机器的时代

当欧洲人为民族独立奋力抗争时,他们所生活的世界也因科
学技术的一系列发明而彻底改变。18世纪发明的老式的笨重
蒸汽机成为了人类最忠实、最勤苦的仆役。

12英尺粗的战利品
肯塞·达利尤斯 摄影 美国 1908年
  工业革命的飞速发展,是以森林的迅速消灭为代价的。图中几位伐木工人正骄傲地炫耀即将被他们伐倒的巨树,这种场面在本世纪初仍被认为是人类的杰作。

轧铁工场
门采尔 油画 德国 1875年
  烟雾弥漫、机轮滚滚,喧嚣中锻铁发出明亮的光,工人们在超负荷地工作着。画家通过右下方在用餐、沉思的人物形象,更加突出了劳动的紧张气氛。

以前的时代 
  人类最大的恩人死于50多万年以前。他是一种低眉毛、凹眼睛,长着沉重的下颚和虎牙般坚利牙齿的长毛动物。如果出现在一个现代科学家的聚会上,他这副尊容肯定不雅观。可我敢担保,科学家们会争先恐后地围上去,敬他为自己的主人。因为他曾用石块砸开坚果,也曾用长棍撬起巨石。他发明了人类最早的工具——锤子和撬杠。他对人类福祉所做的贡献远超过此后的任何人,也远超过与人类共享这个地球的任何动物。
   从那时开始,人类就通过使用更多的工具来便利自己的生活。当世界上第一只轮子(用一棵老树制成的圆盘)在公元前10万年发明出来的时候,它所引起的轰动肯定不亚于几年前飞行器的问世。
   在华盛顿,有一个故事讲的是一位上世纪30年代初的专利局长。他建议取消专利局,因为“一切可能发明的东西都已被发明出来”。当第一张风帆升起在木筏上,人们无须划浆、撑篙或拉纤便能从一个地方去到另一个地方的时候,史前世界的人们一定也产生过与这位专利局长类似的想法。
   事实上,人类历史中最有趣的章节之一,就是有关于人们如何想尽办法让别人或别的东西替他工作,自己则悠享着闲暇的乐趣,坐在草地上晒太阳、去大岩石上画画、或者耐心地将小狼小虎训练成温顺讨巧的宠物。
   当然在最早的年代,奴役一个弱小的同类,逼迫他去做那些令人不快的苦累活,这是很容易办到的事情。古希腊人、古罗马人和我们一样,拥有一个聪明的头脑,可他们却未能造出有趣的机械,原因之一就是由于奴隶制的普遍存在。当能够去最近便的市场,以最低价格买到所需的全部奴隶时,你怎能指望一个伟大的数学家会把时间耗费在线绳、滑轮、齿轮等乱糟糟的什物上,而把自己的屋子弄得烟雾腾腾、闹闹哄哄? 
  在中世纪,虽废除了奴隶制,代之以较为温和的农奴制,但行会不赞成使用机器,它认为此举会导致大批行会兄弟丢掉饭碗。另外,中世纪的人们对大批量生产商品不感兴趣。裁缝、屠户和木匠只为满足他们所在小社区的直接生活需要而工作。他们不想与同行们竞争,也不愿出产超出社区需求的商品。

1851年世界博览会展出的英国机器
约瑟夫 纳什 石版画
  博览会是在一幢被命名为“水晶宫”的用金属和玻璃建造的大厅堂内进行的。“水晶宫”坐落在伦敦的海德公园,在19世纪它本身就是一个建筑和工业的奇迹。

牛顿
布莱克 版画 1795年
  在布莱克的这幅单刷版画上,没有那只引起牛顿伟大发现的苹果,却把他描绘成了神的样子,在设计创造世界的蓝图。牛顿还是学生时,就发明了微积分技巧。1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书,其中包含了他的三大运动定律,在世界范围产生着深远的影响。


