环保春秋十三 第一节 蒸汽机
2026-06-15 20:35:54
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==================================== 第一节 蒸汽机

几十万年来,人类从猿人一路进化而来,日夜伴随着我们的除了日转星移的天空之外,大地之间还有我们人类最好的朋友---大自然。

数以万年的狩猎采集生活,大自然一直静静地呆在那里,默默地哺育与馈赠着我们的祖先。

数以千年的农业文明,大自然静静地呆在那里,欣慰地与我们的祖先和谐地共生着。

然而,近两百多年来,随着一种叫工业文明的社会走进了人类的生活之后,从南极的企鹅到北极的白熊,从喜马拉雅的冰川到大西洋的海沟,大自然开始受到了空前的蹂躏与伤害,地球的生存环境在急剧地恶化着。

忍无可忍愤怒的大自然终于开始反抗起了来自人类的迫害,不停地在还击中惩罚着人类,警示着我们,再这样下去,整个地球将只有一个归宿与结局---毁灭。

回顾过去两百多年来工业文明的起源,可能还要从一个国家,一个技师以及他改良的一台机器聊起。

多年来,我们在阅读到来自国际社会的各种重要消息时,心间常有一个基本的认识,自七十多年之前发生的那场浩劫第二次世界大战结束以来,有五个比较有国际责任感的国家成为联合国安理会的常任理事国。每次这五个拥有国际重大事务的否决权的国家,派出各自代表开会商讨与决定事关人类核心利益的大事时,有四个国家派出的不是总理就是外交部长,唯有一个国家,每次报导时,都会特别提到,这次前来参会的是某国的首相或外交大臣。

注意啊,古希腊已经出现了共和制度了,可时过两千多年,21世纪的今天,在联合国中负有最大责任的安理会常任理事国会议中,竟然还有一位竟然是媒体称之为外交大臣的家伙坐在那里。

更令人觉得不可思议的是,即使在2018年的秋天里,美国的主流媒体提及这个国家的王子娶了一个美国的公主时,其腔调竟是一派的羡慕与赞赏。

这都什么时代了,怎么全球电视与报刊之上的封建味道依旧如此浓厚。

兄弟真真的有点不解。

更令兄弟感到惊讶的是,正是这个至今还戴着顶王国帽子的国家,却恰恰是两百多年那个拉开了工业革命大幕的国度。

史学当中,始终存在着一种说法,即第一次工业革命,不仅通过机器大大地提高了所有行业的效率,改进了人类的物质生活,在更深层次上,工业革命的意义还在于改变了整个国家社会的意识形态与组织结构。工业革命之前,全世界到处是封建王国,而跟随着大工业生产,无数的国家与政府随之一个个地走向了共和。

然而,极为奇怪的是,唯有这个拉开了工业革命大幕的人,时至今天依然是君主立宪制度,他们的首相与外交大臣依然是昂首挺胸地走进各大礼堂和会议大厅,一脸傲然。

工业革命以来,从物质到精神,从生活方式到社会制度皆在日新月异中发生着天翻地覆的变化。然而这个工业革命的起源地,却依然是女王居住的皇宫、皇家马车拉着那些王子公主们出于镜头的盛景,令全球的读者与观众皆有一种时光停滞的感觉。

这件事儿,确实令人觉得有点不可思议。

当年这个王国的一位忧国忧民的著名作家,就走向共和的巴黎与仍旧停留在封建的伦敦写下了不朽之作《双城记》。结果近两百年后的2018年,全球的研究者在翻看着2017年各国经济状况与社会发展的数据时,有人先把这两个分别走向共和与仍在封建的国家做了一个基本对比,结果发现共和制度的国家GDP总量为2.58万亿美元,人均为42,931美元,而停留在封建制度当中的王国GDP总量为2.62万亿美元,人均为42,261美元。

当看到两个国家老百姓的平均收入几乎差不多时,放下《双城记》的读者们不禁长叹:不管什么工业革命还是信息革命,不管是总理部长还是首相大臣,看来人类进化与社会制度基本无关。

有意思的是,可能是觉得自己率先发动了工业革命,导致了人类后来的环境越来越差,为此内心深感不安,结果《双城记》主角之一的伦敦市市长,在媒体镜头前,竟然是个戴了个安全帽每天骑自行车上下班环保人士。且这位形象独特的国际大都市的市长,总会振振有词道:这一切,皆在表明我们维护生态与保护自然的态度。

