詹姆斯u2022瓦特（1736年～1819年）是英國著名的發(fā)明家，是第一次工業(yè)革命時(shí)的重要人物。1776年制造出第一臺(tái)有實(shí)用價(jià)值的蒸汽機(jī)。這種蒸汽機(jī)以后又經(jīng)過一系列重大改進(jìn)，成為了“萬能的原動(dòng)機(jī)”，在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。瓦特開辟了人類利用能源的新時(shí)代，標(biāo)志著工業(yè)革命的開始。后人為了紀(jì)念這位偉大的發(fā)明家，把功率的單位定為“瓦特”。

實(shí)際上瓦特并不是第一個(gè)發(fā)明蒸汽機(jī)的人。公元1世紀(jì)，亞歷山大u2022希羅曾設(shè)計(jì)過類似的機(jī)器。1698年，湯姆斯u2022薩威利獲得了用蒸汽機(jī)抽水的專利權(quán)。1712年英國人湯姆斯u2022�？奸T獲得了稍加改進(jìn)的蒸汽機(jī)的專利權(quán)。�？奸T蒸汽機(jī)效率非常低，只能用于煤礦排水。

1764年，瓦特在修理一臺(tái)�？奸T蒸汽機(jī)時(shí)，就對這種機(jī)器發(fā)生了興趣。瓦特所做的第一項(xiàng)重大革新就是增加一個(gè)獨(dú)立的凝汽室，并于1769年獲得專利權(quán)。他還使蒸汽缸與外界絕緣，又于1782年發(fā)明了雙動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。連同一些較小的革新一起，這些發(fā)明使蒸汽機(jī)的效率至少提高了四倍。1781年，瓦特還發(fā)明了一套齒輪，從而使蒸汽機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變換成為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這套齒輪使蒸汽機(jī)的用途更加廣泛。瓦特又發(fā)明了自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的離心式調(diào)速器（1788年）、壓力計(jì)（1790年）、計(jì)數(shù)器、示功器、節(jié)流閥以及許多其他儀器。

瓦特本人沒有很好的經(jīng)商頭腦。但是他在1775年同一個(gè)非常能干的商人、工程師馬婁u2022布爾頓合股成立了瓦特—布爾頓公司。該公司生產(chǎn)了大量的蒸汽機(jī)，他們倆也都成了富翁。

1800年，瓦特的專利與布爾頓的合作到期，他于同年退休。但他們的合作延續(xù)到下一代，馬修u2022布爾頓與小詹姆斯u2022瓦特繼續(xù)合作，同時(shí)吸收了威廉u2022默多克為合伙人，保證了公司的持續(xù)成功。

瓦特退休后曾與他的第二任妻子到法國與德國旅行，并且在威爾士購買了一所住宅。1819年8月25日，83歲的瓦特于英國斯塔福德郡漢茲沃斯的家中去世。

在瓦特的訃告中，對他發(fā)明的蒸汽機(jī)有這樣的贊頌：“它武裝了人類，使虛弱無力的雙手變得力大無窮，健全了人類的大腦以處理一切難題。它為機(jī)械動(dòng)力在未來創(chuàng)造奇跡打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，將有助并報(bào)償后代的勞動(dòng)。”

1736年1月19日詹姆斯·瓦特誕生于蘇格蘭的格里諾克。

1755年瓦特離開蘇格蘭，到倫敦尋求儀器制造匠的培訓(xùn)。他被康西爾的約翰·摩根所接納。

1757年格拉斯哥大學(xué)任命瓦特為其正式：“數(shù)學(xué)儀器制造師”并在校園里安排了一個(gè)車間。

1763-1765年瓦特在修理紐科門泵時(shí)，設(shè)計(jì)冷凝器解決效率低的問題，羅巴克把瓦特的發(fā)明用于商業(yè)上。

1774年瓦特將自己設(shè)計(jì)的蒸汽機(jī)投入生產(chǎn)。1776年博爾登-瓦特蒸汽機(jī)在波羅姆菲爾德煤礦首次向公眾展示其工作狀態(tài)。

1782年瓦特的雙向式蒸汽機(jī)取得專利，同年他發(fā)明了一種標(biāo)準(zhǔn)單位：馬力。

1800年瓦特蒸汽機(jī)專利期滿。與博爾登合作結(jié)束，64歲瓦特退休。

1819年8月25日詹姆斯·瓦特逝世，享年83歲。

瓦特在1736年1月19日生于蘇格蘭格拉斯哥附近，克萊德河灣（Firth ofClyde）上的港口小鎮(zhèn)格林諾克。瓦特的父親是熟練的造船工人并擁有自己的船只與造船作坊。瓦特的母親Agnes Muirhead出身于一個(gè)貴族家庭并受過良好的教育。他們都屬于基督教長老會(huì)并且是堅(jiān)定的誓約派。

瓦特小時(shí)候因?yàn)樯眢w較弱去學(xué)校的時(shí)間不多，主要的教育都是由母親在家里進(jìn)行。瓦特從小就表現(xiàn)出了精巧的動(dòng)手能力以及數(shù)學(xué)上的天分，并且接受了很多蘇格蘭民間傳說與故事。