    机器的动力
  到文艺复兴时期,教会对科学探索的偏见已经不能像以往一样严格强加给世人了。许多人开始投身数学、天文学、物理学及化学的研究。在30年战争开始的前两年,苏格兰人约翰·内皮尔出版了一本小册子,论述对数这一新发现。在战争期间,莱比锡的戈特弗雷德·莱布尼茨完善了微积分体系。在结束30年战争的威斯特伐利亚条约签定的前8年,伟大的英国自然科学家牛顿降生,而意大利天文学家加利略于同年去世。随着30年战争将中欧地区化为一片废墟,当地突然兴起一股“炼金术”热潮。炼金术是一门源于中世纪的伪科学,人们希望通过它将普通金属变成黄金。这当然是不可能的。可当炼金术士们躲在自己诡秘阴暗的实验室里孜孜操劳时,他们碰巧也产生出一些新想法。这为他们的继任者化学家们的日后工作,提供了极大的帮助。
  所有这些人的工作合在一起,为世界打下了一个坚实的科学基础,使复杂机器的发明成为可能。许多精于实干的人们充分利用这一机会。在中世纪,人们已经开始用木头制作为数不多的几种必要的机器。可木头极易磨损。铁是一种好得多的材料,可在整个欧洲,只有英格兰出产铁矿。于是,英格兰兴起了冶炼业。熔化铁需要高温猛火。最初,人们用木材作燃料。可随着英格兰的森林被砍伐殆尽,人们开始使用“石炭”(史前森林的化石,即煤)。你知道,煤必须从很深的地面下挖出来,运送到冶炼炉。并且,矿坑必须保持干燥,防止渗水。
  这是当时亟待解决的两大难题。最初,人们可以用马拉煤,可解决抽水的问题不得不使用特别的机器。好几个发明家为这个难题奔忙起来。他们都知道可以借助蒸汽作新机器的动力。有关“蒸汽机”的构想由来已久。生活在公元前1世纪的英雄亚历山大,他曾向我们描述过几种蒸汽推动的机器。文艺复兴时期的人们设想过“蒸汽战车”。与牛顿同时代的渥斯特侯爵在他的一本发明手册里,为人们详细讲述过一种蒸汽机。在不久之后的1698年,伦敦的托马斯·萨弗里为他发明的一种抽水机申请了专利。与此同时,荷兰人克里斯琴·海更斯正在设法完善一种发动机,其内部用火药引发连续不断地爆炸,类似我们今天用汽油内燃机来驱动汽车引擎。
  欧洲各地,人们纷纷致力于“蒸汽机”这一迷人构想。法国人丹尼斯·帕平曾是海更斯的密友兼助手,他先后在几个国家进行过蒸汽机实验。他发明出蒸汽推动的小货车和小蹼轮。可正当他雄心勃勃,准备驾着自己的小蒸汽船试航时,船员工会却担心这种新“怪物”的出现会抢走船员们的生计,于是向政府提出了控告。帕平的小船被没收了。他倾尽全部家产从事发明,最后穷困潦倒地死于伦敦。不过当他去世时,另一位名为托马斯·纽科曼的机械迷正在潜心研究一种气泵。50年之后,一位格拉斯哥机器制造者詹姆斯·瓦特改进了纽科曼的发明,于1777年向全世界推出了第一台真正具有实用价值的蒸汽机。


注模车间 油画 18世纪中期
  这是英国约克郡的一家冶炼炉,工人们用铁水灌注模具的情景。用于冶炼的燃料是木炭,直到18世纪下半叶,木炭仍是常用的工业燃料。

社会的变革

  不过就在人们争相研制“热力机”那几个世纪里,世界政治局势发生了翻天覆地的变化。英国人取代荷兰人,成为海上贸易的新霸主和主要的承运商。他们开拓了许多新殖民地,将当地出产的原材料运回英格兰加工,然后将制成品出口到全世界的各个角落。在十七世纪,北美乔治亚和卡罗莱纳的人们开始种植一种出产奇特毛状物质的新灌木,即所谓的“棉毛”(棉花)。当这种棉毛采摘下来,便被运往英国,由兰卡郡的人们织成布匹。起初,这些布匹由工人们在家手工织成。不久后,纺织工艺有了大的改进。1730年,约翰·凯发明出“飞梭”。1770年,詹姆斯·哈格里夫斯为他发明的“纺纱机”申请了专利。一位名为伊利·惠特尼的美国人发明了轧花机,它能够自动将棉花脱粒,大大提高了加工效率。而以前采用手工脱粒的时候,一个工人每天才能分拣一磅棉花。最后,理查德·阿克赖特和埃德蒙·卡特赖特发明了水力推动的大型纺织机。到18世纪80年代,当法兰西三级会议召开,代表们忙于讨论那些将彻底变革欧洲政治秩序的重大议题时,人们将瓦特发明的蒸汽机装在了阿克赖特的纺织机上,用蒸汽机的动力来带动纺织机工作。这一看似不起眼的创举引起经济与社会生活的重大变革,在世界范围内深刻改变了人与人之间的关系。

泰坦尼克离开港口
补茨茅斯港 摄影 英国 1912年
  1912年,当时“最巨大的船”46000吨的泰坦尼克号驰出港口。它是蒸汽机发明了30年后的最顶峰的产物,但不幸却在首航中触冰覆灭。

