蒸汽机的发明在人类历史上具有极其重要的意义。美国历史学家斯塔夫里阿诺斯在其《全球通史》一书中这样写道:“蒸汽机的历史意义无论怎样夸大都不过分。它提供了开发和利用热能来驱动机械的手段……19世纪欧洲对世界的支配其实就是以蒸汽机为基础的。”早期蒸汽机最主要的技术原理就是利用了封闭管腔压强的变化。
这种思路在中国很早以前就出现过。在中国唐代著名宰相，晚唐诗人杜牧的爷爷杜佑所著的《通典》一书中，有这样的记述渴乌隔山取水，以大竹筒雌雄相接，勿令漏泄，以麻漆封裹，推过山外，就水置筒，入水五尺，即于筒尾，取松桦干草，当筒 放火，火气潜通水所，即应而上。
”这段话阐述了中国古代劳动人民利用火燃烧改变 封闭管腔压强,使之产生负压，从而实现汲水的目的。人类历史上第一台蒸汽机所实现的，也是汲水这种目的。只不过其实现管腔 压强变化的方法，是利用水蒸气相变使得封闭管腔内分子间距缩小。1688年，英 国工程师托马斯•萨瓦瑞构思出蒸汽机雏形，后于1698年制造出第一台实用蒸汽 机。
其原理是先用水蒸汽将封闭管腔充满，再浇上冷水冷凝，即可利用负压将矿井 水抽出。1705年，英国铁匠托马斯•纽科门发明出可以从矿井提水的蒸汽提水 机。它的技术与萨瓦瑞的有所不同。萨瓦瑞利用的是矿井底部的大气压，而纽科 门利用的是蒸汽机活塞外的大气压。
不要小看这点改变，它大大提高了蒸汽机的 运行效率。往复式活塞运动这种绝妙设计为后来蒸汽机自动化奠定了基础。这颇 有些类似中国古代冷兵器中单发弩与“诸葛连弩”的区别。单发弩只能单发，“诸 葛连弩”可以实现“连发”。纽科门发明出来的蒸汽机效率比萨瓦瑞发明出来的蒸汽机工作效率大大提 高，不过它和詹姆士 •瓦特改良后的蒸汽机比又差远了;它当时最多一分钟只能做 20来个冲程。
不过，纽科门蒸汽提水机的“往复式活塞设计”为后来的瓦特改良蒸 汽机奠定了最重要的技术基础。詹姆士•瓦特对纽科门蒸汽机进行的改良主要体 现下以下几个方面:（一）1765年，瓦特想出了在汽缸之后直接加上一个冷凝器的 办法。1769年瓦特造出了这种新型蒸汽机并获得了冷凝器的发明专利。
（二) 1781年，瓦特在纽科门蒸汽机上又加上一个传动曲柄，改变了纽科门蒸汽机只能 直线做功的状态。（三）1782年，瓦特设计出了双汽缸蒸汽机，仅仅是这个改变就 使得蒸汽机的热效率翻了一倍。（四）瓦特后来还发明了离心调节器，可以控制输 入蒸汽气压，使得蒸汽机能够实现基本的自动控制。
到了 1790年，瓦特蒸汽机已 基本全部取代纽科门的蒸汽机。瓦特改良后的蒸汽机，对英国第一次工业革命造 成了极为深远的影响。马克思和恩格斯在考察英国经济发展后，曾在《共产党宣 言》一书中提到蒸汽机的作用：“市场总是在扩大，需求总是在增加。甚至工场手 工业也不再能满足需要了。
于是蒸汽和机器引起了工业生产的革命。现代化大工 业替代了工场手工业……”瓦特蒸汽机的问世，促进了英国机械制造业的发展。为了制造出性能优良的 蒸汽机，英国机械工程师不断设法发明新的机械制造设备。1795年，英国钳工约 瑟夫•布拉马发明了液压机；1797年，英国工程师亨利•莫兹利发明了金属加工 机床，使得蒸汽机加工制造变得更加容易。
瓦特蒸汽机的出现，还催生了 1807年 和1814年汽船和蒸汽火车的诞生，这给人类交通事业带来了革命性的变化。除此 之外，瓦特蒸汽机还为英国制造业，特别是英国的纺织业提供了一种机械化的、可 以不受制于气候和水力资源条件的动力系统。瓦特蒸汽机的出现，还使得自动控 制技术在英国得到了较快的发展。
这些都为英国工业化在全球率先发展起来，后来成为经济强国作出了不可磨灭的贡献。蒸汽机的出现和不断改良，也为后来的蒸汽轮机、燃气轮机、内燃机的问世奠定了技术基础。而汽轮机、内燃机的出现又促进了人类发电技术的发展，最终将人类推向电气时代。此后，西方科学技术迅猛发展起来，一发而不可收拾，最终将人类推向信息时代。
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