我们知道,西方的强大始于工业革命,而对工业革命作出最大贡献的是两个国家——英国与美国。在前期,英国作出的贡献最大,到了工业革命的后期,作出最大贡献的就是美国了,正是工业革命使得美国成为西方的头号强国。
工业革命中美国人作出的第一个重要发明是汽船,它的发明者是美国人富尔顿。富尔顿从小善于动手制作各种小机械,1786年远赴英国学习。在英国,他将自己的兴趣集中在运河工程方面,1794年时发明了种双斜面的水门,两年后又发明了一种挖掘机。他还写了一本书,叫《论运河航行的改进》,在书中他大声提请美国政府重视运河航运1797年他又到了法国,这时候拿破仑正统治着法国,他最大的敌人乃是隔着英吉利海峡与他为敌的英国人。法国海军不是英国海军的对手,主要原因之一是英国人的军舰更为先进。富尔顿便提出要帮助法国人建造潜水艇,但制成后速度太慢,不实用。回到美国后,富尔敦开始搞另一项更重要的发明,就是将蒸汽机用在船舶上,用蒸汽机来推动船舶航行。
早在1793年,他就作了许多关于机器、桨轮和船的草图,并研究总结了前人在制造汽船过程中的经验教训。后来他又到了巴黎,1803年1月9日,富尔顿开始在巴黎进行蒸汽推动的船模型试验。每次试验,他都认真制成表格进行比较。经过多年努力,他终于造出了汽船“克莱孟特”号。它有41米长,5.5米宽,船首和艉是楔形的。在它的后方,有一个几平与船体一样宽的蒸汽炉,为船只提供动力。
1807年8月17日,富尔顿亲自驾驶“克莱孟特”在美国哈得孙河上作历史性的航行。它从纽约出发,沿哈得孙河上溯到阿尔巴尼,全长240千米,逆流上行时需要33小时,顺流下行时只需30小时。也就是每小时大约能走8千米,比一般的内河帆船快得多。更重要的是,它根本不需要风甚至在逆风时都能够顺利航行,是人类交通史上的一次革命。
与蒸汽机和火车不一样,汽车的发明者是谁,众说纷纭。有许多人自称发明了汽车,例如德国的本茨,1885年他在德国的曼海姆制成了一辆汽车,他建立的汽车公司就是后来的戴姆勒一本茨公司,它生产的汽车在中国被译为“奔驰”。早期的汽车有两大毛病,一是轮胎由铁或木做成,毫无弹性;二是每次启动都很费劲,以至女士们开车时得专门请个人来发动。后来邓洛普和凯特林分别发明了橡胶轮胎和电气自动点火机。经过这些改造后,一辆漂亮舒适的汽车就诞生了。
在现代西方社会,汽车就像自行车在中国一样,是再普通不过的交通工具。为什么能如此呢?这是福特的功劳。
亨利·福特1863年7月30日出生于密歇根州斯普林威尔斯镇一个比较富裕的农场主家庭。从小就显示了出色的动手能力,7岁时他已经能够修理钟表了。1876年的一天,他和父亲一起坐马车去底特律,这时候底特律的大街上已经有了靠蒸汽机推动的原始汽车了,留下了深刻的印象。三年后,他从家乡移居底特律,一边当技工学徒,一边阅读了大量有关机械制造与工程等方面的书籍,几年后成了一名十分出色的机械师与工程师,1891年成了著名的爱迪生照明公司的首席工程师。
但福特最感兴趣的一直是汽车,1893年时他制造了一辆单缸汽车以内燃机作为动力。三年后又制作出了一辆很轻巧的汽车,采用了双汽缸的引擎。到1899年,福特辞去了爱迪生公司的高薪职务,在威廉·墨菲等人的资助下,于这年的8月15日成立了底特律汽车公司,由于与股东经营理念不合,他离开了。在1903年他成立了以自己名字命名的“福特汽车公司”。
