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蒸汽机的发明,深刻而持久地改变了地球各大洲之间的相互关系,也改变了世界的格局。
当蒸汽机在英国进入越来越多的工业领域的时候,人们开始尝试用它驱动车辆,因为飞速发展的工业给交通带来了巨大压力。可是瓦特的蒸汽机对车辆不适用,因为推动活塞的蒸汽压力不高,动作不够快,体积和重量都很大,瓦特本人亦认为蒸汽机不适宜驱动运输工具。
用蒸汽机驱动车辆面临许多新问题。首先,它产生的力量不仅要能拖动自身,还要牵引沉重的负荷;此外,受道路限制,已有的道路难以承受蒸汽车辆的重压。因此,必须首先实现大功率蒸汽机的小型化。美国人伊文思(1755-1819)和英国人特里维西克(1771-1833)不约而同地想到,可以用提高蒸汽压力的办法解决这个问题。从理论上分析,如果蒸汽机汽缸容积不变,提高蒸汽温度,使蒸汽压力提高10倍,蒸汽机的牵引力就会增大10倍。产生同样的牵引力,高压蒸汽机同瓦特蒸汽机相比,重量和体积都会小得多。后来,他们各自在美国和英国制造出了高压蒸汽机。
伊文思出生于美国农家,14岁时开始给修车匠当学徒。他在1789年提出高压蒸汽机的设想,并申请了“蒸汽驱动货车”的发明专利。1800年,他开始制造替代面粉厂水轮动力的高压蒸汽机。1803年,伊文思受费城政府卫生委员会委托制造挖泥船,以便迅速清除河底淤泥。他用自己的高压蒸汽机作动力制造了一艘两栖挖泥船,高压蒸汽机在平地上驱动车轮前进,在水里则转动旋桨航行,作业时可以把挖出的淤泥高高举起抛向远处。后来他还开着这台怪模怪样的高压蒸汽机车,在费城的大街上行驶了两千米。
两栖挖泥船的成功,使伊文思坚信用蒸汽动力驱动车辆完全可行。他竭力主张铺设从费城到纽约的轨道,以蒸汽机车作为交通工具实现两个城市之间的快速运营。宾夕法尼亚州和马里兰州的权威嘲笑、反对伊文思的建议,行政当局也否决了他的主张。虽然伊文思得不到支持,但他仍执著地认为自己的高压蒸汽机会对人类有大用途。他又贷款制造了50台蒸汽机。在这种机器里,汽缸中的蒸汽压力是大气压力的14倍。然而,一个对他怀有敌意的雇员放火烧掉了他的工厂,使他功亏一篑。直到1830年,美国政府才决定铺设从费城到纽约的铁路,而此时伊文思已离世11年。
真正使蒸汽机车在轨道上运行的第一个人是特里维西克,他是一位思维缜密的机械工程师。为了安全,他加厚了高压蒸汽机的汽缸壁,并把汽缸放进锅炉,这不仅减少了蒸汽机部件占据的空间,而且容易保持汽缸高温以获得足够高的蒸汽压力。在他的机器里,蒸汽温度达145℃,蒸汽压力达每平方厘米4千克。他还取消了瓦特蒸汽机的冷凝器,让推动活塞之后的蒸汽直接排向大气。这种高压蒸汽机车在前进的时候汽缸会不断冒出白烟,并发出尖厉的嘶嘶声,人们形容这种机车像一头不断打响鼻的驴。
1804年,特里维西克设计的高压蒸汽机车开始在英国南威尔士的工厂运送铁矿石。该车能够拉动70个人和10吨铁矿,最大时速可达8千米,行程14.9千米,它的力量比马大10倍,比马跑得快。但十分遗憾的是,当时特里维西克的机车用的是为马车准备的铸铁轨道,铁轨很脆,不久,8吨重的机车就压断了铁轨。又因没有人愿意修复铁轨,特里维西克不得不终止试验。后来,他又造了一批新机车,让活塞推出的废蒸汽通过烟囱排出,加速空气对流,增大锅炉的燃烧强度,进一步提高了锅炉蒸汽的产量和活塞的工作压力,使机车行驶更快。但尽管这样,仍然没有人愿意为他投资。
