机器的时代

人类最应该感激的恩人在50多万年前死去。他是长着低低的眉毛，眼睛凹陷进去，下颌沉重地耷拉着，牙齿如老虎的牙齿般锋利的长毛动物。如果他以这副样子出现在现代科学家们举办的宴会上，那肯定极其不雅。不过科学家们尊他为祖先。因为就是这种动物用石块将坚果砸开，用一根长棍将巨石撬起。人类最早使用的工具——锤子和撬棍就是由他发明出来的。在造福人类为人类进步作出贡献这一点上，没有人可以超越他，而地球上更没有哪种动物可以超过他。

从那时起，人类就使用大量的工具来使自己的生活更加便捷。公元前10万年时，世界上第一只轮子（一个用老树干做成的圆盘）被发明出来，它对当时的影响绝对不亚于几年前人类发明的飞行器。

在华盛顿一直流传着一个故事，说的是在上个世纪30年代初，有一位专利局局长，他向政府提议把专利局取消，因为“世界上所有能够发明的东西都已经被人类发明出来了”。当史前人类造出第一张风帆，人们坐在木筏上，不需要费力地划桨、撑篙或是拉纤绳木筏就可以从一个地方划到另一个地方的时候，他们肯定有过和这位美国专利局局长相同的想法。

在人类历史的各个章节中最有趣的一章就是关于人们设法让其他人或是其他东西来代替他们的工作，这样人类自己就可以享受闲暇。他们或者晒太阳，或者在某块巨大的岩石上作画，又或者不厌其烦地把小狼小虎这些幼崽驯化成温驯招人喜爱的宠物。

当然在早期年代，让其他弱小的同类成为自己的奴役、强迫他做自己不愿意做的苦累活并不是什么难事。古希腊人和古罗马人都十分聪明，但是他们却没有像我们一样创造出可代替人力的机械，其最主要的原因之一就是因为在当时，这两个国家普遍存在着奴隶制。当你可以在市场上用最便宜的价格买到工作需要的奴隶时，那些伟大的数学家们怎么还会花大量的时间在线绳、滑轮和齿轮上？更何况这样做只会让自己干净的屋子一下子变得乱七八糟满是烟雾。

中世纪时期，奴隶制被废除，取而代之的是比奴隶制更温和的农奴制，但是机器的使用仍然受到行会的极力反对，因为它们认为一旦使用了机器，那么将会有一大批行会成员没有事做，从而丢掉饭碗。此外，中世纪时期的人们似乎不太需要大批量地生产某一样商品。无论裁缝、屠户还是木匠，他们的工作和提供的服务只是为了满足他们所在的这个小范围的生活需要。他们既不想和其他同行们竞争，也不想做些超越生活范围需求的商品。

到了文艺复兴时期，在科学研究与探索方面，教会势力的影响和以前相比大大减弱，无法再像以往那样将其对科学的偏见强加给世人。很多人开始涉足数学、天文学、物理学和化学领域，开展了一系列的研究。在三十年战争爆发的头两年，一个叫约翰·内皮尔的苏格兰人出版发行了一本小册子，详细论述了对数这个新概念。在战争进行期间，莱比锡的戈特弗雷德·莱布尼茨将微积分体系进一步完善。在《威斯特伐利亚条约》签订的8年前，牛顿，这位伟大的自然科学家在英国降生，而同年，意大利天文学家伽利略去世。中欧地区经过三十年战争的洗礼几乎成为一片废墟，“炼金术”热潮在各地突然掀起。炼金术是一门伪科学，它最早源于中世纪时期，所谓炼金术就是指通过“炼金”的方法把普通的金属变成黄金。这当然是不可能实现的。然而当炼金术士们整天埋头在实验台前，寸步不离那间充满诡秘和阴暗的实验室时，他们刚好想到了一些新奇的想法。这些新想法对他们事业的继承者——化学家们的工作有极大的帮助。

将上面提到的所有人的努力合并在一起，便成了世界科学发展进步的前提和坚实基础，也使人类发明出复杂机器成为了可能。一些善于实践的人充分地利用了这些机器。在中世纪，人们已经开始懂得用木头制造几样生活必需的机器。但是木头很容易就被磨损。而铁是种更好的材料，不过整个欧洲只有英格兰出产铁矿。于是英格兰开始发展冶炼业。要想将铁熔化需要强劲的火力。起初，人们选择木材作为燃料。但是渐渐地森林被砍伐得所剩无几，于是人们又转而使用“石炭”（史前森林的古老化石，就是我们今天所说的煤）作为燃料。我们都知道，需要先把它从地底下挖出来再送到冶炼炉。而整个过程都不能沾水，矿坑也必须保持干燥。

