工業革命之父瓦特:最窮困的發明家,最富有的時代創造者 (電子書)

工業革命之父瓦特:最窮困的發明家,最富有的時代創造者 (電子書) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

陳劭芝
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具体描述

最窮困的發明家,最富有的時代創造者
 
  一個人的偉大讓人類邁向偉大,
  一雙能工巧匠的手將時代分割新舊,
  工業每一次革新,都是對他的致敬。
  以全人類的生活祭奠,以他的名完整生活!
  他是蒸汽機的改良者,一手推動工業革命的傳奇──瓦特
 
  「它武裝了人類,使虛弱無力的雙手變得力大無窮,健全了人類的大腦以處理一切難題。它為機械動力在未來創造奇蹟打下了扎實的基礎。」
  
  ▎美好的童年與變調、卻值得的青春
 
  瓦特出生在海港村莊的富貴人家,開明的父母與豐富的資源讓能夠深入思索每一個問題,身為船工廠老闆的父親則帶領他進入工匠技藝的世界,嶄露了高度的學術天分與手作天分。
 
  一次失敗的出海,讓瓦特家瀕臨破產,母親又因病去世,瓦特不得不放棄自己的大學夢,開始用手藝討飯吃。
 
  雖說原因辛酸,結果卻甘美。他在製造數學儀器的過程中找到成就感,並巧遇貴人,到倫敦學了一身技藝回鄉開業。沒有這些日子的歷練,就沒有偉大的發明家瓦特!
 
  ▎巧手開名店,成為大學御用工匠,重新接觸學術
 
  瓦特的數學儀器店名氣漸大,被延攬進大學做專屬工匠,瓦特因緣際會下,重新開啟學術的大門,他與學生互相討論、交換不同領域的心得,探索尚未開發的領域,最後,他的腦袋閃過一個改變世界的念頭:
 
  「如果,蒸汽可以做為動力呢?」
 
  沒有什麼偉大的動機,靠著一顆好奇心與追根究柢的科學精神,瓦特踏上了改良蒸汽機的偉大航道。
 
  ▎越挫越勇,窮困也無法抵擋的決心
 
  回到研究發明的瓦特,經歷過無數失敗的嘗試,甚至為了研究資金,不得不向人借貸、尋找贊助人,每一次失敗的嘗試都是錢財打水漂,但他不氣餒,沒有找到答案前絕不退縮。皇天不負苦心人,瓦特遇見了贊助人博爾頓,透過傑出的製造工人與絕對的信任,兩人打造了史上第一臺改良蒸汽機,取得了空前的成功!
 
  ▎專利被當空氣,仿品紛紛出籠,給他們來一記正義之錘!
 
  爭取到二十五年專利的瓦特,被指控「自私謀取暴利」,但瓦特看得清楚,這些人只是因為不想付權利金才無端控訴的,對錯在貪婪面前顯得微不足道,還好判決結果並未撤銷蒸汽機的專利。
 
  有人看見其中商機,開始製造山寨品──「看呀,瓦特蒸汽機,不用權利金!」製造的人多,用的人更多,和善的瓦特一紙告上法院,成功捍衛了自己的權益。
 
  ▎不就是件發明,怎料可以改變世界
 
  蒸汽機最一開始設計給礦場抽水使用,隨著瓦特不斷改良,廣泛應用在各個產業,大量降低成本,勞動型態產生巨變。旁及歐陸,這股充滿蒸汽的革命席捲了全球,讓人類不再受限於自然條件,蒙昧的世界照進了天光,造就了現代的輝煌。
 