瓦特17歲的時(shí)候，母親去世了，而父親的生意開始走下坡路。瓦特到倫敦的一家儀表修理廠作了一年的徒工，然后回到蘇格蘭格拉斯哥打算開一家自己的修理店。盡管當(dāng)時(shí)蘇格蘭還沒有類似的修理店，但是由于他沒有做夠要求的7年徒工，他的開店申請還是被格拉斯哥的錘業(yè)者行會(huì)（管理所有使用錘子的工匠）拒絕了。

1757年，格拉斯哥大學(xué)的教授提供給瓦特一個(gè)機(jī)會(huì)，讓他在大學(xué)里開設(shè)了一間小修理店，這幫助瓦特走出了困境。其中的一位教授，物理學(xué)家與化學(xué)家約瑟夫·布萊克（Joseph Black）更是成了瓦特的朋友與導(dǎo)師。

1767年，瓦特與表妹瑪格麗特·米勒（Margaret Miller）結(jié)婚，此后他們共養(yǎng)育了6個(gè)孩子。

瓦特心思細(xì)膩，做事動(dòng)作遲緩并且非常容易焦慮。他常常會(huì)灰心喪氣。他會(huì)將工作放到一邊，感覺好像要徹底放棄了，但他的想象力豐富，總是能想到新的改進(jìn)方法，以至于很多時(shí)候都來不及一一完成。瓦特的動(dòng)手能力很強(qiáng)，并可以完成系統(tǒng)的科學(xué)的測定，以量化自己的革新效果，幫助自己的理解。

瓦特是一個(gè)紳士，為其他工業(yè)革命時(shí)期的知名人士所尊重。他是伯明翰工業(yè)家與科學(xué)家組織的“月亮社”的重要成員，總是對新的領(lǐng)域表現(xiàn)出極大的興趣，被認(rèn)為是很好的社交伙伴。但他對商業(yè)經(jīng)營卻基本一竅不通，特別討厭與那些有興趣使用他的蒸汽機(jī)的人討價(jià)還價(jià)或談判合同。直到他退休時(shí)，他都一直對自己的財(cái)物狀況感到不安。他的合作者與朋友都是些意氣相投的伙伴并能保持長久的友誼。

瓦特的小店開業(yè)4年后，在朋友羅賓遜教授的引導(dǎo)下，瓦特開始了對蒸汽機(jī)的實(shí)驗(yàn)。直到此時(shí)，瓦特也還從未親眼見過一臺(tái)可以運(yùn)轉(zhuǎn)的蒸汽機(jī)，但是他開始建造自己的蒸汽機(jī)模型。初步的實(shí)驗(yàn)失敗了，但是他堅(jiān)持繼續(xù)實(shí)驗(yàn)并且閱讀了所有他能找到的有關(guān)蒸汽機(jī)的材料，獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了潛熱的重要性（盡管這在好幾年前就被布萊克教授發(fā)現(xiàn)了，但瓦特當(dāng)時(shí)并不知情）。1763年，瓦特得知格拉斯哥大學(xué)有一臺(tái)紐科門蒸汽機(jī)（Newcomen steam engine），，但是正在倫敦修理，他請求學(xué)校取回了這臺(tái)蒸汽機(jī)并親自進(jìn)行了修理。修理后這臺(tái)蒸汽機(jī)勉強(qiáng)可以工作，但是效率很低。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，瓦特發(fā)現(xiàn)效率低的原因是由于活塞每推動(dòng)一次，氣缸里的蒸汽都要先冷凝，然后再加熱進(jìn)行下一次推動(dòng)，從而使得蒸汽80%的熱量都耗費(fèi)在維持氣缸的溫度上面。1765年，瓦特取得了關(guān)鍵性的進(jìn)展，他想到將冷凝器與氣缸分離開來，使得氣缸溫度可以持續(xù)維持在注入的蒸汽的溫度，并在此基礎(chǔ)上很快建造了一個(gè)可以運(yùn)轉(zhuǎn)的模型。

但是要想建造一臺(tái)實(shí)際的蒸汽機(jī)還有很長的路要走。首先是資金，布萊克教授提供了一些幫助，但更多的資助來自于約翰·羅巴克（John Roebuck）。羅巴克是一位成功的企業(yè)家，著名的卡倫鋼鐵廠的擁有者，在羅巴克的贊助下，瓦特開始了新式蒸汽機(jī)的試制，并成為新公司的合伙人。試制中的主要困難還在于活塞與氣缸的加工制造工藝上。當(dāng)時(shí)的工藝水平下鋼鐵工人更像是鐵匠而不是機(jī)械師，所以制造的結(jié)果很不滿意。此外由于當(dāng)時(shí)的相關(guān)專利申請需要國會(huì)的認(rèn)可，大部分的資金都花費(fèi)在相關(guān)程序上。由于資金的短缺，瓦特不得不另找了一份運(yùn)河測量員的工作，并一干就是8年。這之后，羅巴克破產(chǎn)，相關(guān)專利都由伯明翰一間鑄造廠老板馬修·博爾頓接手。瓦特與博爾頓從此開始了他們之間長達(dá)25年的成功合作。

