(56)使许多人能够在某一时刻发挥全力,需要某种技术和大型的设备;而当这一人数达到数百或数千时,就会出现额外的困难。如果雇用一万人同时行动,就很难发现每个人是否都尽了全部的力量,因此也很难确信每个人都履行了他所应尽的义务。如果还需要更多的人或动物,不仅指挥他们的难度会更大,并且因为要运送食物以维持他们的生计,费用也会增加。
使许多人能够在同一时间内同时发挥力量的困难,通过使用声音的办法几乎可以完全消除。在船上,船夫的哨声执行这项任务。在圣彼得堡,彼得大帝的骑马雕像被安置在一块重达1,400吨以上的巨型花岗岩上。用人力移动它的时候,一名鼓手始终驻扎在山顶,发出工人集体用力的信号。
随后的几年,商博良(Champollion)发现了一幅古埃及的绘画,其中有许多人在牵拉一块巨大的石头,石头上面有一个人,他的手举过头顶,显然是在拍手,目的是保证在同一时刻运用他们的集体力量。
(57)在矿井中,有时需要借助100多人的力量用绞盘提高或降低重物。这些工作是在地面进行的,但指令必须从地下传达,也许是从200英尺深的地下发出的。然而,这种交流通过信号,可以轻松且确定地完成:通常的装置是一种钟锤,放置在靠近绞盘表面的地方以便每个人都可以听到,一根绳子从轴上穿过,从而可以在地下启动它。
在康沃尔郡的Wheal Friendship矿井应用了一个不同的设计:在那个矿井里有一个斜面,在地下约三分之二英里长。信号是通过连续的金属杆传送的,在地下进行敲击,地面上可以清楚地听到。
(58)在我们所有的大型制造厂中,出现了许多运用蒸汽克服阻力的事例,而如果运用动物的力量作为克服阻力的手段,需要支出的费用则高得多。扭转最粗的缆绳,滚动、锤击和切割大量的铁块,排掉我们矿井的积水,都需要在相当长的一段时间持续运用大量的物理力量。当需要的力很大并且行动的空间很小的时候,也可以求助于其他方法。一个人就可以操作布拉玛(Bramah)液压机产生1,500个大气压的压力;运用这种仪器,已经制成了三英寸厚的锻铁空心圆柱。在将制造蒸汽发动机锅炉的铁板铆接在一起时,必须使接头尽可能地紧密。这是通过使用红热状态下的铆钉来实现的:当它们处于这种状态时,两块铁板被铆接在一起,铆钉在冷却过程中所经历的收缩将它们拉在一起,这种力仅受铆钉本身所用金属的韧性的限制。
(59)在工程师或制造商的更大型的活动中,这种情况并非绝无仅有。通过蒸汽的作用,人类操控巨大动力的能力得到了充分发展。在操作一些机器时,操作者个人需要动用的力量很小,机器的性能却得以成倍增加;在这种操作需要近乎无限的重复时,就需要相应的动力。这样的“巨大的手臂”,可以扭动“最粗的电缆”,在棉花厂纺织出“几近蛛丝般精细的棉线”。利用这只手臂,可以召唤所向无敌的力量,与海洋和风暴搏斗,成功克服在古老航海模式中从未曾尝试过的危险和困难。同样的引擎,经过更多的调节,可以织制帆布;或者,就像是仙女的手指,它可能有一天会编织出装饰女性身形的最精致的织物。 11
(60)位于霍利希德街(Holyhead Roads)的议会下院《特别委员会第五次报告》(The Fifth Report of the Select Committee of the House of Commons)为蒸汽船的优越性提供了充分的证据。以下文字摘自一位邮船指挥官罗杰斯船长(Captain Rogers)的证言:
问题:从你的经历来看,你是否完全满意,你指挥的汽轮能够执行任何帆船都不能做的事情?
回答:是。
问题:在你从格雷夫森德(Gravesend)到唐斯(Downs)的途中,从一级轮到军舰,是否有任何船舶能够进行你的汽轮所做的航行?