在新公司,福特专注于大众化低价位车型的开发,先后开发了A型车、N型车等,到1908年推出了T型车。这种T型车是黑色的钒钢结构,配有四个汽缸,20马力的发动机。它操作简单,动力强劲,而且十分坚固耐用,更重要的是,它每辆的售价只有800多美元,是一种普通大众都买得起的普通消费品,而非奢侈品。
T型车开发出来后,立即赢得了消费者的心,第一年就销售了超过1万辆,到1914年已经销售了25万辆,占当时全美汽车市场的一半。直到1925年T型车才停产,这时候它已经生产了1500万辆,堪称奇迹。
对于美国或世界而言,福特最大的贡献不止是T型车,而是他在与汽车有关联的三个方面所作出的贡献,这三个贡献根本性地改变了现代西方的社会面貌:
一是他实行了高工资,缔造出了美国最早的一批中产阶级,中产阶级也是现在美国社会的主要阶层。二是他创造了汽车生产的流水线。这不但是汽车生产中的革命,也是整个工业生产的革命,因为几乎任何工业品都可以用这种流水线的形式生产,从而极大地提高生产效率和提升产品质量。三是,正由于福特大量地制造、销售汽车,使美国的道路上汽车随处可见。于是,先在美国,然后在整个西方世界,再后来在全世界,都掀起了一场规模浩大的城市改造运动,例如马路变宽变直,要区别人行道与车行道等等。这些都彻底地改变了城市的面貌,从而也改变了整个世界的面貌。福特逝世于1947年,终年84岁。
前面我们说完了火车、轮船和汽车,现在人类的四大基本交通工具只剩飞机了。很久以前,人类就幻想能够像鸟儿一样自由地翱翔蓝天。据说木匠们的祖师爷鲁班曾制作了一只鸟儿,在天上飞了七天七夜不下来。这种千年幻想到了19世纪,终于在两个美国人那里变成了现实。
这两个美国人就是莱特兄弟。哥哥威尔伯·莱特生于1867年4月,弟弟奥维尔·莱特生于1871年8月,因为兄弟俩共同发明了飞机,后来人们总是将他们兄弟一体地称呼,叫莱特兄弟。他们的家乡是美国俄亥俄州的工业城市迪顿。他们的父亲米尔顿·莱特,是基督教联合兄弟会的主教。兄弟俩没上多少学,但有一个共同爱好,就是喜欢摆弄小机械。
1878年的一天,他们的父亲买了一架玩具直升飞机,只要转紧橡皮筋,螺旋桨就会转动起来,能升到空中飞一会。兄弟俩对这架玩具飞机爱不释手,从此对一切能飞的东西都感兴趣,并且暗下决心,长大一定要亲手做一架能飞的机器,亲自驾驶它像鸟儿一样飞上蓝天。
长大后,他们做过许多工作,但对童年的梦想一直没有放弃。他们知道制造一架能飞的机器不是容易的事,要掌握大量的相关知识,于是他们博览群书,学习了大量有关空气动力学方面的知识,此后开始动手设计能飞的机器。到1900年,他们造了一架简陋的滑翔机,在北卡罗来纳州的基蒂霍克完成了带人的滑翔飞行。
不过滑翔不等于飞翔,这时候的科技界有一种所谓的共识,就是比空气重的飞行器要在空中飞行是绝对不可能的,因为它似乎违背了科学的常识,但莱特兄弟不这样想。1903年,他们在滑翔机上加装了自己制造的发动机,它与以前完全靠风力飞行的飞行器有了质的不同。
1903年12月7日,在基蒂霍克,莱特兄弟驾驶着他们的飞机成功飞行了36米,虽然是短短的距离,但对于人类飞翔的梦想是次巨大的飞跃。此后他们不断改进,设计制造了越来越多、越来越先进的飞机,到1905年,他们制造的飞机已经能够飞行近40千米了!1909年成功飞过了英吉利海峡,到第一次世界大战时飞机甚至是一种有力的武器了。先只用来侦察敌情,并不作战,当敌对国的侦察机在天上相遇时,彼此还说“ Hello”呢!后来有些飞行员在飞机上放了几块石见敌人的飞机就一石头砸过去,这就是最早的空战。