與博爾頓的合作，使得瓦特得到了更好的設(shè)備資金以及技術(shù)上的支持，特別是在加工制造工藝方面。新型蒸汽機(jī)制造的一個(gè)主要困難在于活塞與大型氣缸的密合，這個(gè)問題最終被約翰·威爾金森（John Wilkinson）解決，他在改進(jìn)加農(nóng)炮的制造時(shí)提出了一種新的精密鏜孔加工技術(shù)，可以用于蒸汽機(jī)的制造。終于在1776年，第一批新型蒸汽機(jī)制造成功并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。這批蒸汽機(jī)由于還只能提供往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)而主要應(yīng)用于抽水泵上。在之后的5年中，瓦特贏得了大量的訂單并忙于奔波于各個(gè)礦場之間安裝由這種新型蒸汽機(jī)帶動(dòng)的水泵。

在博爾頓的要求下，瓦特開始繼續(xù)研究如何將蒸汽機(jī)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為圓周運(yùn)動(dòng)，以便使得蒸汽機(jī)能為絕大多數(shù)機(jī)器提供動(dòng)力。一個(gè)顯而易見的解決辦法是通過曲柄傳動(dòng)，但是該項(xiàng)專利所有人，約翰·斯蒂德(John Steed)要求同時(shí)分享瓦特此前的分離冷凝器的專利，這一要求被瓦特堅(jiān)決地拒絕了。1781年，瓦特公司的雇員威廉·默多克（William Murdoch）發(fā)明了一種稱為“太陽與行星”的曲柄齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，并以瓦特的名義成功申請了專利。這一發(fā)明繞開了曲柄專利的限制，極大地?cái)U(kuò)展了蒸汽機(jī)的應(yīng)用。

之后的6年里，瓦特又對蒸汽機(jī)作了一系列改進(jìn)并取得了一系列專利：發(fā)明了雙向氣缸，使得蒸汽能夠從兩端進(jìn)出從而可以推動(dòng)活塞雙向運(yùn)動(dòng)，而不是以前那樣只能單向推動(dòng)；使用節(jié)氣閥門與離心節(jié)速器來控制氣壓與蒸汽機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；發(fā)明了一種氣壓示工器來指示蒸汽狀況；發(fā)明了三連桿組保證氣缸推桿與氣泵的直線運(yùn)動(dòng)。由于擔(dān)心爆炸的危險(xiǎn)以及泄露問題，瓦特的早期蒸汽機(jī)都是使用低壓蒸汽，后來才引進(jìn)了高壓蒸汽。所有這些革新結(jié)合到一起，使得瓦特的新型蒸汽機(jī)的效率是過去的紐科門蒸汽機(jī)的5倍。

1794年，瓦特與博爾頓合伙組建了專門制造蒸汽機(jī)的公司。在博爾頓的成功經(jīng)營下，到1824年就生產(chǎn)了1165臺(tái)蒸汽機(jī)。瓦特與博爾頓都賺到了不少錢。

瓦特在半退休之前也有很多其它發(fā)明，比如他發(fā)明了一種新的利用望遠(yuǎn)鏡測距的方法，一種新的透印印刷術(shù)，對油燈進(jìn)行了改進(jìn)，蒸汽碾壓機(jī)以及延續(xù)至今的機(jī)械圖紙著色法。

1800年瓦特的專利與博爾頓的合作到期，他與同年退休。但他們的合作延續(xù)到下一代，馬修·博爾頓與小詹姆斯·瓦特繼續(xù)合作，同時(shí)吸收了威廉·默多克為合伙人，保證了了公司的持續(xù)成功。

瓦特退休后曾與他的第二任妻子到法國與德國旅行，并且在威爾士購買了一所住宅。

1819年8月25日，83歲的瓦特于英國斯塔福德郡漢茲沃斯（Handsworth, Staffordshire）的家中去世。

瓦特在1736年1月19日生于蘇格蘭格拉斯哥附近，克萊德河灣（Firth ofClyde）上的港口小

鎮(zhèn)格林諾克（Greenock）。

瓦特從小身體虛弱，到了入學(xué)年齡，仍不能去上學(xué)。過了入學(xué)年齡好幾年，他才到鎮(zhèn)上的學(xué)校學(xué)習(xí)。13歲那年，他對幾何學(xué)發(fā)生了興趣，15歲就讀完了《幾何學(xué)原理》這樣艱深的書籍。后來他進(jìn)入文法學(xué)校，數(shù)學(xué)成績特別優(yōu)秀。由于身體不好，他沒到畢業(yè)就退學(xué)了。但是，他在家里堅(jiān)持自學(xué)了天文學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)和解剖學(xué)等多學(xué)科知識，并自學(xué)了好幾種外語。瓦特17歲的時(shí)候，母親去世了，而父親的生意開始走下坡路。他到格拉斯哥的一家鐘表店里當(dāng)了學(xué)徒。他在業(yè)余時(shí)間刻苦學(xué)習(xí)，進(jìn)一步掌握了許多科技原理。在當(dāng)學(xué)徒時(shí)他曾經(jīng)動(dòng)手制造過技術(shù)要求較高的羅盤、經(jīng)緯儀等。21歲那年，他來到了格拉斯哥大學(xué)當(dāng)教具實(shí)驗(yàn)員，負(fù)責(zé)修理和制造儀器。他進(jìn)一步熟悉了當(dāng)時(shí)一些較先進(jìn)的機(jī)械技術(shù)。

