奇迹小说

从手推磨到蒸汽磨

英国历史大声地对国王们疾呼:

如果你们走在时代观念之前,这些观念就会紧随并支持你们。

如果你们走在时代观念之后,它们便会拉着你们向前。

如果你们逆着时代观念而行,它们就将推翻你们。

——[法]拿破仑三世

如果说羊毛、棉花和水力纺织机开创了一个轻工业时代,那么蒸汽机、钢铁和煤引发的这场产业革命,催生了一个前所未有的重工业时代,彻底改写了社会与国家的形态。

在“炮舰外交”的旗帜下,坚船利炮成为国家力量的象征,四通八达成为社会进步的标志,就连火车司机和轮船船长也成为每个孩子梦想的职业。

虽然蒸汽机在初期的作用并没有人们想象的那么大,但随着动力技术的发展和其他相关发明的出现,欧洲与世界其他地区之间被掘开了一道明显的技术鸿沟,工业从此成为一个国家和社会的新支柱,传统的农业时代就这样坍塌了。

“新大陆”成为欧洲永不沉没的挪亚方舟,海洋成为白人的世界。社会达尔文主义及其适者生存的观念被奉为帝国主义的新宗教。同时,蒸汽铁甲战舰的到来也彻底颠覆了东方世界的传统格局。

恩格斯对此感触颇深,他在《反杜林论》的《暴力论》一章中写道:

克里木战争时,军舰只是两层或三层的木质舰船,装有六十到一百门火炮,这种舰船主要还是靠帆力航行,有一部马力很小的蒸汽机,只起辅助作用……现在的军舰是一种巨大的装甲的螺旋推进式蒸汽舰,有八千到九千吨的排水量,有六千到八千匹马力,有旋转的炮塔,四门以至六门重炮,有装在舰首吃水线以下的突出的冲角来冲撞敌人的舰船。这种军舰是一部庞大的机器,它的蒸汽不仅能推动它快速前进,而且还被用来掌舵、抛锚、起锚、转动炮塔、调整炮向、装填弹药、抽水、升降小船等等……现代的军舰不仅是现代大工业的产物,而且同时还是现代大工业的缩影,是一个浮在水上的工厂。

道光二十年,两广总督林则徐向道光皇帝报告:英军舰队中有三艘“车轮船”,“以火焰激动机轴,驾驶较捷”。林则徐见到蒸汽船的烟囱冒出来的烟和转动的轮子,认为推动轮子的是火,因此又称蒸汽船为“火轮船”。

他们无法理解,除了人力、牛力、水力,蒸汽竟然也能够成为推动机械的动力。

“蒸汽机不仅带来了欧洲的工业革命,也是西方列强用炮舰轰开中国大门所依仗的技术。据说,著名湘军首领胡林翼,当年看见两艘洋轮正驶于长江之中,逆江而上,他立即脸色大变,勒马回营,中途呕血,数月之后郁郁而终,可见蒸汽机轮船对中国敏感的士大夫的刺激。这一印象是如此之深,以至于至今的研究者还认为中国没有发明蒸汽机是中国近代落后的重要原因之一。”

如今,人们常常发问:为什么古代中国没有产生资本主义?或许是因为没有蒸汽机。

虽然中国早在汉魏时期就已经大规模采煤,中国焦炭冶铁也比英国早600年,但煤在中国一直仅限于作为燃料,而没有变成一种力量。

乾隆时期,北京西山和宛平、房山就有煤窑近千座,当时一份写给皇帝的奏折中说:“京师百万户皆仰给于西山之煤,数百年于兹,未尝有匮乏之虞。”

在古代技术的限制下,煤矿一般都停留于浅层开采,稍深即遭遇坍塌。如果遇到矿井被水淹了,一般用类似辘轳的绞车来提升牛皮囊,每次可汲水六七百斤;有的地区也用竹制唧筒。这种绞车为全木制,可使用畜力。因为排水代价太高,一般情况下,煤矿遇到水淹便会废弃。

