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十八世纪科学、技术和哲学史
1.29.3 (十三) 其他
(十三) 其他

为了结束我们对十八世纪技术成就的介绍,我们只要再记述几项比较孤立的发明或改良,就可以了。因此,我们在本节打算论述包括下列诸项的一个杂类:(1)一种改良的油灯;(2)煤气照明;(3)改良的造币技术;(4)拷贝机;(5)桥秤和(6)风车通风装置。

一种改良的油灯

十八世纪油灯用的灯芯是扁平的、暴露的,也不浸渍。因此,油灯的烟十分浓,气味很难闻。约在1780 年的某个时候,一个名叫F.P.A.阿尔冈的瑞士人发明了一种新颖的油灯。这种灯有一根管状灯蕊,因此,空气能进入它里面;还有一个玻璃烟囱,它提供了一条竖直的通风道。结果,灯更明亮,而烟少了。这位发明者试图在英国开发他的发明,曾为此同博尔顿联系。但是,由于他无意之中违犯了某些法律上的专门条文,因此,未能获得专利权。他于1787 年死于贫困,但他的发明还是逐渐得到普遍应用。(参见 H. W.Dickinson:Matthew Boulton,pp.127 ff.)

煤气照明

十八世纪末年,威廉·默多克(他的其他工作已在前面提到过)做了把煤气用于照明的实验。

初次实验是在1792 年做的,当时他在康沃尔的雷德鲁思。他的设备由铁曲颈甑和镀锡的铜管和铁管组成,煤气经过这些管子通到相当远的距离,在那里点亮,煤气并在中途的几个点上通过各种形状和尺寸的孔。煤气通过水。还采取了一些别的措施,以便净化煤气。他用各种不同的煤做实验,发现“烛煤”最适用于照明。1798 年,他在博尔顿和瓦特的索霍铸造厂制造一台较大型的设备,在许多夜晚都用煤气照明主楼。1802 年,在公众庆祝同法国媾和时,索霍制造厂用煤气照明。这次显示对这新发明起了一定的宣传作用。此后,索霍铸造厂再也不用别种人工照明。不过,它的第一次盛大机会是在1807 年,那年菲利普斯和李的曼彻斯特碾磨厂“极大规模地”装设煤气照明装置。配备的灯头数目达904。每年的费用估计为650 英镑,而“如果应用蜡烛”,则费用为3000 英镑。(参见Phil.Trans.,1808pp.124—132,默多克的一篇论文。)1808 年,默多克因他的发明被授予皇家学会的朗福德勋章。

改良的造币技术

十八世纪的大部分时间里,钱币仍用手工硬模压制铸造。这种钱币都不精确,供应也不充足,令人失望。因此,造假币的人跃跃欲试,尽管罪犯常被处以极刑。将近十八世纪末的时候,博尔顿对这个问题发生兴趣,产生一个想法,即利用蒸汽力来制造大量十分精确而一致的钱币,使仿制变得很困难。在技艺高超的模具制造者的协助下,博尔顿很快实现了他的想法,索霍造币厂(图329)向英国和几个外国政府供应大量钱币。这项成就给他的朋友伊拉兹马斯·达尔文留下了深刻印象。我们得感谢达尔文提供如下记述。“博尔顿先生最近在伯明翰附近的索霍地方建造了一台极其壮观的造币设备,这使他花费掉了几千镑。整台机器由一台改良的蒸汽机驱动。它滚轧半便士的铜币,比以往造币时滚轧铜更为精细。它操纵切断器或螺旋压机压出圆形铜件。钱币的两面和边沿同时铸造,工艺极其精良而又廉价,标记用十分强力的机械加工,结果完全根绝了私下假冒,因此,从刽子手那里拯救了许多人的性命。这一事实值得一位部长大人予以重视。如果说在罗马给保护公民生命的人授予市民花冠,那么,博尔顿先生理应被戴上栎树叶花环。运用这机械,四个十或十二岁的孩子能在1 小时里冲出三万畿尼,这机器自己始终准确无误地计算所压出的钱币的数目。”(参见 H.W.Dickinson:Matthew Boulton,Ch.Ⅶ。)

图329—索霍造币厂

拷贝机

整整一个世纪里,复印手写信稿用的拷贝机一直是每个办公室的一项习见的和必不可少的设备。要是列为一项相传动产,那今天在许多老商行里或许还保留着它。它是詹姆斯·瓦特发明的——只不过是这个发明天才的“工厂里一件小玩意儿”。作为博尔顿的合伙人,瓦特自然必定有大量业务信函往来,而他也必须把它们复制下来,以备日后参考。他经常离开索霍制造厂,到科尼什或别处去规划或监督蒸汽机的安装,其间,他没有办事员协助。这样,由于亟望避免浪费时间和令人厌烦的抄写工作,他遂于1779 年发明了混合阿拉伯树胶或糖和他的墨的方法。把未上浆的薄纸压在一份手写信稿上,用这种墨湿润这纸,于是,就得到了印象,只要把薄纸翻过来,就可容易地阅读。当瓦特把这主意告诉合伙人博尔顿时,后者照例认识到它的实用可能性。他设计了便于应用这项新发明的一种滚压机。后来,他又代之以一种螺旋压机,而这成为拷贝机的标准形式。(上引著作,pp.104 ff.)

桥秤

像前面四项发明一样,桥秤也同博尔顿有一定联系,因为它的发明者约翰·怀亚特这位伯明翰机械师似乎在作出这发明之后,曾一度受雇于博尔顿。不过,这次同博尔顿的关系十分小。桥秤约在1741 或1744 年发明,在这之前,重的负荷只能应用十分笨重而又麻烦的提秤。在这种情况下,加载货车的称量是一件十分讨厌的事情。怀亚特根据复式杠杆原理建造他的桥秤。他的这种平台称量机今天仍普遍用于迅速秤量重载荷,不过在细节方面已有了许多变化(图330)。

图330—怀亚特的桥秤
风车通风装置

图331—黑尔斯的风车通风装置

虽然“启蒙运动”在十七世纪起源于英国,但在十八世纪那里仍要对光和空气征收窗户税。任何种类住宅或建筑物包括医院和监狱,每一扇窗户均得付税。结果,窗户因而空气和光都厉行节约。监狱(它们大都成为狱吏的摇钱树)的境况是骇人听闻的。富有发明才能的斯蒂图芬·黑尔斯遂致力于发现某种给建筑物尤其医院和监狱通风,同时又不增加窗户税费用的方法。(黑尔斯关于呼吸和蒸腾作用的那些机巧实验,前面已在关于植物学和动物学的两章里介绍过。)他终于发明了风车通风装置,它安装在好些监狱里造福囚犯,他们的死亡率据说因此而锐减。图331 是从伦敦博物馆里的一张图片复制的,它示出的风车通风装置乃于1752 年由伦敦商界市政官下令装设在新门监狱的所谓迪克·惠廷顿门的屋顶上面。