1757年，格拉斯哥大學(xué)的教授提供給瓦特一個(gè)機(jī)會(huì)，讓他在大學(xué)里開設(shè)了一間小修理店，這幫助瓦特走出了困境。其中的一位教授，物理學(xué)家與化學(xué)家約瑟夫·布萊克（JosephBlack）更是成了瓦特的朋友與導(dǎo)師。1767年，瓦特與表妹瑪格麗特·米勒（MargaretMiller）結(jié)婚，此后他們共養(yǎng)育了6個(gè)孩子。

他的祖父曾經(jīng)是一位教師，教授數(shù)學(xué)、測量學(xué)和航海學(xué)，父親原來是個(gè)造船技術(shù)工人。后來自己經(jīng)營過造船業(yè)和建筑業(yè)，做過儀器制造家和商人，還曾經(jīng)一度擔(dān)任過小鎮(zhèn)的地方行政官。瓦特的父親是熟練的造船工人并擁有自己的船只與造船作坊。瓦特的母親AgnesMuirhead出身于一個(gè)貴族家庭并受過良好的教育。他們都屬于基督教長老會(huì)并且是堅(jiān)定的誓約派。耳濡目染，瓦特從幼年起就隨父親學(xué)習(xí)各種手藝。他心靈手巧，從小接觸和了解了不少技術(shù)方面的知識，并養(yǎng)成了一種獨(dú)立思考和探索奧秘的興趣和習(xí)慣。他的家庭環(huán)境對他日后攀登技術(shù)高峰起到了一定的作用。

瓦特心思細(xì)膩，做事動(dòng)作遲緩并且非常容易焦慮。他常常會(huì)灰心喪氣。他會(huì)將工作放到一邊，感覺好像要徹底放棄了，但他的想象力豐富，總是能想到新的改進(jìn)方法，以至于很多時(shí)候都來不及一一完成。瓦特的動(dòng)手能力很強(qiáng)，并可以完成系統(tǒng)的科學(xué)的測定，以量化自己的革新效果，幫助自己的理解。瓦特是一個(gè)紳士，為其他工業(yè)革命時(shí)期的知名人士所尊重。他是伯明翰工業(yè)家與科學(xué)家組織的“月亮社”的重要成員，總是對新的領(lǐng)域表現(xiàn)出極大的興趣，被認(rèn)為是很好的社交伙伴。但他對商業(yè)經(jīng)營卻基本一竅不通，特別討厭與那些有興趣使用他的蒸汽機(jī)的人討價(jià)還價(jià)或談判合同。直到他退休時(shí)，他都一直對自己的財(cái)務(wù)狀況感到不安。他的合作者與朋友都是些意氣相投的伙伴并能保持長久的友誼。

實(shí)際上瓦特并不是第一個(gè)發(fā)明蒸汽機(jī)的人。公元一世紀(jì)，亞歷山大·希羅曾設(shè)計(jì)過類似的機(jī)器。1698年，湯姆斯·薩威利獲得了用蒸汽機(jī)抽水的專利權(quán)。1712年英國人湯姆斯·紐可門獲得了稍加改進(jìn)的蒸汽機(jī)的專利權(quán)。紐可門蒸汽機(jī)效率非常低，只能用于煤礦排水。

1764年瓦特在修理一臺(tái)紐可門蒸汽機(jī)時(shí)，自己對這種機(jī)器發(fā)生了興趣。瓦特所做的第一項(xiàng)重大革新就是增加一個(gè)獨(dú)立的凝汽室，于1769年獲得專利權(quán)。他還使蒸汽缸與外界絕緣，又于1782年發(fā)明了雙動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。連同一些較小的革新一起，這些發(fā)明使蒸汽機(jī)的效率至少提高了四倍。實(shí)際上效率的提高意味著一臺(tái)華而不實(shí)的裝置與一臺(tái)有巨大工業(yè)價(jià)值的機(jī)械之間的差別。1781年，瓦特還發(fā)明了一套齒輪，從而使蒸汽機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變換成為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這套齒輪使蒸汽機(jī)的用途增多。瓦特又發(fā)明了自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的離心式調(diào)速器（1788年）、壓力計(jì)（1790年）、計(jì)數(shù)器、示功器、節(jié)流閥以及許多其他儀器。瓦特本人沒有很好的經(jīng)商頭腦。但是他在1775年同一個(gè)非常能干的商人、工程師馬婁·布爾頓合股成立了一個(gè)瓦特—布爾頓公司。該公司生產(chǎn)了大量的蒸汽機(jī)，兩個(gè)股東也都成了富翁。

1764年，學(xué)校請瓦特修理一臺(tái)紐可門式蒸汽機(jī)，在修理的過程中，瓦特熟悉了蒸汽機(jī)的構(gòu)造和原理，并且發(fā)現(xiàn)了這種蒸汽機(jī)的兩大缺點(diǎn)：活塞動(dòng)作不連續(xù)而且慢；蒸汽利用率低，浪費(fèi)原料。

