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移除书签研究蒸汽机
当一个新生事物出现时，定会遭到一些人的反对，哪怕这些事物有益于他们。
——瓦特
研究蒸汽机初次认识蒸汽机械
看着瓦特一天天地沉迷在赚钱的生意中，而将从前做研究的心态抛诸脑后，大学里的那些良师益友们忧心忡忡。
作为瓦特好友的鲁滨逊更是看在眼里，愁在心里。
有一天，鲁滨逊来找瓦特，对瓦特说：“瓦特先生，我有一个特别的生意想和你谈谈！”
“什么特别的生意？”瓦特好奇地问。
鲁滨逊说：“文明的进步终究还是系于动力的发达。在古代，人类尚未具有高智慧的时候，只知道一切凭借本身的力量而已，到人类渐渐地变聪明后，就想到利用动物的力量了。”
“譬如说搬运东西，最初人类是把东西扛在肩背上来搬运的，到了晓得把东西放在车上而用马来拉的时候，人类的力量已增加了九倍、十倍了。”
“但是这还不行，除了动物之外，必须再想出其他更有力的东西来移动车子。究竟有没有这种‘力’呢？”
说完，鲁滨逊等待瓦特的答复，可是一看到瓦特默然不语，鲁滨逊又继续说下去。
“有的，我想是有的，那就是蒸汽的力量。我想，用蒸汽来推动的车子，按理说，一定会被发明出来的。”
用蒸汽来推动车子前进，这简直是异想天开！
瓦特把眼睛睁得圆圆的望着他的脸，可是鲁滨逊越讲越起劲儿，又继续说了下去。
“用蒸汽来推动车子的构想虽然让人感到诧异，可是那绝不是梦想啊！不是早就有纽科门所发明的抽水蒸汽机，被人们普遍使用着吗？使用于抽水的动力，和用作推动车子的动力原理是相同的啊！”
瓦特默然无语，但是这时他心中已经起了涟漪，在心底他已经认可了鲁滨逊的设想。
“事实上，我不过是今天才学到纽科门的蒸汽机而已，虽然对于它的原理或构造方面都已了解，但是，这种了解是无济于事的。要想从中产生一种新的东西来，非得用想象力和发明力不可。瓦特先生，只要我们两人肯合作，哪有办不到的事情？你想不想尝试以蒸汽推动车子的发明呢？”
瓦特心动了，自从搬出校园以后，瓦特第一次发现自己原来对于蒸汽机械有着浓厚的兴趣。
不知不觉地，天色已经慢慢地暗下来了，兴致正浓的鲁滨逊，在没有灯光的屋子里，还滔滔不绝地说着。
瓦特和蒸汽机械发生了关系，也就是从那个时候开始的。
鲁滨逊离开时候，瓦特马上跑到格拉斯哥大学的图书馆，找出有关蒸汽机械的书籍，然后根据原理开始实验起来。
他最初所用来装配的东西，现在看来实在是太简单了。他用普通药瓶来代替锅炉，竹筒当作蒸汽管来使用。
后来，他好不容易又做了一个小型的，但是颇像蒸汽机那样的东西，可是，那只是一个汽筒，它的直径只不过一英寸而已，像玩具一样。
瓦特设法找到一个蒸煮器，把它用作产生蒸汽的装置。他把一个装有密封活塞块的小注水器连接到蒸煮器上，并在蒸煮器和注水器之间装上一个阀门，这个阀门可以朝上下两个方向转动。根据阀门的转动方向，既能使蒸汽进入汽缸，也能把它全部排放出去。
瓦特将阀门扭动，蒸汽进入汽缸，小活塞被蒸汽往上顶，这股力居然能举起七公斤重的东西。
“啊，动起来了！动起来了！”瓦特和鲁滨逊都控制不住自己的惊喜。
正当他们打算同心协力大干一场的时候，鲁滨逊毕业了，他要去海军服役。
“瓦特先生！我们要暂时别离一阵子。本来，我以为接任为迪克博士的助手是绝对没有问题的，况且，我已得到硕士学位了。可是他们却说，一个20岁的年轻人，不足以胜任那样重要的职务。
“原本，经迪克博士的介绍，我应聘去当诺尔斯提督孩子的家庭教师。现在我将以海军准少尉的身份，随着诺尔斯提督的军舰出外航海去了。”
鲁滨逊就这样突然离开了格拉斯哥大学。由于这个缘故，瓦特只好独自继续蒸汽机械的研究。
要想真正改进前人的不足之处，最有效的办法就是先了解前人的研究成果。瓦特深深的明白这一点，因此，他最先要了解的自然是蒸汽机械的来历。
蒸汽力量的初步利用
关于蒸汽力量的使用，由来已久，人类很早就想到利用蒸汽力量的问题了。
1629年，意大利有一位名叫布兰卡的医生，曾设计了一个利用蒸汽的力量转动石臼把药磨成粉的机械。这种附有臼的机械，就是首先制造一个洋娃娃形状的锅子，下面用火烧，水汽就会猛烈地从洋娃娃口中喷出来，使插有整排翼板的轮轴转动，杵也开始动了起来。
但这也不过是一种巧思而近乎玩具的东西，实际上完全没有用处，照原理来说，和现在的蒸汽轮机一样。
局限于当时的科学和技术水平，以及材料各方面都还比较匮乏等原因，布兰卡的发明没有成功。此后，虽然也有许多人做过这方面的努力，但是也都没有成功。
时代在发展，科学在进步。终于，在前人的道路走不通之后，有人创造性地开辟了另外的道路，找到了一种全新的方法。那就是不直接利用蒸汽的力量，而利用蒸汽一凝结就成真空的现象，再由于真空的关系而利用大气压力。
在这方面做出突出贡献的人是迪奥尼西阿斯·巴巴恩。
巴巴恩原本是法国普罗兹地方的一位医生，17世纪中叶，欧洲宗教斗争日益激烈，巴巴恩因为是新教徒的关系，遭受到了来自罗马教廷的迫害。
当时整个欧洲只有英国是奉行新教的国家，为了逃避宗教上的种种迫害，巴巴恩不得不逃往英国，不久，他就被推选为刚设立未久的皇家学士院的会员。
巴巴恩虽然是一位医生，但同时还是当时赫赫有名的物理学者，时常做各种新奇的实验，使大家惊异不已，其中比较有名的乃是“蒸汽链”这个蒸汽机。
巴巴恩所设计的蒸汽机颇为简单，只有铁制的汽筒和活塞以及活塞杆，连锅炉都没有。
他在汽筒下面放一些水，底下用火燃烧，水慢慢就沸腾而变成蒸汽，这些水蒸气就把活塞往上推。
当活塞在上升到某一程度时，挺杠就会弹入活塞杆的凹处，到了这时就把火拿掉，而汽筒内的水蒸气就会自然地因冷而凝结，汽筒内就变成真空了。可是把挺杠除掉，活塞便被强有力的大气压回汽筒底部去了。他就是将这个活塞被气压所压下去的力，运用到了汽筒方面。
巴巴恩又设想，如果将活塞用一条铁链通过一个滑轮与一个汲水装置相连，当活塞被大气压力压下去的同时，活塞向下拉动铁链，铁链另一头已经汲满了水的桶就被吊起来了。
巴巴恩用这种方法做了一个大的装置，想利用它来抽取煤矿坑道内的积水，测试的结果，机器的速度太慢，而且容易漏进空气，根本不能使用。
虽然巴巴恩发明的这个机械还不足以运用到实际生活当中，但它却是首次利用因蒸汽凝结而成的真空所制成的气压机械，为蒸汽机械的发展做出了不可磨灭的贡献。后人为了纪念这位伟大的开创者，将他制作的那个模型保存在卡塞尔博物馆里。
英国经过资本主义革命以后，社会经济发展得很快，在当时，英国矿业界最为苦恼的就是矿坑内的排水问题。
开矿的时候，在地面上挖，或者是往横的方向挖，都不成问题，但是渐渐地挖到地表下面几公尺的竖坑时，所遇到的就是排水问题。
如果没有办法把地下自然涌出来的水抽掉，无论矿工多么卖力，也无法工作。
尤其是有名的康沃尔矿山地区，地面上像蜂巢似的尽是些坑口，因为越掘越深，从坑内不断地冒出地下水来，因此时常发生矿工溺死的事情。照这样下去，这个英国所夸耀的大富矿，势必非放弃不可了。
“谁能够发明一种替代马匹来汲水的强有力的唧筒？”有人发出这种求救的信号。
为了解决矿坑内汲水的问题，无数发明家都在夜以继日地研究。在这样的情况下，汤玛斯·舍巴利终于完成了一架“实际能动的蒸汽机械”。