1808年,在伦敦尤斯登广场,特里维西克在围栏里铺上圆形轨道,亲自驾驶这种改进的机车转着圈为观众表演。该轨道的直径为30米,观众乘坐一次收费1先令(英国旧时货币单位,1先令相当于1/20英镑)。他把这种游戏取名为“谁能抓住我”。这位杰出的发明家只能像杂耍一样招来观众,而看热闹的观众的反应十分冷淡。
特里维西克在一连串失败和冷遇之后失去了对机车的兴趣,他的诸多天才发明无一成为商品。1833年,债务缠身的特里维西克逝世。
用钢铁制成的蒸汽机,加上必备的煤和水,使机车非常沉重,不适合在普通的土路上行进,需要坚固结实的轨道。幸运的是,当时欧洲实际上已经为火车运输准备了必需的道路条件。
早在15世纪,欧洲的矿山已开始使用在木制轨道上行驶的马拉列车。木制轨道可以通过垫在下面的枕木和碎石,把车轮的压力均匀地分散到路基上,使车轮不致陷下去;光滑的木轨能减小与车轮之间的摩擦力,使轮子转动更加轻快;轨道在雨天不会变得泥泞不堪。由于欧洲炼铁技术的进步,1783年以后,马拉列车的木轨相继改成铸铁轨道。
伊文思和特里维西克他们个人的失败造就了人类的成功。1825年9月27日,第一条公共铁路在英国北部斯托克顿至达林顿之间开通,铸铁轨道改为不容易断裂的锻铁轨道,全长16千米。当时的火车有38节车厢,既搭乘旅客也装运货物,速度可达每小时23千米。机车采用特里维西克发明的高压蒸汽机,由煤矿机械师斯蒂芬生(1781-1848)设计,并亲自担任司机。由于蒸汽机锅炉的烟囱很高,那时的铁路上方不能有低矮的桥梁,火车也不能穿过隧道。
第一条铁路的成功营运,使人们看到了它巨大的商业利益。1830年9月15日,利物浦至曼彻斯特的铁路正式开通。这一天,万人空巷,盛况空前,英国首相也坐在车厢里。然而,意外事件不断发生。火车在行进中轧死了一名保守党议员,快到终点时又被暴徒砸毁了一节车厢。而在此之前,爱尔兰作家拉德纳尔(1793-1859)就告诫人们不要乘坐火车。他写道:“乘火车旅行是不可能的,因为乘客会因不能呼吸窒息而死。”
铁路发展的速度完全超出人们的预料。到1850年,英国参与修建铁路的工人已达25万人,铺设铁轨的长度达1.1万千米。在比利时,几乎所有大城市都有铁路贯通。这时美国铺设的铁路,总长度已超过其他所有国家的总和。美国通过修建铁路开发辽阔的西部,使大西洋沿岸的东部经济区与太平洋沿岸连接在一起。英国在已有的城市之间修建铁路,而美国新建的铁路线上则出现了新兴的城市。 随着铁路长度的增加,蒸汽机的功率迅速提高。1812年,特里维西克用于拖动车辆的高压蒸汽机车功率约为50马力;1876年,在美国费城举办的世界博览会上,英国展出的蒸汽机车单台功率已经达到2500马力。60年间,单台机车的功率增大了50倍。
火车的发明,使人类能够以前所未有的速度和规模改变自身和物质财富的空间位置,地域和距离不再成为制约人类活动的重要因素。人们交流交往迅速增加,社会生活节奏加快。从前欧洲人一生中活动的平均半径不到25千米,有了铁路之后,当天就可以到达600千米以外的地方。
