《科学技术史》文档第六讲.docx
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《科学技术史》文档第六讲
第六讲工业革命和电力革命
第一节流体力学
1、托里拆利实验----发现真空，发现大气压
亚里斯多德认为，自然界厌恶真空。
伽利略的自由落体实验也只有在真空中才能得到真正验证。
但对于是否存在真空，伽利略也没有把握。
当获知矿井里的水只能被抽到33英尺就不能再高的情况后，伽利略就猜想对真空的排斥并不是无限而是有限的，应该可以测量出来。
伽利略的学生托里拆利（EvangelistaTorricelli）和维瓦尼（VincenzoViviani）在1644年选用了汞作实验（汞的密度是水的13.5倍）。
他们在一根四英尺即的玻璃管里灌满汞，把开口的一端塞住，侄过来立在盛汞的盘中，然后拿开塞子。
这时汞开始从管子流到盘里，但当管内汞面降低到比盘内汞面只高30英寸即760毫米时，汞就不再从管里流出，而一直保持这个高度了。
第一个“气压计”就是这样做成的。
是什么使汞柱保持一定的高度呢？
维瓦尼提出，这是由于大气的重量向下压在盘中的液体上。
这是一个具有革命性的思想，因为按照亚里斯多德的概念，空气是没有重量的，它只不过在土球的外面占有它自己固有的范围。
但是现在人们开始明白，10米高的水柱或760毫米高的汞柱为大气的重量提供了一个量度，也就是说，这水柱或汞柱的重量就等于截面与之相同、高度为从海平面到大气顶部这样一个空气柱的重量。
如果空气具有有限的重量，大气就一定会有有限的高度。
2、帕斯卡----发现大气压的变化，帕斯卡原理
1642年到1644年间帮助父亲做税务计算工作时，帕斯卡发明了加法器，这是世界上最早的计算器，现陈列于法国博物馆中。
在加法器研制成功之后，帕斯卡认为：
人的某些思维过程与机械过程没有差别，因此可以设想用机械模拟人的思维活动。
计算机领域里1971年面世的PASCAL语言，即是为了纪念这位先驱，使帕斯卡的英名长留在电脑时代里。
帕斯卡最主要的贡献还是在物理学上，他发现帕斯卡定律。
后人为纪念帕斯卡，用他的名字来命名压强的单位，简称“帕”。
流体（气体或液体）力学中，指封闭容器中的静止流体的某一部分发生的压强变化，将毫无损失地传递至流体的各个部分和容器壁。
压强等于作用力除以作用面积。
根据帕斯卡原理，在水力系统中的一个活塞上施加一定的压强，必将在另一个活塞上产生相同的压强增量。
如果第二个活塞的面积是第一个活塞的面积的10倍，那么作用于第二个活塞上的力将增大为第一个活塞的10倍，而两个活塞上的压强仍然相等。
水压机就是帕斯卡原理的实例。
1648年帕斯卡设想并进行了对同一地区不同高度大气压强测量的实验，发现了随着高度降低，大气压强增大的规律。
1649年到1651年，帕斯卡同他的合作者皮埃尔（Perier）详细测量同一地点的大气压变化情况，成为利用气压计进行天气预报的先驱。
1651年帕斯卡开始总结他的实验成果，到1654年写成了《液体平衡及空气重量的论文集》，1663年正式出版，此时他已去世。
3、盖里克----马拉半球实验
1654年德国马德堡市的市长、学者奥托•盖里克当着德皇斐迪南三世和国会议员们的面，表演了一个最惊人的试验。
他把两个铜质直径三十多厘米的空心半球涂上油脂对接上，然后将球内抽成真空，球外的大气压使两半球合在一起。
