瓦特发明蒸汽机的艰辛之路（上）

人们都知道:英国人詹姆斯·瓦特发明了蒸汽机,并由此引发了工业革命。然而瓦特发明蒸汽机的时代和技术背景、以及瓦特成功的漫长而艰辛的道路,人们都知之甚少。本文对此作一个说明。工匠们的贡献有些人认为蒸汽机是科学和科学家奉献给人类的最好礼物,然而英国科学史的主流观点却认为:这一发明是实际工作的工匠完成的,仅仅由工匠来完成。而且,也是由他们改良和完善了蒸汽机。这里补充一点:除工匠之外,还有甘冒风险的投资人和坚韧不拔的企业家。纽可门的蒸汽抽水机早在1700年,普通水所具备的潜在热能还鲜为人知。蒸汽压力和真空发动机(英国人…     

蒸汽机是瓦特发明的吗

很多学生可能都知道瓦特发明蒸汽机的故事:一天晚上,少年瓦特和外祖母坐在客厅里的火炉旁边,火炉上有一水壶,当壶水被烧开时,顽皮的瓦特把壶嘴用东西堵住不让蒸汽从壶嘴跑出来,这时他发现蒸汽把壶盖顶了起来。瓦特沉思,为什么壶盖会被顶起来呢?是否可用蒸汽作为动力呢?瓦特对这个问题产生了兴趣,经过多年的研究,终于发     

贝尔和电话的发明

如果说是蒸汽机的发明促成了第一次工业革命的话,那么也应该说是工业革命促成了电报和电话的发明。瓦特高效率蒸汽机的发明,是人类继发明用火之后在驯服自然力方面最伟大的成果。蒸汽机把火转化成动力,从而引发了动力革命,继而促成了工业革命。过去的手工业生产变成以蒸汽机为动力的机器为主的工业化大生产。工业革命极大地提高了劳动生产率,从1770—1840年间,英国工人的劳动生产率平均提高了20倍。生产的大发展,对信息的迅速传递提出了迫切的要求。以马拉松长跑或快马驿站方式传递信息,已经无法满足需要,当电登上科技舞台的时候,立刻引起人…     

能源前沿:从分布式能源到分布式智能网络

<正>"能源"是能量相互转化的物质基础,是人类文明可持续发展的"动力".从火的出现开始,人类一直探寻着能源转化的科学规律,人类文明的进步始终依靠能源技术及其伴随的信息技术的变革.第一次工业革命是能源革命,瓦特发明了蒸汽机的联协运动和自动控制装置,使得蒸汽机成为人类自动把宏观能源物质转化为能源的特征时代;第二次工业革命还是能源革命,德国西门子在法拉第电磁感应原理的驱动下,发明了把微观能源物质转化为能源的技术,这     

量子计算的魅力

<正>传统计算机好比两指弹琴,量子计算机则是千手观音弹琴……人类历史上的每一次科技革命,都是以物理学上的重大突破为基础的。第一次科技革命源自牛顿力学和热力学,瓦特等人以此为理论改进了蒸汽机等技术,将人类文明带入了工业时代。第二次科技革命源于法拉第和麦克斯韦在电磁学上的重大发现,以此为基础,科学家们陆续发明了发电     

新技术革命与宏观热力学的近代发展——谈变质量系统热力学

恩格斯说:“科学的发生和发展一开始就是由生产决定的”。但是,作为生产力的主要因素之一的科学技术又总是工业革命的先导。特别是现代科学技术,它往往首先服务于军事和国防工业。与现代科学技术发展相适应的基础理论也必然会随着知识的不断更新,学科的相互渗透而产生新的学科分支。这些新学科不仅使经典学科的知识得到广泛应用,而且还在不断地开拓新领域。这些新学科不再深居于后院,而是挺进于前沿。变质量系统热力学就是宏观热力学近代发展的一支新秀。变质量系统热力学的缘起众所周知,1767年瓦特发明的分离冷凝器及蒸汽机促成了第一次产业革命,推进了资本主义生产。但是,必须指出的是,瓦特的发明是直接受惠于当时刚     