历史上还没有哪件发明能够像火车那样广泛深刻地影响人类的活动方式。一位社会学家在谈到铁路对普通人的影响的时候,讲了一个故事:当美国新修的铁路穿过西部时,一位农民打量着从他家门前经过的铁路,不以为然地说:“我原以为它是什么了不起的东西,不过就是两根躺在木头上的铁条。”然而他不知道,从此他的农产品可能会在另外的地方卖个高价钱,也可能当晚就会面对外来农产品的竞争。他的女儿可能会嫁到很远的地方,他自己说不定会在千里之外找到一个更好的职业。
1797年出版的《不列颠百科全书》中关于航海的条目中写道:“在18世纪,船舶的发展没有出现突破性进展。如此重要,而又如此落后。”而就在这部百科全书出版的时候,蒸汽机却正在使造船业和水上交通发生深刻的变化。铁路尚未修建的时候,人们已经向往用蒸汽动力驱动船舶。
用蒸汽机开船遇到的问题,一点也不比用蒸汽机开车少,而且更加冒险。从18世纪初开始,到1807年美国发明家富尔顿(1765-1815)在美国纽约哈德孙河上开通第一条轮船客运航线为止,其间有不少于10人研制过蒸汽动力船。然而,他们大多以失败告终。
1786年,美国发明家菲奇(1743-1798)制造出一艘用蒸汽机带动12只垂直桨划水的船,船的两侧有高高的架子,每边装有6只垂入水中的桨,蒸汽机活塞带动架子上的横梁往复运动,这些桨便像巨大的鸭蹼不知疲倦地划水。这条船长13.7米,船身细长,就像印第安人的独木舟。当时,美国有五个州的立法会议员代表在观看了这艘船的行进演示后,同意给菲奇14年特权垄断经营蒸汽船,于是商人开始给菲奇投资。菲奇制造了三艘可以载人装货的蒸汽驱动明轮船,船的两侧各有一只像水车一样翻动的轮子,固定在轮子端部的横板周而复始地划水推动船身前行。
1790年夏天,菲奇在特拉瓦河上开辟航线,开通了从美国费城到特雷顿之间客运。然而,坐船的乘客非常少,以致入不敷出,航行中蒸汽船又经常出现故障,有时甚至停在航道上动弹不得。这时,船员们纷纷离开菲奇,投资商也撤回资金并向他追债,航运被迫终止。余下的船均在风暴中损坏,菲奇不得已而流落他乡,希望在法国巴黎重新开始蒸汽船的事业。1795年,菲奇设计的蒸汽动力船获得了法国专利,但不巧正赶上法国大革命爆发,人们没有心思制造蒸汽船。菲奇在巴黎衣食无着,只好给一艘帆船的船主当水手,并借此再渡大西洋回到美国。不久,他服安眠药自杀。菲奇的女儿为父亲立了一块非常小的墓碑,没有说他是发明家,只说他是“一位参加过独立战争的老兵”。
1802年,英国发明家赛明顿(1763-1831)制造了一艘蒸汽动力船,并用它在运河上装运货物。当货运业主们知道这一消息后,唯恐蒸汽船抢走他们的马拉船的生意,便制造舆论说:“蒸汽船的波浪会毁坏运河堤岸。”当局取缔了赛明顿的营运许可证。
同年,客居法国巴黎的美国发明家富尔顿觐见拿破仑,力陈蒸汽动力船的优点,建议法国制造蒸汽船打败英国海军。拿破仑冷冷地说:“在甲板上升一堆火,噗哧噗哧冒着烟去打仗,笑话!”富尔顿的主张被断然拒绝。由于拿破仑的偏执,使得英吉利海峡未发生帆船和蒸汽船的决战。
