本文发表在 rolia.net 枫下论坛不夸张地讲, 就在那天, 托马斯.纽康曼将工业革命从崩溃的边缘拯救回来, 人类由此进入了新的能源时代, 开创了人类文明的新纪元.虽然人们对他所知甚少, 但我们还是可以凭借点点滴滴的线索, 追忆下当时的情景.
那是在1712年, 大概在三月. 地点是斯塔福徳郡的寇内格瑞煤炭公司, 英国最大的煤田. 在一座整洁的两层砖楼里, 一个精心打造的庞然大物巍然屹立, 自下而上直通到楼顶. 它有三十多尺高,周身布满了 铁管和铜管.一个中年人在那里爬上爬下地忙碌着. 他就是托马斯.纽康曼,49岁, 从前做过金属修补匠, 牧师,现在改行为发明家.这套装置他称为热能机, 一个由燃煤驱动的"自动"装置.他花费了近十年的心血不断改进, 如果顺利的话, 将是世界上第一台….抽水机. 是的, 它的作用就是 把160尺下煤矿里的水排出来.
做为项目经理, 纽康曼平常非常谨小慎微, 闭门造车. 今天他却敞开大门. 在他周围, 聚集了几个人, 按今天的头衔, 大致可分为老板, 投资人,和债主.可以想象他们当时是如何晓有兴趣地仰望着眼前的机器.充满了怀疑和期望的表情.一些顶尖的科学家们一定已经狠扁过这个发明了. 以前也有人造过类似的机器, 没有一个成功.而纽康曼只不过是个半路出家的修补匠,也想混上个发明家的头衔. 为此他是毫无悔意,欠了一屁股债.
但是, 任何那天在这个狭窄的, 烟雾弥漫的房间里的人又都期望他成功, 好从中分一杯羹. 英国正处在燃料危机中. 这个快速发展的工业化国家已经快用光了木柴而越来越依靠煤炭. 那些象黑蘑菇一样在英格兰遍地开花的工厂靠煤炭提供热能. 生活在城市中的成千上万的人家靠煤炭烧饭取暖.仅仅伦敦一个城市, 作为当时最大的大都市和金融中心, 就有六十万人口,每天就要烧掉一千吨的燃煤, 这个数字每年还在增加中.
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地下的原煤正源源不断地被开采出来, 但是, 太慢了. 在威尔士, 米得兰, 和其他的煤矿区, 英国的煤矿工已经把地表容易开采的煤矿几乎挖光了, 现在不得不向下深挖. 不幸的是, 新的矿井经常被地下水给淹没.很多矿井配备了原始的由马拉动的排水装置. 但是不仅效率十分低下,而且十分昂贵.渐渐地在英国各地,煤矿一个接一个地由于水淹而减产, 甚至被迫关闭. 国家陷入恐慌中. "排水"成为当时的全国性话题. 显然, 如果有新的发明解决了这个问题, 不仅可以拯救煤炭工业, 而且会给发明家带来丰厚的利润.
纽康曼指示助手向楼下的锅炉里添加更多的煤炭.他开始慢慢地转动一个阀门, 向一个八尺高的铜制气缸里加蒸气.室内充满了烟雾, 蒸气的嘶嘶声, 和金属部件的碰撞声. 气缸内, 一个巨大的活塞开始一起一落, 上上下下的滑动, 每隔十二秒做一个往返. 人们不约而同地向上看去. 在高处靠近房梁的地方, 一个二十八尺长的柱子随着气缸也开始上下运动. 它的另一头连着一条铁链, 铁链从地上一个洞里直通到下面的矿井. 过了很久, 什么也没发生. 围观的人群开始有些坐立不安.突然, 一条通向外面的管子里,开始呼呼做响,紧接着, 咕咚一声, 管口喷涌出一股黑色的水和泥浆的混合物, 那是地下煤矿里的积水. 十二秒后, 又是一股, 然后又一股.矿井开始向外排水.投资者们禁不住欢呼雀跃,这下纽康曼让他们发财了.
实际上, 在斯塔福徳的这一天, 托马斯.纽康曼不仅让几个煤矿主发了财, 也造福了全人类. 尽管纽康曼机还很贵, 很吵, 实际的效率也不高.(由于设计上的缺陷, 99%以上的热能被浪费了)而且 每天要烧掉一吨半多的煤. 但即使这样, 这部新机器也比其他的排水方法便宜. 一台就能替代一个要用五十匹马带动的老式泵站, 使得费用降低了近85%. 在二十年里, 纽康曼机在英格兰和欧洲大陆隆隆做响.将一个又一个被水淹没的煤矿拯救回来. 仅仅在英国, 每年的煤炭产量从1712年的三百万吨一跃到1750年的近六百万吨.几乎翻了一倍.到了十八世纪末,英国的煤炭产量达到了一千万吨, 使这个岛国无可辩驳地成为了煤炭之国, 形成了世界上第一个现代化的能源型的经济产业.
