埂Ｍ咛厥且桓鲋圃旖萄б瞧鞯墓そ常�1757年，瓦特被格拉斯哥大学雇佣为教具制作和修理技工。由于处在大学的环境中，瓦特接触到了最新的科学，为了更好的学习国外的技术知识，瓦特还自学了法文、德文和意大利文，并阅读了世界著名的物理、化学著作。显然，牛顿的著作也在其中。很明显，在大学里，瓦特完成了一个工匠向工程师的转变过程。1764年瓦特在大学修理仪器期间，学校曾经把一台旧式的纽可门蒸汽机交给他修理。他通过大量实验以及根据格拉斯哥大学教授布莱克提出的潜热、比热理论进行分析，对旧式蒸汽机进行深入研究，找出了旧式机器效率低的主要原因：除了漏汽、散热等造成热量的浪费外，主要缺陷在于每一冲程都要用冷水将汽缸冷却一次，从而耗了大量热量，使绝大部分蒸汽没有被有效利用。针对这一缺陷，瓦特提出了减少蒸汽消耗，提高热机效率的两项措施：一、为了使汽缸始终保持蒸汽所必须具有的温度，必须在汽缸外加上绝热外套或通以蒸汽或用其他方法对汽缸加热；二、使作功后的蒸汽尽可能快地冷却，液化成水并要使这一过程在汽缸外进行，为此必须设置一个独立于汽缸的冷凝器，在机械传动方面也要改进。他决心自己制造一台新的蒸汽机，来改进旧机器的不足。瓦特自筹资金，租了间地下室，买了必要的设备，反复实验，经历了无数次挫折和失败，在工人的帮助下，终于发明了与汽缸分离的冷凝器，解决了制造精密汽缸、*的工艺问题，同时采用油润滑*，汽缸外附加绝热层等措施，先制成了单动作蒸汽机。
瓦特在研制蒸汽机的过程中采用了与以往工匠们不同的做法，首先是根据科学原理进行计算，然后绘制图形后再进行实验，根据实验结果再做改进。这种做法显然是工程师的思维方式。瓦特在研制蒸汽机的过程中得到了格拉斯哥大学的教授们的支持，后期成为伯明翰地区著名的科学社团“银月学社”的主要成员之一。参加这个学社的大多都是本地的一些科学家、工程师、学者以及科学爱好者。经博尔顿的介绍，瓦特参加了银月学社。在银月学社活动期间，由于与化学家普里斯特利等交往，瓦特对当时人们关注的气体化学与热化学有了更多的了解，为他后来参加水的化学成分的争论奠定了基础。更重要的是，银月学社的活动使瓦特进一步增长了科学见识，活跃了科学思想。在经济上，瓦特在最初的研制中曾经债台高筑，据瓦特理论计算，新的蒸汽机的热效率将是纽可门蒸汽机的三倍。从理论上说，瓦特的这种带有分离器冷凝器的蒸汽机显然优于纽可门蒸汽机，但是，要把理论上的东西变为实际上的东西，把图纸上的蒸汽机变为实在的蒸汽机，还要走很长的路。瓦特辛辛苦苦造出了几台蒸汽机，但效果反而不如纽可门蒸汽机，甚至四处漏气，无法开动。当瓦特心灰意冷准备前往俄国的时候，一位有钱的工程师兼企业家留住了瓦特，他就是介绍瓦特加入银月社的博尔顿，由于研制蒸汽机耗资巨大，使博尔顿也濒临破产，但他仍然给瓦特以慷慨的赞助。后经继续试验，在1782年，瓦特发明了具有连杆、飞轮和离心调速器的双动作蒸汽机，制成了新的可实用的蒸汽机。这种双动作式蒸汽机，把阀门安装得可利用蒸汽的压力来推动*，既可向前又可向后。并借助连杆和飞轮把*的直线运动变成了圆周运动。为了保持蒸汽机的匀速运转，他把一个离心调速器连接在进汽活门上，使其自动调节进汽量。这种装置是最早在技术上使用的自动控制器。他设计了一个和汽缸分离的冷凝器，将高温蒸汽从气缸中导出并冷却，使得主要汽缸能保持一定温度。同时他提高了汽缸的精密度，把*和阀门也做得光滑、严密。从而比纽科门蒸汽机大大提高了热效率和可靠性。由于这种蒸汽机把往复的直线运动变成为连续而均匀的圆周运动，因而可以经过传动装置带动一切机器运转，成为能普遍用于工业和交通运输业的“万能动力机”。这种高效率的蒸汽机很快取代了旧式的蒸汽机，被各工业部门迅速采用。从此，动力机、传动机和工作机组成了机器生产系统，成为产业近代化的核心。1782年 瓦特的双向式蒸汽机取得专利，同年他发明了一种标准单位：马力。到1800年即瓦特的基本专利权期满终止时，已有500台左右的博尔顿…瓦特蒸汽机在使用中，博尔顿的投资得到了回报。英国国王参观博尔顿的工厂的时候，博尔顿告诉国王：“我们正在制造力量。”力量，毫无疑问，正是这种力量决定了一切，他不但提高了工厂的效率，他还改变了整个世界的格局。