在半球的两侧各装有一个巨铜环，环上各用八匹马向两侧拉动才将其拉开。
通过上述实验不仅证明大气压的存在而且证明大气压是很大的。
4、波义尔—马略特定律
罗伯特ㆍ波义尔（1627-1691） 相信客观的观察与在控制的条件下进行实验的重要性。
他把化学从炼金术中分离出来，他也是第一个将气体分离出来进行研究的人。
在得知盖里克的实验后，波义尔设计抽气机，在助手胡克的帮助下，他成功地改进了盖里克的空气泵，并获得了比较好的真空，并首先证明了伽利略关于落体运动的观点：
一切物体不论轻重均同时下落。
在抽去了空气的透明圆筒里，羽毛和铅块果然同时下落。
他还证实了声音在真空中不能传播，而电吸引力却可以穿透真空。
他发现了一条物理定律波义尔定律。
若温度不变，给定数量的气体的体积与它的压力成反比。
这个定律因为在14年之后为法国物理学家马略特所独立发现，故用他们两人的名字命名。
当时有人对波义尔所宣扬的空气压力观点持反对态度，说支持水银柱的并不是空气压力，而是某种看不见的纤维线，这个批评意见促使波义尔进一步做实验，以表明空气的弹力比起在托里拆利实验中所表现的还要大。
波义尔用了一端封闭的弯管，将水银从开口的一端倒入，使空气聚集在封闭的那一端，他不断地倒入水银，那端的空气柱只是受到了压力，体积变小，但其支持的水银柱更高了，这就表明空气在压缩时可以产生更大的压强。
波义尔正是从这一实验中得出压强与体积成反比改变的。
真空问题的研究极大地促进了流体力学的发展，为下个世纪蒸汽机的出现、动力机械的广泛使用以及工业革命奠定了基础。
第二节第一次工业革命
一、工业革命的社会背景
1、人口压力
在遭受黑死病100多年袭击后，到15世纪中期，英格兰和威尔士的人口只有200多万；到17世纪中叶，已增加到大约550万；此后，人口迅速增加，到18世纪末就增加到900万。
人口增长所造成的最严重的短缺，就在土地本身。
共有土地被圈围起来变成了私有土地，圈地运动增加了农业生产，也使为数众多的边远地区的农民失去了土地，成为潜在的工业劳动大军。
2、能源危机
工业革命前，英国面临者严重的“木材短缺”。
英国本土森林并不丰富，由于在近代化的早期，随着工业化程度的加强，军事和航海的需要，使得本来就日渐萎缩的木材供应更加紧张。
作为海上大国主要工业之一的造船业，消耗的木材数量惊人。
到18世纪初，每建造一艘大型战船就要毁掉4000棵数目。
在美国独立战争之前不久，英国就有1/3的船只不得不在美洲殖民地建造，因为那里的木材当时还比较丰富。
炼铁是英国的另一类主要工业，熔化铁矿石简直就毁掉了全部森林。
每一座炼铁炉消耗的木材相当于要毁掉4000平方米的林地。
除了炼铁之外，烤面包、酿酒和制造玻璃同样要用木炭作燃料，依靠的也是木材。
所有这些生产领域全部无法用煤作替代燃料，因为按照当时的生产技术，煤和煤烟会直接与产品接触，煤里含有的杂质（主要是硫），会严重损害产品质量。
此外，建筑物内部的取暖和照明烧的也是木材，因为煤火会产生有害烟雾。
随着木材越来越紧缺，价格也必然上升。
从1500年到1700年，英格兰的物价总体上涨了5倍，二作为燃料的木材价格却上涨了10倍。
作为能源危机的一个后果，到18世纪初，英国的铁产量实际上下降了。
3、工场手工业发展导致的分工和协作使得生产工具日益分化和专门化。
发明和改进工具机的主体是以工场手工业所培养出的钟表匠和仪器制造为主的能工巧匠。