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当然, 事情并不是提高煤炭产量那么简单. 纽康曼的机器, 可以说是世界上第一个真正的, "自动"的机器. 它真正做到了把煤炭的化学能转变为物理动能, 从效率上讲比马和人力要有效得多.纽康曼的机器使我们真正开始掌握能源, 将人类文明推上了能源之路.有人会说, 我们的祖先早就开始依靠水力和风力推动机器做事.但这些原始的装置缺少足够的力量或转速来驱动复杂的设备, 比如泵, 或发动机.此外, 水车或风车受地理位置的影响, 只能在河边或风多的地方使用.而蒸气机可以输出很强的动力, 可以安装在任何地方, 只要有足够的煤, 就可以一直运行下去. 人类开始第一次掌握并运用能源, 将之转化为生产力, 这种冲击对人类的发展是巨大的.
在纽康曼演示了他的机器之后的一个世纪里, 整个世界被煤炭能源所重塑.尽管十九世纪, 木材等有机燃料还占有重要地位,煤炭能源的应用渐渐开始改变西方世界的社会和经济结构.生产力得到提高, 财富开始加速积累, 社会开始由农业向工业转变.开始是煤炭业, 接着纺织业, 然后是运输业.煤炭能源的应用,使人们开始可以用更快的速度, 更高的效率, 更低的成本, 生产更多的产品,并且更快的送到顾客手中, 不管他们有多远. 燃煤蒸气机的应用前途无量.他们替代了风力和水力. 工业化的社会前景是那么美好, 只要它能有源源不断的煤炭供应.
从很大程度上讲, 纽康曼的机器标志着人类近万年来人类能源意识的顶峰.从那时起, 人类开始想要控制大自然, 物质上的进步和成功都取决于能否找到或开发更好, 更高效的能源.人类早期的游牧部类大概没有"能效分析"这个词汇. 但他们知道那种植物根茎最有营养, 可以提供最多的能量.打猎时人们总是围捕最大的猎物, 消耗同样的体力而得到最多的肉食.到了农业社会, 这种能源意识更强烈. 开田犁地是重体力活, 和采摘野果相比, 要消耗大量的时间精力.但这些消耗带来了更大的回报.人们可以从田里获得更多的粮食, 产量也更稳定,同样, 当人类开始豢养家畜后, 资源的需求也急剧上升. 但同时也带动了生产力的上升. 养一头牛要消耗大量的粮食, 水, 加上所需的空间.但栓上犁后, 这个四条腿的拖拉机所能犁田的面积是一个人手工作业的三倍.更多精彩文章及讨论，请光临枫下论坛 rolia.net
那是在1712年, 大概在三月. 地点是斯塔福徳郡的寇内格瑞煤炭公司, 英国最大的煤田. 在一座整洁的两层砖楼里, 一个精心打造的庞然大物巍然屹立, 自下而上直通到楼顶. 它有三十多尺高,周身布满了 铁管和铜管.一个中年人在那里爬上爬下地忙碌着. 他就是托马斯.纽康曼,49岁, 从前做过金属修补匠, 牧师,现在改行为发明家.这套装置他称为热能机, 一个由燃煤驱动的"自动"装置.他花费了近十年的心血不断改进, 如果顺利的话, 将是世界上第一台….抽水机. 是的, 它的作用就是 把160尺下煤矿里的水排出来.
做为项目经理, 纽康曼平常非常谨小慎微, 闭门造车. 今天他却敞开大门. 在他周围, 聚集了几个人, 按今天的头衔, 大致可分为老板, 投资人,和债主.可以想象他们当时是如何晓有兴趣地仰望着眼前的机器.充满了怀疑和期望的表情.一些顶尖的科学家们一定已经狠扁过这个发明了. 以前也有人造过类似的机器, 没有一个成功.而纽康曼只不过是个半路出家的修补匠,也想混上个发明家的头衔. 为此他是毫无悔意,欠了一屁股债.
但是, 任何那天在这个狭窄的, 烟雾弥漫的房间里的人又都期望他成功, 好从中分一杯羹. 英国正处在燃料危机中. 这个快速发展的工业化国家已经快用光了木柴而越来越依靠煤炭. 那些象黑蘑菇一样在英格兰遍地开花的工厂靠煤炭提供热能. 生活在城市中的成千上万的人家靠煤炭烧饭取暖.仅仅伦敦一个城市, 作为当时最大的大都市和金融中心, 就有六十万人口,每天就要烧掉一千吨的燃煤, 这个数字每年还在增加中.
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地下的原煤正源源不断地被开采出来, 但是, 太慢了. 在威尔士, 米得兰, 和其他的煤矿区, 英国的煤矿工已经把地表容易开采的煤矿几乎挖光了, 现在不得不向下深挖. 不幸的是, 新的矿井经常被地下水给淹没.很多矿井配备了原始的由马拉动的排水装置. 但是不仅效率十分低下,而且十分昂贵.渐渐地在英国各地,煤矿一个接一个地由于水淹而减产, 甚至被迫关闭. 国家陷入恐慌中. "排水"成为当时的全国性话题. 显然, 如果有新的发明解决了这个问题, 不仅可以拯救煤炭工业, 而且会给发明家带来丰厚的利润.