英国这个国家确实有意思。两百年来国体不改中,却为人类的进步作出了无数卓越的贡献,这当中最重要的一项贡献就是让一位大学里的技师在奋斗中功成名就了。

严格地讲,这个技师并不是英格兰人,而是生活习惯、文化传统与说话发音与英格兰人相差很多的苏格兰人。

前几年,苏格兰人受不了英格兰人的管制,差一点退出大不列颠,成立自己的独立国家。要不是全民公决退出之前,不但英格兰首相,连八十多岁的伊丽莎白二世女王纷纷亲自求情,早有异心的爱丁堡与格拉斯哥人民早就和英格兰的伦敦及曼彻斯特拜拜了。他们俩就如同俄罗斯与乌克兰,好的时候,混在一块儿过,不行的时候大打出手,彼此深深地仇恨着。近代两个国家真正走一块儿已经1707年安妮女王执政时的事情了。

就在两个国家合并为大不列颠王国的20多年后,苏格兰第二大城市附近的一个小镇上出生了一个男孩儿,他的名字詹姆斯.瓦特(James Watt)是他在当地做数学老师的爷爷托马斯.瓦特给起的。他的父亲是个造船出身的镇上小官员,但小瓦特显然受他爷爷的影响较大,自小就对数学感兴趣,至于什么拉丁文与希腊文之类的文科类课程,每次成绩都考得一塌糊涂。

那时英国的教育制度不待见这类偏科的学生。于是中学毕业后瓦特只好跑到了就业机会比较多的伦敦去当学徒。

21岁那年,一次他在家乡格拉斯哥大学帮人修理机器时,由于业务熟练,结果校方建议把他留下来,帮助修理教学仪器,就这样这个心思细腻但做事动作比较迟缓的年轻人就以实验员的身份留在了大学里。不过,说来也巧,后来在校园里他结识了两个重要的人物,一个是物理家兼化学家的布莱克(J.Black),另外一位则是人类经济历史之上大名鼎鼎的亚当.斯密教授。

更神奇的是,19年之后的1776年,所有的人类历史学家都将这一年作为人类进程中的关键转折年。这一年里,远在大西洋对岸的美国人正式宣布独立,由此在一个多世纪之后一举超越了英国成为人类第一强国;这一年里,格拉斯哥大学逻辑与道德哲学教授亚当.斯密出版了他的《国富论》,由此奠定了资本主义发展的理论基础,直到21世纪的今天,教授的影响依然巨大而深远;这一年里,经常出没于校园之中的一位普通的技工瓦特,因为及时地改进了一个叫蒸汽机的机器,由此推开着人类进入到一个被称之为工业革命圣殿的大门。由此,这位叫詹姆斯.瓦特的实验员因他在蒸汽机技术改进方面的贡献,而成为了人类历史之上最有影响的大人物。

小时候,兄弟在幼儿园里就看到过有关瓦特的神迹。一般来讲,我们普通的孩子看见热水壶烧水时,不会有太多的创造性的观察,可人家小瓦特自小就和我们常人不一样,神一样的孩子,竟然从儿时观察到的热水壶,就一路变成了被后人吹为发明了蒸汽机的大神。

兄弟对很多这些对人类进程有影响的大人物,其少年的故事多有些半信半疑。你比如早年读到咱们汉人的祖宗,汉高祖刘邦当年斩白蛇起义,绝非凡夫所为,后来细读汉史时,才知道他不过是个乡间派出所出身的无良小官,原本连个正式的名字也没有,江湖之上都叫他刘老三,当了皇帝后才更名为刘邦;还有就是前边说到的美国第一任总统华盛顿,在不贪恋权力这件事情上他很伟大,但不要忘了,他可是个双手沾满了印第安人鲜血的屠夫,生前他在自己的庄园里不知鲜血淋漓地活掉了多少年轻男女的皮肤,只是制作个人喜爱的灯具;再有就是耶稣基督,尽管他是出生在一个马槽里,但他的父亲却是个伟大得不能再伟大的神灵,因为他的母亲生下他之前,并未和其他男人生活在一起,从圣灵圣父圣母到圣人,就是和凡人没有什么关系的神迹,等等等等。