本書特色
 
  瓦特改良了效率差的紐科門蒸汽機,以低消耗、高輸出為賣點風靡各大產業,成為新的能源。這股蒸汽熱潮從不列顛群島飄散到歐洲大陸,隨後是美國,接著影響了全世界,改變了人類的產業與生活型態,成為科技發達的今日最穩固的基石。
工业革命之父瓦特:最穷困的发明家,最富有的时代创造者 (电子书) 书籍简介 本书深入探寻了詹姆斯·瓦特(James Watt)这位划时代人物跌宕起伏的一生。他不仅仅是一位工程师或发明家,更是推动人类社会从农业时代迈向工业时代的伟大引擎。瓦特的人生轨迹,充满了天才的闪光、不懈的努力、以及在现实困境中挣扎的真实写照。 一、苏格兰的启蒙与早期的挣扎 故事始于十八世纪中叶的苏格兰格拉斯哥。瓦特并非出身于显赫的贵族家庭,而是一个中产阶级的手艺人后代。少年时代的瓦特,身体羸弱,但对机械和自然规律展现出异乎寻常的好奇心与天赋。他自学成才,早年便表现出对数学、物理学以及精密工具制作的浓厚兴趣。 本书详述了瓦特早年学徒生涯的艰辛,以及他如何通过自制精密的测量仪器和科学教具,逐步积累起实践经验。这段时期,他并非一帆风顺,身体的病痛和家庭经济的压力,使他过早地体会到了生活的重负。他曾在格拉斯哥大学担任仪器修理师,这段经历至关重要,不仅让他接触到了当时的顶尖学者,更重要的是,让他得以近距离研究当时最先进的科学理论和技术装备。 二、纽科门蒸汽机的局限与灵感的火花 十八世纪的欧洲,能源短缺和人力成本高昂是工业发展的主要瓶颈。早期的蒸汽机,如纽科门(Newcomen)蒸汽机,虽然在矿井抽水方面做出了巨大贡献,但其效率低下、燃料消耗惊人,极大地限制了其应用范围。 本书细致描绘了瓦特与这台笨重机械的“相遇”。在修理格拉斯哥大学一台纽科门蒸汽机模型时,瓦特敏锐地察觉到其设计上的根本缺陷——热量在汽缸内反复损失的问题。正是这次维修,点燃了他改变历史进程的灵感。 三、与罗布克的合作与漫长的专利之路 瓦特并非孤军奋战。他与富有远见的苏格兰商人兼化学家约瑟夫·罗布克(Joseph Black)的相识,是瓦特人生中关键的转折点。罗布克不仅在经济上支持了瓦特,更重要的是,他给予了瓦特理解和资源,去探索如何将理论付诸实践。 本书详尽记录了瓦特攻克核心技术难题的过程——分离式冷凝器(Separate Condenser)的发明。这个看似简单的结构创新,彻底解决了热量损耗的问题,使得蒸汽机的效率提升了数倍。然而,将一个精密的机械设计转化为可投入生产的实用机器,过程异常艰难。本书描述了他们如何应对当时制造工艺的粗糙、资金的匮乏以及技术的限制。对专利的申请和维护,在那个时代充满了不确定性与挑战,瓦特在确保自己劳动成果不被剽窃的斗争中耗费了大量心力。 四、与博尔顿的黄金组合与工业化的起飞 在罗布克因财务问题退出后,瓦特迎来了生命中最重要的伙伴——马修·博尔顿(Matthew Boulton)。博尔顿是一位精明的企业家,他拥有先进的索霍铸造厂和卓越的商业运作能力。 本书将重点展现“瓦特与博尔顿”这一黄金组合的形成。博尔顿的商业头脑与瓦特的工程天才相结合,使得蒸汽机真正走出了实验室,开始规模化生产和推广。他们不仅制造了蒸汽机,更重要的是,他们建立了一种商业模式,通过收取机器的改进费用而非仅仅出售机器,确保了长期稳定的收入,并推动了技术的广泛应用。 五、超越抽水:机械动力的普及 瓦特对蒸汽机的改进并未止步于提高效率。本书详细阐述了瓦特后续的关键发明,特别是平行运动机构(Parallel Motion)、双行星齿轮(Sun and Planet Gear)以及后来的离心式调速器(Centrifugal Governor)。 调速器的发明是工程控制论的先声,它使蒸汽机能够稳定地输出恒定的动力,这是蒸汽机从矿井抽水机转变为驱动工厂机械(如纺织机、磨坊)的核心动力的关键。本书将追溯蒸汽机如何从一个笨重的单动装置,演变为能够驱动整个工厂的强大“心脏”,从而彻底改变了生产力的格局。 六、时代缔造者的遗产与隐退 随着工业革命的全面爆发,瓦特积累了巨大的财富,并获得了极高的声誉。然而,本书并未将瓦特描绘成一个高高在上的成功典范。相反,它展现了一个追求科学真理的内向者,如何在新兴的资本主义浪潮中保持其知识分子的操守。晚年的瓦特逐渐从日常的工程事务中抽离,专注于修缮自己的生活与家庭。 本书的结尾部分,将分析瓦特留给后世的深远影响。他的创新不仅是技术的进步,更是一种思维模式的转变——对效率、精确度和系统优化的不懈追求。他将人类的生产力推上了一个前所未有的高度,开启了一个“蒸汽时代”,深刻地重塑了全球的经济结构、城市形态乃至社会阶级。 核心主题: 本书旨在揭示,这位“最穷困的发明家”是如何凭借其对科学原理的深刻理解和对机械效率的执着追求,在物资匮乏的时代,为“最富有的时代”奠定了坚实的技术基石。它是一部关于科学发现、商业合作、以及人类智慧如何突破物质限制,最终改变世界的史诗。

著者信息

作者簡介
 
陳劭芝
 
  從小喜歡數理的二類組人,電機碩士,當過高中老師,但是討厭沉悶的環境;去過新創科技公司,但是加班加到肝指數過高;最後落腳老牌科技企業,體驗薛丁格的無趣。興趣是用寫作把讓人頭痛的東西變得不那麼頭痛。
 