4、资本主义生产方式对技术的需求
1754年，“技艺、制造业及商业奖级会”成了，该会为已被确定的成就提供金钱、奖章和其他报酬。
例如，1760年，它为一台纺纱机提供一笔奖金，并解释道，“毛纺织品、亚麻织物和棉布的制造商发现，要在夏季即纺纱工人忙于收割庄稼时获得足够数量的人手，是极其困难的。
”
二、第一次技术革命（1733-1823年）
第一次技术革命中蒸汽机的发明和应用，引起机器制造和相关技术领域的重大发明和变革，从而迅速从纺织领域扩散到其他领域。
1、英国新兴的棉纺织业急需新的动力机械
棉纺织业最先实现机械化，是因为英国公众非常喜爱最初从印度进口的棉纺织品。
势力强大的毛纺业在1700年设法使国会通过了禁止进口棉布或棉纺织品的法律。
但该法律并未禁止棉布的制造，这给英国国内的棉纺织业的发展提供了一个机会。
当时的问题是如何充分地加速纺纱和织布，以满足巨大的、受保护的国内市场的需要。
1）飞梭的发明
凯伊（JohnKay，1704～约1764），原系钟表匠。
1733年改进织布梭子，发明“飞梭”，借助于一条特制的绳索带动织梭，织工拉动绳索使其来回飞越梭道。
这是一种半自动的织布机，与原来手掷梭子方法相比较，效率提高一倍，布面也比原来的宽。
1760年其子罗伯特·凯伊进一步改进制成自动飞梭。
飞梭的发明和使用，造成纺纱业与织布业劳动生产率的不平衡，推动纺纱业技术革命的开展。
2）珍妮机的发明
1764年，木匠、纺织工人詹姆斯·哈格里夫斯（JamesHargreaves）发明了珍妮纺纱机，纺纱机以其女儿的名字命名。
珍妮纺纱机一开始就能用12—18个纱锭来纺纱，后来发展到几百个。
3）水力纺纱机
1769年，英国钟表匠阿克莱特（RichardArkwright，1732-1792）发明了水力纺纱机。
这种纺纱机有4对卷轴，以水力作动力，纺出的纱坚韧结实，但比较粗。
此后不久，英国第一家用水带动纺纱机运转的棉纺厂便出现了。
1783年阿克莱被任命为德比郡郡长；1786年封为爵士。
不足是一旦天气干旱，河流枯竭，就不能运转了。
爱德蒙·卡特赖特（Cartwright，Edmund1743-1823），英国牧师和动力织布机的发明人。
阿克莱在纺织机械方面作了一些改进，使得许多工序可以用机器代替手工操作。
机器代替手工操作之后，产生的高效率使得手工劳动者失去了工作，愤怒的下岗工人们砸毁机器和工厂来出气。
类似的遭遇也出现在凯伊、哈格里夫斯身上。
2、英国采煤业急需新的动力机械
工业革命时期另一类关键工业是采煤业，煤井越挖越深，地下水情况越来越严重。
从矿井里排出地下水的传统方法是使用各种各样的用畜力推动的抽水机。
到17世纪末，必须要有一种更为有效的动力来推动抽水机才能解决矿井积水问题。
1）帕潘（DenisPapin，1647—1714），法国物理学家。
其蒸汽机只有汽缸和活塞，通过蒸汽冷凝获得真空后借助大气压而抽水。
但难以在实际中运用。
最先把蒸汽动力技术的设想付诸实施的，是法国著名物理学家、工程师帕潘。
从1674年开始，帕潘即致力于蒸汽泵的实验设计。
他从欧洲当时的炼铁场广泛使用的那种活塞式风箱中受到启发，认为有可能把风箱变为汽缸，而把风箱中的活塞变为汽缸中的活塞。
在实验时，他先将汽缸的底部注入少量的水，再把汽缸放到火上加热。
当汽缸内的水沸腾后，蒸汽即推动活塞慢慢上升；然后，又把火从汽缸下抽掉，汽缸内的蒸汽即慢慢冷凝。