兄弟以为所有在后人心目中崇拜的人物,都会有一些别有用心者为了突出其伟大而编造出许许多多的光环加于其身,这很正常。

关于工业革命,兄弟一直觉得,后人把瓦特的事情吹得太大,拔得太高了。事实上,所谓蒸汽机早在公元前120年,古埃及就有人曾研究蒸汽作动力的机器。世界上第一台希罗发动机是由古希腊数学家希罗于1世纪在亚历山大港发明的,名为汽转球(Hero Aeolipile);

1551年,在奥斯曼帝国统治之下的埃及,有一位名叫马鲁夫(Taqi Maruf)的发明家,研制出过一种可旋转的蒸汽装置;

1606年,西班牙发明家比尤蒙特(J.Beaumont),获得了一项可承担水泵工作的蒸汽机专利;

1698年,英国发明家萨维里(T.Savery)开发了一种750瓦一马力的蒸汽机,并为这种可以用于生产的机器申报了专利;

1712年,48岁的英国发明家纽可曼(T.Newcomen)发明一种带汽缸的蒸汽机,其能量已达3700瓦,5马力,与之前的蒸汽机不同,纽可曼蒸汽机已经大规模地应用于商业与工程之中;

在广大用户一直使用着纽可曼蒸汽机的69年之后的1781年,咱们伟大的瓦特同志才将他对纽可曼蒸汽机进行了改进之后的蒸汽机,申报了专利,而瓦特蒸汽机的工作能量只是7500瓦的10马力而已。

所以说,瓦特的成就不是发明了蒸汽机,而进改进了蒸汽机。

瓦特蒸汽机为什么后来取得了那么大的成功呢?原因是在他之前,所有的蒸汽机使用的燃料都不是煤炭,很多应用材料都不是钢铁,而他改进蒸汽机时,整个英国经济已经进入到了煤炭加钢铁的时代了。

有道是,赶得早不如赶得巧,第一次工业革命的核心元素有三,一是煤炭,二是钢铁,三是蒸汽机。

明白了吧。

这也就是为什么瓦特比所有前边发明并改进蒸汽机都占便宜的原因。

兄弟上中学时,物理老师在描述农业或工业设备总爱用瓦特的多少来表述其功率时,当时觉得这当中一切都很正常呀,就像说到力量一定要用牛顿,说到热量一定要用焦耳,说到电流一定要用安培,说到频率一定要用赫兹,说到功率时一定要用瓦特,没什么好商量的,否则从做作业到考试,您就得不了分。长大之后,特别是开始比较系统地研究了科学发展史与经济发展史后,才觉得与那些发明了科学定律的科学家相比,技术工人瓦特的成就并不很高,只是他所处在的第一次工业革命当中的时代,赶得特别巧,如此而已。

后人们用瓦特改良了的蒸汽机,将其分别地装上了轮船与火车,这下不得了了。顺着陆地,火车跑到哪里,根据瓦特蒸汽机改装的新型交通设备,就将影响力推进到哪里,装上了瓦特蒸汽机的轮船停泊在哪里,苏格兰技师瓦特的名气就传播到哪里。如此一来二去,全世界都知道有个发明了蒸汽机的英国人瓦特,而很少有人知道,事实上那只是个改进了蒸汽机的苏格兰人瓦特。不知是出于什么目的,后人要把他的历史地位抬得如此之高。

以兄弟的认识,形成了第一次工业革命的关键因素有三,煤炭、钢铁与蒸汽机,瓦特只是贡献了其中之一,而另外两项更为关键的贡献,是来自于他改进蒸汽机的六十多年之前的亚伯拉罕.达比(Abraham Darby I II)父子。

父亲老达比出生于1678年,那正是斯图亚特王朝光荣革命的辉煌时刻。那时的人类平均年龄并不长,一般也就活个40多岁,达比活了39岁,他于汉诺威王朝开始之际的1717年去世。但在他短短的30多年的生命中,他从制作啤酒开始,后来开始制作铜器,最终由于他在沙模锻造技术方面的创新,成功地实现了用煤炭代替木炭的生产生铁的工艺。更为关键的是,达比找到一种用煤炭作燃料可以比用传统的木炭成本低廉很多的方法,自此煤炭开始扮演着工业革命中一个极为重要的角色。