以后，瓦特開始思考改進(jìn)的辦法。直到1765年的春天，在一次散步時(shí)，瓦特想到，既然紐可門蒸汽機(jī)的熱效率低是蒸汽在缸內(nèi)冷凝造成的，那么為什么不能讓蒸汽在缸外冷凝呢？瓦特產(chǎn)生了采用分離冷凝器的最初設(shè)想。在產(chǎn)生這種設(shè)想以后，瓦特在同年設(shè)計(jì)了一種帶有分離冷凝器的蒸汽機(jī)。按照設(shè)計(jì)，冷凝器與汽缸之間有一個(gè)調(diào)節(jié)閥門相連，使他們既能連通又能分開。這樣，既能把做工后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器，又可以使汽缸內(nèi)產(chǎn)生同樣的真空，避免了汽缸在一冷一熱過程中熱量的消耗，據(jù)瓦特理論計(jì)算，這種新的蒸汽機(jī)的熱效率將是紐可門蒸汽機(jī)的三倍。

從理論上說，瓦特的這種帶有分離器冷凝器的蒸汽機(jī)顯然優(yōu)于紐可門蒸汽機(jī)，但是，要把理論上的東西變?yōu)閷?shí)際上的東西，把圖紙上的蒸汽機(jī)變?yōu)閷?shí)在的蒸汽機(jī)，還要走很長的路。瓦特辛辛苦苦造出了幾臺(tái)蒸汽機(jī)，但效果反而不如紐可門蒸汽機(jī)，甚至四處漏氣，無法開動(dòng)。盡管耗資巨大的試驗(yàn)使他債臺(tái)高筑，但他沒有在困難面前怯步，繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)布萊克知道瓦特的奮斗目標(biāo)和困難處境時(shí)，他把瓦特介紹給了自己一個(gè)十分富有的朋友--化工技師羅巴克。

當(dāng)時(shí)羅巴克是一個(gè)十分富有的企業(yè)家，他在蘇格蘭的卡隆開辦了第一座規(guī)模較大的煉鐵廠。雖然當(dāng)時(shí)羅巴克已近50歲，但對科學(xué)技術(shù)的新發(fā)明仍然傾注著極大的熱情。他對當(dāng)時(shí)只有三十來歲的瓦特的新裝置很是贊許，當(dāng)即與瓦特簽訂合同，贊助瓦特進(jìn)行新式蒸汽機(jī)的試制。

從1766年開始，在三年多的時(shí)間里，瓦特克服了在材料和工藝等各方面的困難，終于在1769年制出了第一臺(tái)樣機(jī)。同年，瓦特因發(fā)明冷凝器而獲得他在革新紐可門蒸汽機(jī)的過程中的第一項(xiàng)專利。第一臺(tái)帶有冷凝器的蒸汽機(jī)雖然試制成功了，但它同紐可門蒸汽機(jī)相比，除了熱效率有顯著提高外，在作為動(dòng)力機(jī)來帶動(dòng)其他工作機(jī)的性能方面仍未取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。就是說，瓦特的這種蒸汽機(jī)還是無法作為真正的動(dòng)力機(jī)。

由于瓦特的這種蒸汽機(jī)仍不夠理想，銷路并不廣。當(dāng)瓦特繼續(xù)進(jìn)行探索時(shí)，羅巴克本人已瀕于破產(chǎn)，他又把瓦特介紹給了自己的朋友、工程師兼企業(yè)家博爾頓，以便瓦特能得到贊助繼續(xù)進(jìn)行他的研制工作。博爾頓當(dāng)時(shí)經(jīng)四十多歲，是位能干的工程師和企業(yè)家。他對瓦特的創(chuàng)新精神表示贊賞，并愿意贊助瓦特。博爾頓經(jīng)常參加社會(huì)活動(dòng)，他是當(dāng)時(shí)伯明翰地區(qū)著名的科學(xué)社團(tuán)“圓月學(xué)社”的主要成員之一。參加這個(gè)學(xué)社的大多都是本地的一些科學(xué)家、工程師、學(xué)者以及科學(xué)愛好者。經(jīng)博爾頓的介紹，瓦特也參加了圓月學(xué)社。在圓月學(xué)社活動(dòng)期間，由于與化學(xué)家普列斯特列等交往，瓦特對當(dāng)時(shí)人們關(guān)注的氣體化學(xué)與熱化學(xué)有了更多的了解，為他后來參加水的化學(xué)成分的爭論奠定了基礎(chǔ)。更重要的是，圓月學(xué)社的活動(dòng)使瓦特進(jìn)一步增長了科學(xué)見識，活躍了科學(xué)思想。瓦特自與博爾頓合作之后即在資金、設(shè)備、材料等方面得到大力支持。瓦特又生產(chǎn)了兩臺(tái)帶分離冷凝器的蒸汽機(jī)，由于沒有顯著的改進(jìn)，這兩臺(tái)蒸汽機(jī)并沒有得到社會(huì)的關(guān)注。這兩臺(tái)蒸汽機(jī)耗資巨大，使博爾頓也瀕臨破產(chǎn)，但他仍然給瓦特以慷慨的贊助。在他的支持下，瓦特以百折不撓的毅力繼續(xù)研究。自1769年試制出帶有分離冷凝器的蒸汽機(jī)樣機(jī)之后，瓦特就已看出熱效率低已不是他的蒸汽機(jī)的主要弊病，而活塞只能作往返的直線運(yùn)動(dòng)才是它的根本局限。1781年，瓦特仍然在參加圓月學(xué)社的活動(dòng)，也許在聚會(huì)中會(huì)員們提到天文學(xué)家赫舍爾在當(dāng)年發(fā)現(xiàn)的天王星以及由此引出的行星繞日的圓周運(yùn)動(dòng)啟發(fā)了他，也許是鐘表中的齒輪的圓周運(yùn)動(dòng)啟發(fā)了他。他想到了把活塞往返的直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾�轉(zhuǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)就可以使動(dòng)力傳給任何工作機(jī)。同年，他研制出了一套被稱為“太陽和行星”的齒輪聯(lián)動(dòng)裝置，終于把活塞的往返的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了使輪軸的旋軸增加慣性，從而使圓周運(yùn)動(dòng)更加均勻，瓦特還在輪軸上加裝了一個(gè)火飛輪。由于對傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)的這一重大革新，瓦特的這種蒸汽機(jī)才真正成為了能帶動(dòng)一切工作及的動(dòng)力機(jī)。1781年底，瓦特以發(fā)明帶有齒輪和拉桿的機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置獲得第二個(gè)專利。

