切實可行的蒸汽機,無法想象此後的火車、汽船以及本茨的內燃機該如何出現;而蒸汽機的改良和大規模運用,又催促著純粹的理論學者來沿著這條脈絡總結、發現著其中的深刻道理。比如,因為蒸汽機的運用,使得法國和德國的學者們發現了熱力學,就此在理論上將蒸汽機的機械問題變成了可以計算的數學物理問題。

正是實用蒸汽機的出現,使人類告別了只能依賴自然動力的時代,而開始走向自我制造動力的機械時代。蒸汽機這種發動機對人類歷史進程的影響是巨大的,從此開創了人類社會科學技術、文化藝術飛速發展的新時代。這就是人們所壹直津津樂道的工業革命。

那是個偉大的時代,充滿激情的時代。直到今天,我們連火箭發動機和核動力都創造出來的新時代裏,還壹直在懷念著200多年前的瓦特、莫茲利、焦耳、法拉第、本茨這些偉大而當時卻真的很平凡的人們。細心觀察那個時代形成的原因和條件是很有意思的事情。同時,我們也可以深入地檢討壹下,我們這樣偉大的民族,具有如此豐滿的歷史文化傳統,何以無法發明創造這些在當今人們看來都成了常識的東西呢?

從蒸汽機的改良過程看待這個問題,或許能給妳壹點答案,至少是點啟迪。

中國的學生們都津津樂道這樣壹個故事:小瓦特看見壺水開了,頂開了壺蓋,驚奇於蒸汽的力量之大,就陷入了沈思,從此沈迷其中,努力不輟,終於發明了蒸汽機。其實,這是個善意的謊言,並不符合歷史事實的。我不知道中國的教育工作者們是從什麽地方得到的這些資料,只要有點起碼的治學精神,懂得起碼的治學規則,去查查西方的歷史書籍,馬上就能得到答案:早在瓦特出生之前,英國就有了蒸汽機了,並且,已經在礦山等企業裏運用了。

到底是誰發明的蒸汽機?不得而知;目前可以知道的是英國的帕潘、薩弗裏、紐可門三人開創性地在英國的礦山企業制造、改良了蒸汽機,其中薩弗裏制造了第壹臺可使用的蒸汽機。這正如人類歷史進程中的很多技術到底源自誰手,其實已經很難考證了。畢竟,文化的傳承是個歷史的過程,本身就是個被傳承的改良過程的。比如,中國人普遍認為是宦官蔡倫發明了造紙術,其實這也是胡扯。早在蔡倫之前,中國民間就已經有了造紙術了,並且遠比中國更早的埃及,也有了造紙術了;蔡倫不過是綜合了這些技術,並在宮中使用,所以才青史留名的。他的發明創造成分幾何?實在讓人難以計算的。

即使如此,改良者帕潘、薩弗裏、紐可門仍然青史留名,並且,他們在當時還獲得了自己的專利。可以想見,假如沒有壹個可靠的制度來保護這些專利擁有者的利益,以後的瓦特機器發明創造究竟會不會出現,真的是個問題的。

所以,第壹條就是:要有好的制度,才能有好的結果。每個人都是現實的,都需要利益才能活下去;當他的利益處於無保障的狀態時,縱使他道德水平再高,也不可能餓著肚子並餓死了自己來搞發明創造的。

瓦特不過是個改良者,並不是蒸汽機的發明家。他的壹生,談不上什麽大的理論創造,其實,他壹生就是個有經驗、有數學物理基礎知識的高級技師或者工程師。他最初接觸蒸汽機的時候,不過是個儀表廠的修理工,那時候正是使用著紐可門蒸汽機的時候。當時,這種由紐可門改良過的蒸汽機被用來汲取礦井裏的積水,但是,它的熱效率很低,消耗煤炭量很大。瓦特因為精於技術改良,而被壹位富有的企業主看重,接受了改良紐可門蒸汽機的任務。瓦特發現,紐可門蒸汽機有幾處缺陷導致了它的熱效率低下:壹是氣缸外壁熱耗散太厲害,蒸汽浪費了;二是冷卻系統不合理,蒸汽浪費了;三是活塞和氣缸的間隙太大,高達半英寸,紐可門為了密封,采用了水封活塞的方式,這又造成了蒸汽的浪費。

這些問題都是具體的,實在的,可以說,並沒有什麽高深之處。但是,當深入到細節問題仔細研究的時候,就會發現其中的種種問題。從道理上說,蒸汽的力量巨大,就此用它來推動活塞做往復式直線運動,並不是高深的理論,可把它落實到應用中,卻經歷了這麽多年,這麽多優秀的人物的改良,卻仍然被瓦特發現了這麽多缺陷。瓦特是什麽樣的天才?他何以能看到這些人們司空見慣的東東之背後的缺陷呢?