由于蒸汽的冷凝，汽缸内产生真空，在大气压力的推动之下，活塞又慢慢下降。
通过这一实验，使帕潘认识到，利用蒸汽压力、大气压力、真空作用的交互作用，完全可以推动汽缸内的活塞及其活塞杆作往返的直线运动。
而这种运动所产生的机械动力可以带动其他机械的运动。
在发明带有活塞的蒸汽泵之后，考虑到蒸汽压力大可能会使汽缸爆炸，帕潘又在1680年发明了安全阀。
这样，第一台可以把热能转变为机械能的实验型的蒸汽泵，就1680年在英国试验成功了。
2）萨弗里（ThomasSavery1650—1715），萨弗里制成的世界上第一台实用的蒸汽提水机，在1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利。
蛋形容器未采用活塞，只是在其中接有吸水管、排水管和进汽管。
当蒸汽从锅炉经过汽管进入汽缸后即使这部分蒸汽冷却，而冷却后造成的真空就把矿井中的水从吸水管中吸进来，此时再将蒸汽注入汽缸，这部分进入汽缸的蒸汽所产生的压力就把水从排水管中排放出来。
如此反复循环，用两个蛋形容器交替工作，可连续排水。
萨弗里的提水机依靠真空的吸力汲水，由于制造精度的原因，汲水深度不能超过六米。
为了从几十米深的矿井汲水，须将提水机装在矿井深处，用较高的蒸汽压力才能将水压到地面上，这在当时无疑是困难而又危险的。
3）纽可门（ThomasNewcomen，1663—1729），英国工程师，蒸汽机发明人之一。
纽可门研究了萨弗里蒸汽泵，他认为萨弗里蒸汽泵有两大缺点：
一大缺点是热效率太低。
纽可门在设计上作了重要革新：
蒸汽汽缸和抽水缸是分开的。
蒸汽通入汽缸后在内部喷水使它冷凝。
另一缺点是萨弗里蒸汽泵基本上是一种水泵，而不是典型的动力机。
针对这一点，他在萨弗里蒸汽泵中引入了帕潘的活塞装置，这样蒸汽压力、大气压力和真空即可在交互作用下推动活塞装置，蒸汽压力、大气压力和真空即可在交互作用下推动活塞作往复式的机械运动。
而这种机械运动一旦传递出去蒸汽泵也就成为了蒸汽机。
托马斯·纽可门幼年仅受过初等教育，少年时代做过锻工。
17世纪80年代同管子工和玻璃工约翰·卡利合伙经营铁器，后来共同研制蒸汽机，于1712年首次制成可供实用的大气式蒸汽机，被称为纽科门蒸汽机。
这台蒸汽机的汽缸活塞直径为30.48厘米，每分钟往复12次，功率为5.5马力。
纽可门的发明解决了当时急需解决的深矿井排水难题，但热效率低，燃料消耗量大，仅适用于煤矿等燃料充足的地方。
4）蒸汽机的完善
1757年，木匠出身的技工瓦特被英国格拉斯哥大学聘为实验室技师，1763年，他在修理蒸汽机模型中发现了钮可门蒸汽机的两大缺点：
纽可门蒸汽机只利用了气压差，没有利用蒸汽的张力，热效率低，浪费的蒸气可达八成以上；它只能作往返的直线动作。
因此，除了用于矿井抽水之外，纽可门蒸汽机没有其他用途了。
钻研两年之后，瓦特终于想出了一个解决办法。
既然蒸汽具有弹性，只要把汽缸和另一个容器相连接，让蒸汽接入其中，就不需一再冷却汽缸而浪费许多热量。
这实际上是一个世纪前发现的帕斯卡原理的运用。
瓦特设计了一个与汽缸分离的冷凝器，并在汽缸外面加了绝热套，使汽缸保持在高温工作状态，并于1769年取得了标名为“在火力机中减少蒸汽和燃料消耗的新方法”的专利。
1781年，瓦特公司的雇员威廉·默多克（WilliamMurdoch）发明了一种称为“太阳与行星”的曲柄齿轮传动系统，并以瓦特的名义成功申请了专利。