工业革命的开始（三）
蒸汽机的出现是工业革命开始加速，当时的一本英国刊物称：“工程技术的贡献大于战争与外交，它的贡献大于教堂和大学，它的贡献大于抽象的哲学与文学，在改革社会方面，它的贡献大于我们法律所做的贡献。”对于财富和荣誉的渴求，使几乎所有的英国人都陷入了一种对新技术、新发明的狂热崇拜之中。一百多年后的美国同样陷入了这种狂热中，导致电力的广泛应用，离我们最近的一次是计算机的普及与应用。这种对工程技术的狂热与崇拜将全社会的资源都投入到对技术与发明的改造中，而工程师们则成为英雄的化身。这种文化从来没有出现在中国，不能不说是一种悲哀。
1785年，若丁汉建立了第一个蒸汽机纺纱厂，1806年，曼切斯特建立了第一个蒸汽机织布厂。随后，一批批以蒸汽机作为动力的工厂在英国建立起来。瓦特发明的蒸汽机开始推动英国社会从商业社会向工业社会转型。由于各种工业部门采用机器，加剧了对金属的需求，采用传统的方法生产钢铁，远远不能适应工业的需要，这样冶金工业开始发生变革。十八世纪前，英国的冶金工业采用木炭作为燃料和还原剂（见中国哲学的百家争鸣春秋战国（一）），由于工业的需要，英国的木炭价格上涨了很多倍，大量森林被砍伐仍然无法满足工业部门的需要，1709年，铁匠亚伯拉罕。达比把煤炼成焦碳用来冶铁，但焦碳燃烧必须借助强烈的吹风，才能使火的温度变得很高，1735年，达比的儿子小达比制造了水力驱动的风箱。1760年，约翰。斯米顿发明蒸汽鼓风法，运用蒸汽的压力把空气送入熔炉，1776年，约翰。惠更生用瓦特最早制造的一批蒸汽机给熔铁炉鼓风成功，这使得冶金工业得到了飞速的发展。1782年由蒸汽机驱动的蒸汽锤被发明，1784年，蒸汽机被应用到碾压机和切铁机，蒸汽机广泛的应用加速了冶金业的工业化，十八世纪初，英国的生铁消费有三分之二依赖进口，到了十八世纪末，英国成为了生铁输出国，而且产量不断增加，1806年产铁二十六万吨，到了1839年，增加到一百三十四万吨，超过同时期法国和美国生铁产量的一倍还多。在生铁产量增加的同时，由于工业界对钢的需求大增，新的炼钢方法也被发明，1740年，杰明。亨茨曼发明坩埚生产铸钢的新方法。这种炼钢法不但增加了钢产量还提高了钢的质量，1783年亨利。科特发明了搅练和碾压法，这种方法将生产效率提高十五倍。使钢铁产量大大提高。到1840年，也就是鸦片战争那一年，在英国的冶铁厂里，已经采用高达四、五丈的高炉在进行冶炼，每星期能生产九十到一百吨钢铁。钢铁产量的增加使钢铁的价格大大下降，在工业和民用方面的应用日趋广泛，过去用木料和砖石制造的许多东西可以用钢铁来制造了，1779年，英国在塞汶河上建立了第一座铁桥，紧接着铁管道、铁柱子、铁栏杆、铁缆和铁制机器底座等钢铁制品大量出现。最为重要的是，机器制造业也有了便宜和质量好的钢铁材料供应。
冶金工业的发展带动煤炭工业的兴旺，1834年英国光炼铁一项就消耗了三百万吨煤，蒸汽机也大量引入矿山，1813年采用蒸汽凿井机，蒸汽机还广泛应用在起重，排水等矿山作业中，冶金工业也提供大量的金属工具和矿山设备，1840年左右（还是鸦片战争那年），英国的大煤矿的蒸汽机驱动的起重机开始安装金属缆绳，四吨的重量可以在六十五秒中吊起一千七百多英尺高。采煤技术的提高使英国能开采很深的煤层，1838年到1840年（还是鸦片战争那年）间，在彭德文矿区已经能开采到一千三百九十二英尺深的矿井，每天供应工业城市曼切斯特一千吨煤。技术的先进和矿井的增加使英国煤产量迅速增加，1813年产煤一千六百万吨，到1836年增加到三千万吨，英国成了最大的产煤国。燃料供应的充足和钢铁业的发展为机器制造业注入了一剂强心剂。
