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蒸汽机的发明者瓦特 【圖片來源：大美百科全書28 光復書局】 【文字來源：朱秀貞改寫 偉人故事叢書2 發明家的故事 大眾書局】 一、可惡的地下水 英國自古就是個礦業發達的國家，南方的康華爾所產的錫已聞名於世，煤碳和鐵礦在各地也出產得很多。在西元一七??年代，英國所生產的煤炭量， 就已經達到其他歐洲國家產量的六倍。 我們都知道，在地底下挖礦是很辛苦的，接近地面的礦層挖完了，就繼續往下挖，為了出入方便，必頇挖很深很 深的坑道。有時候，剛好碰到地層裡的水跑到坑道內，礦工們就無法工作了。 汲取地下水必頇使用抽水機，如果是較淺處，用人力就能抽掉，要是較深處，就改用馬。但坑道越深，地下的水 湧出也就越快，用再多的馬匹，也無法把它抽乾，甚至嚴重時，礦坑內全積滿了水，工作根本不能進行，那麼，這座 礦坑就必頇放棄了。 為了和這些地下水鬥法，各地的礦山和炭坑，都想盡各種方法，但是都沒有很好的效果。於是，有很多人開始 動腦筋，希望能研究出一種比馬還要強的力量，來推動抽水機。有人想到利用蒸汽的力量，可是研究了很久，總是無 法順利地運用這種力量。 到了一七一二年的時候，才由一位名叫湯姆斯?紐考門(Thomas Newcomen)的人，製造了一部相當成功的機器。 這部機器的構造，是先把活塞套在汽筒上，將熱的蒸汽引到汽筒裡，正好可以推上活塞，然後再用冷水來冷卻 汽筒，使蒸汽變成水，那麼裡面就成了真空的狀態，這樣，活塞就會被外面的大氣力量壓了下去。然後再放進蒸汽， 把活塞再次推上去。 就是靠這種方法，利用活塞的上下推動，操作抽水機把柄的升降。當抽水機的把柄降下去的時候，水就可以抽 出來了。 不過，這種新發明出來的機器，是靠大氣壓力的力量來推動活塞，高度有限，所以抽出來的水也就不多。因此 紐考門的蒸汽機，與其稱它為蒸汽機，不如稱它為大氣壓力機來得更正確。 紐考門的機器，雖然沒有多大的力量，又要耗費很多的燃料，可是它對那些飽受地下水困擾的礦工來說，卻像 一個快被水淹死的人，即使是一根稻草也想抓住它一樣，所以只要能比人力和馬力，多抽一些水，它們也就很樂意使 用。 因此，從西元一七二?年開始，紐考門的蒸汽機在康華爾礦山，和各地的炭坑被廣泛地使用了。 二、瓦特的求學時期 這一天，吃晚飯的時候，叔母就對著瓦特嘮叨：「喂！瓦特，你怎麼那樣頑皮？快來吃飯吧！像你這種連飯都 懶得吃的懶人，還真少見呀！」 瓦特這孩子也真奇怪，當他在叔母家玩耍時，看見茶壺蓋被水蒸汽掀得「噗噗」響時，一時看得忘神，直用湯 匙去撥茶壺蓋，注意它的跳動，看了半個小時，連飯都顧不得吃，難怪叔母會這麼說。 一言不發，只顧撥弄茶壺蓋的瓦特，在叔母眼裡看來，真的就像她口中所說的頑皮孩子。但是，「茶壺的蒸汽 真奇怪」這個意念，卻促使瓦特日後發明了蒸汽機呢！ 每當我們一提到「瓦特發現茶壺的蒸汽」，就像說「牛頓從掉落的蘋果想到地心引力」一樣，有時只是把它當 做趣談，但我們有沒有想到，要發明蒸汽機和發現地心引力，實際上是經過一番苦心，也經歷過許多困難和失敗的。 不錯，瓦特是利用了蒸汽來發明蒸汽機，可是，他並不是這麼一想就想出了一部機器，事實上，他是花了比一 般人更多的心血，也比一般人更加用功，才有這樣的成就。現在，就從他少年時期談貣吧！ 詹姆士?瓦特是西元一七三六年一月十九日，出生於蘇格蘭的格利諾鎮(Greenock)。他的父親是位木匠，兼賣航海用具，同時做著小船的生意。由於生意很好，加上又曾擔任過公職，所以生活十分富裕。 瓦特的母親是一位有教養且溫柔的女性，他在瓦特的少年時期，佔著很重要的地位。 瓦特由於身體生來孱弱，除了讓母親操了不少心外，又因為他身體不好，在學校裡常被同學欺負，成績也不很 好，所以他很不喜歡上學，經常逃學。每當他逃學時，做母親的只好把他留在家裡，自己教育他。母親既要照顧他的 身體，又要擔貣教育他的工作，當然要比一般的母親更加辛苦了。 另外，瓦特有偏頭痛的毛病，而且一生被這反覆發作的偏頭痛所苦。每當發作時，他就會變得很憂愁，失去做 任何事的勇氣，因此他不善於交際，對做生意也顯得很膽小。 雖然瓦特不喜歡上學，但他卻很喜歡讀書，尤其對數學更加喜好，而且他從小就有手藝的天分，經常在父親的 店裡，玩弄各種儀器，還使用父親的工具製造出不少模型。在他幼小的心靈裡，認為這些可比上學還更有趣呢！ 小學畢業後，瓦特就幫助父親，做些木匠的工作和金屬的工藝，以及航海用的儀器修理工作。十七歲時，母親 去世了，同一個時期，父親所有的船隻沉沒了，生意又不順利，家境一下子就變得很困苦。 現在，瓦特必頇自食其力了。但身體孱弱的他，又能從事什麼工作呢？出勞力，他無法勝任；做生意，又不合 他的個性；怎麼辦呢？他考慮很久後，在心裡暗暗決定：『我最喜歡製造或修理儀器，技術也不錯，不如就來從事數