第九编 现今文明的革命基础（第22/27页）

新的燃料?迈向“煤铁时代”最开始的一大步就是用煤取代木炭来炼铁。炼铁就是熔解原矿石并把金属和渣滓分开的过程。

很多煤尚待挖掘，但用来烧制木炭的木材资源却逐渐枯竭。所以，早在17世纪，一个英国人见此情况，便试图以煤来取代木炭。这个想法很好，但在当时却并未成功。一个世纪之后，另一个名为达比的英国铁匠将煤炼制成焦炭后投入使用，效果很不错。可是焦炭火无法提供超高温，除非鼓入强风，所以“鼓风炉”出现了。为了能“鼓起风来”，达比采用了一对靠水轮转动的大风箱。

斯米顿的鼓风机?在熔炉中产生强劲气流的方法是由约翰·斯米顿于1760年发明的，他是一名苏格兰冶铁车间雇用的工程师，车间里焦炭的使用效果并不理想。斯米顿以一个拥有4个大铁汽缸的气泵来取代老式的皮风箱，汽缸装有阀门及活塞，而且用水力带动。斯米顿的鼓风机最终成功地让焦炭用于冶铁。

亨利·科特的冶铁法?在焦炭做燃料的时候，鼓风炉冶炼出来的“生铁”里含有杂质，造成铁质过脆，在许多场合都不适用。如何能让生铁变成更纯更坚硬的熟铁和钢，这成为一个难题，直至1784年前后亨利·科特发现，假如将生铁放在一个特殊的熔炉中加热，而且在它特别热时进行搅拌或是“搅炼”，就可以除掉多半的杂质。之后再将灼热、净化的金属从炉中取出，不需锤子锤打，只需用很重的滚柱轧成铁条或是铁板即可。

多亏这些新方法，才能让较廉价和适用性强的铁被用于制造机器、坦克和锅炉。甚至有一位极有胆识的发明家用铁板制造了一条船。

猪铁?既粗又沉的铸铁条，由于它们在炼造的沙床上的排列方式，被称为猪铁（生铁）。熔化的铁水被引进一个又大又长、两边各带有一排较小的模子沙土的模子中。大模子附近还有些小模子，非常像一头母猪领着一群猪仔，所以被称为“猪铁”。

车床?只要见过被拆开的汽车马达或是任何一种发动机，就会明白汽缸和活塞一定要“准”，即它们的外形必须标准、光滑。如果单靠手工来准确地给汽缸打眼，或是制作一个不漏气的阀门是绝对不现实的，原因是没有一个工人能将手中的工具控制得完全平稳。但是这个难题于1794年被车床解决了。

莫兹利发明的车床是一种能将钻头固定好的装置，同时还要将钻眼的金属块也固定在这一条直线上。它的另一个装置是将切割工具固定住，同时在车床或是转动的机器上快速旋转这些要切割成圆柱形的金属。这看似是一个简单的发明，但却在蒸汽机和各种铁制机器的成败上起到了最关键的作用。

高压发动机?早期的蒸汽机所面临的最严峻的困难之一，就是蒸汽压力假如升得过高，锅炉就会发生爆炸。但不久之后，锅炉可以用坚硬的铁板制成，使用高压蒸汽就安全许多了，发动机也得到了很大改良。汽缸和活塞的体积可以缩小，所有发动机也可以做得更小、更简单。理查德·特里维西克大概于1800年进行了这项改良，他在改良蒸汽机上的功劳不低于詹姆斯·瓦特。

五、汽船和火车

看到蒸汽可以成功地驱使静止的机器轮子旋转，发明家们便准备利用它来驱动船和车。

道路和运河?在讲述蒸汽是怎样被应用于车和船之前，先来了解一下早期的运输工具。

18世纪之前英国的道路相当恶劣，所以不会使用带有轮子的车，商人们用马将货物从一地运往另一地。很明显，只有找到较好的运输工具，才能让贸易更普遍地发展。

碎石路?18世纪，特别是19世纪，由于道路条件的不断改善，所以驿站马车、货车和四轮马车便可以畅行。“麦克亚当路”是根据苏格兰工程师约翰·麦克亚当命名的。他用碎石来坚固道路，并于19世纪初建造了几千英里平坦的道路，同时还开凿了很多运河，方便运输煤和其他沉重的货物。

蒸汽机车?到了1800年，蒸汽机已改进到可适用于机车的程度。第一辆具有实用价值的蒸汽机车完成于1801年，它能够顺利制成都是高压发动机的发明者理查德·特里维西克的功劳。煤矿区的工程师们对此欣然接受了，因为蒸汽机车解决了把煤从矿井运往市场的一大难题。