十八世纪的工业革命推动了机床的发展。1774年，英国人威尔金森发明了较精密的炮筒镗床。次年，他用这台炮筒镗床镗出的汽缸，满足了瓦特蒸汽机的要求。为了镗制更大的汽缸，他又于1776年制造了一台水轮驱动的汽缸镗床，促进了蒸汽机的发展。从此，机床开始用蒸汽机通过天轴驱动。1797年，英国人莫兹利创制成的车床由丝杠传动刀架，能实现机动进给和车削螺纹，这是机床结构的一次重大变革。莫兹利也因此被称为“英国机床工业之父”。19世纪，由于纺织、动力、交通运输机械和军火生产的推动，各种类型的机床相继出现。1817年，英国人罗伯茨创制龙门刨床；1818年美国人惠特尼制成卧式铣床；1876年，美国制成万能外圆磨床；1835和1897年又先后发明滚齿机和插齿机。机床的出现带动机器制造也走向繁荣，瓦特的蒸汽机是当时比较精密的机器，需要比较高的机械加工技术，与蒸汽机配套的各种行业的机器也同样需要高质量的机床。机械加工技术使各种各样的新机器不断涌现。而改变我们生活最大的是交通工具的革新。
工业革命的一个结果是工业品的产量大大提高，有这样一个例子，拿破仑时代的法国军队与他的对手英国军队一样，军服都来自英国的纺织工厂。那么将这些产品运送到顾客手里成了大问题，尤其是煤这样的大宗货物，早先的煤矿主们都通过开凿运河来连接煤矿与城市，英国到1830年时拥有2500哩的运河，在蒸汽机发明之后，就有人开始实验将蒸汽机搬到船上，希望能够使用蒸汽动力自己航行，第一艘成功的商用汽船是由美国人罗伯特。富尔顿建造的；他曾前往英国学习绘画；但是，与詹姆斯。瓦特相识后，转而研究工程学。1807年，他使自己的“克莱蒙脱号”汽船在哈得孙河下水。这艘船配备着一台驱动明轮的瓦特式蒸汽机，1838年，“天狼星号”和“大西方号” 汽船分别以16天半和13天半的时间朝相反方向越过大西洋，行驶时间为最快的帆船所需时间的一半左右。1840年（还是鸦片战争那年），塞缪尔。肯纳德建立了一条横越大西洋的定期航运线，预先宣布轮船到达和出发的日期。到1850 年，汽船已在运送旅客和邮件方面胜过帆船，并开始成功地争夺货运。 在陆地上，没有运河的地方交通非常不便，从十七世纪开始，人们开始使用轨道运输，最开始是木制轨道，用马拉或者人力牵引，后来在木制轨道上包上铁皮。1789年，人们开始使用生铁制作的轨道，但这种轨道脆，不耐用。1820年，英国的贝德林顿铁厂用熟铁轧制成轨道才解决这个问题，为火车的出现打下技术基础。在机车方面，理查德。特里维西克于1808年制造了一台蒸汽机车模型，这台模型车每小时可以走十五英里。1814年，乔治。斯帝芬森为了解决马拉煤车的问题制造成功一台蒸汽机车，重30吨，时速四英里，但由于铁轨质量不行，无法使用。1821年铁轨问题解决后，斯帝芬森与斯拖克顿到达林顿煤矿铁路的建造者达成协议在轨道上使用他设计的蒸汽机车代替马车。1825年9月27日，斯帝芬森驾驶着自己设计的自动号火车头，牵引着一节客车和六节货车，共载重九十吨，以每小时二十四公里的速度从斯拖克顿开往达林顿煤矿获得成功。1826年，曼切斯特到利物浦的铁路开始修建，短短数年内，铁路支配了长途运输，能够以比在公路或运河上所可能有的更快的速度和更低廉的成本运送旅客和货物。到1838年（鸦片战争前两年），英国已拥有500哩铁路；到185O年，拥有6600哩铁路；到1870年，拥有15500哩铁路。从此铁路时代来到了。
交通工具的改革使世界缩小了，世界各国之间的经济联系更加紧密了，工业革命的成果开始扩散，继英国之后，法国、德国、美国相继发生工业革命。当欧洲的轮