回答:不,这是不可能的。在唐斯,我们超越了几艘印度商船和150艘无法沿海峡南下的帆船;转过邓杰内斯角(Dungeness)之后,我们又超过了120多艘帆船。
问题:在你执行从唐斯到米尔福德的航行任务的时候,在你所描述的天气情况下,如果那样的天气持续12个月,有任何的横帆船能够执行同样的航行任务吗?
回答:它们绕过海角可能需要很长的时间,可能需要几周而不是几天。一艘帆船不会像我们一样,在12个月内就行驶到米尔福德。
(61)在银纸上印刷,是制造纸币所必需的过程;但从印刷前所必需的浸湿纸张到进行压模,过程中总有一些不便,很难做到划一。而且在以往将几张纸包裹在一起浸入装水容器的时候,外面的纸张变得比其他纸张湿得多,很容易被撕裂。爱尔兰银行已采用一种方法,避免了这种不便:将要浸湿的全部纸张放在排尽空气的密闭容器中,然后注入水,使每页纸都完全浸湿;然后将纸张搬到挤压机下,挤出所有多余的水分。
(62)粉碎固体物质并分离不同细度的粉末,是一种常见的技术。因为即便是最好的分级筛选,也不能以足够的细腻程度来实现这种分离,所以必须依靠在流体介质中悬浮的方法来实现。物质被研磨成最细的粉末后,被搅拌在水中,继而将水抽离。悬浮物质中最粗的部分首先沉下去,而需要最长时间下降的物质是最细的。这样,即使是密度很大的金刚砂粉,也被分离成所需要的不同细度。经过焚烧和研磨后的燧石,悬浮在水中,以便与同样悬浮在流体中的黏土紧密混合,形成瓷器。然后,通过加热蒸发部分水分,就构成了我们最美丽的瓷器的塑质化合物,得以留存。一个有意思的现象是,如果这种混合物长时间内没有被用于加工,就会变得无用。这背后的原因还需要做进一步的考察;因为人们发现,最初被均匀混合的硅石,后来聚集在一起变成了小块。这与白垩系地层中燧石的形成相似,值得关注。 12
(63)粉末沉积的缓慢程度,部分取决于物质的比重,部分取决于粒子本身的大小。物体在通过一种阻碍介质下落时,经过一定时间后,获得一个均匀的速度,称为终端速度。它们继续以终端速度下降:当粒子很小而介质密集时,比如水,很快就能到达这个终端速度。甚至是金刚砂里的一些更细的粉末,在几英尺深的水中,也需要几个小时才能沉积。一些自来水公司泵入我们蓄水池的泥浆,则会悬浮更长的时间。这些事实使我们对河泥的沉积可能在多大程度上散播,有了一些认识:因为任何河流的泥浆进入湾流,如果在一小时内下沉1英尺,那么下沉600或700英尺深之前,它可能会被这条河流携带长达1,500英里。
(64)即使是最好的纺纱线,也会有许多细小的棉丝凸伸出来。而当纺纱线被编织成平纹细布时,这些突出的棉丝破坏了它的外观。分别切断这些棉丝几乎是不可能的,但使平纹细布在一个炽热发红的铁制圆柱体上快速通过,则很容易将它们移除。在此期间,平纹细布的每一部分与炽热铁缸的接触时间太短,不能达到燃点;但由于棉丝要细得多,并被压在靠近热金属的地方,就会被烧焦。
淬火去除金属网中的细丝,对于网的完善更加必要。金属网格以中等速度通过一个非常长且狭窄的切口,切口处喷出气体火焰。在火焰的正上方,固定着一个长漏斗,该漏斗与蒸汽机驱动的大型气泵相连。这样,火焰强力穿过网格,它两侧的所有细丝都通过这一操作被烧掉了。在这样使用空气泵之前,网格以同样的方式运动,火焰的冷却阻碍了细丝在上侧的燃烧;这就如同达维氏安全灯里的金属丝网,只是程度不同。空气泵通过加速燃烧气体的气流运动过程,消除了淬去细丝的不便。