【科學哪裡來】 瓦特發憤20年 造成蒸氣機(上) 文/梁衡 |2020.06.17 語音朗讀 2351觀看次 字級 大 中 小 上一回說到哈格里夫斯發明了紡織機,實在不敢忘記是當天與妻子吵架所吵出來的靈感,所以就將它命名為「珍妮紡織機」。 圖/BOB 上一回說到哈格里夫斯發明了紡織機,實在不敢忘記是當天與妻子吵架所吵出來的靈感,所以就將它命名為「珍妮紡織機」。 圖/BOB 《數理化通俗演義》好讀出版 文/梁衡上一回說到哈格里夫斯發明了紡織機,實在不敢忘記是當天與妻子吵架所吵出來的靈感,所以就將它命名為「珍妮紡織機」。「珍妮機」很快在英國紡織業中得到推廣,紡織機械的改革隨之帶來一個問題,就是動力。機械效率提高後,隨之而來的問題就是動力的供給跟不上(在當時提供動力的來源以人力以及獸力為主)。有人發明用風力,但很不保險,有人發明用水力,但那必須到遠離城市的山鄉去,於是人們便想到一種全新的動力──那就是蒸汽。蒸汽機之父登場瓦特生於英國的格林諾克,他好像生來就與蒸汽有緣。他還是5、6歲的孩童時就常守著火爐看那開水壺上的壺蓋給汽頂得一上一下地跳動,經常問這是為什麼?後來由於家窮,他沒有機會念書,先是到一家鐘表店裡去當學徒,後又到格拉斯哥大學去當儀器修理工。這時社會上已開始有簡單的蒸汽機,而當時的科學發展,正如我們前幾回說過的,也都從理論上解決了「壺蓋為什麼會上下動」的問題。瓦特聰明好學,又在這樣一個大學的環境裡,常抽空旁聽教授們講課,又終日親手擺弄那些儀器,學識也累積得不淺了。話說1764年,格拉斯哥大學收到一台紐可門蒸汽機,請求修理,任務交給了瓦特。這種機器是蘇格蘭鐵匠紐可門1705年發明的,又大又笨。機器的汽缸下方有3個活門,汽從中間活門進入,將活塞推上去,人工將汽門關死,再從右邊活門裡注入冷水,熱汽充遇冷收縮,缸內形成真空,活塞自然下落,這時又要手忙腳亂地關上進水活門。這樣活塞才能上下一次。連桿帶動汲水工具也上下抽水一次。瓦特將這台機器修好後,看著它這樣吃力地工作,就如一個老人在喘著粗氣,顫顫巍巍地負重行走一般,覺得實在應將它改進一下才好。他注意到毛病主要在缸體隨著蒸汽每次熱了又冷,冷了又熱,白白浪費許多熱量。能不能讓它一直保持不冷,而活塞又照常工作呢?瓦特從小學徒出身,既能吃苦,又很頑強。他一有這個想法便立即自己出錢租了一個地窖,收集上幾台報廢的蒸汽機,決心要造出一台新式機器來。他自己也告別妻兒,一捲行李搬到地下,整日擺弄著竹筒、木軸,左比右試,這樣有兩年時間總算弄出個新機樣子。可是點火一試,那汽缸倒像吳牛喘月一般四處漏氣。瓦特想盡辦法,用毯子包,用油布裹,幾個月過去了,還是治不了這個毛病。連這第一步也邁不出去,以後還不知有多少險阻呢。他想這事也許壓根就不該他自己去幹,「格拉斯哥大學有多少教授,這城裡有多少工廠主,有學問的有學問,有錢的有錢,誰也不敢去碰這個難題,我這個窮工人為什麼要去討這份苦吃?」每個成功男人背後這時瓦特的妻子正好進來,見狀忙一把搶過,正色說到:「虧你還是個男子漢呢,就這樣沒有出息!這兩年滿城裡誰不知你在發明什麼新蒸汽機,今天就這樣打了退堂鼓,我看你怎樣上街見人。你不記得那年你要開個小鐘表修理鋪,行會裡的人說你學徒期不夠,不許開,後來這所大學不講資格,破例收留了你,連那麼大的機器都讓你修,你修好了又不滿足,自吹還要造個更好的。這樣,我看你要麼真的造出一個新機器,要麼就摔掉飯碗,我跟你沿街要飯去!」這瓦特夫人是受過教養的人,知書識禮,極有志氣。今天她見丈夫要打退堂鼓,一進門就劈頭蓋臉地說出這般言語,把瓦特羞得半天抬不起頭來。過了好一會兒他才說:「親愛的,你知道我們現在就要揭不開鍋了。再這樣借債,借到何時。」夫人忽地站起,伸手摘下脖子上的項鏈,又退下手上的結婚戒指說:「能變的先變賣掉,咬咬牙先過下去。」瓦特見妻子愈說愈絕,更羞愧難當,起身下地,隨手抓過桌上的一把木尺,一折兩半,說:「我瓦特要造不出新蒸汽機來,就算我這雙手白白擺弄了十幾年機器,到時我就這樣扯斷自己手指。」說完頭也不回地又向他那個地窖跑去。(待續)本文摘自《數理化通俗演義》好讀出版 前一篇文章 【科學研究部】 直升機研究(二) 垂直升力 下一篇文章 地球愈轉愈慢 熱門新聞 01甜食過量易催人老 吃對好糖有益健康2024.05.0202身體加速老化 導致青壯年罹癌者增加2024.05.0303佛光山兒童英文營 從無我學三好2024.04.3004零浪費餐廳 不需垃圾桶2024.04.3005左腳與右腳的距離2024.04.3006水下攝影賽 拍猴子竟然奪首獎2024.04.3007房屋租金標準 全台調升2024.04.2908佛光山美洲功德主 發願護持人間佛教2024.05.0109【遇見荷】記憶之舞 2024.04.2910杜拜建全球最大機場 年載2.6億人 2024.05.01 訂閱電子報 台北市 天氣預報 台灣一週天氣預報 相關報導 奇妙電池!核電池什麼是3D列印?3D列印口顎彌補物 貼合臉型重拾信心認識鯨鯊神祕海中鯨靈 朗氏喙鯨 作者其他文章【科學哪裡來】 窮夫妻吵架踢出序曲【科學哪裡來】 望遠鏡的發明【科學哪裡來】 自由落體定律的誕生(下)