然而,富尔顿仍在巴黎建造了一艘蒸汽船,这艘船长21米、宽2,7米、吃水1米,用桨轮划水。1803年8月9日,富尔顿使用借来的一台8马力蒸汽机,驱动蒸汽船在塞纳河以步行的速度顺利航行。当夜,风雨大作,巨浪把船拦腰折为两段,蒸汽船沉入河底。
富尔顿早年曾是一位画家,通过举办画展积攒了造船的资金,并结识了瓦特。1803年,在瓦特的帮助下,富尔顿买到一批制作精良的蒸汽机零件,带回美国继续他的造船事业。两年后,他制造出一艘50米长、4.2米宽、吃水0.7米的明轮蒸汽船。这艘船于1807年8月17日在哈德孙河上试航,顺利航行32小时,航程240千米,航速已超过顺风顺水的帆船,这标志着蒸汽动力船在这一天正式诞生。
人们编造了这样一个故事,说菲奇、赛明顿和富尔顿三人在天国偷了一条蒸汽船。菲奇先上船。魔鬼喊道:“快还我钱!”菲奇无奈下了船。接着赛明顿上船。魔鬼喊道:“波浪会毁坏堤坝!”赛明顿也只好下船。第三个上船的是富尔顿。无论魔鬼怎样叫喊,富尔顿就是不下船,于是他成了轮船的发明者。
蒸汽动力船最大的优势在海上。富尔顿成功开通蒸汽船内河航线之后14年,一艘英国蒸汽动力船开始在大西洋航行,取名“升星号”,寓意蒸汽动力船是冉冉升起的明星。不久,许多全部采用蒸汽动力的船舶开始横跨大西洋航行。1838年4月,排水量1320吨的蒸汽动力船“大西号”从英国布里斯托港出发,15天之后到达美国纽约。此时蒸汽船问世不过几十年,已经比当年哥伦布的帆船快了4倍。1492年,哥伦布首航美洲,70天才越过大西洋。
人类自从发明了船,便期盼它行驶更快、装载更多、航程更远。在蒸汽动力出现之前,这种愿望很难实现,主要问题是:变化莫测的风力和水手有限的体能,船舶无法持久、快速地航行;在大海上远航的船舶如果进入无风带,无异进入死亡水域;帆和桨只适宜推动木船,而木船不能造得太大,否则船体自重和构件的拉力会使其断裂。
蒸汽动力使这些难题迎刃而解。从原理上讲,蒸汽机的动力不受限制。在19世纪,人们已经造出单台功率3万马力的蒸汽机,其动力大约相当于上万匹马一齐奔跑的力量。这种功率强大的机器,可以推动船舶在水上高速前进,也有足够的力量驱动钢铁制造的巨大船只在海上远航。1858年下水的英国轮船“大东方号”长207米,排水量达2万吨,能装载1.2万吨煤和4000名乘客,就像一座漂浮在海上的城市。蒸汽动力船可以逆风逆流航行,可以在北极破冰而行。
由于蒸汽机的发明,人类水上交通呈现出全新的局面。从此,被海洋分割的陆地开始通过轮船越来越紧密地联系在一起。铁制的蒸汽动力船装载着货物、人类的欲望和野心,频繁地穿梭于大洋之上,深刻而持久地改变了地球各大洲之间的相互关系,也改变了世界格局。
蒸汽机的发明亦不可逆转地改变了人类文明进程,世界由传统的农业社会逐渐转变为工业社会,人类活动开始越来越紧密地依赖化石燃料。在宇宙演化进程中只能出现一次的煤,成为世人争夺的特殊财富,人们日以继夜地把它们挖出来,毫不犹豫地将其送进锅炉变成灰渣和二氧化碳。蒸汽机使人们获得从未有过的创造财富的能力,也使地球开始遭受从未有过的环境和生态破坏。人们产生了一种错觉,以为化石燃料是用之不竭的自然资源,全然没有思虑有一天它们耗尽之后怎么办。
