蒸汽機(jī)的歷史意義,無論怎樣夸大也不為過
瓦特從開始改良蒸汽機(jī)到最后研制成復(fù)動(dòng)式蒸汽機(jī),前后花了30多年,僅在解決活塞與汽缸之間的漏氣問題上,瓦特就反復(fù)試驗(yàn)了很長(zhǎng)時(shí)間。這也說明了一個(gè)問題:蒸汽機(jī)的發(fā)明對(duì)世界來說是多么重要,人們好像一直在等待瓦特的成功。不僅僅是瓦特的合作伙伴馬修·博爾頓,全世界都在等待蒸汽機(jī)帶來的奇跡。
第一次工業(yè)革命始于18世紀(jì)的英國(guó),“珍妮紡紗機(jī)”、“騾機(jī)”的出現(xiàn),提高了紡織品的產(chǎn)量和質(zhì)量,為英國(guó)全球貿(mào)易和擴(kuò)張?zhí)峁┝艘淮渭铀?,這也使英國(guó)與其他強(qiáng)國(guó)之間的經(jīng)濟(jì)實(shí)力差距拉大。蒸汽機(jī)出現(xiàn)后,英國(guó)已經(jīng)把其他國(guó)家遠(yuǎn)遠(yuǎn)地甩在后面。
1712年,蘇格蘭鐵匠紐克曼發(fā)明了空氣蒸汽機(jī)。瓦特是在幾十年后在格拉斯哥大學(xué)做修理工的時(shí)候才第一次見到紐克曼蒸汽機(jī)模型,從此,他便開始研究如何讓這臺(tái)笨拙的機(jī)器變成“永動(dòng)機(jī)”。
蒸汽機(jī)究竟如何改變了人類歷史,它在當(dāng)時(shí)的工業(yè)革命中起到哪些關(guān)鍵作用?記者采訪了南京大學(xué)歷史系教授楊豫教授。
楊教授說:“瓦特蒸汽機(jī)的發(fā)明嚴(yán)格意義上說不是發(fā)明,它是改良。18世紀(jì)60年代瓦特在紐克曼蒸汽泵的基礎(chǔ)上改良成功。這種紐克曼蒸汽泵又稱‘火機(jī)’,它發(fā)動(dòng)起來渾身冒 火,主要在礦山上使用,是抽水用的,所以又叫‘礦工之友’。它和泵連在一塊,所以體積很大?!?/span>
由于這臺(tái)機(jī)器的局限,幾十年來,它一直只用來抽水用,并沒有廣泛應(yīng)用于其他方面,“英國(guó)的煤田有個(gè)特點(diǎn),都在海平面以下,礦山積水非常嚴(yán)重。礦山要解決一個(gè)問題就是先把水抽干,才能夠把煤挖掘出來。所以紐克曼的蒸汽機(jī)主要用于礦山,當(dāng)然還有一個(gè)用處就是用在鹽田,也是抽水用。這個(gè)蒸汽機(jī)的最大缺點(diǎn)就是熱效率太低,要用大量的燃料。用在煤礦沒問題,煤礦有煤,即便效率低也沒關(guān)系。
瓦特想改良這個(gè)蒸汽機(jī),主要是想怎么用作一種動(dòng)力。60年代他改良成功了,這次改良成功的還是單動(dòng)式的,就是來回運(yùn)動(dòng)的蒸汽機(jī),還是不能給機(jī)器提供動(dòng)力,因?yàn)闄C(jī)器動(dòng)力需要圓周運(yùn)動(dòng)。他把單動(dòng)式變成聯(lián)動(dòng)式花了20年時(shí)間。他用分離汽缸的方式,再加上一個(gè)冷凝器,就提高了它的熱效率。這個(gè)改良后的單動(dòng)式蒸汽機(jī)就可以離開煤礦了,用在其他地方。聯(lián)動(dòng)式蒸汽機(jī)的出現(xiàn),就可以替代人的動(dòng)力、水動(dòng)力,可以驅(qū)動(dòng)機(jī)器了。所以這個(gè)發(fā)明在整個(gè)英國(guó)工業(yè)革命期間,是一件很重要的事情?!睏罱淌谡f。