这一发明绕开了曲柄专利的限制，极大地扩展了蒸汽机的应用。
1788年发明离心式调速器，以保证来控制气压与蒸汽机的运转；
1794年发明蒸汽压力指示器，防锅炉爆炸。
瓦特的这些重大的改进，使工厂和交通运输等方面都能使用蒸汽机。
因此蒸汽动力的巨大潜能被逐渐的发掘了出来。
幸运的瓦特
当时瓦特面临三个严重困难：
精密工具尚未发明；技能娴熟的机工助手找不到；无力购置材料、工具，也无力雇佣劳动力。
1765年瓦特结婚，为了养家糊口，他不得不从事测量工作和运河规划工作。
他曾经发出感叹：
“最愚蠢的事莫过于发明了。
”
由于格拉斯哥大学约瑟夫·布莱克教授的介绍，他受到约翰·罗巴克（JohnRoebuck）博士的注意，罗巴克是一位成功的企业家，著名的卡伦钢铁厂的拥有者，在罗巴克的赞助下，瓦特开始了新式蒸汽机的试制，并成为新公司的合伙人。
试制中的主要困难还在于活塞与气缸的加工制造工艺上。
在当时的工艺水平下，钢铁工人更像是铁匠而不是机械师，所以制造的结果很不满意。
此外由于当时的相关专利申请需要国会的认可，大部分的资金都花费在相关程序上。
这之后，罗巴克破产，相关专利都由伯明翰一间铸造厂老板马修·博尔顿接手。
瓦特与博尔顿从此开始了他们之间长达25年的成功合作。
与博尔顿的合作，使得瓦特得到了更好的设备资金以及技术上的支持，特别是在加工制造工艺方面。
新型蒸汽机制造的一个主要困难在于活塞与大型气缸的密合，这个问题最终被约翰·威尔金森（JohnWilkinson）解决，他在改进加农炮的制造时提出了一种新的精密镗孔加工技术，可以用于蒸汽机的制造。
瓦特生性懦弱、悲观，不喜欢生意经，更关心他的最新改良和发明的发展，而不是它们的商业利用。
如果不是在生意上交好运，瓦特很可能像其他许多发明天才一样，在为别人的财富奠定基础之后贫困潦倒。
而博尔顿提供了的瓦特所缺乏的活力、达观、机智和坚毅。
博尔顿给常常限于沮丧的瓦特以安慰，替他解决一切财务风险，始终正直乃至慷慨地对待他。
三、第一次工业革命
蒸汽机的改良导致了不可估量的后果：
动力的产生不再受地方的限制，以蒸汽机为动力的机械化劳动带来工厂内的大规模生产，工厂工人取代了手艺工人。
围绕工厂的人口聚居，形成大量新兴的城市，平民窟急剧增加，农业萎靡不振。
工业革命开始了。
1、蒸汽机的作用
在瓦特的讣告中，对他发明的蒸汽机有这样的赞颂：
“它武装了人类，使虚弱无力的双手变得力大无穷，健全了人类的大脑以处理一切难题。
它为机械动力在未来创造奇迹打下了坚实的基础，将有助并报偿后代的劳动。
”
此前的1702年。
萨弗里的“矿工之友”蒸汽机功率约为1马力；1717年，钮可门制造的抽水蒸汽机功率为5.5马力，1778年瓦特制造的蒸汽机功率为13.8马力。
当时在英国，使用马作动力的成本是人力的1/2，使用蒸汽机的成本是使用马力的1/2。
与水力相比，蒸汽机具有极好的机动性，工厂不必集中在远离城市的河谷地带，加之动力成本大幅度降低，促进了英国纺织业和相关产业的迅速发展。
2、钢铁工业的诞生与发展
棉纺织及蒸汽机需要铁、钢和煤的供应量增加——这一需要通过采矿和冶金技术发明的一系列改进得到满足。
森林的匮乏迫使炼铁工业有可能利用丰富的煤来代替紧缺的木材。
在这种情况下，1709年，一位名叫亚伯拉罕·达比（AbrahamDarby）以炼铁为生的贵格会教徒，在鼓风炉里用焦炭（焦化煤）代替木炭取得了成功，改变了过去铁由于没有去硫而导致的产品质地脆硬。
