□ 乔 北
人的一生中只能看到科技进步中短短的一步,但仔细深究下去,会发现那是无限曲折的一步,是人类多种反复、多人努力,在重复错误与突破维度之间反复无穷次才迈出的小小一步。
人类社会发展的每一小步,都是无数人努力的一大步。
这次我看了中国科学技术出版社出版的《突破:工业革命之道 1700-1860年》后,这样的想法就一直在脑海中回荡。
在工业革命之前,人类在农牧业中徘徊了成千上万年。每年所能利用的能量范畴和极限,无非是每年抵达地球表面的太阳能,春种秋收、伐薪而燃;而工业革命之后,人类每年利用的能量扩展到了地质时代,将上亿年沉淀积累下来的太阳能——那些煤矿、石油、天然气,集中在同一年里燃烧掉。尤其是那种蒸汽喷薄、活塞往复、曲轴运转带来惊心动魄的突破,将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械,解决了大机器生产中关键的问题,人类从手工劳动向动力机器生产转变。
工业革命中的每一个新技术的应用都有一个无数人铺垫的过程,从材料到基础设施,从无数的手工作坊到形成粗糙产业链,都是有一个过程的。可以先从煤矿、铸铁厂开始讲起,再讲到工厂设备,当从中世纪的砖石砌筑讲到对古罗马混凝土的再发现时,世界上已经有了初具规模的小工厂;然后从鼓风机、抽水机、纺纱机等小机械的使用,就意味着蒸汽能出现的可能;再有从运河、渡槽、灯塔等近代物流系统的出现,到镗床、车床、气体照明等精细加工条件的具备,显示出工业革命的发展过程。
在此过程中,变化最大的就是木材。在工业革命的起始阶段,木材是主要材料,但随着冶炼工业的发展,钢材替代了木材。如今的钢铁产量,是现代工业无限“滚雪球”似的循环的结果——2019年我国钢材产量达到12.05亿吨。“the billion”层次,是一个地质学概念,通常见于煤炭、矿石等产量,而今它延伸成了工业品的产量概念,这是多么惊人的结果。
在过去的机器中,木架构是主要支撑部分,全铁结构机器是近现代才出现的,可以说也是钢产量地质学化的结果。所以,中国科学技术出版社出版的《钢铁巨人——世界因之改变》讲述了钢铁结构对人类社会的决定性作用以及人类从谋求木材到钢铁所付出的努力。
在《钢铁巨人》这本书里,你会看到盾构机、铁轨、火车头、大铁船等由钢铁桁架支撑起来的超大工程机械等在近现代世界发展进程中的决定性元素——这些是如何产生的,又如何深刻改变人们的生活。当然,其中也不会忘记提一提里面的公司运作、人物故事、历史花絮等有趣的断面,毕竟决定这一切变化的是人,还有与之相关的社会制度变迁。
尤其值得一提的是《突破》这本书,详细讲述了很多工业制品内在的巧思,比如,灯塔中的光路:如何设计一个菲涅尔透镜,既能减少宝贵的玻璃用量,还能照得更远,这个透镜一直可以延伸到我们小时候老师在课堂上放映的幻灯片投影仪。
说到了蒸汽机气路,这实在是工业革命中关键一步。在瓦特之前,就有专门给煤矿抽水的纽科门蒸汽机。而纽科门蒸汽机宛如“顶茶壶盖儿”,膨胀之后,再冷凝,人们利用的是蒸汽冷凝之后的那种吸劲儿,抽煤矿里的积水。但瓦特发明的蒸汽气路,能够让蒸汽在活塞推拉的过程中,同时膨胀做功,即推也做功、拉也做功,所以飞轮越转越快。于是,机器转起来了、火车也跑起来了。
这个系列中还有第三本书《剧变》,它从硬件转为软件,主要讲述了人和社会关系的故事。不仅讲到了大航海和库克船长,讲到了西方如何与中国接触,讲到了东西方的差异,还有印刷术、公司制度、金融业等。虽然具体的工业技术史讲得少,但更接近于技术变革推动社会变革的本质。
这就是科技史的魅力。虽琐碎、繁杂、反复,但是最接近于历史真相。它会告诉你,出现在历史课本,或者政治课本中人类那微不足道的一步,在真实世界中时,是无穷多的人、在五湖四海中、多少次徘徊才积累出的一小步。