当蒸汽机掀起的浪潮席卷世界的时候,科学家正在默默地揭示一个又一个未知领域的奥秘,酝酿着新的变革。
当蒸汽机在英国进入越来越多的工业领域的时候,人们开始尝试用它驱动车辆,因为飞速发展的工业给交通带来了巨大压力。可是瓦特的蒸汽机对车辆不适用,因为推动活塞的蒸汽压力不高,动作不够快,体积和重量都很大,瓦特本人亦认为蒸汽机不适宜驱动运输工具。
用蒸汽机驱动车辆面临许多新问题。首先,它产生的力量不仅要能拖动自身,还要牵引沉重的负荷;此外,受道路限制,已有的道路难以承受蒸汽车辆的重压。因此,必须首先实现大功率蒸汽机的小型化。美国人伊文思(1755-1819)和英国人特里维西克(1771-1833)不约而同地想到,可以用提高蒸汽压力的办法解决这个问题。从理论上分析,如果蒸汽机汽缸容积不变,提高蒸汽温度,使蒸汽压力提高10倍,蒸汽机的牵引力就会增大10倍。产生同样的牵引力,高压蒸汽机同瓦特蒸汽机相比,重量和体积都会小得多。后来,他们各自在美国和英国制造出了高压蒸汽机。
伊文思出生于美国农家,14岁时开始给修车匠当学徒。他在1789年提出高压蒸汽机的设想,并申请了“蒸汽驱动货车”的发明专利。1800年,他开始制造替代面粉厂水轮动力的高压蒸汽机。1803年,伊文思受费城政府卫生委员会委托制造挖泥船,以便迅速清除河底淤泥。他用自己的高压蒸汽机作动力制造了一艘两栖挖泥船,高压蒸汽机在平地上驱动车轮前进,在水里则转动旋桨航行,作业时可以把挖出的淤泥高高举起抛向远处。后来他还开着这台怪模怪样的高压蒸汽机车,在费城的大街上行驶了两千米。
两栖挖泥船的成功,使伊文思坚信用蒸汽动力驱动车辆完全可行。他竭力主张铺设从费城到纽约的轨道,以蒸汽机车作为交通工具实现两个城市之间的快速运营。宾夕法尼亚州和马里兰州的权威嘲笑、反对伊文思的建议,行政当局也否决了他的主张。虽然伊文思得不到支持,但他仍执著地认为自己的高压蒸汽机会对人类有大用途。他又贷款制造了50台蒸汽机。在这种机器里,汽缸中的蒸汽压力是大气压力的14倍。然而,一个对他怀有敌意的雇员放火烧掉了他的工厂,使他功亏一篑。直到1830年,美国政府才决定铺设从费城到纽约的铁路,而此时伊文思已离世11年。
真正使蒸汽机车在轨道上运行的第一个人是特里维西克,他是一位思维缜密的机械工程师。为了安全,他加厚了高压蒸汽机的汽缸壁,并把汽缸放进锅炉,这不仅减少了蒸汽机部件占据的空间,而且容易保持汽缸高温以获得足够高的蒸汽压力。在他的机器里,蒸汽温度达145℃,蒸汽压力达每平方厘米4千克。他还取消了瓦特蒸汽机的冷凝器,让推动活塞之后的蒸汽直接排向大气。这种高压蒸汽机车在前进的时候汽缸会不断冒出白烟,并发出尖厉的嘶嘶声,人们形容这种机车像一头不断打响鼻的驴。
1804年,特里维西克设计的高压蒸汽机车开始在英国南威尔士的工厂运送铁矿石。该车能够拉动70个人和10吨铁矿,最大时速可达8千米,行程14.9千米,它的力量比马大10倍,比马跑得快。但十分遗憾的是,当时特里维西克的机车用的是为马车准备的铸铁轨道,铁轨很脆,不久,8吨重的机车就压断了铁轨。又因没有人愿意修复铁轨,特里维西克不得不终止试验。后来,他又造了一批新机车,让活塞推出的废蒸汽通过烟囱排出,加速空气对流,增大锅炉的燃烧强度,进一步提高了锅炉蒸汽的产量和活塞的工作压力,使机车行驶更快。但尽管这样,仍然没有人愿意为他投资。