英國(guó)有豐富的煤鐵資源,但是煤礦、鐵礦大都在丘陵和山區(qū),一些工業(yè)城市往往根據(jù)礦山分布而發(fā)展。隨著工業(yè)化規(guī)模擴(kuò)大,擺在英國(guó)人面前的一大問題就是交通,如何解決原料地之間的交通問題很關(guān)鍵。楊教授說:“過去,英國(guó)交通主要是靠人力、畜力、水力,水力比人力、畜力先進(jìn)一些,但水力有一個(gè)問題,它必須有落差,有落差才能帶動(dòng)水輪,水輪才能帶動(dòng)機(jī)器。
水力一般用在糧食加工,而且主要在山區(qū),到了平原就不行了。在平原,如果筑壩來制造落差,又會(huì)影響交通,因?yàn)橛?guó)的水運(yùn)很重要,這就影響了英國(guó)的工業(yè)分布。英國(guó)的工業(yè)發(fā)源于丘陵和山地地區(qū),靠近煤田,于是跟市場(chǎng)之間的距離很遠(yuǎn)。英國(guó)隨著新工業(yè)中心形成后,怎么解決與市場(chǎng)之間以及同其他原料地之間的距離的交通問題?一些工廠就會(huì)考慮它要重新布局。如果沒有這樣的蒸汽機(jī)提供動(dòng)力,它就不能離開山區(qū) ”。
這樣,蒸汽機(jī)就帶動(dòng)了英國(guó)交通革命,“交通革命主要有三個(gè)方面,運(yùn)河、公路、鐵路。在18世紀(jì)90年代修成了英國(guó)大連接運(yùn)河,所謂大連接運(yùn)河,就是把西海岸和東海岸連通了。大連接運(yùn)河的修成意味著英國(guó)將所有的運(yùn)河都連到一起,運(yùn)輸比以前方便多了。
運(yùn)河的連通,反過來對(duì)鐵等原料又有新要求,比如涵管、大壩,都需要鐵,另外還有公路。英國(guó)的公路國(guó)家不管,每段公路都由地方管,但是地方又沒有錢修路,所以公路狀況很糟。在運(yùn)河熱的同時(shí),也出現(xiàn)了修公路的熱潮,主要是一些貴族在修路。公路修好了,運(yùn)河連接好了,整個(gè)英國(guó)交通就四通八達(dá)了”。
雖說“珍妮紡紗機(jī)”的出現(xiàn)帶動(dòng)了第一波英國(guó)工業(yè)革命,提高了生產(chǎn)效率和棉紗質(zhì)量,但當(dāng)時(shí)英國(guó)生產(chǎn)的棉紗和中國(guó)、印度的棉紗比,還有很大差距,在市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。但是,當(dāng)蒸汽機(jī)與紡織機(jī)結(jié)合在一起,就完全不一樣了。
“蒸汽機(jī)的動(dòng)力解決了紡紗中的質(zhì)量問題?!睏罱淌谡f,“當(dāng)時(shí)英國(guó)紡紗的主要原料是亞麻和棉花,用手工紡織,紡出來的棉紗粗細(xì)不均勻,擰得不緊,因?yàn)榧彽臅r(shí)候全部靠手感。這樣織出來的棉布比中國(guó)和印度的差遠(yuǎn)了。中國(guó)和印度有長(zhǎng)期紡織的基礎(chǔ),加工水平遠(yuǎn)比英國(guó)高。所以英國(guó)棉紡織業(yè)發(fā)展受到的最大威脅是來自印度和中國(guó),英國(guó)要穩(wěn)穩(wěn)占住市場(chǎng),非解決紡織質(zhì)量這個(gè)問題不可。
另外從技術(shù)上講,手紡的紗由于質(zhì)量差,尾線一定要用亞麻線,進(jìn)線要用棉線,所以紡出來就像混紡的一樣,一下水就會(huì)皺起來,這是一個(gè)缺點(diǎn),還一個(gè)缺點(diǎn)就是不易染色,亞麻和棉花混在一起,一染的話就花了。中國(guó)的棉布在英國(guó)有個(gè)專門的名詞叫‘印染布’,可以染上均勻的顏色。”
