57 機器時代

  歐洲人在為了民族獨立而戰之際，一系列的發明完全改變了他們生活的世界，18世紀笨重的老蒸汽機成了人類最忠誠，最有效率的奴隸。

  人類最大的恩人死於50多萬年之前。他是個渾身長毛的傢伙、眉毛低、眼窩深，下巴粗大，牙齒粗壯得就像虎牙一樣。如果和現代的科學家們站在一起，他看起來肯定不怎麼樣，但科學家們都會尊他為大師。他用石頭敲開了堅果，用棍子敲開了大石頭。他是人類首批工具，斧頭和槓桿的發明者。他的貢獻超過了所有的後來者，因為有了這些工具，人類就比同在一個星球的其他動物有了巨大的優勢。

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  從那以後，人類就一直在發明更多的工具，想要生活變得更加輕鬆。公元前10萬年，輪子問世，在當時人類群體中產生的震動絕不亞於幾年前飛行器橫空出世。

  在華盛頓，一位19世紀30年在專利局工作的局長說，應該取消專利局了，因為「可能被發明出來的東西都問世了」。在史前時期，木筏上掛上了帆，人們不用划槳撐杆就能從一個地方到另一個地方，那時肯定也有人說過同樣的話。

  的確如此，歷史上最有意思的一個篇章就是人類為了讓別人或是別的東西代為工作而努力，這樣他就能享受閒暇時光，坐著曬曬太陽，或是在岩石上畫畫，或是馴服狼崽子和小老虎。

  當然了，在遠古時代，總是能夠找到弱小的鄰居來做自己的奴隸，強迫他來完成那些討厭的工作。古希臘人和古羅馬人同我們現代人一樣聰明，卻沒有設計出更為有意思的機器，原因之一就是廣為存在的奴隸制。一個偉大的數學家走到市場，付上一點錢，就能想能買到需要的奴隸，那他當然不會浪費時間去設計什麼纜繩、滑輪和齒輪了，也不會用噪音和煙霧來污染周圍的環境。

  到了中世紀，雖然奴隸制度已經廢除了，只有溫和的農奴制度還存在，但行會的存在制約了人們使用機器的念頭，因為行會認為，有了機器，他們自己很多兄弟就會沒了工作。而且，中世紀對生產大量的貨物根本不敢興趣。當時的裁縫、屠夫和木匠生活的圈子很小，他們就是為身邊的人服務，沒有與他人競爭的願望，除了必要的物品之外，他們沒有多生產的願望。

  到了文藝復興時代，教會無法再像以前那樣嚴格地制約科學研究，於是很多人開始投身於數學、天文學、物理學和化學的研究。三十年戰爭爆發的前兩年，蘇格蘭人約翰·龍比亞出版了一本小書，介紹了數學上的新發明，對數。三十年戰爭期間，萊比錫城的戈特弗里德·威廉·萊布尼茨完善了微積分體系。威斯特伐利亞合約簽訂的8年前，英國偉大的自然哲學家牛頓誕生了，同一年，義大利偉大的天文學家伽利略去世了。三十年戰爭摧毀了中歐的富裕繁榮，但當地突然就興起了「鍊金術」的潮流，這是中世紀的偽科學，人們希望用這種方式將賤金屬變成金子。這當然是不可能的，但是鍊金術士在他們的實驗室里誤打誤撞發現了好多新概念，極大地推動了他們的後來者，也就是化學家的工作。

  這些人的工作為世界提供了堅實的科學基礎，在這樣的基礎之上，人們才得以發明出更為複雜的機器，而那些具有實際頭腦的人才能對此充分加以利用。中世紀的人用木頭造出了一些必要的機器，但木頭很快就會耗損掉。鐵這種材料就要好得多，但是只有英格蘭盛產鐵，其他地方都很稀少。因此，英格蘭成為了煉鐵的重地。要煉鐵，就需要熊熊烈火。最開始只能用木材來取貨，而森林是有限的資源，接著就開始使用無煙煤。煤是從地底下挖出來的，必須被送到冶煉爐中，而且煤礦必須保持乾燥，防止進水。

  這裡就有兩個問題亟待解決。當時，人們依然在使用馬匹將礦車拉上來，但是為了防止煤礦進水，抽水必須使用到特製的機器。數位發明家都在忙於解決這個難題。他們都知道新機器必須用到蒸汽。蒸汽機是個非常古老的概念了。公元前1世紀亞歷山大城的希羅[315]就向我們描述了這種利用蒸汽作為動力的機器。文藝復興時期的人也搞過用蒸汽做動力的戰車。牛頓同時代的人伍斯特侯爵在他有關發明的書中講述了一種蒸汽機。不久之後，到了1698年，倫敦的托馬斯·塞弗里申請了一種抽水機器的專利。同時，荷蘭人克里斯汀·惠更斯正在努力完善一種能夠引發火藥不斷爆炸提供動力的機器，就像是我們的發動機利用汽油那樣。