1650年，舍巴利出生在得朋的希尔斯顿矿山。他虽然不是学者，但是却十分好学。在受完工兵教育之后，他很快地就升到堑壕长，足以看出他的天分。
舍巴利也精于制造钟表，并曾设计了一个研磨玻璃板的机械，还发明了一艘不靠风力也能行驶的船。
舍巴利制造出蒸汽机械的灵感，也是源于一次偶然的发现。
舍巴利喜欢喝酒，有一天，他又到了自己常去的那家酒馆里喝酒，当时他喝了一瓶葡萄酒，“砰”的一声，把空瓶子给抛到火坑里去了。
“喂！给我拿点水来！”
水拿来了，舍巴利洗了洗手，一看，那个空瓶子里头还剩下的一点点葡萄酒也都蒸发了。他冷不防地把那只瓶拿起来。
“啊！好烫！”舍巴利连忙把瓶嘴浸在水里，这时，瓶内空气遇冷收缩，由于瓶外空气的压力，水就被压进瓶子里去了。
“真神奇！”
舍巴利被这个现象折服了，这个发现也成了他日后发明蒸汽机械的动机。
1698年，舍巴利的蒸汽机得到了专利。这种蒸汽机的特征是没有汽筒，也没有活塞，它比巴巴恩的机械来得优秀的地方就是具有两个锅炉。
锅炉一大一小，大的那边只加入2／3的水，加热沸腾之后，待水蒸气一满，就移动操纵柄再把它导至另一个气室里去，然后塞上活栓，这时再在气室上加入冷水，里面的水蒸气就马上凝结而形成真空，这样就自然地能够把气筒下面的地下水抽上来。
两个锅炉可以轮流使用，做同样的工作。当大锅炉里的水少下去的时候，就在小的这边加热，借蒸汽的压力，把里面的开水通过给水管，向大锅炉那边补充。
正被排水问题弄得焦头烂额的康沃尔矿区，马上装置了这种蒸汽机。果然，这和用马一桶一桶地来汲水相比较，确实进步了许多，而矿工也能下到较深的地方去工作了。
矿坑内的工作并不是实验室理想的架设，现实的操作总会有各种各样的问题，舍巴利的发明虽然好用，但是却无法解决一个最基本的问题，那就是安全问题。
为了把水提得高一点，就需要把蒸汽的压力加大，而这样一来高温度的锅炉便会由于直接受到强大压力的作用而爆炸了。
矿工们大都没有读过书，对于这样一个庞大的机械本来就是既好奇又害怕，所以一看到锅炉爆炸、热水四溅的情形，就都吓得四处逃散了。
舍巴利蒸汽机根本无法保证最基本的人身安全，自然也就宣告失败了。但是，舍巴利却为蒸汽机械的发展迈出了实质性的一步。比起巴巴恩的理论机械，他这架实际的机械更为先进。
对纽科门机的改良
在舍巴利发明的基础上，进一步研究发明出实际安全可用的蒸汽机械的人，是纽科门。
纽科门是达得玛斯镇上一家铁厂的工人，舍巴利在制造蒸汽机的时候，最感到头痛的就是缺乏熟练的工人，所以，每次遇到复杂的蒸汽机工作时，他就拿去请纽科门帮忙。
久而久之，纽科门这个原本对蒸汽机一无所知的工人也渐渐地开始对它感兴趣了。
纽科门在自己家里的庭院中做了一个模型，加以实验，遇到不懂的问题，他就去请教当地的大学问家瓦克博士。
“如果巴巴恩所设计的活塞，能够早一步考虑到真空的问题，是绝不至于失败的。”
瓦克博士的话给了纽科门很大的启示。
纽科门于是决定重新制造一台蒸汽机，他把巴巴恩和舍巴利的优点结合起来，在原理上偏向于巴巴恩，循着正确的轨道而行。
纽科门机械的特色，就是为了使气压有效地起作用，才设有活塞。这是舍巴利机所没有的特色，因此所用的蒸汽的压力，远较舍巴利机为低，所以不需要担心会爆炸的问题，也就解决了蒸汽机械最起码的安全问题。
比巴巴恩机更为优秀的是，为了使加热方面得以经济起见，才设置了锅炉。而且为了使蒸汽迅速地凝结，并不像巴巴恩那样把火移开，而是把冷水直接喷射在蒸汽上。
1712年，纽科门机最初时虽然一分钟只转动十次，但一分钟却能把550公升的水，提升到467米的高度。单是这些工作就需要50匹马，因此纽科门机可以说是一个划时代的成功。
然而这个时候的纽科门机，也有许多的不足。为了使内部的蒸汽凝结，在汽筒的一边喷射冷水，但一定要配合其凝结的时间，不然，冷水一碰到锅炉，就大大地损失了热量，动作也因此缓慢起来。
纽科门曾经改装了一下蒸汽机械，用冷水整个包住汽筒的周围，可是冷水一下子就热起来，总归是不方便。
纽科门不断地尝试改进，在一个偶然的机会，让他寻找到了改进机器的方法。
一开始，纽科门为了不使空气从活塞的周围进入汽筒内，总是用布或熟皮小心地塞在活塞上。这是一件煞费苦心的事，而活塞上面也时常积聚了一些水。
有一天，纽科门为了检查这个蒸汽机之所以不时地突然转快的原因，就详细地看了一下。原来活塞上面有个洞，水就从这个洞流到了汽筒里面去。
纽科门的脑中顿时浮起一个新的念头。
“如果使蒸汽能迅速地凝结，只要把水喷到汽筒内，不就解决问题了吗？”
于是，纽科门不再用水来包住汽筒而改为冷水喷射装置之后，这个蒸汽机的效率就大为提高了。
初期的蒸汽机，扭动蒸汽进入汽筒的活门或喷射冷水的活门这类的工作需要靠人工来操作，而且因为这种工作比较简单，所以大都由小孩子来担任。
有一个叫做亨佛利·保达的少年一直从事这种枯燥而无聊的工作，他一面听着朋友们嘻嘻哈哈玩耍的声音，一面瞧着那根上上下下不断摆动的横梁。
突然之间，他大叫一声：“啊！有了！”
保达跳了起来，并取了一个脚搭子，在横梁上系了根绳子，拴在活栓上。这样一来，活栓就不需要用手去扭动，而能够随着横梁的上下一开一闭了。
从此以后，纽科门的蒸汽机就改为自动操纵了，只要工人偶尔来巡视一下就行了。
不仅如此，向来活塞的次数每分钟不过是七八次而已，现在也增加到了十五六次。对蒸汽机的改良，这次真是取得了超过预期的效果。
纽科门的这种蒸汽机，在初期的时候使用的人并没有想象中的那么多，但是到了1733年这项发明的专利权期满之后，使用它的人快速增加，迅速蔓延到整个英格兰。
到了18世纪50年代，由于约翰斯莱顿等工程师使用了大口径的铁制汽缸，并对其他一些零件做了改进，纽科门式的蒸汽机在英国境内的应用，在数量和功率方面都有了很大的提高。
昔日的康沃尔矿山本来因为地下水的关系一度废弃，现在有了纽科门蒸汽机，又活跃了起来。
修理纽科门机模型
尽管纽科门式的蒸汽机已经在英格兰普遍使用，但是在苏格兰，似乎对于科技的反应比较慢一点，直到1750年，斯达林格雪的亚尔芬斯顿的煤矿才开始装设这种蒸汽机。
十年以后，格拉斯哥附近的煤矿才装设了第二架蒸汽机，且以“火花”这一个绰号而出名。
鲁滨逊离开格拉斯哥之前，曾经向瓦特提起自己的一个新观点，既然蒸汽机械能够被制造出来应用到实际生活之中，为什么只局限在矿坑抽水呢？难道就不能用在其他方面吗？
鲁滨逊离开之后，研究这个问题的重担，就都落在了瓦特的身上。刚好就在这个时候，瓦特获悉了格拉斯哥大学的标本室里有一架纽科门机的模型。
瓦特压抑住内心的兴奋跑到格拉斯哥大学，找到了负责标本管理的布莱克教授。
“你好，布莱克教授，我听鲁滨逊说您这里有纽科门蒸汽机的模型，是吗？”
“有是有的，不过大部分都损坏了！”
“损坏了也没有关系，给我看一下就行了。”
“好吧！反正也已经损坏了，不过瓦特先生您是出了名的无所不能，也请你修理一下吧！”
“好的，那么，请允许我把它带回去研究吧！”
瓦特就把这个模型带回店铺去了，这是他第一次看到纽科门机的模型。
这个模型的锅炉较普通的开水壶还得小一点，汽筒的直径不过只有018米，长05米而已，简直像玩具一样。
但是其中却藏有他即将开始研究的所有东西。
