機械の発明
科学がこれまでどのように進歩し、私たちの社会にどんな影響を与えてきたのかという歴史をよく調べてみると、これがとても面白いのです。
科学は学問として絶えず進んでいきますが、それに伴っていろいろな便利な機械が発明されます。そうなると、世の中の人々はもうそういう機械を使わないではいられなくなります。
すると、機械が発達するにつれて、すべてのものの作り方(生産)や、人や物の移動のしかた(交通)が変わってきます。つまり、それが巡り巡って人間の社会のあり方そのものを変えていくことになるのです。こうして昔から今日にいたるまで、文化が発達してきたのだと言ってもよいでしょう。
このように考えていくと、人間の社会にとって科学がどれほど大切なものであるかということも、はじめて本当によく分かってくるのです。
さて、科学の発達にともなって社会のあり方が大きく変わったのは、いったいいつ頃からだったのでしょうか。もちろん古い時代にも、少しずつ変化することは間違いなくありました。しかし、歴史の上でいちばん目立っているのは、18世紀の終わりから19世紀の初めにかけての時期なのです。
それ以前にも機械が使われていたのは確かですが、ちょうどこの頃になると、昔よりもずっと便利なさまざまな機械が発明され、それが産業の現場でどんどん使われるようになったからです。
その中には、布を織ったり糸を紡いだりする機械などもありましたが、なかでもいちばん重要なのは、蒸気のパワーを利用する「蒸気機関」でした。そして、これこそが今回お話ししようとするジェームズ・ワットによって、当時としては驚くほどすばらしいものに改良されたのです。
それ以前には、水や風の力を借りる水車や風車が主な機械でした。それ以外には、人間の手足のパワーや、牛や馬を使うくらいがせいぜいだったのです。これでは大きな工業などが発達しなかったのも当然のことでした。
ところが、一度蒸気機関が登場すると、これが本当に便利だったため、あっという間にあらゆる方面で使われるようになり、あちこちに大きな工場が建てられるようになりました。
そうなると、これまでは多くの人たちが主に家の中で働いていたのとは反対に、工場に雇われていろいろな生産のお仕事をするようになりました。そのため、社会全体のようすもそれに伴ってガラリと変わってきたのです。
それから、蒸気機関をとりつけた汽車や汽船が走り出したり動き出したりするようになると、あちこちへの移動も、それまでとは比べものにならないほど便利になりました。これもまた、社会のあり方を大きく変えることになったのです。
世界の歴史では、このものすごい変化のことを「産業革命」と呼んでいます。とにかくこれは、それまでの時代には見られなかった非常に重要な大変化なのでした。
ところが、それがワットの作った蒸気機関のおかげだったことを考えてみますと、ワットが世界の歴史をこちらの方向へグッと引っ張っていったのだと言ってもよいほど、それはものすごく重大な発明だったと見なければならないでしょう。
ですから、すばらしい機械の発明というものは、その機械自体のすばらしい価値だけでなく、世界の歴史の運命までをも決定づけてしまうほど、ものすごい意味を持っているのだということが、これでハッキリとわかるのです。
蒸気の利用
ワットの蒸気機関が、蒸気のパワーを利用したものであることは誰もが知っている通りですが、蒸気がものを動かすだけの力を持っているということは、ずいぶん昔から知られていましたし、それを何とか利用しようと考えた人たちもたくさんいたのです。
それでも、一つの立派な機械が完成するまでには、いくつかの段階をふまえて、だんだんとたどり着かなければなりません。蒸気機関ができあがってきた道のりは、まさにその良い見本だと言ってよいでしょう。
蒸気を利用したものの中で、いちばん古く知られているのは、西洋の紀元前100数十年という頃に、アレキサンドリアのヘロンという人が作った一つの装置です。
この人はいろいろな機械を工夫したのでとても有名ですが、蒸気を使って丸い球をぐるぐる回してみせたのです。
この球の中身は空っぽになっていて、その両側にそれぞれ管がついています。そして、水が沸騰している容器の中から出てくる蒸気が、管を通って球の中に入り込むようになっており、さらにこの球には、蒸気が吹き出す短い出口が2つついていました。
こうすると、蒸気がものすごい勢いで球の中に入り、それから出口からビューッと噴き出すにつれて、球がクルクルと回り出すのです。
これはおもちゃのようなものですが、とにかく蒸気の力で球が回転するのです。だからこそ、のちの時代になって「これを実際の機械に利用できないだろうか」というアイデアが生まれてきたのも、ごく自然なことだったのでしょう。
もっとも、それが実際に考えられるようになったのは、ようやく16世紀から17世紀にかけての頃になってからのことですが、イタリアのブランカや、フランスのド・コウといった人たちが、そのことについていろいろと知恵を絞り、工夫を凝らしたということです。それでもこれらはまだ実際の役に立つところまではいっていなかったため、さらに一層すぐれたアイデアが必要でした。それについて最初に少しばかりの成功を収めたのが、フランスのドニ・パパンという人物でした。
パパンは1647年に生まれ、アンジェの大学で医学を学び、のちにパリで学位を取得しました。しかし、当時としては異端とされる新しい宗教(新教)を信仰していたため、世間から迫害を受けることになり、イギリスのロンドンへと渡って学問を続けました。
そして間もなく、そうそうたる偉大な学者たちが集まる「王立協会」の幹事にも選ばれたことを見ても、彼の才能がどれほど優れていたのかがよくわかります。
この頃から彼は蒸気の利用について考えていたとのことですが、1687年にはドイツのヘッセン領主に招かれ、マールブルグ大学の数学の教授となりました。
しかし、彼の関心はやはり「蒸気の問題」にありました。それについてさまざまな実験を重ねた結果、次のような装置を作り上げたのです。
それは、筒(気筒)の底に水を入れて下から熱し、蒸気を作り出すというものでした。そうすると、筒の上の方からはめ込まれていたフタ(ピストン)が、その蒸気のパワーでググッと押し上げられます。そして、蒸気が冷えて再び水に戻る(凝結する)と、今度は外からの空気の圧力(大気圧)に押されて、ピストンがふたたびスーッと下りてくるという仕組みでした。
今の時代から見れば、これはほんとうに子どもだましのようなどうってことのない機械に違いありません。しかし、「蒸気のはたらきを利用してものを動かした最初の機械」と見なされる点において、歴史的にとても重要な意味を持っているのです。
その頃、鉱山から石炭や鉱物を掘り出す作業が盛んに行われるようになると、深く掘り下げた穴(鉱坑)の中に水がたまってしまい、その水を汲み出すことに、どの現場でも大変な苦労をしていました。
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