又过了50年，这项新工艺得到了普遍使用。
早在11世纪，中国人就发现了用煤作为燃料替代木材的冶炼方法。
钢铁工业的诞生与发展
熔铁炉生产的铸铁，不能锻造，对于制造工具、武器和运动量、负荷量大的机械零件不合适。
1784年，英国发明家亨利·科特（HenryCort）发明了利用煤把生铁（即铸铁）炼成熟铁的“搅炼”工艺，这项技术需要搅动铁水，再加热锤打，在最高锻合点温度时，通过滚轧，变粗生铁为锻铁。
科特的这种做法，改变了整个西欧冶铁工业的历史，使生产效率提高了15倍，而且这种锻铁质量优越，成本较低，便于制造各种工具，用途大大增加。
钢铁工业的诞生与发展
从此，英国的铁产量不再需要森林提供燃料，从而在地理布局上不再受森林的限制。
炼铁生产的落后局面从此改观，世界进入一个新的铁器时代。
在整个18世纪，英国的铁产量从原来的不足25000吨一下增加了10倍以上。
从1788年到19世纪中期，在铁路建设的推动下，铁产量又增加了40倍。
3、交通运输业的发展
纺织工业、采矿工业和冶金工业的发展引起对交通工具改进的需要，这种运输工具可以运送大宗的煤和矿石。
于是，运河、马路、铁路等运输方式都产生了。
1）蒸汽机车及铁路的出现
1—1）特里维西克
英国工程师特里维西克（Trevithick1771-1833）是第一个使蒸汽机车在轨道上运行的人。
他思维缜密，为了安全而加厚了高压蒸汽机的汽缸壁，并把汽缸放进了锅炉。
这样不仅减少了蒸汽机部件占据的空间，而且容易保持汽缸高温以获得足够高的蒸汽压力。
他还取消了瓦特的冷凝器，让推动活塞之后的他蒸汽直接排向大气。
这种高压蒸汽机会不断地冒出白烟，并发出尖厉的声音。
高压蒸汽机，压强的增大带来活塞、汽缸等部件重量的减轻。
1804年特里维西克开始在道路上试验他的高压蒸汽机车，在一次试验中他的机车拉动5辆四轮货车，载着10吨铁、70个人，时速5英里（8.05公里）。
这种机车的力量比马大10倍，比马跑得快。
但遗憾的是，当时的铁轨是铸铁轨道，很脆，不久，8吨重的机车就压断了铁轨。
因为无人愿意修复铁轨，特里维西克不得不终止试验。
他后来又造出一批新机车，行驶更快，但是仍然没有人愿意为他投资。
833年，特里维西克去世，留下的是一身的债务。
1—2）斯蒂芬森
特里维西克的失败造就了人类的成功。
机车和锻铁轨道，使得铁路成为极大改变人类活动方式的一种发明。
在此方面，贡献最大的首推斯蒂文森。
斯蒂芬森（RobertStephenson1781-1848），英国工人。
斯蒂芬森的重要发明是使废汽从烟囱排出以便在锅炉的燃烧室内形成负压的抽风方法，大大提高了燃烧效果和机车速度。
1—3）铁路的出现
早在18世纪下半叶，英国部分煤矿主就修建了从矿坑到最近水路的有轨道路，用四轮马车运煤。
这种有轨道路后来推广到英国大多数煤矿。
轨道的材质和轨道的形式都有了改进。
2）蒸汽船的出现
2—1）明轮
1807年，美国R.富尔顿成功地把蒸汽机装在船上，创造出蒸汽轮船。
世界第一艘投入运营的明轮船“克莱蒙特”号。
“克莱蒙特”号是明轮船。
通过曲柄连杆系统及减速装置以传动舷側两明轮的轴，明轮直径4.61米，每一明轮有8张叶片，尺寸为1.3米×0.61米。
“克莱蒙特”号全长45.72米，宽9.14米，排水量100吨，船速每小时6.4公里，船上还有双桅风帆。
