技术发展的横截面——读《科技史笔记蒸汽动力》

技术的进步都是层层积累的,都是通过细节的改进,让纸面上的理论落实到日常生活中的使用。
这本《科技史笔记蒸汽动力》就通过各种技术细节的解说,给我们呈现蒸汽时代技术的层层积累,是如何改变人们的衣食住行。

课本上都学过瓦特是蒸汽机的改造者,但他为什么要改造,改造了什么,如何改造则是没有写到太多。
在瓦特之前,蒸汽机已经有了相应的发展,但受制于效率,应用的范围还极为有限。这种效率低到只有百分之五的煤燃烧产生的能量能用在抽水做功上。而其中很关键的问题就是气缸的温度反复升降,大量的能量都用在了维持气缸的温度上。而一贯的位于高温度,又有让气缸在低压上沸腾的危险。克服这一组在技术上的难题,就成为了瓦特最大的功绩。而突破这种难点,瓦特足足花费了两年的时间。瓦特最后的解决方式,则是跳脱了“纽卡门蒸汽机”带来的单缸思维定势,采用两个不同的容器,实现两种不同的功能。而这个设计被瓦特称为“完美的发动机”。

制作出了原型机,与在各大工厂落地之间,还差了很多距离。如何在这两者之间实现突破,瓦特就不能只靠自己的能力。在这种情况下,耗费太多的灰色小物质,瓦特也难以实现这个困难的跨越。
在这个时候,商业的力量凸显了出来。企业主看中了瓦特的技术,购买了瓦特这项发明的产权。企业主投资了未来,而瓦特有钱可以实现梦想。在克服了工艺上的困境之后,现在为人所知的瓦特蒸汽机终于在1775年落地,成为日后大英帝国工业发展的助推器。
而在现实中,瓦特蒸汽机的最终实现,也离不开相关技术的改进。比如零部件的精细加工,精细加工件的加工工具,这些产品在制造蒸汽机的过程中也都得到了相应的升级。蒸汽机的最终实现,实际上也是整个产业链的升级。

从瓦特蒸汽机的案例,不难看出,从理论激发出想法,又从想法落实到图纸,再从图纸构造出原型机,最终从原型机推广到商用机器。每一步的时候,都只不过是社会运转的一个积极的体现。没有宽裕的科研环境,就谈不上有创新的理论及想法;没有各领域成果的交流,想法落实到图纸也最多只是个概念;而图纸成为原型机,背后则需要科学家与匠人的密切合作;至于原型机实现商业应用,自然少不了大量资金的支持;而同样有了第一次成功的商业落地,又会激发科学家、工程师进一步的投入理论研究与技术革新。

不光是瓦特蒸汽机的出现包括了这么多的环节,在书中其他的机器,无不体现了这些流程:商业需求,理论突破,技术革新,产品推广,实际应用……机器对商业的推动,最终由会影响到整个社会的进步与变革。火车、铁路、蒸汽轮船、这些已经为人熟知的机器,他们的诞生经历了漫长复杂的过程,他们的出现确实改造了社会。在这本《科技史笔记蒸汽动力》中,对这些产品的技术革新都做了详细的介绍,看过之后,十分满足。而通过这些产品的发展也会理解到资本主义发展犹如滚滚洪潮,没有什么地区可以避免。

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