伦敦科学博物馆

伦敦科学博物馆位于英国伦敦南肯辛顿区，建于1909年，前身为南肯辛顿博物馆。建筑面积约4．5万平方米．陈列面积约3万平方米（共7层），分飞机、船舶、车辆、动力机械、电力、钢铁、纺织，气象，原子物理、空间探索等70个展厅．展6620余万件，涉及人类生活的各种发现和发明，从塑胶袋、电话到瓦特发明的蒸汽机以及有关光学、电磁、地震观测、     

改变我们生活的十大新兴技术（上）

200多年前，瓦特发明蒸汽机，人类从此步入了工业化社会；爱迪生建造的第一个发电厂“横空出世”。开创了人类的电气化时代；莫奇利和埃克特等人研制的第一台电子计算机的“呱呱坠地”，引领人类进入了信息化时代…科技的进步正在改变着世界的面貌。极大地推动了社会的发展：科技的进步彻底改变了人类的生存方式，也使人类思考的方向有所变化。     

智能纺织崛起

正纺织业曾经引领了发生在英国的第一次工业革命。18世纪60年代,英国的棉纺织业是各种工厂手工业中最为发达的。1765年,织工哈格里夫斯发明"珍妮纺织机",这一真正近代意义上的机器拉开了工业革命的序幕。机器生产引发技术革新的连锁反应,动力、交通甚至生产管理都面临变革,水力纺纱机发明者阿克莱特就因创办机器纺纱厂并采用工厂雇佣式大机器集体分工合作管理模式被誉为"近代工厂之父"。1785年,瓦特的改良蒸汽机投入使用,工业革命突飞猛进。1840年前后,英国就基本完成了工业革命,成为世界上第一个工业国家。     

耳目一新的“懒人思维”

据说,100多年前,有个叫汉弗莱·波特的少年,被人家雇去看一台蒸汽机,任务是每当蒸汽机的操纵杆落下来的时候把蒸气放掉。少年是位懒汉,他觉得这活儿太累人,便盯着蒸汽机动脑筋。后来他在机器上装了几条铁丝和螺栓,这样,阀门就可以靠这些东西自动开关了。这么一来,他不但可以脱身走开,玩个痛快,而且蒸汽机的工效率立刻提高了一倍。他就这样“懒洋洋”地发现了经复式活塞的原理。 我们许多人都知道,发明常常来自于那些不知疲倦的科学家、发明家,但未必知道懒人常常奉献发明的硕果。“懒人”由于洋溢着摆不脱的“惰性”,如何少走几步路、少用几分力气、少流几滴汗水?往往左右着他们的思维走势。“懒人”为了节省力气,发明了劳动工具;为了免受行路之苦,“懒人”最早产生了车的创意。     

划时代的高T_c超导体研究

1769年瓦特发明了蒸气机,带来了暴风骤雨般的产业革命。1948年肖克莱发明了晶体管,给人类带来了二十世纪的现代物质文明,使人类进入了微电子学时代。而在1987年初由我国赵忠贤、陈立泉等发起了所谓“高T_c超导体战争”,使在液氮温区具有零电阻转变温度的高温超导体成为现实,给室温超导体的获得展现了诱人的前景。这又孕育着一场新的巨     

不锈钢之父

不锈钢的发明和使用,要追溯到第一次世界大战时期.当时,英国科学家亨利·布雷尔利受英国政府军部兵工厂委托,研究武器的改进工作.那时,士兵用的步枪枪膛极易磨损,布雷尔利想发明一种不易磨损的合金钢. 1913年,他在一次研究过程中,用铬金属加在钢中试验,但没有成功.他只好失望地把它们抛在废铁堆里.过了很久,废铁堆里原来的废铁都锈蚀了,仅有那几块含铬的钢依旧是亮晶晶的.     