为了生产更多的生铁,30岁那年,达比与合伙人建造了人类第一台小高炉,随后那年,他卖出了80多吨的生铁以贡献潜力无穷的市场。

老爹将煤炭与生铁拉进了工业革命的舞台之后,儿子小达比也很牛,继承父亲的事业,搞出一种用水为驱动力的风箱,由此诞生了人类历史上第一台冶炼生产中的鼓风炉。借助于巨大而有效的风力,自此生产铁的效率被大大的提高的同时,工艺成本被大大的降低了,进而实现了人类钢铁工业的规模化与经济化。小达比出生时,父亲已经33岁了,短短的6年之后,他的父亲老达比就去世了。而他也只活了52岁。有意思的是,正是在英国汉诺威王朝乔治二世治理国家的这段时间里,人类历史中最著名的詹姆斯.瓦特出生了。今天看,后来的瓦特之所以能在未来名垂青史,成为了人类工业时代的一代巨人,其根本原因是他踩在了两个伟人的肩膀之上,一个伟人是将煤炭引进这次改革大潮的老达比爷爷,再一个是将钢铁带进工业革命当中的小达比叔叔。没有他们的煤炭与钢铁在前边铺路,也就没有后来用钢铁做的蒸汽机设备以及用煤炭生产出来的高压蒸汽。

所以今天,作为历史的研究者,我们后来人,一方面要客观地看待名家个人的历史作用,同时也要以一种辩证思维来认识各种历史事实当中的利弊。

比如说到煤炭的利用,今天回过头看,在低碳的农业与手工业社会里,人们只能利用地面之上的能源,因而生产力始终未能提高起来。而从英国的工业革命开始,特别是达比父子将煤炭请进了人类的工业发展之中,这些多数来自地底下的能源一旦成为了工作革命的主力推手后,很明显的整个人类文明前进的速度快了许多。与此同时正是由于这些来自地底的黑色的能源来到世间,自此人类头上的天空、眼中的水域以及脚下的土壤,一天天地颜色越来越黑了起来,环境也越来越脏了起来。随着煤炭产生的烟尘、硫化物以及二氧化碳越来越多,最终我们的人类生存的环境,也一天天地恶化了起来。

尽管目前所有每天使用煤炭的人,都在指责着这种廉价能源给人类天空、水域与土地带来的污染,可如果我们换一个角度来思索,假如当年英国的达比父子,为了生产啤酒、铜器,特别是大规模地生产铁具厨房用品,他们每天仍是使用着传统的木炭,那么要生产同样的商品,每天他们需要燃烧掉许多的木炭,而为了得到这些木炭,周围的人类每天又要砍伐多少大片大片的森林。这个问题,不知道后人可曾认真地想过。很有可能,人脚下的能源,如果都被地面上的能源替代的话,其生态成本会高出许多。

兄弟以为,万事都有一个过程,都存在着一种历史的背景。没有当年的工业革命,人类走不到今天。而也正是今天的人类渐渐地意识到黑色的煤炭在使用当中,除了它的经济成本之外,还需要算算相关的生态成本。

今天的人类经过两百多年的进化之后,突然意识到,为了不继续破坏我们头顶之上的蓝色天空,也许现在我们又到了需要重新寻找用地面上的能源来代替地底下能源的时候了。

工业革命确确实实随着越来越多的火车与轮船,扩展到了整个地球的每个角落。由此世界开始出现了翻天覆地的巨大变化。最初,蒸汽机只是给技术与设备带来了变化,不过随着机器代替手工,人类的制造业从一个台阶迈上了一个更高的台阶,工业革命开始展现了它有别于农业革命的巨大能量。

借助于蒸汽机广泛的应用,从纺织业到采矿业,从建筑业到加工业,所有的制造生态都在改变着,从英国到德国,从美国到日本,所有的距离都在缩短着,所有的信息都在加速着,所有的物流运转都在提升着,当然,人们也在不安地注意到,工业化带来的不仅仅是民用工业的改善,杀人的军备性能也在急速地提高着,工业化带来的社会总量,如两极分化也在日益加重的,在机器旁边的工人阶级与手握资金的资本家之间的矛盾也在进一步地激化着。

令人忧虑的是,随着工业化进程的加快,全人类所共同面对的环境与生态也在急剧地恶化着。人类开始变得越来越贪婪,对物质的索求变得越来越强烈,工业化当中,以自我需求为中心的人类,对大自然的破坏也变得越来越严重了。

农业社会的那种田园牧歌式的生活情景,在工业化大浪的冲击之下,正在离人类美好的憧憬越来越远。

雾霾

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滕运

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