蒸汽机车与汽船
   一当固定式蒸汽机取得成功后,发明家们马上将注意力转向利用机械装置推动车、船的问题上。瓦特本人曾推出过“蒸汽机车”的研制计划,不过没等他来得及完善这一设想,1804年,一辆由理查德·特里维西克制造的火车便载着20吨货物在威尔士矿区的佩尼达兰奔驰起来。
   与此同时,一位名为罗伯特·福尔顿的美国珠宝商兼肖像画家正在巴黎四处活动。他试图说服拿破仑采用他的“鹦鹉螺号”潜水艇以及他发明的汽船,这样法兰西海军便能一举摧毁英格兰的海上霸权。
   福尔顿的“汽船”设想并不新鲜,它肯定抄袭了康涅狄格州机械天才约翰·菲奇的创意。早在1787年,菲奇建造的小巧汽船便在德拉维尔河上进行了首航。可拿破仑和他的科学顾问们根本不相信这种自动力汽船的可能性。虽然装配着苏格兰引擎的小船正喷着烟雾在塞纳河上欢畅来去,可皇帝陛下竟未加留意,以至忽略了利用这一威力无比的武器。要知道,也许它能为他报特拉法尔海战的一箭之仇呢! 
  失望之余,福尔顿回到美国。他是一名精于实际的商人,很快便和罗伯特·利文斯顿合伙组织起一家颇为成功的汽船公司。利文斯顿是《独立宣言》的签字人之一,当福尔顿在巴黎推销其发明时,他正担任当时的美国驻法大使。合伙公司的第一条汽船“克勒蒙特”号装配着英国的博尔顿与瓦特制造的引擎,于1807年开通了纽约与奥尔巴尼的定期航班。不久后,它便垄断了纽约州所有水域的航运业务。 
  至于可怜的约翰·菲奇,他本来是最早将“蒸汽船”用于商业运营的,最后却悲惨地死去。当他建造的第五条螺旋桨汽船不幸被毁时,菲奇已经落到囊中空空、一贫如洗的境地。他的健康也每况愈下。邻居们无情地嘲笑他,就像100年后人们嘲笑兰利教授制造的滑稽飞行器。菲奇一直希望为自己的国家开辟一条通往中西部大河的捷径,可他的同胞们却更情愿乘平底渡船或徒步旅行。1798年,菲奇于极端绝望之中,服毒自杀了。 
  20年过去,载重1850吨的“萨瓦拉”号汽船以每小时6节(“毛里塔里亚”号只比它快3倍)的速度从萨瓦纳驶达利物浦,创造了25天横渡大西洋的新纪录。此时此刻,公众的嘲笑声终于平息。在对新事物的巨大热情中,他们又将发明的荣誉安放在错误的人头上。 
  六年后,英国人乔治·斯蒂文森制造出著名的“移动式引擎”。多年以来,他一直致力于研制一种将原煤从矿区运往冶炼炉和棉花加工厂的机车。现在,他的发明不仅使煤价下跌70%,还使得曼彻斯特与利物浦之间第一条客运线路的开通变为现实。终于,人们能够以闻所未闻的每小时15英里的高速,呼啸着从一个城市奔向另一个城市。几十年过后,火车速度提高到每小时20英里。今天,任何一部运转良好的廉价福特(上世纪80年代的戴勒姆及内瓦莎小型车的直系后裔)都能将这些“喷气的比利”远远抛在身后。


火车出轨
列文 摄影 英国1897年
  这张像惊险电影剧照的照片正是英国工业革命的产物——火车肇事的灾难场景。极为发达的铁路改变了人们的地域观念,成为了现代社会的重要标志。

铁路线地图
  1814年,史蒂芬森制造的“火箭号”机车之后,铁路的时代到来了。1825年,在斯托克顿和达灵顿之间的英国第一条客运铁路首次试车。但当时还是靠马来拉,直到1829年史蒂芬森的能力才得到充分运用。1850年,英国拥有的铁路长度超过10000公里。

通过电报从马赛传送到巴黎的一幅图片
1863年
  萨缨尔·摩尔斯认为,他可以利用电流将信息从一个城市传到另一个城市,直到1837年在纽约大学一个人头涌动的讲演厅里,摩尔斯第一次成功演示了“电报”。1844年5月24日,人类历史上第一个长途电报从华盛顿发至了巴尔的摩。