能源革命急先锋——太阳能

<正>18世纪60年代,英国人瓦特改良的蒸汽机,将人类带入了"蒸汽时代"。至此,人类开始了第一次工业革命。19世纪70年代,电力被人们广泛应用,科学技术的发展突飞猛进,各种新技术、新发明层出不穷,并被迅速应用于工业生产,大大促进了经济的发展。这就是第二次工业革命。如今,全球站在第二次工业革命的临终点,也准备向着第三次工业     

小创新带来大应用

一说到发明．我们头脑中就会出现爱迪生发明电灯、贝尔发明电话等故事。其实,在全球每年数百万项申请专利的发明中．像电灯电话这样完全创新的产品只占其中很小一部分．大部分产品是在原有产品的基础上进行改进,这被有关专家称之为“小创新”。不过,你不要小看这些小创新。有时候,一个小小的创新性改进．可能令一个原本不太实用的产品变得很实用,或者令原本效率低下的产品变得效率很高。     

21世纪的十大科技

进入20世纪以来,科学技术的发展可谓是瞬息万变,日新月异。人类发明轮子花了200万年的时间,但学会用蒸汽机作动力来驱动轮子却只用了5000年。第一台计算机占据了整间屋子,35年后电脑则可以放在一张桌子上,又过了不到10年,电脑钻进了人的衣兜。在本世纪的大部分时间里,信件和电话依然是主要的通信手段,然而在不到10年的时间里,传真机直至     

汽车发明轶事

回顾汽车的诞生，在发明创造、改进完善的漫长历程中，记载着人类智慧之光和科技进步的足迹，谱写出一部工业文明结晶的汽车发展史。世界上第一辆依靠动力驱动行走的汽车出现在欧洲工业革命之后，于18世纪70年代在法国问世。炮兵大尉尼古拉斯·居纽奉陆军大臣舒瓦瑟尔公爵之命，制造牵引火炮的车辆，身为工程师的炮兵大尉居纽潜心研究，别出心裁地将蒸汽发动机装配在车辆上，在1771年制造成功木制的蒸汽机汽车。该车设计了3个车轮，前轮既是驱动轮又是掌握方向的转向轮，发动机有两个气缸，将蒸汽的热能转换成为机械能，蒸汽机活塞的动力直…     

化学动力学的昨天、今天和明天

一、什么是化学动力学人类的生产实践离不开能量,几千年来使用的主要是化学能,即通过化学变化取得能量。人类从发明钻木取火就开始认识到化学能带来的好处。火药的发明使化学能与社会生活的关系更加密切。欲取得化学能,必须使物质起化学变化,变化的速率越快获得能量的效率就越高。十九世纪中叶由于蒸汽机的发展,对钢铁和煤的需求急剧上升,矿主们已不能满足火药的     

20世纪的"第一大发明"--拉链

1986年,美国著名的《科学世界》杂志根据广大读者的推荐,从成千上万件发明中,选出了20世纪对人类生活影响最大的10项发明。这10项发明中有集成电路、飞机、尼龙、火箭、飞艇、电视机、电冰箱等赫赫有名的科技成果,可是名列榜首的却是一件小玩意儿——拉链。     

隐藏在我的基因里的秘密

美国《时代》周刊2008年10月27日评出“2008年度最佳发明”，从基因测试服务到大型强子对撞机，共有50项发明入选。其中，23andMe公司推出的“个人DNA测试服务”荣登“最佳发明”之首。这项服务使个人基因测试成为一项便捷且公众可以承受的服务。     

更快更好更方便

<正>一提起发明创造,大家马上就会联想到爱迪生、瓦特等大发明家,似乎发明是那些天才们的事,跟自己无缘。其实,大发明大创造并非高不可攀,小发明小创造更不神秘。大家可以对那些在日常工作、生活中用起来感到不称心、不顺手、不方便的器物进行改造,也可以创造性地设计和制作出目前还没有的器物,从而使我们的生活、工作更加便利。只要我们掌握一些创新方法,完全可以着手搞一些力所能及的小发明,给我们的生活提供更多方便。