科學(xué)家——蒸汽機(jī)的發(fā)明者瓦特你知道嗎?了解蒸汽機(jī)的發(fā)明者瓦特，增長(zhǎng)自己的見(jiàn)識(shí)，增強(qiáng)判斷能力。
一壺水開(kāi)了，蒸汽把壺蓋沖得噗噗直響。這在常人眼里司空見(jiàn)慣的現(xiàn)象，卻引起了一個(gè)叫瓦特的英國(guó)小男孩的興趣。他在爐子旁足足呆了幾個(gè)小時(shí)，目不轉(zhuǎn)睛地凝視著翻動(dòng)不止的壺蓋和不斷冒出的蒸汽，苦苦思索著其中的奧妙。這一思索不要緊，它誘發(fā)了后來(lái)世界上一項(xiàng)最偉大的發(fā)明，對(duì)人類(lèi)歷史產(chǎn)生了劃時(shí)代的影響。
1736年，瓦特出生在英國(guó)蘇格蘭格拉斯哥市附近的一個(gè)小鎮(zhèn)格里諾克，他的父親是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的木匠，祖父和叔父都是機(jī)械工匠。少年時(shí)代的瓦特，由于家境貧苦和體弱多病，沒(méi)有受到完整的正規(guī)教育。他曾經(jīng)就讀于格里諾克的文法學(xué)校，數(shù)學(xué)成績(jī)特別優(yōu)秀，但沒(méi)有畢業(yè)就退學(xué)了。但是，他在父母的教導(dǎo)下，一直堅(jiān)持自學(xué)，很早就對(duì)物理和數(shù)學(xué)產(chǎn)生了興趣。瓦特從6歲開(kāi)始學(xué)習(xí)幾何學(xué)，到15歲時(shí)就學(xué)完了《物理學(xué)原理》等書(shū)籍。他常常自己動(dòng)手修理和制作起重機(jī)、滑車(chē)和一些航海器械。1753年，瓦特到格拉斯哥市當(dāng)徒工。由于收入過(guò)低不能維持生活，第二年他又到倫敦的一家儀表修理廠當(dāng)徒工。憑借著自己的勤奮好學(xué)，他很快學(xué)會(huì)了制造那些難度較高的儀器。但是繁重的勞動(dòng)和艱苦的生活損害了他的健康，一年后，他不得不回家休養(yǎng)。一年的學(xué)徒生活使他飽嘗辛酸，也使他練就了精湛的手藝，培養(yǎng)了他堅(jiān)韌的個(gè)性。
1756年，當(dāng)他的身體稍有好轉(zhuǎn)，瓦特再次踏上了坎坷的道路來(lái)到格拉斯哥市。他想當(dāng)一名修造儀器的工人，但是因?yàn)樗氖炙嚊](méi)有滿(mǎn)師，當(dāng)時(shí)的行會(huì)不允許。幸運(yùn)的是，瓦特的才能引起了格拉斯哥大學(xué)教授臺(tái)克的重視。在他的介紹下，瓦特進(jìn)入格拉斯哥大學(xué)當(dāng)了教學(xué)儀器的工人。這所學(xué)校擁有當(dāng)時(shí)較為完善的儀器設(shè)備，這使瓦特在修理儀器時(shí)認(rèn)識(shí)了先進(jìn)的技術(shù)，開(kāi)闊了眼界。這時(shí)，他對(duì)以蒸汽作動(dòng)力的機(jī)械產(chǎn)生了濃厚的興趣，開(kāi)始收集有關(guān)資料，還為此學(xué)會(huì)了意大利文和德文。在大學(xué)里，他認(rèn)識(shí)了化學(xué)家約瑟夫·布萊克和約翰·魯賓遜等。瓦特從他們那里學(xué)到了很多科學(xué)理論知識(shí)。
瓦特在大學(xué)修理儀器期間，學(xué)校曾經(jīng)把一臺(tái)舊式的紐可門(mén)蒸汽機(jī)交給他修理。他通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)以及根據(jù)格拉斯哥大學(xué)教授布萊克提出的潛熱、比熱理論進(jìn)行分析，對(duì)舊式蒸汽機(jī)進(jìn)行深入研究，找出了舊式機(jī)器效率低的主要原因。針對(duì)舊式蒸汽機(jī)的缺陷，瓦特提出了減少蒸汽消耗，提高熱機(jī)效率的兩項(xiàng)措施。他決心自己制造一臺(tái)新的蒸汽機(jī)，來(lái)改進(jìn)舊機(jī)器的不足。
瓦特自籌資金，租了間地下室，買(mǎi)了必要的設(shè)備，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次挫折和失敗，在工人的幫助下，終于發(fā)明了與汽缸分離的冷凝器，解決了制造精密汽缸、活塞的工藝問(wèn)題，同時(shí)采用油潤(rùn)滑活塞，汽缸外附加絕熱層等措施，制成單動(dòng)作蒸汽機(jī)。后經(jīng)繼續(xù)試驗(yàn)，瓦特又在1782年發(fā)明了具有連桿、飛輪和離心調(diào)速器的雙動(dòng)作蒸汽機(jī)，制成了新的可實(shí)用的蒸汽機(jī)。這種雙動(dòng)作式蒸汽機(jī)，把閥門(mén)安裝成可利用蒸汽的壓力來(lái)推動(dòng)活塞，既可向前又可向后，并借助連桿和飛輪把活塞的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)變成了圓周運(yùn)動(dòng)。為了保持蒸汽機(jī)的勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，他把一個(gè)離心調(diào)速器連接在進(jìn)氣活門(mén)上，使其自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量。這種裝置是最早在技術(shù)上使用的自動(dòng)控制器。他設(shè)計(jì)了一個(gè)和汽缸分離的冷凝器，將高溫蒸汽從汽缸中導(dǎo)出并冷卻，使得主要汽缸能保持一定溫度。同時(shí)他提高了汽缸的精密度，把活塞和閥門(mén)也做得光滑、嚴(yán)密。從而比紐科門(mén)蒸汽機(jī)大大提高了熱效率和可靠性。由于這種蒸汽機(jī)把往復(fù)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)變成為連續(xù)而均勻的圓周運(yùn)動(dòng)，因而可以經(jīng)過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)一切機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，成為能普遍用于工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)的“萬(wàn)能動(dòng)力機(jī)”。這種高效率的蒸汽機(jī)很快取代了舊式的蒸汽機(jī)，被各工業(yè)部門(mén)迅速采用。從此，動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)機(jī)和工作機(jī)組成了機(jī)器生產(chǎn)系統(tǒng)，成為產(chǎn)業(yè)近代化的核心。
到19世紀(jì)30年代，蒸汽機(jī)廣泛應(yīng)用到紡織、冶金、采煤、交通等部門(mén)去，很快引起了一場(chǎng)技術(shù)革命。美國(guó)人富爾頓發(fā)明了用瓦特蒸汽機(jī)作動(dòng)力的輪船。英國(guó)人史蒂芬遜發(fā)明了用瓦特蒸汽機(jī)作動(dòng)力的火車(chē)。瓦特的蒸汽機(jī)成為真正的國(guó)際性發(fā)明，它有力地促進(jìn)了歐洲18世紀(jì)的產(chǎn)業(yè)革命，推動(dòng)世界工業(yè)進(jìn)入了“蒸汽時(shí)代”。