电的发现与应用 
  当工程师们正专心致志地琢磨着他们的“热力机”时,另一群搞“纯科学”的科学家们(就是那些每天花14个小时研究“理论性”科学现象的人们,没有他们,任何机器的进步都不可能)正沿着一条新线索的指引,深入到大自然最秘密与最核心的领域。
   2000年前,许多希腊与罗马哲学家(最著名的有梅里塔斯的泰勒斯及普林尼,公元79年爆发的维苏威火山淹没了罗马古城庞培和赫库兰尼姆,亲临现场观察的普林尼也不幸罹难)已经察觉到一个奇特的现象:用羊毛摩擦过的琥珀能吸附小片的稻草和羽毛碎屑。中世纪的经院学究们对此神秘的“电”力现象兴趣寥寥,研究因此中断。可文艺复兴后不久,英国女王伊丽莎白的私人医生威廉·吉尔伯特便写出他那篇著名的论文,探讨磁的特性及表现。在30年战争期间,玛格德堡市长及气泵的发明者奥托·冯·格里克造出了世界上第一台电动机。在随后的一个世纪里,大批科学家投入对电的研究。1795年,至少有三名教授发明了著名的“莱顿瓶”。与此同时,世界闻名的美国天才本杰明·富兰克林继本杰明·托马斯(他因同情英国而逃离新罕布尔什,后被称为朗福德伯爵)之后,将注意力转向这一领域。他发现闪电与电火花属于同一性质的放电现象。此后,到忙碌而成果累累的一生走到尽头,富兰克林一直在对电进行研究。随后出现的是伏特和他的“电堆”,还有迦瓦尼、戴伊、丹麦教授汉斯·克里斯琴·奥斯忒德、安培、阿拉果、法拉第等耳熟能详的名字。他们终其一生,勤奋不懈地探索着电的真正特性。
   这些人不计回报地将自己的发现公之于世。萨缨尔·摩尔斯(像福尔顿一样最初是艺术家)认为,他能利用这种新发现的电流,将信息从一个城市传递到另一个城市。他准备采用铜线和他发明的一个小机器来达成目标。人们对他的想法嗤之以鼻。摩尔斯不得不自己掏钱做实验,很快便花光了所有积蓄。人们对他的嘲笑声更猛烈了。摩尔斯请求国会提供帮助,一个特别财务委员会答应为他提供所需的资金。但是,满脑子政治经的议员们对摩尔斯的天才想法既不理解也无兴致,他不得不苦苦等上12年,才最终拿到一小笔国会拨款。随后,他在纽约和巴尔的摩之间建造了一条“电报线”。1837年,在纽约大学一个人头涌动的讲演厅里,摩尔斯第一次成功地演示了“电报”。1844年5月24日,人类历史上第一个长途电报从华盛顿发至巴尔的摩。今天,整个世界布满林林总总的电报线,我们将消息从欧洲发到亚洲只需短短几秒钟的时间。23年后,亚历山大·格拉汉姆·贝尔利用电流原理发明了电话。又过去半个世纪,意大利人马可尼更进一步,发 明出一套完全不依赖老式线路的无线通信系统。 
  当新英格兰人摩尔斯为他的“电报”奔忙之际,约克郡人米切尔·法拉第制造出第一台“发电机”。这台不起眼的小机器完工于1831年,当时的欧洲还处在将维也纳会议的美梦彻底颠覆的法国七月革命的巨大震感之中,没人留意到这项改变世界的发明。第一台发电机不断改进,到今天,它已能为我们提供热力、照明(你知道,爱迪生于1878年发明的小白炽灯泡就是在同世纪四五十年代英国及法国的实验基础上改进而来的)和开动各种机器的动力。如果我的推想没错,那么电动机将很快彻底取代热力机,就如同更高等、更完善的史前动物取代他们生存效率低下的邻居们一样。
   就个人而言(本人对机械一窍不通),我将非常乐于见到这种情形的 发生。因为电机由水力驱动,是人类清洁而健康的忠仆。可反观作为18世纪最大奇迹的“热力机”,它原本喧闹且肮脏,让我们的地球竖满无数荒谬可笑的大烟囱,没日没夜地倾吐着滚滚的灰尘与煤烟。并且,为源源不断地用煤来满足其贪得无厌的胃口,成千上万的人们不得不费尽艰辛、冒着生命危险向矿坑深处挖掘。这种情景并不美妙。
   如果我不是一名必须坚守事实的历史家,而是可以随意挥洒想象力的小说家,我将会描写把最后一部蒸汽机车送进自然历史博物馆,置于恐龙、飞龙及其它已灭绝动物的骨架旁的动人情景。这将是令人倍感愉快的一天。


时装的盛宴
米切尔斯 摄影 美国 1972年
  纺织机的发明,深刻地改变了人类的经济和社会生活,廉价、耐用和漂亮的纺织品进入了最普通的家庭。身体温暖得到保障,促成精神面貌的变革——时尚成为人们热烈追捧的精神产品。在这张载于1972年《时装》杂志的著名照片上,设计师汉斯东和他的模特们正在展示用丝绸与合成面料制成的春装。


断掌工业
罗伯特·杜瓦斯诺 摄影 1956年
  设有什么在表达工业时代的恶果时比这幅照片更令人震惊的了。早期的工业社会已变成了疯狂的食人机器,浓烟蔽日的工厂和血淋淋的断指,是对19世纪兴起的所谓“人类的进步”最为直接的控诉。