怀着激动的心情，瓦特马上把模型机械拆开。这是他一贯的做法，直到领会了它的构造或操纵方法之后，才将损坏的地方完全修好，再好好地装配起来。
瓦特迫不及待地生起了火，把火放在锅炉底下，想转动模型看看效果。
水一开就冒出许多蒸汽来，扭动活门，蒸汽就进入那个小汽简内，咕隆咕隆地开始转动了起来。
“啊！动了！动了！”
看到模型转动了，瓦特很开心，但是奇怪的是活塞只动了三四下，就突然停止了。
“怎么回事？”瓦特又重复地试验了一下，但结果还是一样。
三次、四次、五次，做了好几次，活塞仍然半途停了下来。
“奇怪！什么缘故呢？”
实验似乎遇到了瓶颈，瓦特将手里的实验暂时放下，他立刻到图书馆去翻查书本，想要从书中寻找到答案。
遗憾的是，书本中并没有关于这种现象或者类似情景的描述，也就是说，瓦特除了再进行大量重复的实验之外，没有其他办法。
瓦特又把模型机械的各部分重新检查了一番，在经过好几次同样的实验之后，终于发现了问题出在什么地方。
原来纽科门式汽筒应该是铁制的，但是模型却是用黄铜制造的，铁和铜的物理性质并不相同，对于热力的消耗不一样，加热和冷却速度也不同。
但是根本上，汽筒的大小和锅炉成正比，假如相差得太远，当然活塞只动了几下，就会因没有蒸汽的关系而停止了。
照理说，模型的各部分都是按照实物用缩尺量好造成的，为什么会有这种矛盾的现象？
“会不会是缩尺量错了呢？”
瓦特首先怀疑模型与实物之间的原始比例。
假使它是1／3的缩尺，虽然长度为1／3，可是面积就变为1／9，容积却变为1／27了。
但是这个模型，好像并没有依据1／3的缩尺来做样子。
如果是1／10的缩尺，长当为1／10，面积也就为实物的1／100，容积则为1／1000。
所以说，活塞的长度如果是实物的1／10，加热面积或汽筒的露出面积就为实物的1／100，锅炉的容积则为实物的1／1000了。
这只是其中的一个问题，另外，更为重要的问题是，无法使机器顺利转动的原因是汽筒的温度问题。
蒸汽一遇到冷的物体就立刻凝结起来，所以，最初把蒸汽从锅炉输送到汽筒里去的时候，为了不使蒸汽无谓地凝结，所以汽筒就必须保持在沸点，即100摄氏度以上。
可是要想把满汽筒的蒸汽凝结，使之形成真空，则又得把汽筒的温度下降到常温，也就是15摄氏度以下了。
在汽筒内喷射冷水，目的就是为了促使温度迅速下降，使蒸汽早点凝结。也就是汽筒必须不断地被加热和冷却。
可是问题却在于一旦冷却了汽筒的温度，要想把它再升高到沸点，势必非要消耗掉大量的蒸汽不可。
发现纽科门机的缺陷
巴巴恩是一位学者，但在技术方面却一点也不在行，这是发明家巴巴恩的弱点。
舍巴利和纽科门则不同，他们不是学者，但却有着技术家的优异本领。他们仅凭灵活的双手或思考，从事于蒸汽机械的改良，因此，他们的发明在到达某一点时就停止了，无法做进一步的研究。
可是瓦特却是身兼学问和技术二者的真正发明家。他对于纽科门机的构造和作用，始终抱着一种严谨的态度去研究，结果他发现了它的缺点。
“到底需要消耗多少的蒸汽呢？”
瓦特打算将汽筒在一冷一热之间所消耗的蒸汽的量，用数字来计算出来，为此，他找到了迪克博士，希望能够寻求到他的帮助。
“可是，要怎样才能计算出来呢？”
迪克博士听到瓦特的计划之后这样问。
瓦特自己动手做了一个带有刻度的汽筒，能让人一目了然地看清楚水量，同时汽筒上也标示了数字，并且在输送蒸汽的管子上装了一个阀门，可以根据汽筒里蒸汽的多少决定什么时候关闭阀门。
瓦特为了使自己的实验能够精确起见，对于所使用的器械，凡不是自己亲手做的东西，他都一概摒弃不用。
作为一个卓越的技术家，瓦特是不大相信别人所制造的器具的。
“我决定多做几次实验看看，我觉得这里面会有一些共同的东西存在，只是一时间还搞不明白。为此，我还专门做了一批工具。”瓦特指着那个刻有刻度的锅炉说道。
第一次的实验完毕之后，问题就接踵而来，一经研究就会引来许多的疑问，瓦特专心致志地一次又一次地继续实验下去。
每当实验有点进展时，他就把结果详细地写成报告，连同下次的研究计划，一并拿去和迪克博士商量。
自从承办纽科门机模型修理以来，瓦特简直变了一个人，从前为了赚钱拼命工作的瓦特开始把店里的事情，全部委托给和他共同经营的克莱格了。
而他本人只要有空，就跑到店铺里去，专注地埋头研究。
那个专注于科学研究的瓦特终于又回来了！
一天，迪克博士来到瓦特的店里，看到瓦特还在工作台上，继续他的实验。
昼短夜长的冬天，还不到三点钟，室内就已开始暗了下来。
瓦特一见迪克博士来了，马上从工作服的口袋里拿出一张小纸条，一声不响地递给博士，然后又继续他的实验工作。
迪克默契地接过纸条，站在窗边阅读起来。
不久，瓦特的实验告一个段落了，他站起身来，疲劳地问道：
“你看怎么样？”
“理论上行得通，可以试试看。”
迪克博士一边看瓦特的计划书，一边认可地点点头。
对于丈夫专心研究，玛戈蕾特很是心疼，但是既然瓦特已经作出了选择，她也只能选择支持。说到底，她还是一个传统的女人。
“先生，你好呀！”
玛戈蕾特端着茶点走进了房间，把烛台上的蜡烛点燃，一下子，明亮的烛光照遍了排列着的用具和装置。
刻有刻度的锅炉，显现出美丽的黄铜色，连刻在玻璃容器上的细小量标也历历可见，让人一目了然地看得清楚水的分量，把蒸汽输送到容器里的管子上面的活栓，可借着挂在一旁的寒暑表和容器上所标示的数字，适当地加以关闭。
玛戈蕾特把茶放下就退了出去，他们两个人又继续热心地互相讨论有关发明的事情。
不一会儿，迪克博士站了起来，并且从口袋里拿出一个纸包，放在工作台上。
“谢谢博士！”
瓦特轻轻地拿起那个纸包，塞在自己的口袋里。迪克博士常在瓦特实验费不够时，替他设法周转点来。
瓦特的实验就在这种情况之下，持续不断地进展着。
首先，他对于水在不同的压力之下达到沸点时所需的热量做了各种实验。然后，计算定量的水所化成的蒸汽体积，确定了在标准大气压力之下蒸汽体积约为水的1800倍，这个数字在现在来说也还很正确。
此外，对于纽科门机方面，他实地地计算出活塞在上下移动时所需的蒸汽数量，再和填满汽筒所需的蒸汽容积相比较，结果，发现了实际进入汽筒的蒸汽量竟比汽筒的容积多达4倍以上。
也就是说，这种纽科门机，约有3／4的蒸汽，在提高冷却了的汽筒温度时完全给浪费掉了。
如果不去掉这种浪费，是绝不能造出效率更好、马力更强的机械来的。
有人提出使用铁制汽缸，但是德国的古列斯就坚决反对使用铁制汽缸来取代最初的黄铜汽缸。他振振有词地辩解道：“薄壁的黄铜汽缸比起传热慢且笨重的铁制汽缸要迅速得多。因此，使用铁制汽缸是倒退了一步，这就使得发动机的效率降低了。”
即便如此，铁制汽缸还是成功了。因为一些技术上的原因，用铁铸造的汽缸要比用铜制造的汽缸大很多，这就使得制造那些能从深处抽水并具有大功率的发动机成为可能。
对于那些煤矿主们来说，只要发动机能够具有更大的功率，能够把水从矿井中抽取干净，就可以了，至于效率的高低，他们并不关心。
烈火中产生的蒸汽机
瓦特是一个严谨的人，为了研究出如何解决这笔浪费掉的蒸汽的问题，他通常一头埋进工作台，就忘记一切，别说是吃饭，有一次甚至连发生了火灾他都丝毫没有察觉。
事情是这样的，那年冬天的一个夜晚，瓦特正埋头于他的蒸汽机研究。