  全歐洲的人都在搞蒸汽機。法國人丹尼斯·帕潘，惠更斯的朋友和助手在幾個國家試驗蒸汽機。他設計出了蒸汽推動的小馬車和明輪船。但是，等到他坐上船試航一下的時候，當局沒收了他的船隻，其原因就是船夫行會提出了投訴，唯恐這樣的工藝奪走了他們的飯碗。帕潘把所有的錢都浪費在了發明上，最後一貧如洗地死在了倫敦。在他去世之際，另一位機械愛好者托馬斯·紐科門正在發明一種新的蒸汽泵。50年後，詹姆斯·瓦特，格拉斯哥的一位儀器製造商改善了紐科門的機器。到了1777年，瓦特給世界帶來了第一台有真正實用價值的蒸汽機。

  不過就在人們進行「熱力發動機機」試驗的幾百年中，世界的政治格局發生了很大的改變。英國人替代了荷蘭人，成為了世界貿易的承運商。他們開創了新的殖民地。他們把殖民地生產的原材料運往英格蘭，在英格蘭將原材料變為成品，然後再將成品出口到世界的各個角落。17世紀，喬治亞州和南北卡羅萊納州的人們開始種植一種新的棉花品種，這種品種能夠長出一種類似羊毛特性的棉花，也就是所謂的「棉絨」。棉絨被採摘下來後，就運往英格蘭，蘭開斯特的人們將它紡成棉布。這些棉布都是工人們在自己家裡手工紡成的。到了1730年，約翰·凱伊發明了滑輪梭子。到了1770年，詹姆斯·哈格里夫為他的「珍妮紡紗機」申請了專利。美國人伊萊·惠特尼發明了扎花機，這種機器能夠將棉籽從棉花中分離出來，而之前都是手工完成，每天一人只能摘乾淨一磅棉花。最後理察·阿科萊特和埃德蒙·卡特賴特神父發明了大型的水力紡織機。18世紀80年代，當時法國的三級會議才開始，即將要徹底改變歐洲政治體系，而瓦特的機器已經得到了應用，能夠驅動阿科萊特的紡織機，經濟和社會革命應運而生，改變了幾乎是全世界的人類關係。

  固定不動的機器剛剛取得了成功，發明家們就轉而關注用機械裝置給船和車提供動力的問題。瓦特設計了「蒸汽機車」的方案，但還沒有等他完善自己的想法，1804年，理察·特里維西克就製造出的機車就在威爾斯礦區的佩尼達蘭拉動了20噸的貨物。

  就在這個時期，美國珠寶商兼肖像畫家羅伯特·富爾頓正在巴黎勸說拿破崙使用自己的潛水艇「鸚鵡螺號」和他的「蒸汽船」，這樣就能摧毀英格蘭的海軍優勢了。

  富爾頓的蒸汽船並非是他的原創。他肯定是借鑑了約翰·菲奇的構想，後者是康乃狄克州的機械天才，早在1787年，他設計精巧的蒸汽船就在德拉瓦河[316]上航行過。可是拿破崙和他的科學顧問不相信自動船有實際操作的可能，雖然這艘小船噴著蒸汽，在塞納河上歡快地航行，可這位偉大的皇帝還是視而不見，沒有利用這一強大的武器，如果用上了，他就有可能為特拉法加海戰的失利報仇呢！

  富爾頓後來回到了美國，他是個實際的商人，他和羅伯特·R·利文斯頓合夥成立了一家蒸汽船公司，後者是《獨立宣言》的簽署人之一，富爾頓在巴黎兜售發明之際，利文斯頓是美國駐法大使。這家新公司的頭一艘蒸汽機「克萊蒙特號」裝配上了英格蘭伯明罕博爾頓和瓦特製造的蒸汽機，稱霸紐約州的水域，於1807年開通了紐約與奧爾巴尼之間的定期航班。

  而可憐的約翰·菲奇早在眾人之前就開始將「蒸汽船」用於商業用途，卻悲慘地死去了。他的第5艘使用螺旋槳的蒸汽船不幸被毀，他所有的錢都用光了，貧病交加。他的鄰居嘲笑他，就像100年之後，人們嘲笑蘭利教授形狀奇怪的飛行器一樣。菲奇本來希望能夠為自己的國家造出蒸汽船，通往西部的大河，可是他的同胞們卻願意坐平底船或是步行。到了1798年，菲奇在徹底的絕望和痛苦之中服毒自殺。

  20年之後，1850噸位的「薩凡納號」下水了，時速6海里，（茅利塔尼亞號的時速只是它的四倍），從薩凡納[317]航行到利物浦，只用了25天，創造了新紀錄。此時，眾人的嘲笑聲終於平息下來了，他們激動不已，又把發明者的帽子扣在了別人的頭上。

