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智慧的闪电--世界发明史话-第13部分
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汽在活塞下充满汽缸。当活塞到达顶点时，蒸汽供给卡断，另一个阀门打开，
开始喷射冷水，蒸汽的冷凝在汽缸内造成真空，活塞上端受到的大气压力便
将活塞下推。这种动力冲程举起泵杆，从而将矿井的水抽出。这台蒸汽机的
诞生，是人工动力上的一个重大突破。但因耗煤量太大，在远离煤矿的地方
难以应用，不能满足当时的需要。
对纽科门蒸汽机进行根本性变革的是瓦特。瓦特是英国商人的儿子，19
岁到伦敦当学徒，学习仪器制造，21岁在格拉斯哥大学修理和制造仪器。瓦
特经常和一些教师讨论改进蒸汽机的问题，增长了不少科学知识。在 1761
年和1762年，他做过一些改进蒸汽机的试验，但没有取得进展。
1764年，学校把一台纽科门蒸汽机交给瓦特修理。瓦特在试图降低蒸汽
消耗量的努力失败后，开始探讨蒸汽机的工作原理。他发现纽科门蒸汽机效
率低的一个原因是消耗不少热量用来加热汽缸本身。他想到，如果冷却在汽
缸外的另一个容器里进行，那就既有利于降低冷却温度，又有利于保持汽缸
的温度。经过实验，果然证实了他的设想。
1765年，29岁的瓦特发明了带有单独冷凝器的蒸汽机。由于把汽缸和另
外一个冷凝器相连接，使用过的蒸汽在冷凝器中凝结成水，这就能使汽缸在
运行中始终保持一定温度，从而大幅度地节省了燃料。四年之后，瓦特取得
专利权，并被称为“专利之王”。
瓦特并没有因此满足，他在伯明翰的机械厂主博耳顿的合作与支持下，
继续进行实验。后来，他又发明了蒸汽机的分汽阀以及能使蒸汽机往复运动
变成旋转运动的机构。这样，蒸汽机在它的主要方面就和今天差不多了。
发明蒸汽机之后，瓦特又在考虑怎样表达这种机器的效率问题。在这之
前，人们是用马来作动力，所以人们对于马有多大气力有个习惯的估计。瓦
特想到，说明机器效率最好是和马来比较。于是，他从一家啤酒厂借来几匹
拉车的马进行试验。他用一个重100磅的东西，拴上一条长长的绳索，再把
重物放进深井里，然后通过一个滑车用马拉。结果，这匹马拉着100磅的重
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物，每分钟可以走220英尺，每分钟可做22000英尺磅的功。考虑到滑车的
摩擦会消耗一些气力，瓦特又给220英尺加上了50％，成为330英尺。这样
所做的功便相当于每分钟33000英尺磅，即每秒550英尺磅了。他把这个数
字称为一“马力”。“马力”这个单位就是这样来的。
打字机的问世
（1714年）
打字机作为一种重要的现代办公用具，是在18世纪初发明的。1714年1
月7日，安妮女王向一个叫米尔的工程师颁发了一份专利证书。证书上说：
“他谦恭地请求把他的发明献给我们。这是他花了许多的时间和精力，不惜
破费，终于研制成功，后来又逐步改进，使之臻于完善的人造机器或方法，
用它可以把字母单个或连续地打印出来，就像在书写一样。不管什么样的作
品都能整齐而准确地打印在纸上或羊皮纸上，跟印刷的没有区别。”
关于米尔的新发明，没有图纸或模型存留下来，有些人认为它可能只是
一张图纸。虽然这样，人们还是普遍认为米尔是打字机之父。然而，打字机
并没有很快推广。这是因为18世纪并不急需打字机。当时人们仍然习惯于使
用笔录的方法。像拿破仑的秘书梅内瓦尔和布里内，能够将这位伟大人物的
谈话记录下来，即使他以普通的速度讲话，一连讲数小时，他们也能记得很
清楚，而且准确无误。在以后的100年里，出现了许多关于机械记录器的论
文，但机械记录器还只是一种设想，并未制造出来。
1829年，美国底特律的伯特发明了“伯特家用书信复写器”，并获得了
美国的打字机专利证书。4年之后，法国马赛的普罗简制造出了他自己设计
的打字机。他宣称：打字机的打字速度和用笔写的速度不相上下。
与此同时，在密尔沃基的克兰斯特伯机械厂里，肖尔斯和格利登正在研
制一种连续地给书页编码的机器。格利登想到：“为什么不能把编码机造得
既能写数字，又能写字母和单词呢？”于是，他与肖尔斯开始用一个木制模
型来解决这个问题。虽然它没有活动键，而且只能打大写字母，但它是一台
很好的打字机，并很快被两位商人——登斯莫尔和约斯特购买了生产打字机
