本着痛打落水狗的精神,咱们继续吃瓜系列。不过我觉得应该分为两种内容,一种是反智,一种叫对立。本期为反智内容。虽然我是工科出身,但非机械专业,只能从大工业的角度来分析,在这个高知论坛班门弄斧了。
鉴于瓜粉习惯偷换概念,我先明确几个点:1. 咱们说的是蒸汽机原理,要符合瓜主的言论;2. 本文指的蒸汽机是西方样式的蒸汽机,如果瓜粉觉得瓜主说的是另一种蒸汽机,那就可以直接当我胡说。如果说的是一样的蒸汽机,咱们看看都有哪些理论和技术影响了蒸汽机发展:
1. 托里拆利实验(大气压证实),这是中学内容。这个实验做了什么呢?用一根一米长的管子装满水银,用手堵住管口,然后翻转过来插入水银水槽中,观察水银柱的高度,最终测出了大气压 —— 这是人类第一次明确 “气压” 概念。有了这个理论,才有了纽科门蒸汽机(1712 年),也就是后来瓦特改良的那台机器。这事发生在什么时候?明朝崇祯十六年,也就是崇祯皇帝上吊的前一年,这个理论才出现。
2. 马德堡半球实验(小学生科普读物里总提)。这个实验更直观:德国某市在广场上,将两个光滑半球拼成真空铁球 —— 非真空状态下铁球能轻松打开,真空状态下竟需要 16 匹马才能拉开。瓜粉不信的话,可以问问当时广场上欢呼的人群。这对蒸汽机有什么影响?铁球抽真空的方式是蒸汽冷凝,这是蒸汽机的核心原理之一。这事发生在 1654 年,彼时南明朝廷还在,正忙着内斗。
3. 波义耳定律提出:简单说就是一团气体,体积越大,压强越低;压缩后的体积越小,压强越大。这时候人们才明白,蒸汽的自身压力和体积是可以被利用的,也才能精准计算蒸汽机功率。这事发生在 1662 年,康熙还是个小朋友,鳌拜正权倾朝野。
4. 纽科门蒸汽机:这东西是干嘛的?把热气充入气缸,再给气缸浇水冷却,气缸内气压降低后,就能用来给矿井抽水。这玩意儿已经相当复杂了,要用到阀门、活塞、气缸、横梁。简单比喻的话,这就是个巨大的抽水用的呲水枪。咱也不知道大明那时候怎么就能把这些部件都做出来,可能是用瓜粉脑子里的水做的。这事发生在 1712 年,康熙已经从一个小孩子变成 60 多岁的老头子了 —— 耗了康熙一辈子,蒸汽机才从理论变成实用工具。
5. 瓦特改良蒸汽机。瓜粉说了,瓦特是改良不是发明。对,瓦特改良的是我上面说的纽科门蒸汽机,不是瓜粉家的水壶。简单说,以前的机器,蒸汽只从活塞一头推动,活塞返回靠重力或其他力;瓦特则实现了 “热锅 + 冷锅” 的设计:热锅产生蒸汽做功,冷锅负责冷凝,这样蒸汽机的动力才变得可移动,后来才被装在汽车、轮船上,才有了火轮船,最终推动了整个世界的变革。这是什么时候?1776 年,乾隆四十一年。瓜粉知道 NBA 为什么有个 76 人队吗?因为这一年美国独立。
还有很多相关的科学技术,包括牛顿力学定律、橡胶使用的普及等等 —— 就像今天我们用的手机,一颗螺丝、一块塑料,都是无数科学技术的结晶。
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