这两个问题是当时冶炼业发展必须克服的难题。一开始，人们选择用马匹运煤，然而还有一个抽水的问题，这就必须使用一种专门的机器。许多发明家都为解决这个问题而奔波劳碌。他们知道可以将蒸汽运用到新机器上。其实很久之前就已经有关于“蒸汽机”的构想。早在公元前一世纪，伟大的英雄亚历山大就已经给我们讲述过几种由蒸汽作为推动力的机器。在文艺复兴时期，曾经有人设想过制造出一种“蒸汽战车”。渥斯特侯爵与牛顿生活在同一时代，他曾经在一本发明手册中向人们详细阐述了一种蒸汽机的工作原理。在那之后不久，即1698年，伦敦的托马斯·萨弗里便发明出一种抽水机并且申请了专利。同年，荷兰人克里斯琴·海更斯也在试图将一种发动机进行改良和完善，在它的内部通过使用火药产生一系列连续的爆炸，这种发动机有点像我们今天的汽车引擎，只不过我们是用汽油内燃机作为驱动的。

一时间，欧洲各地的人都为这一想法而忙碌。法国人丹尼斯·帕平是海更斯的朋友和助手，他先后在几个国家进行过关于蒸汽机的实验。由蒸汽作为推动力的小货车和桨轮船就是由他发明出来的。然而当他计划着要为自己新发明的小蒸汽船首次试航时，船员工会却在担心船员们的工作会被这个“怪物”抢走，于是将他告上了法庭。政府没收了帕平的小船。他一生将自己全部家当都投入到发明事业中，最后因为生活穷困在伦敦去世。在帕平去世的时候，另一个对机械痴迷的人正在专心进行着气泵的研究，这个人就是托马斯·纽科曼。在纽科曼发明出气泵50年之后，詹姆斯·瓦特将他的发明进行了改进，发明出格拉斯哥机器，1777年，世界上第一台真正具有实用价值的蒸汽机问世了。

几个世纪里当人们还热衷于研制“蒸汽机”时，世界政治格局发生了翻天覆地的变化。英国人已经取代荷兰人，成为新一任海上霸主和海运贸易的最大承运商。他们在世界范围内开拓了大片新殖民地，把当地出产的原材料通过航运运回英国，经过初加工制成各类商品，之后再销往全世界。17世纪，居住在北美洲乔治亚和卡罗来纳的当地居民开始种植一种新灌木，这种植物会长出奇特的毛状物质，也就是我们所说的“棉毛”（棉花）。当这种棉毛成熟后，当地人将它采摘下来，之后成批的棉毛被运往英国，经过兰卡郡人的加工织成布匹。一开始，工人们在自己家中用手工将棉毛织成布匹。后来，随着纺织技术的大大进步，1730年，约翰·凯发明了一种叫“飞梭”的工具。1770年，詹姆斯·哈格里夫斯为“纺纱机”申请了专利。后来一个叫伊利·惠特尼的美国人发明出轧花机，这种机器可以自动将棉花脱粒，节省人力的同时还将加工效率大大提高。过去采用人工脱粒的时候，每个工人每天最多只能分拣出一磅重的棉花。最后，在理查德·阿克赖特和埃德蒙·卡特赖特的共同努力下，发明出一种用水力作为推动力的大型纺织机。18世纪80年代，在法国三级会议召开期间，当与会代表们正积极讨论着如何才能将欧洲现有的政治秩序重新修正时，瓦特发明的蒸汽机已经被运用在阿克赖特的纺织机上，以蒸汽机作为动力的纺织时代就此开始。这个看似普通的小发明在以后的日子里引发了一场世界经济与社会生活的重大变革，其影响范围波及整个世界，人与人之间的关系也从此彻底改变。

当固定式蒸汽机成功应用到生产中后，发明家们又立即投身于另一项事业中去，即如何利用机械装置来推动车和船的运转。瓦特曾经制订了一项“蒸汽机车”的研制计划，但是在他将这个计划付诸实践之前，理查德·特里维西克便于1840年成功制造出第一辆火车，它装着20吨重的货物从位于威尔士矿区的佩尼达兰正式起程。