煤炭和煤矿对英国工业革命意义重大,它直接导致了蒸汽机的出现。相比之下,中国的煤矿大多在北方山区丘陵地带,水淹的情况似乎并不普遍。一方面因技术和地形局限于表层开采,抽水机失去意义;另一方面因地理位置远离河道而导致运输困难,煤炭难以到达手工业发达的南方。

没有强大的能源,轻工业就难以向重工业发展,机器和工厂更无从谈起。

到19世纪末,在世界范围内蒸汽轮船已经全面取代了古老的帆船,就连中国也兴起了一大批“轮船公司”。

中国自古以来就用木制帆船漂洋过海,甚至出现了“海上丝绸之路”和“郑和下西洋”。但随着轮船时代的到来,这些木帆船开始从海上消失。

根据中国海关的贸易报告:1868年,轮船和木帆船的数目基本相等,各有7000艘;到了1875年,轮船数目增加到了11000艘,吨位达800万吨,木帆船的数目则下降到5500艘,吨位仅为150万吨;到了1884年,轮船的数目是木帆船的4倍,吨位则是17倍。

到光绪末年,传统木帆船只能在沿海和内河从事一些短途运输。只是令人想不到的是,这种情况竟然持续了近百年。

或许瓦特并没有“发明”蒸汽机,但他无疑发明了“功率”。瓦特最早提出以“马力”作为功率单位。

据当时的估计,瓦特蒸汽机的每1马力能做15个人的工作。在1760——1910年的150年间,产生1马力的成本下降了将近90。1882年,西门子提议将功率单位定为瓦特。

值得一提的是,蒸汽机的研究和改进直接催生了现代热力学。所以有人说,科学受益于蒸汽机的,要比蒸汽机受益于科学的要多。

相对而言,风力和水力是免费的,而煤却不是免费的;与风车和水车相比,蒸汽机更是一种昂贵得多的机器,它不是人人都买得起,而只能是少数有钱人的工具。蒸汽机使资本走向集中化的同时,也使工厂越来越趋于大型化,垄断和资本主义就这样诞生了。

正如马克思的那句名言:“手工磨产生的是封建主为首的社会,蒸汽磨产生的是工业资本家为首的社会。”

尽管在19世纪末期,用高压蒸汽直接推动叶轮旋转的蒸汽轮机已经被广泛使用,但作为一种热损失较高的“外燃机”,蒸汽机的效率仍然受到诸多限制。从1794 年到1840 年,蒸汽机效率不过是从3提高到8;直到20世纪,蒸汽机的效率才超过20。

马克思说:“只要你把机器应用到一个有煤有铁的国家的交通上,你就无法阻止这个国家自己去制造这些机器了。”在英国之后,法国、德国和美国等西方国家从进口到仿制,很快就进入蒸汽机时代,甚至青出于蓝而胜于蓝,对蒸汽机进行了大量改进和超越。

很快,就有发明者意识到,他们应该把那个作为中介的“蒸汽”给去掉,直接把燃烧变成机械能。

直接利用燃烧后的烟气推动活塞运动,把锅炉和汽缸合并起来,这就是内燃机——作为工作介质的蒸汽消失了。在瓦特改进蒸汽机100年之后,即1876 年,奥托成功地制造了第一台四冲程内燃机,内燃机的历史从此开始。此后,汽油内燃机、柴油发动机以其巨大的优越性逐渐取代了蒸汽机。

与汽油内燃机相比,柴油引擎更有效率,运行成本更低,性能更稳定,寿命更长,载重更大,它的出现和完善带来整个大型车辆的革命。从消防车到坦克,从火车头到潜水艇,从远洋邮轮到货轮,采用的都是柴油引擎。它的运行成本比蒸汽机引擎低30,而且适用性更强,完成同样的工作量所需的引擎数也较少。这样一来,轮船就可以减少煤炭和锅炉所占的空间,用来装载更多的货物。