很多人都以为是瓦特发明了蒸汽机！但是其实并不是！瓦特其实只是在蒸汽机的基础上改良了它。
这蒸汽机最初的发明者其实叫纽卡门（Newcomen）。一开始发明蒸汽机的原理十分的简单，煤炭燃烧，煮沸水，形成的高温蒸汽进入一个气缸。然后再将冷水注入这个气缸，蒸汽遇到冷水，迅速冷却，热胀冷缩下气缸内气压迅速降低，活塞因而会在外部大气压力下被推入气缸，进而带动其他部件运动。
活塞每运动完一次，整个气缸都要被完全重新加热一次，所以早期的蒸汽机对燃料的利用效率极低。平均而言，它以1马力的功率连续运转一小时就需要消耗高达45磅的煤。即使是在煤矿资源丰富的英国，对绝大部分地区来说，这样的燃料成本也是无法承受的。而且它当时能做的事情也很有限，基本上只能用来抽水。这就更限制了它的应用场景。
可以想象，这样的发明，不要说还没有被设计出来，就算有人真的制作出来了样品，放到当时整个世界的绝大部分地方，都不会有多少地方真的会将投入使用。不过，在当时的英国，却恰恰存在这样的地方。
当时英国的采煤业十分发达。到18世纪初，英国煤炭产量占整个欧洲的比率高达80%。而英国气候潮湿，困扰英国煤矿的一大痼疾，就是渗水。不断地将渗出的水从地下深处抽出地面，是一件极麻烦，甚至几乎难以用人力完成的事，但如果不这样做，那埋藏稍深的煤矿就无法得到有效开采。
而蒸汽机，为从埋藏较深的煤矿中抽水，提供了一个几乎无法替代的解决方案。
不仅如此，蒸汽机需要煤炭作为燃料，在一般的地方，煤炭价格再低，总还是一个可观的数字。而在煤矿，几乎永远不会缺乏零散、劣质的小煤块。这些小煤块几乎没有收集起来出售的价值，但用作蒸汽机的燃料，却并没有什么问题。而有了这些近乎零成本的燃料，早期蒸汽机的低效率，也就不再成为什么问题。
所以，蒸汽机几乎一被发明，就在英国的煤矿中得到了相当广泛的应用，反过来说，煤矿本身，它也只能在煤矿中得到应用。这导致刚开始在刚被发明时，蒸汽机的推广是所谓飞地式的。哪里有煤矿，哪里就能看到蒸汽机。煤矿之外，则几乎无法看到。早在1733年，英国就有大约100台蒸汽机投入使用，其背后最主要的原因，只是因为英国有欧洲最发的采煤业。
蒸汽机是在被投入使用之后，才不断地得到改进。其中标志性的改进之二，就是瓦特发明的分离式冷凝器和太阳行星齿轮装置，前者极大地提高了燃料的利用效率，降低了蒸汽机的煤耗；后者可以将活塞的往复运动转化成车床动力杆的旋转运动，使得蒸汽机可以被用在抽水以外的更多场合。在得到这样的改进之后，蒸汽机才能得到推广。
瓦特改进后的蒸汽机具有在更大范围内使用的能力，但要一开始就做出如此成熟的设计，其难度，显然会比先有一个不成熟的方案，再不断改进要大得多，因此，说丰富的煤矿资源和低廉的燃料价格是蒸汽机发明的重要条件，毫不为过。
说到这里，有人可能会问，那中国也有丰富的煤炭资源啊，事实上，今天的中国人基本上不担心煤炭不够用，而只担心煤烧太多污染环境。当下我们是世界第一大煤炭生产和消费国，我们也有十分悠久的煤炭利用历史。既然如此，为何中国丰富的煤炭资源，没有带来低廉的燃料价格，并推动蒸汽机一类发明的出现呢？
一方面，是因为中国的煤炭大多集中在山西、内蒙等当时经济上相对并不发达的地区，而最发达的江南是没有这么丰富的煤炭资源的。
要知道，再丰富的煤矿资源，也只有在被开采出来之后，才能变成廉价的燃料。在工业革命之前，英国的采煤业，在伦敦等发达地区旺盛的需求的推动下，就已经十分发达了。即使这样，由于运输成本的存在，伦敦的煤炭价格也并不低。
而相比较而言，江南本地煤炭储量很少，距离当时煤炭产地的距离要远得多，在当时的技术条件下，这样的距离带来的高昂运输成本，使得江南的需求，事实上无法推动远处煤矿的开采。其结果，就是我们对原始蒸汽机的需求要远弱于英国人。彭慕兰更进一步指出，困扰中国大部分煤矿的问题也不是渗水，而是瓦斯泄露，而蒸汽机对后者无能为力。这当然也会进一步降低对蒸汽机的需求，使这一发明更难出现在中国。
世界其他地方也大多存在类似的问题。比如德国的鲁尔区有丰富的煤炭资源，离工业革命前欧洲最发达的荷兰也不远，逻辑上说来自荷兰的需求就可能会推动鲁尔区煤矿的开采。可鲁尔区并不在荷兰境内，政治分割提高了运输和交易成本，其结果就是在工业革命之前，鲁尔区的煤矿都没有得到良好的开采。18世纪初时，德国的煤矿产量占欧洲的比重仅有4%。
所以英国的优势，不仅在于它有煤矿，而且在与，它的煤矿与发达地区刚好在一个合适的距离上。这使得英国在工业革命之前，就已经有了发达的采煤业。1700年时，英国煤炭产量已经达到300万吨，其中至少一半，被用于住宅取暖。原始蒸汽机的发明，已经是万事俱备。
而包含中国在内的其他地区，相比之下，则总是在某些条件上有所欠缺。
煤矿不是蒸汽机得到广泛应用的唯一条件。采煤业的兴起需要来自发达地区的旺盛需求，蒸汽机在被发明之后的不断改进，则使它具有了越来越强的替代劳动的能力。作为当时欧洲的发达地区，英国的高工资环境，显然也对这样的改进具有促进作用。
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