  6年後，蘇格蘭人喬治·史蒂芬森製造出了著名的「移動引擎」，之前他一直在研製把煤從礦井中運到冶煉爐和棉紡廠的機車。現在有了移動引擎，煤炭的價格下降了近70%，而且曼切斯特和利物浦之間第一條定期客運線路也成為了可能，人們在城市之間以前所未有的時速為15英里的速度穿梭。12年之後，這個速度提升到每小時20英里。今天，情況良好的廉價小汽車（19世紀80年代戴姆勒和勒瓦索爾小型電動機器的直系後代）都能夠比這些早期的「噴氣機車」跑得快。

  這些追求實際的工程師在改善「熱力發動機」之際，一群「純粹」的科學家（這些人每天18個小時都在研究「理論」科學現象，如果沒有這些理論，就不可能有機械進步）正在追蹤一條新線索，走向自然最隱秘的領域。

  兩千年前，數位古希臘和古羅馬哲學家（其中值得一提的就是米利都[318]的泰利斯[319]，還有老普林尼[320]，後者在公元79年研究維蘇威火山爆發的時候不幸身亡，這次火山爆發還掩埋了龐培和赫庫蘭尼姆這兩座城市）注意到一種奇怪的現象，那就是琥珀在羊毛上摩擦後能夠吸引細小的稻草和羽毛。中世紀的學生對這種神秘的「電」力量並不感興趣。但是文藝復興剛一結束，伊莉莎白女王的私人醫生威廉·吉爾伯特就寫了一篇關於磁體特性的著名論文。三十年戰爭期間，馬格德堡[321]的市長和氣泵的發明人奧托·馮·格里克修建了第一台電氣機器。接下來的那個世紀裡，很多科學家全身心地投入到電學的研究中。1795年，至少有3位教授發明了著名了的萊頓瓶。與此同時，班傑明·富蘭克林這位美國全才也在關注電這一話題。他發現閃電和電火花都是同一電能的不同表現，他的一生忙碌和充實，直到去世之前，他都還在繼續研究電力。接著就是伏打[322]發明了著名的「電堆」，還有伽爾瓦尼[323]、戴伊、丹麥教授漢斯·克里斯汀·奧斯特[324]、安培[325]和法拉第[326]，所有的這些人都是探索電力本質的勤奮研究者。

  他們把自己的發現無償地給了世界。塞繆爾·摩爾斯[327]（他和富爾頓一樣，最開始是藝術家）認為他可以利用這種新發現的電流在城市之間傳送消息。他打算用銅線和自己發明的小機器來達到這一目的。人們嘲笑他，摩爾斯不得不自己花錢做實驗，很快他所有的錢都用光了，他變得一貧如洗，人們更加嗤之以鼻。他向國會申請援助，一個商業特別委員會承諾給他提供幫助。但國會的議員對此根本沒有興趣，摩爾斯等待了12年，才從國會拿到了小額撥款。接著，他就在巴爾的摩[328]和華盛頓之間建立了一條「電報」線路。1837年，在紐約大學的演講廳，他第一次成功演示了「電報」。到了1844年5月24日，第一份長途電報從華盛頓發到了巴爾的摩，現在全世界到處都是電報線，從歐洲發消息到亞洲，只需要幾秒鐘的時間。23年之後，亞歷山大·格拉哈姆·貝爾利用電流發明了電話。半個世紀之後，馬可尼[329]在前人的基礎上加以改善，發明了完全不用老式電纜就能發出信息的電報系統。

  新英格蘭人摩爾斯在研究他的「電報」之際，約克郡人麥可·法拉第已經製造出了第一台「發電機」。這台小小機器完成於1831年，當時七月革命嚴重打亂了維也納會議的如意算盤，整個歐洲顫抖不已。第一台發電機越變越大，到了今天，發電機為我們提供了光和熱（愛迪生於1878年發明的白熾燈是在英國人和法國人四五十年代的實驗基礎之上得來的），還給各種機器提供動力。我想電動引擎很快就會完全淘汰「熱力發動機」，就像在遠古時代，更為高效的史前動物替代了那些差勁的史前動物。

  雖然我對機器一竅不通，但機器的換代肯定會讓我非常高興。電動機器可以用水力驅動，水是人類清潔友好的僕人，而十八世紀的奇蹟「熱力發動機」卻是個又吵又髒的傢伙，一刻不停地向這個世界噴吐滾滾濃煙和煤灰，一刻不停地吞噬大量的煤炭，而煤炭取自地下，勞財害命。

  如果我寫的是小說而不是歷史，如果我可以揮灑想像，而不是堅持事實，我就要描寫一下蒸汽機進駐自然歷史博物館，安放在恐龍骨骼化石、翼手龍和其他遠古滅種動物旁邊的美妙景象，那將是多麼幸福的時刻。