1808年,在伦敦尤斯登广场,特里维西克在围栏里铺上圆形轨道,亲自驾驶这种改进的机车转着圈为观众表演。该轨道的直径为30米,观众乘坐一次收费1先令(英国旧时货币单位,1先令相当于1/20英镑)。他把这种游戏取名为“谁能抓住我”。这位杰出的发明家只能像杂耍一样招来观众,而看热闹的观众的反应十分冷淡。
特里维西克在一连串失败和冷遇之后失去了对机车的兴趣,他的诸多天才发明无一成为商品。1833年,债务缠身的特里维西克逝世。
用钢铁制成的蒸汽机,加上必备的煤和水,使机车非常沉重,不适合在普通的土路上行进,需要坚固结实的轨道。幸运的是,当时欧洲实际上已经为火车运输准备了必需的道路条件。
早在15世纪,欧洲的矿山已开始使用在木制轨道上行驶的马拉列车。木制轨道可以通过垫在下面的枕木和碎石,把车轮的压力均匀地分散到路基上,使车轮不致陷下去;光滑的木轨能减小与车轮之间的摩擦力,使轮子转动更加轻快;轨道在雨天不会变得泥泞不堪。由于欧洲炼铁技术的进步,1783年以后,马拉列车的木轨相继改成铸铁轨道。
伊文思和特里维西克他们个人的失败造就了人类的成功。1825年9月27日,第一条公共铁路在英国北部斯托克顿至达林顿之间开通,铸铁轨道改为不容易断裂的锻铁轨道,全长16千米。当时的火车有38节车厢,既搭乘旅客也装运货物,速度可达每小时23千米。机车采用特里维西克发明的高压蒸汽机,由煤矿机械师斯蒂芬生(1781-1848)设计,并亲自担任司机。由于蒸汽机锅炉的烟囱很高,那时的铁路上方不能有低矮的桥梁,火车也不能穿过隧道。
第一条铁路的成功营运,使人们看到了它巨大的商业利益。1830年9月15日,利物浦至曼彻斯特的铁路正式开通。这一天,万人空巷,盛况空前,英国首相也坐在车厢里。然而,意外事件不断发生。火车在行进中轧死了一名保守党议员,快到终点时又被暴徒砸毁了一节车厢。而在此之前,爱尔兰作家拉德纳尔(1793-1859)就告诫人们不要乘坐火车。他写道:“乘火车旅行是不可能的,因为乘客会因不能呼吸窒息而死。”
铁路发展的速度完全超出人们的预料。到1850年,英国参与修建铁路的工人已达25万人,铺设铁轨的长度达1.1万千米。在比利时,几乎所有大城市都有铁路贯通。这时美国铺设的铁路,总长度已超过其他所有国家的总和。美国通过修建铁路开发辽阔的西部,使大西洋沿岸的东部经济区与太平洋沿岸连接在一起。英国在已有的城市之间修建铁路,而美国新建的铁路线上则出现了新兴的城市。 随着铁路长度的增加,蒸汽机的功率迅速提高。1812年,特里维西克用于拖动车辆的高压蒸汽机车功率约为50马力;1876年,在美国费城举办的世界博览会上,英国展出的蒸汽机车单台功率已经达到2500马力。60年间,单台机车的功率增大了50倍。
火车的发明,使人类能够以前所未有的速度和规模改变自身和物质财富的空间位置,地域和距离不再成为制约人类活动的重要因素。人们交流交往迅速增加,社会生活节奏加快。从前欧洲人一生中活动的平均半径不到25千米,有了铁路之后,当天就可以到达600千米以外的地方。
