我看有人说是因为蒸汽机解放了人的双手,所以是最伟大的发明,说的很对,但是不够深刻。本质上来说,蒸汽机之所以是伟大发明,在于把人类利用能源的水平提升了一个等级,找到了一种把化学能量转化成物理能量的系统性办法。
总的来说,科技只有解决两个重大问题中的一个,才能被认为是跨时代意义的科技发明。第一个,是不是有效解决了信息传递的问题,第二有没有提高能源的利用效率。
先说第一个,解决信息传递问题的发明。文字出现了以后,人类可以把知识和经验用书写的方式记录下来,后代就能更有效的利用前辈的智力资产,纸张则是大大降低了知识保存与传播的成本。以此类推,古登堡印刷术发明之后,书籍的制作成本大幅降低,信息产生和传播的速度都被提升了。一直到今天的互联网和人工智能出现,都是提高了人类对信息的利用效率。
咱们再说第二个问题,提高能源或能量的利用效率。第一次能源革命是农业革命,这是咱们人第一次有机会大规模的将太阳能转化成生物能,也就是把阳光通过光合作用转化成食物,这就让我们人第一次突破原有的生态框架。还有半次能源革命则是驯化动物,特别是马、牛这种能提供动力的动物,这就是相当于把生物能量转化成物理能量。
第二次就是开启第一次工业革命的蒸汽机了。但是,蒸汽机并不是一开始就展现这么巨大的威力的。如果你翻看蒸汽机的历史会看到:1698年托马斯·塞维利和1712年托马斯·纽科门制造了早期的工业蒸汽机,他们对蒸汽机的发展都做出了自己的贡献。那为什么我们将蒸汽机的发明人的荣誉归给瓦特呢?
这是因为,瓦特之前的蒸汽机利用效率非常低。瓦特运用科学理论,逐渐发现了这种蒸汽机的毛病所在。从1765年到1790年,他进行了一系列发明,比如分离式冷凝器、汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞、行星式齿轮、平行运动连杆机构、离心式调速器、节气阀、压力计等等,使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍多,最终发明出工业用蒸汽机。
直到这时,蒸汽机才算是真正被「发明」出来了。后来的发展我们也知道了,蒸汽机被大量的应用到各个方面,交通、纺织、冶炼、采矿……整个工业文明就建立在蒸汽机的基础之上。后来发明的内燃机从本质上和蒸汽机并无差别,电动机和发电机发明以后,蒸汽机的作用又被大大的延展了。所以说,蒸汽机的历史作用无可替代。