同时，美国珠宝商兼肖像画家罗伯特·福尔顿到了巴黎，试图将他的“鹦鹉螺号”潜水艇和他发明的汽船推荐给拿破仑，如果拿破仑采纳了他的意见，那么法兰西海军就可以将英格兰海军一举歼灭，成为新的海上霸主。

“汽船”并不是由福尔顿第一个想到的，他抄袭了康涅狄格州一个叫约翰·菲奇的机械天才的创意。早在1787年的时候，菲奇就已经在德拉维尔河上首次试航了由他发明的小型汽船。但是拿破仑与他的科学顾问们对这种可以自动行驶的汽船深表怀疑。因此，尽管这条装有苏格兰引擎的小船成功在塞纳河上喷着烟雾来回行驶，可是法国皇帝陛下忽略了这个具有极强威力的新式武器。如果利用这只小船的话，说不定可以让他报了特拉法尔海战的仇呢！

福尔顿从法国失望而归。作为一个讲求实际的商人，他与罗伯特·利文斯顿合伙成功地开了一家汽船公司。利文斯顿是签署了《独立宣言》的美国革命领袖之一，当福尔顿在巴黎向拿破仑推销他的发明时，他刚好担任美国驻法国大使。1807年，一条装备着由英国的博尔顿与瓦特制造的引擎的汽船“克勒蒙特”号开通了从纽约到奥尔巴尼的定期航班，这也是合伙公司的第一条航班。没过多长时间，这家公司便将纽约州全部水域的航运业务垄断。

至于可怜的约翰·菲奇，本来他是第一个把“汽船”这一发明应用到商业运营中的人，然而他最后却凄惨地死去。他建造出五条螺旋桨汽船，但是不幸的是所有汽船全部被毁，此时的菲奇已经倾尽了所有家财、一无所有了。邻居们讥讽他，如同100年后人们对兰利教授发明的不伦不类的飞行器大加嘲笑一样。菲奇一直抱着一个希望，希即尽自己的力量为国家开辟出一条能够直接通往中西部地区的大河的航道，然而他的同胞们却对他的想法嗤之以鼻，他们宁愿乘坐平底渡船或是干脆徒步走到那边。1798年，菲奇陷入了极端的绝望中，最后服毒自杀了。

但是20年后，“萨瓦纳”号汽船载着1850吨重的货物以每小时6海里（“毛里塔里亚”号的速度是它的3倍）的速度从萨瓦纳起航，历时25天最终驶达目的地利物浦，刷新了横渡大西洋的纪录。这个时候，人们的嘲笑声才渐渐平息下来。由于对新生事物的热情，他们把荣誉错给了另一个人。

又过了6年，著名的“移动式引擎”由英国人乔治·斯蒂文森发明出来。这些年来，他一直潜心钻研，想要制造一种专门的机车从矿区装载原煤再直接运到冶炼炉和棉花加工厂去。得益于他的发明，原煤的价格下跌了70％，并且在曼彻斯特和利物浦之间成功开通了第一条客运线路。希望终于成为了现实，人们现在可以乘坐着火车、以每小时15英里的速度从一个城市奔往另一个城市，而这样的事情在以前几乎是想都不敢想的。经过几10年的发展，火车速度有所提高，达到每小时20英里。现在，随便哪部能够正常启动的廉价福特（上世纪80年代的汽车型号，是在戴勒姆和内瓦莎小型车基础上进行改良的车型）都能把这些老式的“喷气比利”远远甩在后面。

当机械工程师们正致力于钻研“热力机”的制造时，另外一群专门从事“纯科学”研究的科学家们（这些人每天至少用14个小时来研究“理论”的科学现象，如果没有他们的努力，就没有机器的进步可言）正顺着一新思路开展科学研究，他们逐渐开始对大自然最深层与最核心的奥秘进行探索。