历史上还没有哪件发明能够像火车那样广泛深刻地影响人类的活动方式。一位社会学家在谈到铁路对普通人的影响的时候,讲了一个故事:当美国新修的铁路穿过西部时,一位农民打量着从他家门前经过的铁路,不以为然地说:“我原以为它是什么了不起的东西,不过就是两根躺在木头上的铁条。”然而他不知道,从此他的农产品可能会在另外的地方卖个高价钱,也可能当晚就会面对外来农产品的竞争。他的女儿可能会嫁到很远的地方,他自己说不定会在千里之外找到一个更好的职业。
1797年出版的《不列颠百科全书》中关于航海的条目中写道:“在18世纪,船舶的发展没有出现突破性进展。如此重要,而又如此落后。”而就在这部百科全书出版的时候,蒸汽机却正在使造船业和水上交通发生深刻的变化。铁路尚未修建的时候,人们已经向往用蒸汽动力驱动船舶。
用蒸汽机开船遇到的问题,一点也不比用蒸汽机开车少,而且更加冒险。从18世纪初开始,到1807年美国发明家富尔顿(1765-1815)在美国纽约哈德孙河上开通第一条轮船客运航线为止,其间有不少于10人研制过蒸汽动力船。然而,他们大多以失败告终。
1786年,美国发明家菲奇(1743-1798)制造出一艘用蒸汽机带动12只垂直桨划水的船,船的两侧有高高的架子,每边装有6只垂入水中的桨,蒸汽机活塞带动架子上的横梁往复运动,这些桨便像巨大的鸭蹼不知疲倦地划水。这条船长13.7米,船身细长,就像印第安人的独木舟。当时,美国有五个州的立法会议员代表在观看了这艘船的行进演示后,同意给菲奇14年特权垄断经营蒸汽船,于是商人开始给菲奇投资。菲奇制造了三艘可以载人装货的蒸汽驱动明轮船,船的两侧各有一只像水车一样翻动的轮子,固定在轮子端部的横板周而复始地划水推动船身前行。
1790年夏天,菲奇在特拉瓦河上开辟航线,开通了从美国费城到特雷顿之间客运。然而,坐船的乘客非常少,以致入不敷出,航行中蒸汽船又经常出现故障,有时甚至停在航道上动弹不得。这时,船员们纷纷离开菲奇,投资商也撤回资金并向他追债,航运被迫终止。余下的船均在风暴中损坏,菲奇不得已而流落他乡,希望在法国巴黎重新开始蒸汽船的事业。1795年,菲奇设计的蒸汽动力船获得了法国专利,但不巧正赶上法国大革命爆发,人们没有心思制造蒸汽船。菲奇在巴黎衣食无着,只好给一艘帆船的船主当水手,并借此再渡大西洋回到美国。不久,他服安眠药自杀。菲奇的女儿为父亲立了一块非常小的墓碑,没有说他是发明家,只说他是“一位参加过独立战争的老兵”。
1802年,英国发明家赛明顿(1763-1831)制造了一艘蒸汽动力船,并用它在运河上装运货物。当货运业主们知道这一消息后,唯恐蒸汽船抢走他们的马拉船的生意,便制造舆论说:“蒸汽船的波浪会毁坏运河堤岸。”当局取缔了赛明顿的营运许可证。
同年,客居法国巴黎的美国发明家富尔顿觐见拿破仑,力陈蒸汽动力船的优点,建议法国制造蒸汽船打败英国海军。拿破仑冷冷地说:“在甲板上升一堆火,噗哧噗哧冒着烟去打仗,笑话!”富尔顿的主张被断然拒绝。由于拿破仑的偏执,使得英吉利海峡未发生帆船和蒸汽船的决战。