就是因為,他深入了細節,並沒有迷信歷史傳承下來的經驗。而具體問題具體分析的要義,卻正是要努力破除經驗主義。而觀之於中國的手工業者們的傳承過程,卻多是經驗主義的歷史傳承,所謂獨門絕藝,傳男不傳女,這麽壹代代傳承下去,後代把前代奉為神明,更把當初的發明者視為不可褻瀆的神仙而擺上神龕,並徹底神話之,好像那個祖宗無所不通無所不懂似的。同時,各師門嚴格限制徒弟們的自我創造和改良,壹旦發現了變化,就謂之曰“奇技淫巧、旁門左道”,給與封殺,甚至逐出師門。

這便是典型的農耕國度的農民思維方式了。

所以,第二條就是:不要被別人的理論和歷史的經驗給忽悠住了,而是要深入到具體問題,思考傳統經驗的精華和不足,變成自己的東西,然後勇敢地改造前人的經驗。不要被那些迷人的詞匯和口號給嚇住。他們說得那麽好,雖然有可能是因為歷史的局限使得他們無法揭開更深層次的問題,但更多時候,他們可能是騙子,目的就是想迷惑妳的。人世間任何事物,都需要經過妳自己的大腦過濾,才能相信的。當妳不懂的時候,妳最好的辦法是:先看,然後思索。想不通, 不妨作為質疑,但萬萬不可當成真理而去放之四海而皆準,那樣,妳就把自己給害了。

就此,瓦特對蒸汽機進行了卓有成效的有針對性的改造。他給氣缸外壁加上了隔熱層;發明了氣缸外單獨冷凝器來冷卻氣缸廢氣;加裝了雙進氣系統,將紐可門蒸汽機活塞的單程作功變成了雙程做功(紐可門蒸汽機進汽之後頂起活塞作功壹次,然後回程不作功,然後再進汽,再頂起做功);提出了新的緊密配合的活塞尺寸。可惜,他處的那個時代在工藝上無法加工制造出來那種緊密配合的活塞,直到後來的好多年,加工制造工藝已經大大進步,人們才發明了活塞環,才較為徹底地解決了這壹問題。

瓦特的發明獲得了專利。就此,蒸汽機的熱效率大為提高,消耗煤炭的數量小了,成本大有降低,使得那些煤炭價高地區的企業,可以使用蒸汽機了。但是,瓦特並沒有停止技術研究與開發,事實上,這個時候的他,已經陷入了技術迷醉的狀態,其思考的深度,創造的思維活躍性,已經處在了火熱的狀態了。隨後的時光裏,瓦特用了20年的時間,把僅僅只作往復直線運動的蒸汽機,通過連桿機構,變成了可以旋轉運動的機構。本來,蒸汽機就是蒸汽頂起來活塞直線運動,所以它們大量地被用來礦井提水;而瓦特把目光放在了更遠處,思考著如何把這個粗蠢笨重的東東運用到更廣闊的行業中。比如,紡織行業,當時都建設在河流旁邊,為的是利用水力來旋轉紡織機。瓦特發明了將直線往復運動轉換成旋轉運動的蒸汽傳動機構之後,紡織業開始大量使用瓦特蒸汽機,就此開始了偉大的紡織革命時代了。

但是,更加精密的思維讓瓦特發現了更多的不足,就此發明創造了更多的東西。這些,都是他不迷信傳統經驗的偉大之處。比如,他發現瓦特蒸汽機在使用的時候雖然熱效率提高了,但是壹旦火力增大,活塞的運動會越來越快,這是很危險的,也很難控制的。怎麽辦呢?瓦特通過艱苦的試驗,創造出來了離心調速器,來系統自控性地自我控制速度。簡單地說,就是通過遠心齒輪的控制,當速度高的時候,就會自動減速;反之,速度低的時候,就會自動加速。這樣,穩定的速度就成了可能了。

假如瓦特沒有壹個穩定的環境,我們無法想象他該怎麽繼續深入發明的。同時,假如瓦特得不到歷史上的知識和經驗,我們也無法想象他該如何改良蒸汽機的。假如,那時候的英國發生了反右和文革這種東東,把紐可門蒸汽機給當成封資修給砸了,並且把帕潘、薩弗裏、紐可門這些歷史人物定為了反動人物給與批判——壹如我們當年大批特批孔老二壹樣,還禁止傳播他們的知識,妳覺得瓦特還能發明這些東東麽?

所以,第三條就是:壹切文化科學成果都具有傳承的特點,都需要專門的人來深入研究和總結、改造。當社會發生知識斷代之悲劇的時候,就是這個社會這個民族自作孽不可活的時候了。假如這個社會這個民族甚至強烈反對知識分子的專業化、專門化之生存方式,並使用什麽“知識分子也是勞動者應該跟工農相結合”之農民式的小農思維來限制知識分子的清高,並惡毒攻擊知識分子五谷不分,就說明這個社會是反智的農民社會,是經驗主義的社會,是落後的低級的農業社會了。

後來,瓦特獲得了巨大的成就,進入了皇家學院,成為了英國著名的人物,享有了崇高的社會聲譽,也成了技術權威。但是,技術進步總是不停的。人們沿著瓦特的成就繼續前進,陸續發明了更加高級的蒸汽機,並把蒸汽機運用到了更加廣泛的行業。但是,此時瓦特的劣根性出來了——這可以稱為人人都具有的劣根性:妒忌,阻擋別人超越自己。他曾經阻撓雙筒蒸汽機和高壓蒸汽機的發明和推廣,還嘲笑別人用蒸汽機來驅動車輛的努力。當然,他最後沒有成功,這些東東還是被發明制造出來,並且,小型的鍋爐和更加密封的蒸汽機的出現,就此宣告了汽船、火車發明的可能。

他為什麽沒有阻擋成功呢?因為社會制度的作用。畢竟,他沒有成為國王,他手中沒有那種可怕的絕對的權力來輕易地扼殺別人。這樣說來,歸根到底,壹切都是因為制度的原因了。