由于這種蒸汽機(jī)加上了輪軸和飛輪，這時(shí)的蒸汽機(jī)在把活塞的往返直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩嗇S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，多消耗了不少能量。這樣，蒸汽機(jī)的效率不是很高，動(dòng)力不是很大。為了進(jìn)一步提高蒸汽機(jī)的效率，增大蒸汽機(jī)的效率，瓦特在發(fā)明齒輪聯(lián)動(dòng)裝置之后，對汽缸本身進(jìn)行了研究，他發(fā)現(xiàn)，他雖然把紐可門蒸汽機(jī)的內(nèi)部冷凝變成了外部冷凝，使蒸汽機(jī)的熱效率有了顯著提高，但他的蒸汽機(jī)中蒸汽推動(dòng)活塞的沖程工藝與紐可門蒸汽機(jī)沒有不同。兩者的蒸汽都是單項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，從一端進(jìn)入、另一端出來。他想，如果讓蒸汽能夠從兩端進(jìn)入和排出，就可以讓蒸汽即能推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)又能推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)。那末，他的效率就可以提高一倍。1782年，瓦特根據(jù)這一設(shè)想，試制出了一種帶有雙向裝置的新汽缸。由此瓦特獲得了他的第三項(xiàng)專利。把原來的單項(xiàng)汽缸裝置改裝成雙向汽缸，并首次把引入汽缸的蒸汽由低壓蒸汽變?yōu)楦邏赫羝�，這是瓦特在改進(jìn)紐可門蒸汽機(jī)的過程中的第三次飛躍。通過這三次技術(shù)飛躍，紐可門蒸汽機(jī)完全演變?yōu)榱送咛卣羝麢C(jī)。

從最初接觸蒸汽技術(shù)到瓦特蒸汽機(jī)研制成功，瓦特走過了二十多年的艱難歷程。瓦特雖然多次受挫、屢遭失敗，但他仍然堅(jiān)持不懈、百折不回，終于完成了對紐可門蒸汽機(jī)的三次革新。使蒸汽機(jī)得到了更廣泛的應(yīng)用，成為改造世界的動(dòng)力。

對蒸汽機(jī)的重要性無論怎樣估計(jì)都不為過分。當(dāng)然在工業(yè)革命中出現(xiàn)了許多其他發(fā)明，如在采礦，冶煉和許多工業(yè)機(jī)械等方面都有所發(fā)明。其中的幾項(xiàng)發(fā)明如滑輪梭子（約翰·凱，1733年）和勒尼紡紗機(jī)（詹姆斯·哈格瑞夫斯法，1764年）皆出在瓦特著手之前。其他發(fā)明中的大多數(shù)只代表了小改小革，沒有哪一項(xiàng)能單獨(dú)地對工業(yè)革命起舉足輕重的作用。然而蒸汽機(jī)則不同，它起著關(guān)鍵性的作用，沒有它，工業(yè)革命就會(huì)面目全非。在它之前雖然風(fēng)車和水輪有一定的用途，但是主要的動(dòng)力源一向是人的肌體，這個(gè)因素嚴(yán)重地限制了工業(yè)生產(chǎn)力。隨著蒸汽機(jī)的發(fā)明，這條限制消除了�，F(xiàn)在有了可供生產(chǎn)使用的巨大能量，生產(chǎn)也就隨之有了巨大的增長。1973年禁運(yùn)石油使我們認(rèn)識到缺乏能量會(huì)多么嚴(yán)重地阻礙工業(yè)的發(fā)展，這個(gè)經(jīng)歷會(huì)使我們粗淺地認(rèn)識到瓦特的發(fā)明對工業(yè)革命的重要意義。

蒸汽機(jī)除了作為工廠動(dòng)力來源外，還有許多其他重要的應(yīng)用。1783年馬貴斯·朱費(fèi)羅伊·達(dá)班斯成功地使用蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)船的航行。1804年理查德，特利維西克制造出第一臺(tái)蒸汽機(jī)車。不過這兩種機(jī)型從經(jīng)濟(jì)上來看都不是成功的。然而數(shù)十年之內(nèi)，輪船和鐵路使水陸交通都發(fā)生了革命。