楊教授還介紹說,以前英國(guó)最擅長(zhǎng)制造的是呢絨布,因?yàn)橛?guó)盛產(chǎn)羊毛,但是18世紀(jì)開始,他們的市場(chǎng)主要是熱帶和亞熱帶地區(qū)的殖民地,所以呢絨就沒有市場(chǎng)了。蒸汽機(jī)用于紡織業(yè),使英國(guó)經(jīng)濟(jì)如虎添翼。
棉紡織業(yè)技術(shù)進(jìn)步,使生產(chǎn)率大大提高,產(chǎn)品價(jià)格也大大下降,1786年,英國(guó)棉紗每磅是38 先令,1800年下降到9.5先令,1830年又降到3先令,這對(duì)歐洲大陸的棉紡織業(yè)的沖擊是致命的,中國(guó)和印度出口到英國(guó)的棉紡織品從此也就失去了競(jìng)爭(zhēng)力。英國(guó)不用再發(fā)愁如何把呢絨布傾銷到熱帶、亞熱帶殖民地地區(qū)了,因?yàn)槊藜喛梢再u到世界各地。
另外,楊教授還提到:“蒸汽機(jī)為棉紡織廠提供了動(dòng)力,這樣棉紡織廠就可以搬到平原,它擺脫了對(duì)水動(dòng)力的依賴。由于蒸汽機(jī)的使用,使機(jī)器的構(gòu)件發(fā)生了本質(zhì)變化。比如珍妮紡紗機(jī)原來是木質(zhì)的,如果用蒸汽機(jī)帶動(dòng)的時(shí)候,木頭就不行了,它就需要用鐵來制造,這樣對(duì)鐵的需要就非常大了。”
“英國(guó)的冶鐵業(yè)一向不發(fā)達(dá),英國(guó)有豐富的煤礦,但都屬于深層煤礦,需要蒸汽機(jī)抽水。另外,英國(guó)鐵礦儲(chǔ)量大,但是他的鐵礦石含磷、硫等雜質(zhì)太多,所以要把生鐵變成熟鐵就不行。當(dāng)時(shí)英國(guó)生產(chǎn)機(jī)器的生鐵大都從瑞典、俄國(guó)進(jìn)口,他們要用大量原料把生鐵換回來。英國(guó)靠蒸汽機(jī)解決了這個(gè)問題,在冶鐵過程中,鼓風(fēng)機(jī)由蒸汽機(jī)帶動(dòng)。在這個(gè)過程中他們有兩個(gè)重要發(fā)明,一個(gè)叫‘?dāng)嚐挿ā粋€(gè)叫‘碾壓法’,這兩個(gè)環(huán)節(jié)都需要蒸汽機(jī),可以去除雜質(zhì),這樣煉出來的鐵就可以做機(jī)器部件了。
從此,他們基本上擺脫了對(duì)瑞典、俄國(guó)生鐵的依賴,這一點(diǎn)對(duì)英國(guó)的貿(mào)易來說很重要?!睏罱淌谡f,“冶鐵業(yè)的發(fā)達(dá),反過來對(duì)蒸汽機(jī)的要求就大了,這樣就形成了一種互相拉動(dòng)。還有紡織機(jī),使用蒸汽機(jī)作動(dòng)力后,最開始1個(gè)頭,后來8個(gè)頭、64個(gè)頭、 108個(gè)頭,機(jī)器越做越大,這樣又推動(dòng)鐵的生產(chǎn)。英國(guó)工業(yè)革命是從紡織機(jī)開始的,但到了19世紀(jì)前10年開始,他的重心就轉(zhuǎn)到冶鐵上了,冶鐵就成了他們最重要的部門。
還有運(yùn)河中的涵管,以前涵管都是用磚砌出來的,后來就必須用鐵制涵管。工廠的機(jī)器越來越大,廠房就要變大,很多東西都要用鐵,這樣才會(huì)結(jié)實(shí)。這樣,英國(guó)的工業(yè)部門內(nèi)部就產(chǎn)生了相互需求。這個(gè)需求對(duì)生產(chǎn)的發(fā)展和對(duì)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大動(dòng)力。我們看這個(gè)過程不要看結(jié)果,好像蒸汽機(jī)提供了動(dòng)力,不是這樣,它是把整個(gè)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式給改變了?!?/span>