美国继交通工具革命之后的第二项工业革命是通讯领域的革命,从前,当人们想要把什么消息传递给远方的人们时最稳妥的办法是,把消息写在纸上或记在心里,骑上马送去,最快的法子也许是信鸽,但又不大可靠,但电报与电话的发明改变了这一切。最早发现电报秘密的是著名的科学家安培,他发现电线可以用电磁传播消息,只要在电线两头有合适的接收工具就行了。
这个发现传开后,很多人开始设计制作接收设备。成功者有三人:英国人惠斯通,美国人莫尔斯和维耳。其中最成功的当属莫尔斯,现在的电报电码还用莫尔斯电码。莫尔斯是个很怪的人,他怪在同时具备两个很特殊的身份:著名画家兼杰出的发明家,这种特殊身份的人无论在艺术史还是在发明史上都是独一无二的。
莫尔斯1791年4月27日生于马萨诸塞州的查理镇,1872年4月2日卒于纽约。他1810年毕业于耶鲁大学,第二年去英国学画,四年后返美,已经是一名出色的画家。他后来在1826年至1842年任美国画家协会的主席,还主持建立了美国国立设计艺术学院,担任院长的职位近20年。
当然,莫尔斯最重要的贡献还是发明电报。他是在1832年从法国坐“萨利号”轮船返回美国,在旅途中萌生了发明电报的想法,回国后,他虽然受聘为纽约市立大学的油画教授,但事实上放弃了艺术,专心发明电报。
1836年,他初步设计出了首个原始的电报系统。他的工作也得到了美国国会的资助,国会在1838年通过决议拨款,在华盛顿和巴尔的摩之间架设全长64千米的电报线路。1844年5月24日,莫尔斯在这里发出了第一封电报,内容是“神的力量”,对方成功识别,标志着电报的诞生,也标志着人类通信进入了新纪元。
电报发明后,又诞生了比电报更管用的通讯方式,那就是电话。
电话的发明者是美国人贝尔。贝尔1847年生于英国爱丁堡的一个书香世家,祖父是著名的演说家,父亲是教育家,他于1870年带着全家迁居加拿大。贝尔不久就到了美国,他在1873年成为波土顿大学的发声生理学教授。
1875年6月的一天,贝尔在一块铁片后面放上一块电磁铁,铁片的振动在电磁铁线圈中产生时大时小的电流,这个波动电流沿电线传向远处,在远处的类似装置上发生了同样的振动,贝尔就这样发现了电话的原理!不久贝尔依据他的新设想制成了电话机。1876年3月7日,贝尔正式获得了美国政府授予的专利,成为电话的法定发明人。贝尔逝世于1922年,终年75岁。
前面我们讲了多位伟大的美国发明家,正是这些人缔造了我们现在的生活方式。不过,在所有的美国发明家中,有一位是最出色的,甚至是人类历史上最伟大的发明家,这个人就是爱迪生。
爱迪生1847年2月11日生于美国中西部俄亥俄州的小镇米兰,当他在1931年以84岁高龄去世时,全美国停电一分钟,以表达美国人民对这位伟大发明家的怀念之情。爱迪生的发明之多可谓不胜枚举,最著名的如留声机和电影,最重要的如能给城市稳定供电的发电厂和相应的电灯照明系统。其他还有鱼雷机械装置、喷火器、水底潜望镜、蓄电池等等,达2000多项,其中仅获得了发明专利的就有1328项,是不折不扣的古往今来第一大发明家,也是现代人类生活方式最伟大的创造者和改变者。