“着火啦！”
“快跑啊！着火啦！”
“火烧起来啦！”
“快跑！”
宁静的夜晚，忽然之间火势大起，街头上有人这样惊叫。只见浓烟四布，随着一阵风，“轰”地冒出一道火焰来。
瓦特家的隔壁着火了！
风势越来越大，附近成了一片火海，在这火焰中，赶来救火的消防队员的身影忽隐忽现。
邻近的居民大都已经逃离，唯独瓦特的房间里静悄悄，没有一点声音。
“奇怪！瓦特先生，太危险了！”
有一个消防员放心不下，飞快地跑进瓦特的家里，一看之下，不禁倒退了几步。
怎么回事？
浓烟不断地从窗外吹了进来，模模糊糊地只见一个男人静静地低头坐在桌子前，嘴里一边不知在嘟囔些什么，一边不停地挥动着手里的笔。
“啊！瓦特先生！瓦特先生！危险！”消防员大声地呼喊着。
瓦特这才把头抬起来，问道：“有什么事吗？”
“火灾！发生火灾了！快点离开！”
瓦特这时才好像有了感觉似的，朝窗口下面望了望，外面尽是红红的火焰。
“哦！火灾！好像是火灾呢！”
“不要再耽误啊！不然可就危险了，快逃吧！快点！”
瓦特恋恋不舍得看着桌子上的那些制图，他还是坐在椅子上一动不动。这些都是他认真推算的结果，没有得出全部的结果之前，他实在舍不得半途而废。
消防员不得已，便把瓦特强拉起来，并把他推到院子里。
这时的瓦特似乎毫无知觉，倚在院子里的大树旁，仍旧陷于沉思中。
“蒸汽是水的变形，水也就是蒸汽的变形。”瓦特喃喃自语地望着自己的脚。
地上有许多消防队员所弃置的一些软水管，横七竖八地像蛇那样乱堆在地上，而水龙头所喷出来的那许多水柱，直把紧迫而来的火焰，喷得四下飞散。
这些瓦特都一一看在眼里，忽然大声叫了起来：“哦！就是这个，就是这个！”
瓦特为了研究蒸汽机，甚至顾不得火灾的危险，真是一件不可思议的事情！
那个时候，瓦特所想的其实就是“潜热”这个问题。而直到那次的火灾，瓦特才豁然开朗，渐渐地摸到了一点头绪。
瓦特发现纽科门蒸汽机会消耗的蒸汽是如此之多，以至于超出了使用那只小锅炉的能力，而一次只能完成几个冲程。他决心要找出这种现象的原因，而他解决这个问题的方式与前人相比，则要根本得多、科学得多。
在此之前，德莎古列斯等人并没有对为何会消耗如此之多的蒸汽的问题给瓦特提供过完整的答案，但是瓦特意识到，要解决这个问题，必须要从已知的常数中确定某些测量的基础。
瓦特重新做了一次实验，他用一只水壶，从壶嘴上接一只管子，通到一个带有刻度的盛有冷水的烧瓶里。然后，他把水壶的水烧开，直到烧瓶里的水温度达到沸点，此刻就再也没有一点蒸汽会凝结了。
瓦特注意到烧瓶里的水已经增加了1／6，这便是蒸汽凝结出来的水。瓦特由此作出了一个正确的判断，如果把水变成蒸汽，那么水达到沸点的时候，它就比本身的体积增加了6倍。
然后，瓦特又把这一结果转化成温度的形式，他的做法是把1克水从零摄氏度提高到100摄氏度所需要的热量，作为100个热量单位。
实验开始的时候，烧瓶里的冷水温度是11摄氏度，因此，理论上来说，如果要把这1克水提高到100摄氏度，就需要89个热量单位。
然而，实验结果却表明，从水壶中出来的蒸汽，能够使等量水的温度达到沸点，并使其体积增加6倍，结果其所消耗的热量单位为534个。
基于好奇，瓦特曾把这件事情向迪克博士提起，想不到迪克博士竟是这方面的专家。
“这是我在1671年发现，而早已发表了的‘潜热’现象。”
“潜热？”
“是的，在一会儿使水结冰、一会儿使水沸腾的情况下，可使温度不变而仍能吸收热。这种现象我称之为‘潜热’。这种存在于蒸汽内的热，在汽筒内也是有作用的。”看见瓦特对于这个概念不是很明白，迪克博士耐心地解释。
“我知道了，如果在汽筒内喷射少量的冷水，这些水原是为了促使蒸汽凝结的，却往往被气化了，这就是蒸汽的一种潜热作用吧！”
这样一来，也可以说是一种偶然的巧合，瓦特把迪克博士的潜热，由实验而确定了。
这种潜热的作用，更加暴露了纽科门机的缺点。要想使喷射于汽筒内的冷水不至于被气化，除了增加冷水的量之外，别无他法。
可是冷水喷射过多，汽筒温度随之降低，要想再升高到沸点时，则又需相当的时间，非浪费掉许多的蒸汽不可。为了缓和这种矛盾，技术家们也只有在水的分量上适当地调节而已。
像这种耗费大量的蒸汽而需要许多燃料的纽科门机，对使用者来说是太不经济了，而在机械技术方面来说，它也有许多不合理的地方。
对于这种动作不灵活、浪费又多的机械，实在再也无法被人接受了。
瓦特把这架纽科门机模型修理好之后，又把它送回格拉斯哥大学的标本室。此后一年半的时间，他一直从事于研究工作，他决心研究制造出一部新的蒸汽机来。
突如其来的灵感
1765年5月一个晴朗的星期日下午。
从教堂做完礼拜回来后，瓦特和妻子两个人简单地用过午饭后，瓦特说：
“亲爱的，我们出去散散步吧！”
“这可真是个不错的建议。我们好久都没有这样散散步了！”
妻子开心地说。
这是瓦特从少年时代以来养成的一种习惯，每当他要思考着什么的时候，马上从家里跑出去，在故乡格里诺克的森林中踱来踱去，一直到日落西山才回家。
对于因为在室内工作而感到身心疲劳的人来说，没有什么比去呼吸来自户外的新鲜空气更好的事情了。
更何况，今天又是星期日，必须严守安息日的规矩，即使是待在家里也不能够工作。
“今天天气也不错呢！”妻子玛戈蕾特面带笑容地回答。
对于一个传统的女人来说，没有什么比丈夫更加重要的事情了。瓦特最近一段时间常常是一个人待在工作台上一动不动，今天他提出要出去走走是多么难得啊，作为妻子的玛戈蕾特自然是满心欢喜地答应了。
晴朗的天空飘浮着朵朵白云，温暖的阳光普照着大地，一打开窗户，那种5月特有的和风就一阵阵吹进屋里来。
瓦特相信，只要再稍微努力一点，再多做几次实验，一种新的发明必将到来。
瓦特很清楚这点，但是他无法冲破这最后的难关。
已经有好几天了，瓦特总是坐在工作台前面，连实验也懒得去做。有时他坐在业已停止转动了的机械前面，静静地沉思，然后站起来，嘴里嘟囔着，在房间里走来走去。
即便是迪克博士来访，瓦特也没表现出极大的热情开心地畅谈一会儿。他们通常是在交谈了三言两语之后，瓦特就又孤零零地一个人去沉思了。
除了沉思以外，瓦特想不出其他更好的解决方法。
可是，严酷的现实已经不容许他再这样想下去了，因为困苦的生活正在紧逼而来。
瓦特之所以能没有后顾之忧地做他的实验，是因为有克莱格在帮他照顾店里的生意。
但是现在，克莱格竟突然死去了。这大大地出乎瓦特的意料。没有了克莱格，那么店面的生意就全部落在瓦特的肩上了。
对于生来就有学者气质的瓦特来说，没有比管理钱财出入这件事更感到棘手的了。克莱格一死，商店的经营便构成瓦特的重大负担。
不仅如此，连克莱格生前私下向他人所借的为数不算小的借款，也都得由瓦特来偿还。
更何况，瓦特为了研究蒸汽机，向迪克博士挪借的钱，已经达到近千镑的数额了。
为了赚点钱周转一下拮据的生活，也为了调整一下在研发蒸汽机时所接连受到的挫折，瓦特就在这个时候发明了透视器。
透视器的原理和结构并不复杂，它只是把原原本本的实物透视图，照样映在写生板上的一种装置而已。然而透视器却极有市场，颇受好评，甚至有远自海外来的订单。
透视器的出现稍微缓解了一下瓦特的困难生活，但是却没有办法补救瓦特那已经没落了的数学仪器店。