的专利，1873年开始生产。
但当肖尔斯的打字机在1876年的博览会上展出时，并没有引起人们的兴
趣。它被博览会上展出的另一个发明——电话机挤到一边去了。为了推销打
字机，雷鸣顿公司采取了把打字机借给数百家公司使用的办法，这样才逐步
打开了市场。
肖尔斯是个谦逊的人，像许多发明家一样，当他的想法实现之后，他就
隐退了。他在去世之前写的一封信中说到发明打字机的价值时说：“关于打
字机的价值，我在初期所能感觉到的，它显然是人类的福音，特别是妇女的
福音。我感到欣慰的是我为发明打字机作出了贡献。我制造了一部我从未见
过的好机器，全世界都会从中获得好处。”
目前世界上已有几百种不同类型的打字机，如上行打字机、前行打字机、
带打字轮的钟型打字机、带打印杆的打字机等。现代精巧的电动打字机，比
原来怪模怪样的打字机进了一大步，但肖尔斯的键盘却几乎毫无改变地保留
了下来。
纺织工业的重大发明——飞梭
（1733年）
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飞梭是18世纪英国棉纺织工业的三大发明之一。它是由英国兰开夏的一
个自由农民的第12个孩子——约翰·凯伊于1733年发明的。
几百年以来，纺织工人一直是用手纺机纺织，将带线的梭子缓慢而费力
地从一只手抛到另一只手。约翰·凯伊的发明是：在织机的两边装上了梭盒，
梭盒用一个长木板连接。在每一个梭盒内都有一根水平的金属杆或锭子，自
由地随锭子滑动的是一个皮带传动器或皮结。每一个皮结上系着一根松松的
绳子，这些绳子通过一根棍子或清棉棒连接在织机中央，棍子或清棉棒握在
纺织工人手中。通过清棉棒朝一边拉和朝另一边推的方式，一个纺织工人用
一只手就能使每一个皮结按时滑动，带动梭子，将其抛到织机的另一面的梭
盒里。凯伊还引进了轮子，以减少梭子运动中的摩擦。
凯伊的这项发明，使人们能用比以前快得多的速度织出各种幅宽的布
来。但是用手纺机的人却很不欢迎凯伊，有些采用飞梭的人甚至拒绝交费。
1747年，凯伊终于离开英国去了法国，最后在穷困潦倒中死于异乡。
尽管如此，这项发明的简单实用性保证了它的成功。飞梭的发明，大大
地促进了棉布的生产，增加了纺织品的产量。更为重要的是，它启示着人们
去寻求更快的纺纱方法。
征服天火的设备——避雷针
（1752年）
在18世纪以前，人类对于雷电的性质还不了解，那些信奉上帝的人，把
雷电引起的火灾看作是上帝的惩罚。但一些富有科学精神的人，则已在探索
雷电的秘密了。
1749年，波尔多科学院悬赏征求这样一个问题的答案：“在电和雷之间
有什么类似之处？”一个叫巴巴雷特的医生在论文中宣称：电跟雷是一回事。
他的论文因此而中奖。
然而，真正以科学实验寻求答案的，却是美国的富兰克林。富兰克林出
生于北美东海岸的海港城市波士顿。在他出生时，他的父亲已经51岁了。在
他前面已有了11个哥哥和姐姐。富兰克林的父亲原是英国的一个染匠，为逃
避斯图亚特王朝复辟时期的宗教迫害而远涉重洋，来到北美，在波士顿开了
一家小作坊，以制蜡烛和肥皂为业。
富兰克林自幼勤奋好学，他的父亲曾极想让他上大学，以便成为一个新
教神学家。无奈家境太苦，所以富兰克林只上了两年公立小学和一年私立小
学之后便停学了。停学后，富兰克林曾先后在自家和他家的作坊当过学徒。
后来又进了他大哥开的印刷所，一边做工，一边自学。
富兰克林17岁时离开波士顿，先后在纽约、费城等地流浪，后来又到了
英国，不久又返回北美。在社会这所大学中，他把自己培养成了一名出色的
社会活动家。
1746年，40岁的富兰克林开始全力投入电学研究。1749年，他进行了
一些新的电学实验。在一次实验中，为了增大电容量，他把几个莱顿瓶连接
在一起。当时，他的妻子丽达正在一旁观看他的实验。她无意中碰到了莱顿
瓶上的金属杆，只见一团电火花一冒，并随之传出一声怪响，丽达已应声倒
地。原来丽达受到了电击。幸好当时的电容量不大，丽达躺了一个星期才慢
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慢好转。
这次使丽达差点送命的电击实验给富兰克林很大启示。他联想到人们对
雷电的两种不同的观念，决定从理论上探讨雷电的实质。富兰克�
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