胡元斌
  
  專職編者。

图书目录

喜歡觀察思考的孩子
從小立志做個發明家
勤於動手實踐的少年
利用空閒時間讀書
在鐘錶店當學徒
懷抱夢想前往倫敦
想在一年內完成學業
不分晝夜地學習
從倫敦學成歸來
在大學開設商店
一邊工作一邊學習
迅速發展的商店
初次認識蒸汽機械
蒸汽力量的初步利用
對紐科門機的改良
修理紐科門機模型
發現紐科門機的缺陷
烈火中產生的蒸汽機
突如其來的靈感
分離凝結器的重大構思
尋求發明的資金支持
遇到挫折並不氣餒
為了生活而努力奮鬥
找到新的合作夥伴
製造第一臺蒸汽機
與博爾頓的真誠友誼
不斷改進蒸汽機
廣泛應用於礦山業
新的旋轉機械的發明
得力助手的幫忙
發明速印版印刷
維護專利使用權
發明平行運動裝置
發明與事業雙重成功
在 「圓月學社 」探討科學
法國大革命的衝擊
為兒子憂心焦慮
控訴侵權偽造蒸汽機
培養事業的接班人
摯友博爾頓去世
安逸的晚年生活
附:年譜

图书序言

  • ISBN:9786263327221
  • EISBN:9786263327597
  • 規格:普通級 / 初版
  • 出版地:台灣
  • 檔案格式:EPUB流動版型
  • 建議閱讀裝置:手機、平板
  • TTS語音朗讀功能:無
  • 檔案大小:0.9MB

图书试读

  
  詹姆斯‧瓦特(JamesWatt,西元1736—1819年),英國著名的發明家,英國工業革命時期重要人物,英國皇家學會會員和法蘭西科學院外籍院士,被稱為「工業革命之父」。
  
  瓦特於1736年1月19日生於英國蘇格蘭的格里諾克鎮。他從小體弱多病,由父母進行了啟蒙教育。
  
  瓦特在父親做工的工廠裡學到許多機械製造知識,15歲學完了《物理學原理》,並獲得了木工、金屬冶煉和加工等工藝技術方面的豐富知識。
  
  1752年,瓦特到格拉斯哥的一家鐘錶店當學徒。1753年,瓦特到倫敦學習數學儀器製造,為莫根當學徒。經過刻苦學習、努力實踐,他已能製造難度較高的象限儀、羅盤、經緯儀等。
 
  1763年,瓦特到著名的格里諾克大學工作,修理教學儀器。在大學裡他經常和教授們討論理論和技術問題,從他們那裡學到許多科學理論知識。這對他後來的發明工作影響很大。
  
  1781年,瓦特製造了從兩邊推動活塞的雙動蒸汽機。1785年,他因改進蒸汽機的重大貢獻,被選為皇家學會會員。
  
  1819年8月25日,瓦特在靠近伯明罕的希斯菲德逝世,享年83歲。
  
  瓦特的主要貢獻是對當時已出現的蒸汽機原始雛形做了一系列的重大改進,發明了單缸單動式和單缸雙動式蒸汽機,提高了蒸汽機的熱效率和運行可靠性,對當時社會生產力的發展做出了傑出貢獻。
  
  瓦特所做的第一項重大革新就是增加一個獨立的凝汽室,於1769年獲得專利權。他還使蒸汽缸與外界絕緣,又於1782年發明了雙動蒸汽機。
  
  這些發明使蒸汽機的效率至少提高了四倍,實際上,效率的提高意味著一臺華而不實的裝置與一臺有巨大工業價值的機械之間的差別。
  
  1781年,瓦特還發明了一套齒輪,從而使蒸汽機的往復運動變換成為旋轉運動。這套齒輪使蒸汽機的用途增多。瓦特又發明了自動調節蒸汽機運轉速度的離心式調速器、壓力計、計數器、示功器、節流閥以及許多其他儀器。
  
  除了改良了蒸汽機,瓦特還發明了氣壓表、汽動錘,以及一種新的透印印刷術,此外瓦特還對油燈進行了改進,發現了一種新的利用望遠鏡測距的方法,改進了蒸汽碾壓機以及沿用至今的機械圖紙著色法。這些都推動了工業革命的進程。
  
  瓦特是歷史上最有影響的人物之一,他是一位偉大的天才發明家,他所發明和改良的蒸汽機大大地推動了產業革命的進程,為人類社會進入「蒸汽時代」奠定了堅實的基礎。
  
  在瓦特的訃告中,對他發明的蒸汽機有這樣的讚頌:「它武裝了人類,使虛弱無力的雙手變得力大無窮,健全了人類的大腦以處理一切難題。它為機械動力在未來創造奇蹟打下了堅實的基礎,將有助並報償後代的勞動。」
  
  為了紀念瓦特在發明和改良蒸汽機方面的突出貢獻,人們將功率和輻射通量的計量單位稱為瓦特,常用符號「W」表示。

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