经过32小时的逆水航行，“克莱蒙特”号完成了从纽约到奥尔巴尼距离为240千米的路程，当时最好的帆船遇到最好的顺风，也得走48小时。
当它顺水回航时，仅用了30小时。
富尔顿的成功很快引来无数的效仿者。
在此后的5年内，美国和欧洲的内陆河流中有50艘汽船投入了运行。
“克莱蒙特”号还是完全靠蒸汽动力横越大西洋的机帆船，使轮船开始真正成功为水上舞台的主角。
2—2）螺旋桨轮
明轮船的明轮有一半在空中转动，不仅增加了船的宽度和航行时的阻力，而且当它在码头上停靠时，与两旁的轮船很容易发生碰撞，既影响自己的安全行驶，也存在着擦伤别的轮船的可能性。
另外，如果水草一类的缠绕物绞住明轮的叶片或轴，明轮就有失去转动的可能。
这些都是早期明轮致命的弱点。
人们受到风车的启发，发明了螺旋桨。
由于从风车借过来的，所以最初的螺旋桨叶都窄而长。
1837年英国人史密斯（1809-1874）在试验螺旋桨汽船时，由于意外的事故把螺旋桨叶打断了半截，结果反而使船速提高了。
于是人们认识到船用螺旋桨应该采用阔而短的桨叶。
1839年，第一艘装有螺旋桨推进器的蒸汽机船“阿基米德”号问世，主机功率为58.8千瓦。
螺旋桨发明后，为了证实螺旋桨比明轮性能优越，1845年的一天，在英国东岸海港城市不远的海面上，举行了一场轮船之间的拔河比赛。
一艘是“拉特勒”号，它是螺旋桨式的蒸汽轮船，另一艘是以明轮为推动装置的“阿莱克特”号，两艘船的排水量都是800吨，而且都采用200马力的蒸汽机为主机。
两艘船的船尾对着船尾，用一根粗钢缆将两船连在一起，两船开足马力，向着相反方向开去。
最后，“拉特勒”号竟以2.8节的速度拉着“阿莱克特”号行驶，螺旋桨推进器胜利了。
3）蒸汽汽车的出现
1769年，法国人N·J·居纽制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车。
这辆汽车被命名为“卡布奥雷”，车长7.32m，车高2.2m，车架上放置着一个像梨一样的大锅炉，前轮直径1.28米，后轮直径1.50米，前进时靠前轮控制方向，每前进12～15分钟需停车加热15分钟，运行速度3.5～3.9km/h。
后来在试车途中撞到石头墙上损坏了。
尽管居纽的这项发明失败了，但却是古代交通运输（以人、畜或帆为动力）与近代交通运输（动力机械驱动）的分水岭，具有划时代的意义。
1834年，世界上最早的公共汽车运输公司——苏格兰蒸汽汽车运输公司成立了。
当时英国爱丁堡市内营运的蒸汽汽车前面坐着驾驶员，中部可容纳20～30名乘客，锅炉位与后部配一名司炉员，蒸汽机气缸位于后轴的前方地板下，以驱动后轮前进。
然而，这些车少则3～4T，多则10T，体积大，速度慢，常常撞坏未经铺设的路面，引起各种事故。
4、城市化
动力的产生不再受地方的限制，以蒸汽机为动力的机械化劳动带来工厂内的大规模生产，工厂工人取代了手艺工人。
围绕工厂的人口聚居，形成大量新兴的城市。
例如当时英国纺织业中心曼彻斯特，在1772年只有2.5万人，到1821年增加到18.1万人，1851年增加到45.4万人。
79年间，曼彻斯特人口增加了18倍。
蒸汽机的发明，迅速推动了英国城镇化进程。
到1811年，瓦特改进的蒸汽机用于工业生产不过30年，英国从事制造业和手工业的人数，已经超
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