一边是日益困苦的生活，一边是阻拦在最后一步的发明难关，这个时候的瓦特，又一次陷入了两难的境地。
对于瓦特来说，一星期当中只有在星期日下午的片刻时间，他才得以舒缓一口气，轻松一下。所以瓦特常常利用星期日的下午到户外散步。
他尽可能地往行人稀少的路上走，因为是星期日，到处都显得格外的寂静。
虽然在缓慢地散步，但是瓦特的脑子里却一直被一个问题所占据。
“汽筒需要蒸汽时就加热，要使它凝结时就加以冷却，冷却时尽可能使用大量的水，反之，加热时就尽可能用少量的水。”
在这几天当中，瓦特无论是睡觉、吃饭或工作的时候，都不停地在思考着这个同样的问题。
安息日这一天，虽然禁止了所有的工作，但却未禁止人们用脑思考，这点对于瓦特来说，无疑是一大幸运。
从大街到小巷，从广场到大厦，瓦特足足走了差不多有一个多钟头。
“要使汽筒不必一冷一热地改变温度，就可以加快速度，并且不浪费蒸汽了！”
长期实验的结果，归纳起来就是这么一句话，而剩下来的就是技术问题了。
瓦特无意中把头一抬，这时映入他眼帘的是一片绿油油的草地。
“美丽极了！”
5月柔和的阳光，普照在那片草地上，给人一种暖洋洋的舒适感。瓦特在一张长椅上坐了下来，闭上眼睛，托住下巴静静地养神，这时就好像在做白日梦似的，有一种恍惚的感觉。
这个时候，“热量和凝结”的问题，在瓦特的脑中悄然地消失了，使瓦特感到无比的舒畅。
“回家吧！”
瓦特站起来伸了一个懒腰，然后慢条斯理地走回家。他走过洗衣店，走过牧羊人所住的小屋，走过路边的小店，当他即将走过电影院的拐角时，忽然有一个念头飞进他的脑海里。
“由于蒸汽是一种具有弹性的物体。因此，凡是有真空的地方，它就无孔不入，如果在汽缸和蒸汽室之间加一个通道，蒸汽就会进入里面而冷凝，这样就不用冷却汽缸，纽科门机的问题不就迎刃而解了吗？”
想不到这个无意中冒出的念头，就把他在一年当中想了又想的问题完全解决了。
蒸汽因为具有推动力，所以能够冲入真空的容器里。要是把真空的容器附在汽筒上，蒸汽经过汽筒后就必定会进入那个容器里去，那么，蒸汽就可以在那个容器里凝结，而不必在汽筒中凝结。
也就是说，为了蒸汽的凝结，只要另外再做一个凝结器连接在汽筒上就行了，这样一来，蒸汽就在那里凝结，而不需要再把汽筒冷却，汽筒就始终是真空的了。
各种不同的工作，分别在不同的容器内进行，汽筒就可一直保持热度，凝结器就永远使它冷却下去，这样一来，就连一丝蒸汽也不会浪费掉了。
瓦特的脑子像风车一样不停地旋转着、思考着。更多时候，他的大脑就像一台永远不知疲倦的机器，不断地生产出新的思想来。
可是，这个冷凝器如果采用纽科门机的方法，喷洒冷水使蒸汽凝结，而喷洒的水和凝结而成的水，以及漏进来的空气，怎样逃出去呢？
这个问题又在困扰着瓦特，经过反复的思考，他想出了两个办法。
第一个办法是，如果能够制成向下延伸一百多米长的排水管，那么水就可以从这条管道流走，而所有的空气则可以从另一个小气泵抽出。
第二个办法是，制造一个能够把水和空气同时抽走的大气泵。
瓦特的想法，正在一步一步地接近成功的边缘。
分离凝结器的重大构思
从牧羊人住的小屋子到高尔夫球大厦的一段短短的路程当中，瓦特得到了一个结论，那就是在汽筒之外再做一个凝结器。
说起来这是多么简单的事啊！在一次午后惬意的散步中，就得出了这个发明。
瓦特后来曾经谦逊地表示：“如果说我有什么过人的地方，那就是得助于一种偶然，和看透人家所不注意的事物而已。”
其实，把这个发现当作是一种偶然的事是不对的，这是瓦特多年来刻苦研究所得来的成就。分离凝结器这种东西的构想，是经过了长时期的研究所达到的最后结果。
瓦特的这一重大构思完成了，他急于着手发挥，跃跃欲试，满脑子都是凝结器的想法，就连自己到底是怎样回到家的，他都搞不清楚。
“你回来了！”
当妻子玛戈蕾特一看到这位和出去的时候完全两样、满面春风的丈夫，突然推开房门进来时，她不觉睁大了眼睛这样问他。
“嗯！”
瓦特只答应了一声，然后他就在这个狭小的家中，从房间走到饭厅，再从饭厅走到门口，来回不停地踱来踱去。
脑子里面早已形成新机械的构思了，他忍不住就想要动手制作。可是今天是星期日，照例是禁止工作的。
“咯、咯、咯”，踏在地板上的脚步声，和他在脑中所装配的蒸汽机互相配合似的，已经开始转动起来了。
第二天一大早，天才蒙蒙亮，瓦特就迫不及待地跑到他大学朋友的家里。
“你家里是不是有一个大的黄铜制注水器？”
“哦，有的。”
“能不能暂时借用一下？”
“好的，你拿去吧！反正是没有用的东西。可是，瓦特先生，你拿它干什么呢？”
瓦特微笑着说：“我想制造一个新的蒸汽机模型！”
瓦特向他道了声谢谢，就把那个黄铜制注水器带回家去，然后马上就把那个注水器改制为汽筒。
瓦特最初的蒸汽机模型是这样的：
一个汽筒，汽筒里面有一个活塞，活塞最下面，有一个吊东西的钩子。
汽筒通过管子与一个小锅炉相接，蒸汽沿管子进入环形的汽筒内，汽筒因此能保持很高的温度。
汽筒的旁边接着一个冷凝器，冷凝器顶上有一个可以排气的阀门，下面有一个排水的小管子。
小锅炉里产生的蒸汽顺着管子进入汽筒，汽筒里的空气就被压进冷凝器，随着蒸汽越来越多，冷凝器里的空气也从顶上的阀门被压出，这时冷凝器和汽筒都充满了蒸汽。
这时冷凝器被冷水制冷，里面的蒸汽凝成水，通过小管子不断挤出。
与之相连的汽筒内的蒸汽就不断地涌过来被凝结，汽筒成了真空。
活塞就被空气向上压，不断上升，活塞的钩子上所吊的东西就给吊起来了。
这个装置比纽科门机先进了许多，它能充分地使蒸汽进入到小管子里凝结，由于不浪费蒸汽，效率大大提高了。
“不错！不错！”瓦特高兴得拍起手来。
瓦特所设想的那个原理，经过这次实地的实验已得到证实了。
可是使凝结器冷却的水槽中的水，很快地就热了起来，因此活塞只动了三四下就突然停止了。瓦特便把那些消耗掉的蒸汽量和吊起的重量计算一下，知道了这种发明完全成功了。
然后，瓦特又造了一个汽筒直径大点的模型，对于蒸汽机方面又加以大大的改良。
瓦特发觉，当活塞下降时，空气也就随之进入汽简内，汽筒于是就冷却下来，这时要想再提高温度，就得消耗一些无谓的蒸汽了，于是必须在活塞的上面紧密地加上一个盖子，改用蒸汽充入活塞的周围。
于是他必须在活塞的上面紧密地加上一个盖子，改用蒸汽充入活塞的周围。由于这种改良，蒸汽就不会浪费了。
这项新的装置，最重要的地方在于不让空气跑进汽筒内。为了防止这种现象的发生，瓦特才考虑到设计一个包住这个汽筒的第二汽筒，将蒸汽充满两个汽筒之间，完全用蒸汽来推动活塞上升。
也就是说，瓦特要将以往所利用的大气压力改为蒸汽，使过去的气压机械一变而为真正的蒸汽机械。
这又是一个新的飞跃。
寻求发明的资金支持
在设想到现实之间，有着漫长而艰险的道路，瓦特经过无数次的科学实验后，极力想寻求一位既有商业头脑又有经济实力的人合作，把他的蒸汽机推向市场。
如果说“科学”是发明之母，那么“资本”就应该是发明之父了。
在发明期间，瓦特也和其他的发明家一样，碰到了许多的困难和挫折，但是他并不气馁，因为他深深知道，那新蒸汽机将是个伟大而有用的发明。
可是，像他那样不屈不挠的人，也有一种无可奈何的困难，那就是缺少完成蒸汽机械所需的庞大资本。
