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第13章（第2页）

人类古代有很多伟大的工程，如：埃及金字塔、巴比伦空中花园、希腊帕特农神庙、中国万里长城、古罗马斗兽场等。

我小时候，有的科普书上说长城是&ldo;世界七大奇迹&rdo;之一，其实是错误的。

因为最早提出&ldo;世界七大奇迹&rdo;说法的是前3世纪的旅行家昂蒂帕克，实际上只包含了西亚、北非和地中海沿岸的七处宏伟的人造景观，那已是那个时代作为一个西方人眼中的全部世界，而中国的长城距离他们太远了。

而且除了埃及金字塔依旧巍然屹立在沙漠中以外，其它六处都已经湮没在历史的尘埃之中。

这些被称为世界奇迹工程有一个共同之处，就是都耗费了大量的劳动力和时间。

比如胡夫金字塔建于埃及第四王朝第二位法老胡夫统治时期（约公元前2670年）。

塔底周长920米，塔高米，占地万平方米，相当于一座40层摩天大楼。

塔身用230万块平均重约吨的石料堆砌而成，塔的总重量约为684万吨，它就像一座几乎实心的巨石。

建造它耗用了10万人，30年的时间。

这些奇迹是人类伟大的见证。

因为除了自身的体力，智慧的人类可以科学分工，驱动牲畜，运用数学、地质、气象等知识，发明轮子、杠杆等工具。

比如明代修建北京紫禁城，为了运输所用的巨石，工匠们先在京西几十公里外的门头沟的山中采集好石料，然后在通往城中的沿路凿井，等到冬季滴水成冰的时候，从井中汲水泼出冰道，用两万多人、一千多头骡子前拖后撬，花上一个月把那些巨石拖拽到城中。

作为今人，我们惊叹于古人的聪明才智。

但作为古人，他们困惑于自身的力量，他们多么希望像故事里的神仙一样拥有拔山之力、千里之速。

直到蒸汽机冒着白烟笨拙的拱开了神奇的大门……

蒸汽机与能量守恒

其实，世界上蒸汽机的鼻祖可以追溯到2000年前，古希腊数学家希罗（heroofalexandria）发明的汽转球，它利用蒸汽喷出产生的反冲力，带动球体旋转。

也许希罗先知已经看到了神奇力量的曙光，但在当时的社会环境下，那个装置只不过被别人当作一个玩具而已。

17世纪，英国的采矿业已发展到相当的规模，许多矿井都遇到了严重的积水问题。

为了解决矿井的排水问题，当时一般靠转动辘轳来排除积水，单靠人力、畜力已收到成本的限制，而现场又有丰富而廉价的煤作为燃料，现实的需要促使许多人致力于&ldo;以火力提水&rdo;的探索和试验，所以早期的蒸汽机就是被用来从矿井抽水的。

其实，早在1601年，意大利物理学家包尔塔设计过一种利用蒸汽提水的机器，利用蒸汽对水面的压力和蒸汽冷凝产生的真空，把水从低水位通过管子吸引上来。

根据这种原理，17世纪末，萨弗里制成的世界上第一台实用的蒸汽提水机，它依靠蒸汽冷却产生的真空吸力直接从井中汲水，但汲水深度不能超过六米。

后来，纽可门及其助手发明了大气式蒸汽机，它引人了装置，用一根连接杆驱动井中独立的提水泵，这种蒸汽机在欧洲被迅速推广，但气缸加热和冷却过程中能量损耗严重、热效率低。

英国的仪器修理工詹姆斯?瓦特在修理纽可门机的基础上，对蒸汽机做了重大改进，它将冷凝器与汽缸分离，发明曲轴和齿轮传动以及离心调速器等，使蒸汽机的热效率成倍提高，煤耗大大下降。

瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展，并使原来只能提水的机械，成为了可以普遍应用的蒸汽机。

瓦特从1769年开始取得一系列专利，为纪念瓦特的贡献，功率的单位名称以其姓氏命名。

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