纽康曼指示助手向楼下的锅炉里添加更多的煤炭.他开始慢慢地转动一个阀门, 向一个八尺高的铜制气缸里加蒸气.室内充满了烟雾, 蒸气的嘶嘶声, 和金属部件的碰撞声. 气缸内, 一个巨大的活塞开始一起一落, 上上下下的滑动, 每隔十二秒做一个往返. 人们不约而同地向上看去. 在高处靠近房梁的地方, 一个二十八尺长的柱子随着气缸也开始上下运动. 它的另一头连着一条铁链, 铁链从地上一个洞里直通到下面的矿井. 过了很久, 什么也没发生. 围观的人群开始有些坐立不安.突然, 一条通向外面的管子里,开始呼呼做响,紧接着, 咕咚一声, 管口喷涌出一股黑色的水和泥浆的混合物, 那是地下煤矿里的积水. 十二秒后, 又是一股, 然后又一股.矿井开始向外排水.投资者们禁不住欢呼雀跃,这下纽康曼让他们发财了.
实际上, 在斯塔福徳的这一天, 托马斯.纽康曼不仅让几个煤矿主发了财, 也造福了全人类. 尽管纽康曼机还很贵, 很吵, 实际的效率也不高.(由于设计上的缺陷, 99%以上的热能被浪费了)而且 每天要烧掉一吨半多的煤. 但即使这样, 这部新机器也比其他的排水方法便宜. 一台就能替代一个要用五十匹马带动的老式泵站, 使得费用降低了近85%. 在二十年里, 纽康曼机在英格兰和欧洲大陆隆隆做响.将一个又一个被水淹没的煤矿拯救回来. 仅仅在英国, 每年的煤炭产量从1712年的三百万吨一跃到1750年的近六百万吨.几乎翻了一倍.到了十八世纪末,英国的煤炭产量达到了一千万吨, 使这个岛国无可辩驳地成为了煤炭之国, 形成了世界上第一个现代化的能源型的经济产业.
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当然, 事情并不是提高煤炭产量那么简单. 纽康曼的机器, 可以说是世界上第一个真正的, "自动"的机器. 它真正做到了把煤炭的化学能转变为物理动能, 从效率上讲比马和人力要有效得多.纽康曼的机器使我们真正开始掌握能源, 将人类文明推上了能源之路.有人会说, 我们的祖先早就开始依靠水力和风力推动机器做事.但这些原始的装置缺少足够的力量或转速来驱动复杂的设备, 比如泵, 或发动机.此外, 水车或风车受地理位置的影响, 只能在河边或风多的地方使用.而蒸气机可以输出很强的动力, 可以安装在任何地方, 只要有足够的煤, 就可以一直运行下去. 人类开始第一次掌握并运用能源, 将之转化为生产力, 这种冲击对人类的发展是巨大的.
在纽康曼演示了他的机器之后的一个世纪里, 整个世界被煤炭能源所重塑.尽管十九世纪, 木材等有机燃料还占有重要地位,煤炭能源的应用渐渐开始改变西方世界的社会和经济结构.生产力得到提高, 财富开始加速积累, 社会开始由农业向工业转变.开始是煤炭业, 接着纺织业, 然后是运输业.煤炭能源的应用,使人们开始可以用更快的速度, 更高的效率, 更低的成本, 生产更多的产品,并且更快的送到顾客手中, 不管他们有多远. 燃煤蒸气机的应用前途无量.他们替代了风力和水力. 工业化的社会前景是那么美好, 只要它能有源源不断的煤炭供应.
从很大程度上讲, 纽康曼的机器标志着人类近万年来人类能源意识的顶峰.从那时起, 人类开始想要控制大自然, 物质上的进步和成功都取决于能否找到或开发更好, 更高效的能源.人类早期的游牧部类大概没有"能效分析"这个词汇. 但他们知道那种植物根茎最有营养, 可以提供最多的能量.打猎时人们总是围捕最大的猎物, 消耗同样的体力而得到最多的肉食.到了农业社会, 这种能源意识更强烈. 开田犁地是重体力活, 和采摘野果相比, 要消耗大量的时间精力.但这些消耗带来了更大的回报.人们可以从田里获得更多的粮食, 产量也更稳定,同样, 当人类开始豢养家畜后, 资源的需求也急剧上升. 但同时也带动了生产力的上升. 养一头牛要消耗大量的粮食, 水, 加上所需的空间.但栓上犁后, 这个四条腿的拖拉机所能犁田的面积是一个人手工作业的三倍.更多精彩文章及讨论，请光临枫下论坛 rolia.net