瓦特在数学仪器上所赚的钱都用光了，此外向迪克博士所借的钱也有1000镑了，可是瓦特的蒸汽机械还没有完全成功。为了新装置的实验，还得用上一笔庞大的费用，这笔钱叫谁出呢？
因经营烟叶而致富的巨商们，虽然有的是钱，但对蒸汽器械完全不感兴趣，而其他的制造业者又没有雄厚的资本。
如果没有资本家撑腰，实验就无法再进行下去了！
有一天，迪克博士对瓦特说：“对于你的发明，只要是我能力做得到的，绝对给予援助。可惜的是，我的资本已经不济了。”
实际上，撇开利的方面来说，瓦特对这位始终给予援助，期望这个伟大的发明能够完成的迪克博士，已经是非常感激了。
“我只觉得对你感到不好意思。”瓦特感激而歉疚地说。
“这样吧！你认识不认识罗博克博士？”迪克博士打断了瓦特的话问。
“哦！就是那位有名的化学学者。”瓦特说。
“是的。我跟他很熟，他是一个了不起的实业家，慷慨而且不畏困难。我想，作为你发明的支持者，没有比他更适合的人了！”迪克博士兴奋地说。
罗博克是加伦铁工厂的创始人，有着雄厚的资本。那个时候，他曾在巴拉斯特纳斯附近从事煤矿事业，所以非常关心矿坑内的排水问题。
这是一个多么难得的机会！
由于迪克博士的介绍，瓦特开始和罗博克互相通信。1765年的9月，罗博克曾来信，邀请瓦特和迪克博士一起到他所住的地方去小住几日，共同研讨有关蒸汽机的问题。
这时候，瓦特因为仪器店的关系，一时无法前往，因而不得不把引擎详图给罗博克博士。
事实上，瓦特为了使这位新的支持者了解自己的发明，已经尽了最大的努力了。而罗博克的态度，却始终迟疑不决。
最使瓦特感到苦恼的，就是过去以及将来的蒸汽机实验费如何筹措这个实际问题。但是罗博克博士对于这点，却迟迟未将具体的方案寄来。
瓦特可以说是全神贯注在这种新的机械上，他的脑子里面不断地产生出新的构想来。可是，该怎样着手才好呢？就在这个时候，有人呼喊：
“瓦特先生！”
原来是鲁滨逊回来了，他依然是以前那副无忧无虑的样子。瓦特和鲁滨逊两人久别重逢，应该有很多话要说才是，可是，瓦特只是瞟了一下这位久别的鲁滨逊的脸。
“哦！你回来了。”
说着，他就自顾自把放在膝盖上的那小铁箱频频摆弄起来。但鲁滨逊对于这个是毫不介意的，拉了把椅子凑近过来，开始滔滔不绝地说：“瓦特先生！我这次差不多算是跑遍了全世界，我在伦敦的制造厂所看到的蒸汽机械……”
瓦特耐着性子听了一会儿之后，就突然放下了手中的工作，看了鲁滨逊一眼，说：“鲁滨逊先生，关于蒸汽机械的事，你可以不用再担心了，我现在正在制造一种不浪费蒸汽的新蒸汽机呢！”
鲁滨逊吃惊地把视线投在瓦特膝上的那个小铁箱上！
“哦？就是那个吗？不过我所看到的却和这个不一样呢！”然后鲁滨逊便对瓦特发明的始末，开始询问起来。
可是，瓦特却一声不响地把那个铁箱收藏在工作台的下面，缄口不语，整个儿精神都贯注在他所发明的分离凝结器的完成上。
瓦特打算一口气完成这个发明。
这种分离凝结器，的确是一种奇妙的设想，瓦特为了制造实际上能转动的模型蒸汽机，便在金格街口的牛肉市场内借用了一间旧仓库，就在那里着手制造。
瓦特的发明能否成功，还系于今后的实验。最要紧的就是制造一个大的机械，使它正式转动起来。光是机械本身，就需要一大笔费用，其他琐琐碎碎的生活费以及申请专利的费用，又能从哪里筹措呢？
遇到挫折并不气馁
自从瓦特热衷蒸汽机的发明以来，就不再关心器具店方面的事情，到了共同经营的克莱格一死，器具店就彻底地一蹶不振了。虽然后来瓦特发明了一个透视器挽救了一时，但是终究难以阻挡它的颓势。
此时，一边是自己辛苦的研究，眼看就有了结果但是却因为缺乏一笔强有力的资金支持而悬而待决；另一边，却是家庭生活的日益窘迫，来自于妻子和孩子的哭声让瓦特面临着最痛苦的抉择。
有一天，当迪克博士再一次来到瓦特店面的时候，看到瓦特正在整理店铺。
“瓦特先生。你这是在做什么？”
“迪克博士！我想再把店务整理一下，做个测量师！”
“但是蒸汽机方面的工作呢？”
“假使做得到的话，蒸汽机工作当然还是继续做下去。但是生活都成问题，还能谈到其他的事情吗？”
瓦特这样一说，迪克博士也没话好说。瓦特终于把器具店重整旗鼓做起来。
幸而，测量师这种新的职业，生意倒还不错。瓦特有充分的测量知识，只要能刻苦耐劳就行了。
1768年，罗博克终于信任了瓦特的发明，寄来了一份合作的具体方案。
依照罗博克的方案，瓦特的1000镑借款和申请专利的费用，以及此后的实验费全都由罗博克来负担，但在取得专利权之后，2／3的权利要归罗博克所有。
经过漫长时间的等待，瓦特终于和罗博克确定了合作关系。
由于和罗博克订了契约的关系，瓦特高兴得马上着手制造汽筒直径25寸的大模型。
“这样准没有问题，马上去申请专利吧！”
瓦特就在那年的8月，到伦敦去申请专利。
之后，到了1769年的年初，瓦特的蒸汽机的专利才被批准下来。
那时瓦特已经33岁了，从最初开始实验起，足足费了将近5年的漫长岁月。这5年间，瓦特忍受经济上的压力，承担着生活上的困苦，碰到了许多困难和挫折，但是他并不气馁，因为他深深地知道，这种新机器将是伟大而有用的发明。
于是，瓦特开始准备这种新专利的试验蒸汽机的制造工作，在没有完成之前的一段时间，决定在基纳依尔的一所大房子里制造。那是罗博克的房子，位于山谷中的小河边，用水方便，而且不被人注意。
材料方面，一部分从格拉斯哥的瓦特工作室运来，另一部分则从加伦铁工厂运来。
可是，由于工人技术不熟练的缘故，工作进行得非常缓慢。甚至当瓦特有事不得不出去的时候，那些工人们便感到不知所措，只有呆呆地站在那里。
到了快要完成的时候，瓦特更是担心，每天晚上往往无法成眠。对他来说，恐惧远较希望来得大。
1769年9月，花了6个月的时间，瓦特全力以赴，好不容易才把第一台机器完成了。但瓦特的第一台蒸汽机并不成功。
凝结器的作用不大好，加伦铁工厂所造的汽筒，也因铸造不良，根本就不能使用。最大的困难在于保持活塞的紧密，瓦特把软木、油布、麻布、旧帽子、牛皮纸，统统用来包扎，但是蒸汽照样漏出来，那些办法一点用处都没有。
瓦特耗费自己全部的心血，但是面对着完全失败的第一台蒸汽机，他一时之间心灰意冷，甚至产生了想要放弃发明蒸汽机的想法。
我是多么的灰心，好像要死去似的痛苦。这些，我想你是无法想象得到的。
如果我有比较充裕的资本的话，也不至于会遭到这种失败。不过，由于我的计划，使得他人受到损失，在我来说，也实在是过意不去。我想我还是死了的好。
瓦特在给好友鲁滨逊的信件中，把他的痛苦毫无保留地说了出来。从这封信的字里行间能够看得出来，当时的瓦特确实遭到了巨大的打击。
好在瓦特拥有一个非常好的朋友，鲁滨逊在瓦特最困难的时候给予他最温暖的帮助。
鲁滨逊在写给瓦特的信中安慰他道：
这次的失败，过错并不在于你的发明，这完全归咎于工厂的制造技术太差了的缘故。只要有可靠的技术好的工人，一定会成功的。
有了鲁滨逊的安慰打气。瓦特这才鼓起了勇气，打算重新开始，一定要发明出一台成功的蒸汽机。
但是事情的发展总是这样的一波三折，当瓦特重新站起来的时候，他的合作伙伴却倒下去了。
瓦特研究蒸汽机的投资商罗博克先生就在这个紧急的关口因为事业的全盘失败，无力再对瓦特进行资金支持了。