1800年左右,英國(guó)的煤和鐵的產(chǎn)量比世界上其他地區(qū)產(chǎn)量的總和還要多,19世紀(jì)中葉之后,產(chǎn)量達(dá)到了世界總產(chǎn)量的2/3,當(dāng)時(shí)英國(guó)是世界上唯一的鋼鐵出口國(guó)。1826年,英國(guó)已經(jīng)擁有1500臺(tái)蒸汽機(jī),到19世紀(jì)中后期,蒸汽機(jī)在英國(guó)已經(jīng)完全代替了水力。楊教授說:“到19世紀(jì)20年代以前,英國(guó)蒸汽機(jī)的生產(chǎn)還是個(gè)別訂貨。比如你需要一臺(tái)蒸汽機(jī),就可以到瓦特的公司訂購(gòu),然后他們會(huì)去工廠實(shí)地考察,造好了之后運(yùn)過去。20年代以后才開始批量生產(chǎn)。這時(shí)歐洲大陸也看到英國(guó)機(jī)器制造業(yè)的發(fā)展,這樣就開始從英國(guó)訂貨。英國(guó)就以機(jī)器制造業(yè)這個(gè)行業(yè)占領(lǐng)歐洲市場(chǎng)?!?/span>
“鐵路也是這樣,史蒂芬孫第一次修建鐵路的時(shí)候人們也是無法想象,甚至認(rèn)為這個(gè)人是個(gè)怪人,他走在街上有人從后面用石頭打他。鐵路的修建也是為了解決原料運(yùn)輸問題,當(dāng)時(shí)的蒸汽機(jī)車就像一個(gè)大茶壺一樣,人們想象不出來這么大的東西怎么會(huì)動(dòng)。 ”1814年,史蒂芬孫制造了第一臺(tái)蒸汽機(jī)車,并運(yùn)送貨物成功。到1850年,英國(guó)鐵路總廠已經(jīng)超過了2.35萬公里。
“英國(guó)有了蒸汽機(jī)之后,他的生產(chǎn)基本上就是機(jī)器生產(chǎn),這期間歐洲大陸還停留在手工生產(chǎn)階段。更重要的是隨著蒸汽機(jī)的使用,蒸汽機(jī)跟工廠聯(lián)系在一起,工業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本性變化,勞動(dòng)出現(xiàn)分工,生產(chǎn)效率就提高了。僅僅十幾年時(shí)間,就把英國(guó)和歐洲大陸的生產(chǎn)水平拉開了,完全是兩個(gè)等級(jí),英國(guó)產(chǎn)品打到任何市場(chǎng)都不怕。這樣英國(guó)就可以改變整個(gè)外交戰(zhàn)略,他可以推行自由主義貿(mào)易,英國(guó)跟所有國(guó)家說,你的商品到我這里免稅,我的商品到你那里,也要免稅。
為什么英國(guó)推行自由主義貿(mào)易?就因?yàn)樗麄冇羞@個(gè)實(shí)力。這樣一來,英國(guó)產(chǎn)品就把歐洲大陸國(guó)家的產(chǎn)品基本上排擠出去了。有這樣一個(gè)例子,拿破侖戰(zhàn)爭(zhēng)期間,他搞了一個(gè)大陸封鎖政策,他發(fā)布了《米蘭赦令》和《柏林赦令》,這兩個(gè)赦令的目的是封鎖英吉利海峽,不允許英國(guó)商品進(jìn)入歐洲大陸。但英國(guó)商品太便宜了,所以很多國(guó)家都搞走私,把英國(guó)商品偷偷運(yùn)到歐洲大陸。所以那段時(shí)間走私貿(mào)易非常猖獗,到了什么程度?拿破侖的士兵穿的服裝都是英國(guó)造的。最后拿破侖也沒辦法了?!睏罱淌谡f。