在歷史上，工業(yè)革命與美國革命和法國革命幾乎是同一時(shí)期出現(xiàn)的。雖然人們當(dāng)時(shí)似乎對工業(yè)革命認(rèn)識不清楚，但是今天人們可以看出它對人類日常生活的作用顯然要比那兩場偉大政治革命都重要得多。因此，詹姆斯·瓦特是歷史上最有影響的人物之一。

瓦特在原有的紐科門蒸汽機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)明的新式蒸汽機(jī)結(jié)構(gòu)，在這之后的50年之內(nèi)幾乎沒有什么改變。瓦特蒸汽機(jī)發(fā)明的重要性是難以估量的，它被廣泛地應(yīng)用在工廠成為幾乎所有機(jī)器的動(dòng)力，改變了人們的工作生產(chǎn)方式，極大地推動(dòng)了技術(shù)進(jìn)步并拉開了工業(yè)革命的序幕。它使得工廠的選址不必再依賴于煤礦而可以建立在更經(jīng)濟(jì)更有效的地方，也不必依賴于水能從而能常年地運(yùn)轉(zhuǎn)，這進(jìn)一步促進(jìn)了規(guī)�；�經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大大提高了生產(chǎn)率的同時(shí)也使得商業(yè)投資更有效率。蒸汽機(jī)為一系列機(jī)密加工的革新提供了可能，更高的工藝保證各種機(jī)器包括蒸汽機(jī)本身的性能提高。經(jīng)過不斷的努力，引入更高氣壓的蒸汽，蒸汽火車蒸汽輪船便很快相繼問世。

蒸汽機(jī)車加快了19世紀(jì)的運(yùn)輸速度：蒸汽機(jī)→蒸汽輪機(jī)→發(fā)電機(jī)，蒸汽為第二次工業(yè)革命即電力發(fā)展鋪平了道路。

瓦特在原有的紐科門蒸汽機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)明的新式蒸汽機(jī)結(jié)構(gòu)，在這之后的50年之內(nèi)幾乎沒有什么改變。瓦特蒸汽機(jī)發(fā)明的重要性是難以估量的，它被廣泛地應(yīng)用在工廠成為幾乎所有機(jī)器的動(dòng)力，改變了人們的工作生產(chǎn)方式，極大地推動(dòng)了技術(shù)進(jìn)步并拉開了工業(yè)革命的序幕。它使得工廠的選址不必再依賴于煤礦而可以建立在更經(jīng)濟(jì)更有效的地方，也不必依賴于水能從而能常年地運(yùn)轉(zhuǎn)，這進(jìn)一步促進(jìn)了規(guī)�；�經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大大提高了生產(chǎn)率的同時(shí)也使得商業(yè)投資更有效率。蒸汽機(jī)為一系列精密加工的革新提供了可能，更高的工藝保證各種機(jī)器包括蒸汽機(jī)本身的性能提高。經(jīng)過不斷的努力，引入更高氣壓的蒸汽，蒸汽火車蒸汽輪船便很快相繼問世。

正如其它很多重大發(fā)明一樣，關(guān)于瓦特是否是一些蒸汽機(jī)相關(guān)的專利的發(fā)明者上一直有很多爭議。但對于其中最重要的分離式冷凝器，毫無爭議是由瓦特最早提出并獨(dú)自發(fā)明的。從1780年左右，瓦特開始采取措施，對一些聽說到的別人的主意預(yù)先提請專利，以保證蒸汽機(jī)的整體發(fā)明屬于自己并防止其他人介入。瓦特在1784年8月17日給博爾頓的一封信中說道：

“我對于輪盤支架的描述是我在允許的時(shí)間與場地條件下能做的最好的情況；但是它本身還有很大缺陷，我這樣做的目的只是為了防止其他人獲取類似的專利�！�

有人認(rèn)為瓦特不允許其雇員威廉·默多克參與其高壓蒸汽機(jī)的研制，從而推延了該項(xiàng)發(fā)明的產(chǎn)生。瓦特還與博爾頓一起壓制其他一些工程師的工作，如喬納森·霍恩布勞爾（Jonathan Hornblower）在1781年發(fā)明了另外一種蒸汽引擎，但是因被訴侵犯了瓦特的專利而失敗。

瓦特在1781年申報(bào)的“太陽與行星”曲桿齒輪聯(lián)動(dòng)裝置的專利，在1784年申報(bào)的一項(xiàng)蒸汽機(jī)專利，都有很強(qiáng)的證據(jù)顯示是由其手下的工程師威廉·默多克發(fā)明。瓦特在1782年1月3日給博爾頓的一封信中提到該項(xiàng)發(fā)明的產(chǎn)生時(shí)說道：

“我試驗(yàn)了一個(gè)圓周運(yùn)轉(zhuǎn)的引擎模型，它是由威廉·默多克在我原有的計(jì)劃上重新提出并實(shí)現(xiàn)的�！�

但威廉·默多克本人從未對這項(xiàng)專利的所有權(quán)提出過異議，他一生都工作于博爾頓與瓦特的公司，并在瓦特退休后被吸收為合伙人之一。即便在原來阻礙瓦特發(fā)明的曲柄專利于1794年過期后，瓦特的蒸汽機(jī)也一直繼續(xù)采用這項(xiàng)“太陽與行星”傳動(dòng)技術(shù)。