然而,富尔顿仍在巴黎建造了一艘蒸汽船,这艘船长21米、宽2,7米、吃水1米,用桨轮划水。1803年8月9日,富尔顿使用借来的一台8马力蒸汽机,驱动蒸汽船在塞纳河以步行的速度顺利航行。当夜,风雨大作,巨浪把船拦腰折为两段,蒸汽船沉入河底。
富尔顿早年曾是一位画家,通过举办画展积攒了造船的资金,并结识了瓦特。1803年,在瓦特的帮助下,富尔顿买到一批制作精良的蒸汽机零件,带回美国继续他的造船事业。两年后,他制造出一艘50米长、4.2米宽、吃水0.7米的明轮蒸汽船。这艘船于1807年8月17日在哈德孙河上试航,顺利航行32小时,航程240千米,航速已超过顺风顺水的帆船,这标志着蒸汽动力船在这一天正式诞生。
人们编造了这样一个故事,说菲奇、赛明顿和富尔顿三人在天国偷了一条蒸汽船。菲奇先上船。魔鬼喊道:“快还我钱!”菲奇无奈下了船。接着赛明顿上船。魔鬼喊道:“波浪会毁坏堤坝!”赛明顿也只好下船。第三个上船的是富尔顿。无论魔鬼怎样叫喊,富尔顿就是不下船,于是他成了轮船的发明者。
蒸汽动力船最大的优势在海上。富尔顿成功开通蒸汽船内河航线之后14年,一艘英国蒸汽动力船开始在大西洋航行,取名“升星号”,寓意蒸汽动力船是冉冉升起的明星。不久,许多全部采用蒸汽动力的船舶开始横跨大西洋航行。1838年4月,排水量1320吨的蒸汽动力船“大西号”从英国布里斯托港出发,15天之后到达美国纽约。此时蒸汽船问世不过几十年,已经比当年哥伦布的帆船快了4倍。1492年,哥伦布首航美洲,70天才越过大西洋。
人类自从发明了船,便期盼它行驶更快、装载更多、航程更远。在蒸汽动力出现之前,这种愿望很难实现,主要问题是:变化莫测的风力和水手有限的体能,船舶无法持久、快速地航行;在大海上远航的船舶如果进入无风带,无异进入死亡水域;帆和桨只适宜推动木船,而木船不能造得太大,否则船体自重和构件的拉力会使其断裂。
蒸汽动力使这些难题迎刃而解。从原理上讲,蒸汽机的动力不受限制。在19世纪,人们已经造出单台功率3万马力的蒸汽机,其动力大约相当于上万匹马一齐奔跑的力量。这种功率强大的机器,可以推动船舶在水上高速前进,也有足够的力量驱动钢铁制造的巨大船只在海上远航。1858年下水的英国轮船“大东方号”长207米,排水量达2万吨,能装载1.2万吨煤和4000名乘客,就像一座漂浮在海上的城市。蒸汽动力船可以逆风逆流航行,可以在北极破冰而行。
由于蒸汽机的发明,人类水上交通呈现出全新的局面。从此,被海洋分割的陆地开始通过轮船越来越紧密地联系在一起。铁制的蒸汽动力船装载着货物、人类的欲望和野心,频繁地穿梭于大洋之上,深刻而持久地改变了地球各大洲之间的相互关系,也改变了世界格局。
蒸汽机的发明亦不可逆转地改变了人类文明进程,世界由传统的农业社会逐渐转变为工业社会,人类活动开始越来越紧密地依赖化石燃料。在宇宙演化进程中只能出现一次的煤,成为世人争夺的特殊财富,人们日以继夜地把它们挖出来,毫不犹豫地将其送进锅炉变成灰渣和二氧化碳。蒸汽机使人们获得从未有过的创造财富的能力,也使地球开始遭受从未有过的环境和生态破坏。人们产生了一种错觉,以为化石燃料是用之不竭的自然资源,全然没有思虑有一天它们耗尽之后怎么办。
当蒸汽机掀起的浪潮席卷世界的时候,科学家正在默默地揭示一个又一个未知领域的奥秘,酝酿着新的变革。