瓦特蒸汽機(jī)在改良過程中汽缸密封問題一直沒有解決,最后他還是通過軍工技術(shù)解決了這個(gè)問題。楊教授提到:“英國(guó)的阿森納是生產(chǎn)軍工產(chǎn)品的兵工廠,它對(duì)英國(guó)的技術(shù)發(fā)展起到很大推動(dòng)作用,而且是相互推動(dòng)的作用。阿森納工廠有個(gè)工程師叫威爾金森,他發(fā)明了一個(gè)鏜床,這個(gè)技術(shù)是用于大炮上的,這個(gè)技術(shù)發(fā)明后,一直保密。后來瓦特把這個(gè)技術(shù)用在蒸汽機(jī)上,用鏜床來造汽缸。這樣才解決汽缸與活塞之間的漏氣問題。有時(shí)候一個(gè)發(fā)明的成功,并不取決于某種思想,而是一個(gè)工具的完成?!?/span>
英國(guó)的崛起與擴(kuò)張,靠的是對(duì)外貿(mào)易。楊教授認(rèn)為,英國(guó)工業(yè)革命歸功于兩點(diǎn):一點(diǎn)是一場(chǎng)能源革命,通過蒸汽機(jī)的使用,它就可以把煤用在工業(yè)方面,解決了能源問題;另一點(diǎn)是亞當(dāng)·斯密的《國(guó)富論》發(fā)表,他徹底批判了重商主義的商業(yè)原則,提出了自由主義商業(yè)原則,為當(dāng)時(shí)的政府政策和企業(yè)經(jīng)營(yíng)方式提供了理論基礎(chǔ)。
回顧西方殖民主義擴(kuò)張歷史,楊教授說:“葡萄牙和西班牙對(duì)外擴(kuò)張,還是尋找黃金和香料的欲望,因?yàn)槭髟跂|方有很多黃金,需要黃金也是跟東西方貿(mào)易有直接關(guān)系,因?yàn)槲鞣饺诵枰獤|方商品,尤其是香料。歐洲人主要在寒溫帶,大部分牲畜在入冬之前都要宰殺,然后將肉腌制起來備冬天食用,腌制的時(shí)候不僅需要鹽,也需要香料。所以,香料對(duì)他們來說是生存必需品,他們甚至為了香料發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭(zhēng),因此東西方貿(mào)易總處在逆差狀態(tài)。
英國(guó)跟中國(guó)、印度的貿(mào)易需要用黃金、白銀來支付,因?yàn)橹袊?guó)不需要他們的商品。葡萄牙和西班牙在這一點(diǎn)比他們先走了一步,因此他們?cè)诶腊l(fā)現(xiàn)大量的黃金和白銀,這是早期擴(kuò)張。在葡、西地理大發(fā)現(xiàn)、開始海上貿(mào)易的時(shí)候,英國(guó)擅長(zhǎng)的是海盜,在半路攔截葡、西的海船,并且因此發(fā)了大財(cái)。當(dāng)時(shí)有個(gè)布萊克船長(zhǎng),由于他在海上組織海盜活動(dòng)比較出名,最后被封為海軍上將。
葡萄牙、西班牙是掠奪式的,西班牙人曾經(jīng)干這樣的事情,南美都是部落酋長(zhǎng)制,他們到那里就把酋長(zhǎng)抓起來,關(guān)到一個(gè)籠子里,抬到部落里,只要你們把這么大的籠子里裝滿黃金、白銀,我們就把酋長(zhǎng)放出來。結(jié)果他們就回到家里把黃金白銀拿出來往籠子里裝。葡、西是枯竭性掠奪,把拉美當(dāng)?shù)氐木用褡兂蓜趧?dòng)力,然后讓他們開采黃金,這樣的殖民地越來越萎縮。經(jīng)濟(jì)萎縮根本就買不起他們的東西。所以,葡、西拿到了黃金白銀只能用來戰(zhàn)爭(zhēng),想建立對(duì)歐洲大陸的霸權(quán),結(jié)果把自己消耗光了。