早在2000年前，希腊和罗马的一些哲学家（其中最著名的是梅里塔斯的泰勒斯及普林尼，公元79年，维苏威火山喷发，岩浆把罗马古城庞培和赫库兰尼姆吞噬，普林尼赶到现场观察火山喷发景象，不幸遇难身亡）就发现了一个神奇的现象：琥珀经过羊毛摩擦之后可以将小片的稻草或是羽毛的碎屑吸起来。由于中世纪时期那些神学院老学究们对这种神奇的电力现象不感兴趣，因此研究也被迫中断。但是在文艺复兴之后，威廉·吉尔伯特，英国女王伊丽莎白的私人医生，发表了那篇举世闻名的论文，他在文章中探讨了磁的特性和它的具体表现。在三十年战争期间，玛格德堡市长奥托·冯·格里克发明了气泵，之后他发明出世界上第一台电动机。在接下来的1个世纪里，大批科学家开始研究电学。1795年，三名教授先后发明了著名的“莱顿瓶”。同一时期，美国著名的天才科学家本杰明·富兰克林在本杰明·托马斯（他出于对英国的同情从新罕布什尔逃走，后来人们称他为朗福德伯爵）之后，开始关注电学领域。他发现天空中的闪电和电火花在性质上其实同属于一种放电现象。此后，富兰克林便终其一生，将全部精力都放在对电的研究上，直到他生命的最后一刻。在他之后的是伏特和他的“电堆”，还有迦瓦尼、戴伊、丹麦教授汉斯·克里斯琴·奥斯忒德、安培、阿拉果、法拉第等广为熟知的人物。这些科学家都将电学研究作为一生的事业，为探索出电的真正奥秘而不懈努力着。

这些人免费将自己的研究成果向大众公开。萨缨尔·摩尔斯（和福尔顿一样最初是艺术家）设想，他可以通过这种新发现的电流，在两座城市之间传递信息。他打算用一些铜币和他发明的一个小机器来做实验。为此，人们开始嘲笑他。于是摩尔斯只能用自己的积蓄做实验，把自己全部家当都放在了实验上。很快他便成了一个穷人，人们更加嘲笑他。摩尔斯向国会要求得到资助，一个特别财务委员会答应了他的请求，给他提供了实验所必需的资金。尽管如此，那些议员们仍只关心时事政治，完全不理解摩尔斯的大胆设想，也没有兴趣，摩尔斯不得不耐心等了12年，才终于从国会拿到一笔很少的资金。随后，他在纽约和巴尔的摩这两个城市间建造了一条“电报线”。1837年，纽约大学的汇报厅里挤满了人，摩尔斯第一次成功地向世人演示了“电报”的传递。1844年5月24日，人类历史上第一封长途电报从华盛顿发到了巴尔的摩。现在，密密麻麻的电报线覆盖在全世界，只用短短的几秒钟，我们就可以把消息从欧洲发到亚洲。23年之后，另一个伟大的科学家利用电流原理发明了电话，这个人就是亚历山大·格拉汉姆·贝尔。在此之后又过了半个世纪，意大利人马可尼又有了新的突破，发明出一套无线通信系统，从此通信无须再依赖老式线路便可畅通无阻。

当新英格兰人摩尔斯还在为他的“电报”实验而努力时，约克郡人米歇尔·法拉第发明了世界上第一台“发电机”。1831年，这台小机器正式完工，当时法国爆发了七月革命，整个欧洲还处于维也纳会议建立的体系被彻底粉碎的巨大震撼之中。从第一台发电机开始到今天，经过不断的改进和完善，现在它已经成为我们生活中必不可少的一部分，它给我们提供热力和照明（1878年，爱迪生发明了灯泡，他的发明基于同世纪四五10年代英国和法国所进行的实验，在它们的基础上加以改进得来的），提供可以将各种机器开动的动力。如果我的猜想是正确的，那么用不了多久热力机将被电动机完全取代，就好像史前时代更高等、更能适应环境的动物将取代生存能力弱于它们的邻居一样。

就我本人而言（我对机械一窍不通），这让我很开心。因为发电机的驱动力是水力，既清洁又无污染，能更好地为人类所利用。但是，喧闹且肮脏的“热力机”虽是18世纪的奇迹，却使我们的地球到处都竖着大烟囱，整天向外排放滚滚的灰尘与煤烟。此外，为了给热力机提供充足的煤炭原料，成千上万的矿工冒着生命危险深入矿坑，在地底深处没日没夜地辛苦挖掘。这并不是我们希望看到的。

可惜我不是一名小说家，可以按照自己的想法随意书写，我只是一个必须严格按照历史写下事实的历史学家。否则我会描绘出人类历史上最后一台蒸汽机车被收入到自然历史博物馆，和恐龙、飞龙以及其他已灭绝动物的骨架摆在一起的美妙场景。这将会是多么令人期待的一天啊！