據(jù)說瓦特還曾阻撓其它一些非自己專利的蒸汽機(jī)的發(fā)明與推廣，并認(rèn)為用蒸汽機(jī)來推動(dòng)車輛是不可能的事情。

最好是把真理比做燧石，它受到的敲打越厲害，發(fā)射出的光輝就越燦爛。——瓦特

瓦特是世界公認(rèn)的蒸汽機(jī)發(fā)明家。他的創(chuàng)造精神、超人的才能和不懈的鉆研為后人留下了寶貴的精神和物質(zhì)財(cái)富。瓦特改進(jìn)、發(fā)明的蒸汽機(jī)是對近代科學(xué)和生產(chǎn)的巨大貢獻(xiàn)，具有劃時(shí)代的意義，它導(dǎo)致了第一次工業(yè)技術(shù)革命的興起，極大的推進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。到19世紀(jì)30年代，蒸汽機(jī)廣泛應(yīng)用到紡織、冶金、采煤、交通等部門去，很快引起了一場技術(shù)革命。美國人富爾頓發(fā)明了用瓦特蒸汽機(jī)作動(dòng)力的輪船；英國人史蒂芬遜發(fā)明了用瓦特蒸汽機(jī)作動(dòng)力的火車。瓦特的蒸汽機(jī)成為真正的國際性發(fā)明，它有力地促進(jìn)了歐洲18世紀(jì)的產(chǎn)業(yè)革命，推動(dòng)世界工業(yè)進(jìn)入了“蒸汽時(shí)代”。1784年4月，英國政府授予瓦特以制造蒸汽機(jī)的專利證書。馬克思曾經(jīng)評論說：瓦特的偉大天才表現(xiàn)在他所取得的專利的說明書中，他沒有把自己的蒸汽機(jī)說成是一種用于特殊目的的發(fā)明，而是把它說成是大工業(yè)普遍應(yīng)用的發(fā)動(dòng)機(jī)。

羅爾特所著《詹姆斯·瓦特》中，曾寫道瓦特蒸汽機(jī)巨大的、不知疲倦的威力使生產(chǎn)方法以過去所不能想象的規(guī)模走上了機(jī)械化道路�！�

瓦特生活在十八、十九世紀(jì)的英國，所以在他的身上不可避免的帶有時(shí)代和階級的局限。他曾經(jīng)阻撓雙筒蒸汽機(jī)和高壓蒸汽機(jī)的發(fā)明和推廣，還嘲笑別人用蒸汽機(jī)來驅(qū)動(dòng)車輛的努力。瓦特為蒸汽機(jī)的推廣使用做出了不可磨滅的重要貢獻(xiàn)、有力的推動(dòng)了社會(huì)的前進(jìn)。恩格斯在《自然辨證法》中這樣寫道：“蒸汽機(jī)是第一個(gè)真正國際性的發(fā)明……瓦特給它加上了一個(gè)分離的冷凝器，這就使蒸汽機(jī)在原則上達(dá)到了現(xiàn)在的水平�！焙笕藶榱思o(jì)念這位偉大的發(fā)明家，把功率的單位定為“瓦特”。

瓦特死后安葬于家鄉(xiāng)漢茲沃斯的圣瑪麗教堂后的公墓。多年后教堂擴(kuò)建，使得瓦特的墓地實(shí)際上處于新教堂的內(nèi)部。教堂里并建有瓦特、博爾頓與默多克三人的紀(jì)念像。同時(shí)瓦特參加的u2018月亮學(xué)社u2019的紀(jì)念碑上也有瓦特與一臺(tái)蒸汽機(jī)雕繪。伯明翰 的一所學(xué)校以瓦特的名字命名。瓦特的眾多手稿還保存在伯明翰中心圖書館里，圖書館前至今還有瓦特的雕像。博爾頓的舊居現(xiàn)在是一個(gè)博物館，用以紀(jì)念他與瓦特在蒸汽機(jī)發(fā)明上的貢獻(xiàn)。

蘇格蘭有一些學(xué)院也以瓦特的名字命名，比如知名的“詹姆斯·瓦特學(xué)院”（James Watt College）。愛丁堡附近老牌的“赫瑞-瓦特大學(xué)”（Heriot-Watt University），其前身就是建立與1821年的“瓦特藝術(shù)學(xué)�！�(Watt Institution and School of Arts)。

在英國各地，有超過50條道路以瓦特的名字命名。在倫敦的西敏寺也建有瓦特紀(jì)念碑。

瓦特被譽(yù)為人類歷史上最著名的發(fā)明家之一。在美國作家查爾斯·穆雷的《人類成就》（Human Accomplishment）一書中，他曾經(jīng)做過一個(gè)調(diào)查，在歷史上最知名的229位發(fā)明家中，瓦特與愛迪生并列第一位。在1978年邁克爾·哈特發(fā)表了一篇引發(fā)熱烈討論的作品《人類歷史最有影響力的100人》中，瓦特因?yàn)榘l(fā)明蒸汽機(jī)而被列在第22位。為紀(jì)念瓦特的貢獻(xiàn)，國際單位制中的功率單位以瓦特命名。