因为罗博克投资在煤矿上的钱，除了自己的财产之外，还有许多亲戚朋友们的钱，而现在生意失败之后，他的经济状况就非常地糟糕了，因此，罗博克就不能履行所订的契约再替瓦特出资本了。
没有办法，瓦特只好向亲密的朋友迪克博士借钱，并继续工作下去。
瓦特在研究蒸汽机械期间，他还从事其他方面的研究和发明呢！
譬如他设计了一种使烟囱里的烟完全滤净的装置。此外又发明了精确的距离计，并且改良了测量用水准器。他在普罗米洛陶器工厂，从事陶器制造的实验，也参与了碱业工业上的海盐分析实验。
后来，又发明了测量用的棱形测微计，同时又制造了一种新的反射镜象限仪，改良晴雨计和温度计。但是，这种多方面的研究或发明，在金钱上根本就得不到什么报酬。
瓦特有一位叫做哈顿的朋友，在贺年卡里这样写道：
恭贺新年！谨以此卡祝福你幸福、快乐，但是我希望你不要再从事什么新发明了。
在这个只重报酬不问工作的社会里，发明是一件吃力不讨好的事。
因为缺乏资金上的支持，瓦特的研究陷入了一个低谷。而这个时候他的孩子已经到了上学的年龄，瓦特不得不重新打起精神，寻找一份工作养家糊口。
为了生活而努力奋斗
长期从事于没有报酬工作的瓦特，现在的生活就更加艰难了。
瓦特辛苦的研究和创造换来的那些小小的发明，实际上并没有给他带来一丝一毫的经济收入，唯一给他增加的却是做各种实验所支付的债款。
摆在瓦特面前最重要的任务就是养家。这一家大大小小的吃喝是需要经济能力来维系的。
瓦特深思着，他觉得自己唯一可走的路，还是当一个测量技师。
1770年4月，瓦特为了进行蒸汽机的试验，正想到基纳依尔去的时候，格拉斯哥有新的工作任务下达了。
“以前申请的蒙克兰特运河的许可已经批准下来了，工程马上就要进行，能不能前来担任监督呢？”
如果瓦特接受并承诺了这项工作，那么，就意味着他必须将蒸汽机这项工作彻底放弃，他感到前所未有的困惑。
瓦特想，如果轻易就拒绝这个差事，真不知道还什么时候再有这种工作了。
“只要对蒸汽机的完成有把握，根本就不必从事这种土木工程。可是我有家庭负担。”
在发明与家庭责任中不断地反复选择之后，瓦特终于正式地接受了年俸100镑的运河工程技师的职务。
这样一来，瓦特一家人才不致陷于挨饿的地步。可是，土木技师这种粗重的工作，毕竟是不大适合他的。
蒙克兰特运河的工程不大，因此无论什么测量师、监督、技师、会计等，一切都得由他一个人包办，而且还得管理那些工人。
要是像以前那样光是测量土地倒也还好，现在的情况是，无论支付大群工人的工钱，还是一切工程费的契约和结算，统统得由瓦特一个人来承办，这么繁重的工作实在是令人受不了。即使这样，瓦特还是付出了很大的努力和心血，忍耐了一年多的苦楚，终于完成了那个工程。
可是在这期间，瓦特根本没有实验蒸汽机的机会，蒸汽机的发明也就暂时停下来了。
后来，瓦特为了通航的便利，便从事克莱德河水道的测量工作。
虽然政府过了几年后才依据他的报告而施工，但是终究使这条以出产鲜鱼有名的克莱德河，成为世界上船舶来往次数最频繁的一条航路。
此外，瓦特又测量了巴斯至古柏·安格斯间的运河，以及莱兰运河，还做了西部高原地方的一些测量工作，事情虽然很忙，但所得的报酬却很少。
为了照顾家庭，瓦特一次又一次地忙于工作，至于蒸汽机的研究发明，被他远远地放到了一边。
从1772年开始到1776年，英国被一种全国性的不景气所侵袭。
先是由伦敦开始，相继出现各行各业的破产者，而首都的这个余波又开始殃及全国各地。
在苏格兰方面，所有的民间银行业者，也差不多全都破产了。
正是因为这个经济危机的原因，本来如火如荼进行中的运河工程计划，也突告中断了。从事土木技术工作的瓦特也因此失业了，所以，他不得不再去过着在人海中随波逐流的生活。
如果事情任由这样继续发展下去，瓦特今后所能指望的恐怕也只有蒸汽机这个发明了。但是他的靠山罗博克，这个时候的情况比瓦特还要来得更惨呢！
原本惨淡经营的罗博克的事业，虽然一时还看不出任何破产的迹象，但是由于受这次全国经济恐慌的影响，他企业内部的一些问题全部都暴露出来了。
罗博克此时正面临着破产危机，他原本计划要为瓦特的蒸汽机出资金的，但他仅仅付出最初的一千镑之后，其他部分分文未付。
如果罗博克不替瓦特付清这笔钱，就意味着，这笔钱就将成为瓦特的债务。
站在瓦特的立场来说，他是可以控告罗博克违约的，但是，善良的瓦特却这样说：
“罗博克博士当初如果没有对我的发明订下合约，是不会变得那样惨的。”
瓦特同情现在一文不名的罗博克，甚至表示只要能够缓解罗博克的困境，自己受点损失也无所谓。
“若把基纳依尔那些装了一半的蒸汽机再改造一下，制成和现在坑内所使用的纽科门机同样的东西，再把它卖了，或许多少可以周转一下，暂时缓解困境。”
瓦特便设想着在这样的情况下，原先的研究已经无法继续，不如把它修改一下，整合成纽科门机出售。
罗博克也想把他所持有的三分之二的专利权，如果可能的话，都换为现钱。
但是当时英国爆发了经济危机，人人都陷入了恐慌的境地。
那些成功的企业家，对于维系自己的事业都感到异常艰难，况且蒸汽机发明是一个需要投入巨资的事业，因此瓦特连续拜访了一些社会名流，但都不约而同地遭到拒绝。
瓦特不得已，只好东拼西凑地借了些钱来还债。
但是在这个时候，又发生了一件令瓦特痛心不已的事情。
1773年的秋天，瓦特正在测量加特利安运河，天下着大雨，瓦特和工人们正在忙碌地测量着数据。
正在这个时候，一个工人冒雨跑了进来。
“先生！瓦特先生！大事不好了！”
“什么事情？”
“格拉斯哥刚才有人来说，您的夫人……您的夫人病危了。”
“什么？”
瓦特一听立即跳了起来，他不顾一切地冒着大雨赶回格拉斯哥去，当天晚上到达威廉堡，随后抵达丹巴顿。
他在那里写道：
“我必然丧妻的预感是如此的强烈、确切，以至于我无法继续往前走了。”
第二天上午，迪克博士前来接他，从他黑色的外衣和面部那近乎僵硬的表情中，瓦特已经完全不抱有任何希望了。
瓦特匆匆赶回了家，可是，走进家里的大门一看，妻子已经等不及丈夫的归来，离他而去了。
妻子的去世，是瓦特一生中所受到的最重大的打击，瓦特陷入了人生的最低谷。
玛戈蕾特曾经陪伴他长时期在贫困中挣扎，而且对于瓦特的种种不安和失望，也不时地予以安慰和鼓励。但是她却没有看到丈夫辉煌的成就，也没有享受到晚年的幸福，就独自到另一个世界去了。
1770年到1774年，这5年是瓦特一生中最黑暗的一个时期。
事业上接连遭遇的挫折，妻子的不幸离世，这一连串的打击使得瓦特在很长一段时间内都精神萎靡，一蹶不振。
他把自己关在屋子里，什么事情也不干，他忽然间觉得人生已经没有什么乐趣了！
幸好，瓦特并不是一个只会叹息而不知振作的人，从小他就是一个责任感极其强烈的人。
他想，妻子虽然去世了，但是他还有可爱的孩子，两个幼小的生命还需要他这个父亲的照料。
“假若我不能忍受这个不幸的遭遇，毫无疑问的，我的两个孩子就得在他人的同情之下讨生活了。”
瓦特比以往更热心地工作，想借此忘掉内心的悲伤。但是要使心境平静下来，是多么困难的事啊！
功夫不负有心人，瓦特的艰苦努力终于引起了一个大企业家的注意。
他是罗博克的朋友鲍尔顿。鲍尔顿接替了罗博克的位置与瓦特合作，使得瓦特终于有机会再一次制造他的蒸汽机。
找到新的合作伙伴
伯明翰向来就是英国的机械工业中心，有“欧洲的大装饰品店”之称。鲍尔顿是当时伯明翰数一数二的大工业家。