而英國(guó)主要通過商品貿(mào)易,所以英國(guó)改變了資本主義掠奪方式,他就是要把自己的商品打到越來越多的市場(chǎng)上去。英國(guó)的殖民地主要在北美洲,他把居民移居過去,然后在那里建立殖民地,從此讓殖民地也得到相應(yīng)發(fā)展。所以這些殖民地后來都成為他們重要的市場(chǎng),他們和殖民地之間的關(guān)系是貿(mào)易關(guān)系。這樣一種貿(mào)易關(guān)系當(dāng)然有剝削在里面。這樣一來,就使殖民地地區(qū)越來越發(fā)達(dá),人口越來越多,收入越來越多,他們能夠買英國(guó)的商品,原料和資本都解決了。英國(guó)就是通過這樣的商業(yè)活動(dòng)為他后來工業(yè)革命奠定了基礎(chǔ)。
殖民地地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起來,雖然對(duì)英國(guó)貿(mào)易有好處,但是無可避免地會(huì)應(yīng)用到新技術(shù),這反過來肯定會(huì)對(duì)英國(guó)貿(mào)易帶來挑戰(zhàn),對(duì)此,楊教授說:“英國(guó)對(duì)殖民地采取歧視政策,他允許殖民地工業(yè)發(fā)展,但是能和英國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的工業(yè),他不讓發(fā)展。比如造船,他允許殖民地造船具,但是鐵釘絕對(duì)不讓生產(chǎn)。因?yàn)槿绻麄兩a(chǎn)鐵釘,冶鐵業(yè)就會(huì)發(fā)達(dá),就會(huì)跟英國(guó)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng),所以歷任首相都不允許殖民地生產(chǎn)一顆鐵釘。
如果從一個(gè)長(zhǎng)期歷史發(fā)展看,這就是造成了國(guó)際性勞動(dòng)分工不同。蒸汽機(jī)發(fā)明后,英國(guó)不許蒸汽機(jī)出口,1810年前后,英國(guó)頒布了一個(gè)法令,凡是蒸汽機(jī)和機(jī)器出口的,處以死刑。所以德國(guó)人采取的辦法就是把威爾金森請(qǐng)過去,在那里辦個(gè)工廠。盡管英國(guó)采取了極端的措施來禁止蒸汽機(jī)出口,但是技術(shù)的傳播是無法禁止的,后來英國(guó)也沒辦法,這條法令也就松弛下來了。
因?yàn)樽詮挠?guó)有了這種機(jī)器發(fā)明,并且使他的工業(yè)成為一個(gè)類型不同的工業(yè),因此其他國(guó)家都看到了,這是一個(gè)學(xué)習(xí)的榜樣。而且,你不學(xué)習(xí)就是個(gè)生存的問題了。比如法國(guó),他的海外市場(chǎng)全部被英國(guó)人占領(lǐng)了,拿破侖搞大陸封鎖,結(jié)果也把法國(guó)跟加勒比海地區(qū)的貿(mào)易關(guān)系斷掉了,除了歐洲市場(chǎng),海外市場(chǎng)幾乎全部沒有了,這可以說是拿破侖失敗的重要原因,因?yàn)樗麤]有把戰(zhàn)爭(zhēng)持續(xù)下去的經(jīng)濟(jì)能力。拿破侖戰(zhàn)爭(zhēng)給人帶來的啟示是,過去誰有一支強(qiáng)大的軍隊(duì)誰就能打贏戰(zhàn)爭(zhēng),從拿破侖戰(zhàn)爭(zhēng)開始,誰能把戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)行到最后,誰就是贏家,這靠的是工業(yè)實(shí)力?!?/span>