第九章:第一次工业革命和第二次工业革命
的工厂以及由此造成道德败坏的唯一原因。事实上,工厂制度的建立是先于机器制度的建立的,其目的是在个体工人的毫无纪律的家庭工业中建立起纪律,从而使产品保持一定的标准。诚然,这些非机械化的工厂很快地就被机械化的工厂所取代了,而城市人口的锐增和农村人口的锐减这些不是的社会后果也许就是工厂机械化所致。进一步说,即使我们一开始就有小马力的发动机,即使这种发动机也能使家庭工人的生产力有所增加,那也很难断定在那些诸如纺织业之类的家庭工业中能够建立大规模生产所需的组织和纪律的。
如果我们希望这样地进行生产,那么,一台机器就可以装上几部发动机,每部发动机专给特定的部件输送动力。这就减轻了设计师的许多负担,不必去发明那些他在相反的情况下就不得不去发明的机械设计了。在电机的设计中,如果单是考虑各部分的联结问题,那就不会发生太大的、难于使用简单的数学式和数学解进行处理的困难了。输送系统的发明家现在已被电路计算师所取代了。这就是一个例子说明发明的艺术如何取决于当时的实际条件。
在上个世纪五十年代到七十年代期间,当工业中初次使用电动机时,人们起初认为:它无非是另一种能使当时的工业技术发挥作用的装置罢了。当时可能没有预见到,它的最后结果会出现一个关于工厂的新概念的。
除了电动机外,另一个伟大的电学发明就是真空管,它也有一段类似的历史。在真空管发明以前,我们需要用许多分立机构来调节大功率的系统的。事实上,大多数的调节机构本身就需要相当大的功率。也有个别情况例外,但只存在于特殊领域中,例如船舶的驾驭。
在1915年这样晚近的年代,我搭乘过一艘旧式的美国轮船横渡大西洋。这是一艘过渡时期的轮船,还带着帆,尖尖的船头上树立着斜桅。在上部主结构靠近船尾不远的甲板上,安装着一部庞大的机器,它由四、五个直径六英尺的带有把手的轮子组成。这些轮子是准备在自动舵机发生故障的时候用来操纵轮船的。遇到暴风雨时,就得有十几个人使出全部力气才能使这艘大船保持其航向。
这不是常用的驾驭船只的方法,而是紧急情况下的代替物,或者如水手们所说的,叫做“后备舵轮”。在正常驾驭的情况下,船上有一部舵机,它可以把舵手掌舵时所用的较小的力量转变为又大又重的舵的运动。因此,即使仅仅根据纯粹机械的方法,人们在解决力或转矩的放大问题上也是有过若干进步的。但虽然如此,放大问题的这种解决在那个时候是不能做到输入量和输出量之间保持着非常巨大的差别的,而且它也没有体现为灵巧的通用类型的仪器。
把小功率放大为大功率的最灵巧的通用仪器就是真空管或电子管。它的历史很有意思,但这里讨论起来就太费篇幅了。然而,回忆一下这个事实是有趣的:电子管是爱迪生的最伟大的科学发现,也许又是他的唯一的没有列为发明物的科学发现。
爱迪生注意到,如果把一个电极放在电灯里并使它对灯丝有正电位,则当灯丝灼热时,电极和灯丝之间有电流通过,反之则无。以后经过别人的一连串发明,这一发现便导致一种用小电压控制强电流的方法,比过去任何一种方法更为有效。这个方法是现代无线电工业的基础,但电子管也是工业方面在许多新部门中都得到了广泛应用的一种工具。因此,控制大功率的过程就不再需要使用那种其中重要的控制部件也需要用同样大的功率才能工作的机械了。我们完全有可能做出一定的行为模式,使其所需功率很低,甚至远低于通常无线电装置中的那些行为模式所需的功率,然后再用上一系列放大管,通过这样的仪器去控制一台重型机器,例如,去控制一座轧钢机。为了实现这种控制而要进行的鉴别和形成行为模式的工作是在下列条件