因为伯明翰在之前的一段时间内经常制造和销售一些劣质产品，所以在当时，“伯明翰制”就成为粗劣品的代名词。
鲍尔顿为了把这个污名一扫而光，对于提高制品的品质方面颇下了一番功夫。为此，他还从法国和意大利聘来了第一流的工艺家，而制造方面则雇用最精干的工人来担任。
自父亲手中接受了大量财产的鲍尔顿，本可以逍遥自在地过日子，可是他的志向并不在于继承父亲的事业，而是想创设一个可作为世界模范的优秀制造厂！
这样一来，伯明翰的基地实在太过于狭窄了，经过四处寻求，他终于在伯明翰以北约三公里的地方，发现了一块中意的土地。那个地方叫做塞荷，是一处仅能放羊的荒地。
鲍尔顿在那里建设了大规模的工厂之后，很快地就把工具、机械、工人及其他的工作人员，全部迁到这个新创立的塞荷制造厂。这里设有宽广的厂房，能够容纳一千名以上的工人。
鲍尔顿为了洗去“伯明翰制”的恶名，特地亲自跑到伦敦，临摹一些博物馆中所陈列的精品，一听到有稀罕的美术品要出卖，就不惜高价收买下来，甚至还向女王或贵族们借一些古代的烛台或花瓶等东西来参考。
在这么多的商品之中，他最热衷的是钟表类的产品。
“所有的产品，只要有优秀的机械来大量制造，就可以生产既便宜而且品质又好的东西。”
这是鲍尔顿的信条。当时独霸英国钟表市场的是法国制的钟表，鲍尔顿决心与之竞争。不久，塞荷制的漂亮钟表渐渐地为上流社会欢迎了。
不到几年的工夫，塞荷就成为英国足以自豪的一个地方了，它的名声远播海外。外国来的人士，也把它当作是英国的名胜之一，三番两次地到那儿去观光呢！
塞荷制造厂最初的主要工作是金属线细工、镶嵌细工、纽扣、钟表，以及其他装饰品的制造，另外还制造了许多的烛台、壶、煤气管等东西，销路很好。
随着制造厂迅速地发展，所需资本越来越大，相应的利息的负担也就越来越重了，可是鲍尔顿并没有放弃，而是咬牙继续支持。
“有1000名以上的工人，仰赖塞荷这个制造厂来维持生活，他们流了不少宝贵的血汗，才有今天这个组织良好的工厂。所以无论如何，我们必须排除万难，继续经营下去。”
鲍尔顿是一个负责任的老板，他的责任心感动了全部的员工，于是大家更加努力地工作。这所塞荷制造厂，终于冲破了层层的难关，逐渐发展壮大了。
作为一名成功的企业家，鲍尔顿在国内外有许多的朋友，罗博克也是其中之一。
有一天，鲍尔顿从罗博克那里听到了有关瓦特研究蒸汽机械的事情之后，马上就表示感兴趣：“哦！我真想见一见瓦特这个人呢！”
1767年夏天，瓦特因为有事要去伦敦，回来的时候，就拿着罗博克的介绍信，顺便转到塞荷去。可惜鲍尔顿不在，于是由一位在塞荷制造厂内担任顾问工作的斯毛尔博士作为向导，邀请他在工厂内详细地参观了一番。
“这样好的设备！这样好的组织！要是在这个工厂制造蒸汽机械的话……”瓦特当时就心动了，他非常羡慕这所塞荷制造厂。
翌年，为了蒸汽机的专利权，瓦特再度到伦敦去，回来时又转到伯明翰，直到这个时候他才首次会见了鲍尔顿。
也就是从那个时候开始，瓦特和鲍尔顿之间建立起了长达一辈子的深厚友情。此后的几十年中，不管发生什么事情，都不能影响到这位大发明家和这位大企业家之间的深厚友情。
“瓦特先生！你来得正好，请你宽心地在这里住下去，并请到工厂去参观一下。我还要跟你谈谈呢。”鲍尔顿高兴地说。
瓦特见到生性宽宏大度而不拘泥小节的鲍尔顿，心情感觉轻松了不少。而鲍尔顿对这位初次见面的瓦特也非常欣赏，一下子就看出他不单是个天才的发明家，而且还是个热心而谦逊的人。
从表面上来说，这两个人的性格完全不一样。
瓦特小心谨慎地从事发明工作，而又具有异乎常人的热心和耐性，但对事业却毫无把握。鲍尔顿却是一个大胆、乐天、不畏困难的人，他是一个经常抱着远大的理想、大刀阔斧实行的企业家。
就这样，两个人了解了彼此的个性之后，非但没有疏远，却反而更加深深地契合了。
瓦特在鲍尔顿的塞荷住宅，过了约两星期愉快的日子。期间，鲍尔顿曾详细地倾听了许多瓦特对于蒸汽机械的构想。
“瓦特先生！你的蒸汽机确是一种非凡的发明，如果能好好地努力下去，将来我一定尽我的力量来帮助你。”鲍尔顿这样勉励瓦特。
瓦特想：要是有鲍尔顿这样一位大企业家来参加，事情就好办多了！
“那么就请先生多多指教了。请和罗博克博士商量一下。”瓦特说完就辞别了鲍尔顿回家了。
不用说，瓦特一回到格拉斯哥就把这件事对罗博克说了。
“嗯！鲍尔顿先生是那么说的吗？”罗博克扬扬得意地说。
连鲍尔顿这样一位大企业家也那样地关心，蒸汽机械的前途必定更有希望了。同时，对这样有希望的事业，谁不想由自己来一手作出呢！
起初，罗博克同意把自己所有的2／3的专利权，分一半给鲍尔顿来共同经营，但是后来又变卦了，说道：“那么，就把英格兰中部三州的专利让给鲍尔顿先生吧！”
鲍尔顿到底肯不肯接受这个条件呢？瓦特马上把罗博克的话照实告诉了鲍尔顿。
瓦特的命运就系于鲍尔顿的回音了，他度日如年地盼望着伯明翰的来信，一个月后才接到一封回信。
但是，鲍尔顿的回复，却令瓦特感到难过，因为鲍尔顿觉得三州实在太少了。在回信中，鲍尔顿坦诚地说，他之所以援助瓦特的发明，一方面是基于他和瓦特的友情，但另一方面也是想借此赚钱。所以，他请瓦特无论如何体谅他的决定。
瓦特是多么希望鲍尔顿能参加这个事业啊！
后来，罗博克博士虽然带了新的提案，亲自跑到伯明翰，和鲍尔顿直接谈判，但是，这两位企业家的意见始终无法取得一致。
天有不测风云，人有旦夕祸福。祸福好比是连接着的绳子那样，接踵而来。
罗博克的破产一经裁定，债主们纷纷前往讨债。但是，没有一个人对于蒸汽机专利权的价值加以认定，他们都目光短浅地认为这是一种毫无前途而又难搞的事业。
所以，当鲍尔顿决定以罗博克的债务作为抵偿而取得该项权利时，其他的债权人莫不感谢地说：“谢谢！亏了您这才得以圆满解决了！”
实事求是地说，能把瓦特的发明推向成功的人，走遍全欧洲恐怕也找不出像鲍尔顿那样合适的人了。
鲍尔顿和不喜欢做生意的瓦特完全两样，他是一个大胆、热心，有无限的活力、生性就喜欢做生意的人。事实上，他是一位天才的企业家，具有敏锐的眼光，凡事只要经他过眼就绝不会有差错。
下自工厂机械的小小故障，上至欧美以及东方的市场，他都一目了然。而且在追求事业的成功上，他又有一种比什么都来得重要的忍耐力。
这样，作为一个企业家，鲍尔顿可以说是天下第一的了，但他不是一个普通的商人。虽然在他很年轻的时候，因为投身商业界而中断了学校的学业，但由于自己不断进修的关系，所以他不仅很有修养，也很有见地。
鲍尔顿只有一次感到紧张，那就是得知瓦特的好友鲁滨逊的一封来信的时候。当时鲁滨逊在俄国，他要瓦特到他那里去，并且保证会给他安排一个年薪1000英镑的职务。
面对着昔日好友的盛情邀请，瓦特当时有点怦然心动，当鲍尔顿听到这个消息的时候，他开始忧伤地说道：“我开始为您当这位大使的吹鼓手而遗憾。”
他在给瓦特的信中这样写道：“天哪！当我听说您被一只俄国熊用大爪子拖往俄国的时候，我是何等的惶恐不安啊！如果另外有办法，我祈求您不要走，但愿您那燃烧的发动机会把您留下！”
鲁滨逊的邀请对于瓦特来说，确实是一个不小的诱惑，但是好在瓦特选择了抵制诱惑，他坚定地选择和鲍尔顿在一起，并结下了那长达25年的不解之缘。
