เจมส์ วัตต์
ลิงก์ข้ามภาษาในบทความนี้ มีไว้ให้ผู้อ่านและผู้ร่วมแก้ไขบทความศึกษาเพิ่มเติมโดยสะดวก เนื่องจากวิกิพีเดียภาษาไทยยังไม่มีบทความดังกล่าว กระนั้น ควรรีบสร้างเป็นบทความโดยเร็วที่สุด |
เจมส์ วัตต์ (อังกฤษ: James Watt) เป็นวิศวกรเครื่องกล, นักประดิษฐ์ และนักเคมีชาวสกอต เขาเป็นผู้ปรับปรุงเครื่องจักรไอน้ำปี 1712 ของโทมัส นิวโคเมน จนสำเร็จเป็นเครื่องจักรไอน้ำวัตต์ในปี 1776) นำไปสู่การปฏิวัติอุตสาหกรรมซึ่งนำความเปลี่ยนแปลงมโหฬารสู่สหราชอาณาจักรและส่วนอื่นของโลก เขาเป็นผู้บัญญัติศัพท์ "แรงม้า" เป็นวิธีคำนวณประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักร และชื่อของเขาได้รับไปตั้งเป็น หน่วยกำลังไฟฟ้าในระบบหน่วยเอสไอ
| เจมส์ วัตต์ James Watt | |
|---|---|
| เกิด | 19 มกราคม ค.ศ. 1736 กรีนนอค ประเทศสกอตแลนด์ สหราชอาณาจักร |
| เสียชีวิต | 25 สิงหาคม ค.ศ. 1819 (83 ปี) เบอร์มิงแฮม ประเทศอังกฤษ สหราชอาณาจักร |
| สัญชาติ | บริติช |
| ชาติพันธุ์ | สกอต |
| อาชีพ | วิศวกร, นักประดิษฐ์, นักเคมี |
| องค์การ | มหาวิทยาลัยกลาสโกว์ |
| ลายมือชื่อ | |
ชีวิตช่วงต้น
เจมส์ วัตต์ เกิดในเมืองกรีนนอค (Greenock) ประเทศสกอตแลนด์ บิดามีนามว่านายโทมัส วัตต์ ช่างไม้และช่างต่อเรือผู้เป็นเจ้าของเรือและรับเหมางานช่าง มารดาเป็นผู้มีการศึกษาจากตระกูลผู้ดี ทั้งคู่เป็นคริสเตียนที่เคร่งครัด แต่ฐานะทางครอบครัวค่อนข้างยากจน เขาจึงต้องเรียนที่บ้านโดยมีมารดาเป็นผู้สอน เขาถนัดคณิตศาสตร์และสนใจเทววิทยาของสกอตแลนด์ แต่อ่อนวิชาภาษาละตินและภาษากรีกโบราณ แต่เขาก็ได้รับพื้นฐานงานช่างจากการช่วยงานบิดา
มารดาของเจมส์เสียชีวิตเมื่อเขาอายุ 17 ปี และบิดาก็เริ่มสุขภาพไม่ดี เขาจึงไปหางานทำที่เมืองกลาสโกว์ ได้งานผู้ช่วยช่างในร้านทำเครื่องใช้แห่งหนึ่ง โดยหลังเลิกงานยังเรียนต่อในช่วงเย็นถึงค่ำ การโหมงานและเรียนทำให้สุขภาพของวัตต์อ่อนแอมาก ทำให้เขาต้องลาออกจากงานและเดินทางไปกรุงลอนดอนเพื่อเรียนการผลิตเครื่องชั่งตวงวัด เมื่อเรียนได้ปีเศษก็เกิดสงครามเจ็ดปี รัฐบาลเกณฑ์ชายหนุ่มเข้าฝึกทหารแต่วัตต์ไม่ชอบสงครามจึงกลับเมืองกลาสโกว์ ประเทศสกอตแลนด์ ตั้งใจจะตั้งต้นธุรกิจเครื่องชั่งตวงวัดของตน แต่เนื่องจากขาดคุณสมบัติ เพราะกฎหมายของเมืองต้องจดทะเบียนกับสมาคมพ่อค้า ซึ่งผู้จดทะเบียนได้ต้องเป็นบุตรของพ่อค้าหรือเคยฝึกงานอย่างน้อยเจ็ดปีในสมาคมช่างกลาสโกว์ เขาจึงถูกระงับใบอนุญาตทั้งที่สกอตแลนด์กำลังขาดแคลนช่างทำเครื่องชั่งตวงวัด ทำให้วัตต์ต้องหางานอย่างอื่นทำ
ในที่สุดวัตต์ก็พบทางออก อาจารย์คนหนึ่งที่มหาวิทยาลัยกลาสโกว์ให้โอกาสวัตต์ทำงานในตำแหน่งพนักงานผู้ช่วยอาจารย์ (ช่างซ่อมเครื่องมือ) ทำหน้าที่ดูแล ประดิษฐ์และซ่อมบำรุงเครื่องมือ เครื่องจักร สื่อการสอน โดยได้รับค่าจ้างปีละ 35 ปอนด์ วัตต์ได้ตั้งร้านและโรงงานขนาดเล็กภายในมหาวิทยาลัยนั้นเองเมื่อค.ศ. 1757 หนึ่งในอาจารย์เหล่านั้นคือโจเซฟ แบล็ค นักฟิสิกส์เคมีชาวสกอตซึ่งเป็นผู้ค้นพบว่าอากาศประกอบด้วยสารหลายชนิดและค้นพบก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นเพื่อนสนิทและที่ปรึกษาของเขา
ชีวิตครอบครัว
ค.ศ. 1764) วัตต์แต่งงานกับ มาร์กาเรต มิลเลอร์ ลูกพี่ลูกน้องของเขาเอง มีลูกด้วยกัน 5 คน แต่ตายเสียแต่ยังเด็ก 3 คน และภรรยาของวัตต์ก็ตายในการคลอดเมื่อค.ศ. 1773 ต่อมาในค.ศ. 1776 เขาแต่งงานอีกครั้งกับ แอนน์ แม็คเกรเกอร์ ลูกสาวของช่างย้อมสีในกลาสโกว์ผู้ช่วยชีวิตเขา
ชีวิตงานและผลงาน
หลังจากเปิดร้าน 4 ปี วัตต์เริ่มทำงานเกี่ยวกับเครื่องจักรไอน้ำด้วยการแนะนำของเพื่อนของวัตต์เองคือศาสตราจารย์จอห์น โรบินสัน (John Robison) ขณะนั้นเขายังไม่เคยรู้จักกลไกเครื่องจักรไอน้ำเลย แต่ก็มีความสนใจมาก และได้พยายามลองสร้างจากเครื่องจักรต้นแบบ ซึ่งผลไม่น่าพอใช้ แต่ก็ยังมุทำงานต่อไปและเริ่มศึกษาทุกอย่างที่เกี่ยวข้องเท่าที่จะทำได้ และก็ได้ค้นพบด้วยตนเองเกี่ยวกับ นัยสัมพันธ์ของ ความร้อนแฝง (latent heat) ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของเครื่องจักร โดยไม่รู้ว่าแบล็คได้ค้นพบอย่างโด่งดังไปแล้วเมื่อหลายปีก่อน
ในปีพ.ศ. 2306 วัตต์ได้ทราบว่ามหาวิทยาลัยกลาสโกว์เป็นเจ้าของเครื่องจักรไอน้ำต้นแบบของ นิวโคเมน (Newcomen engine) ซึ่งเป็นอาจารย์ในมหาวิทยาลัยนั้น แต่เครื่องต้นแบบถูกส่งไปซ่อมพัฒนาที่ลอนดอน ซึ่งทำให้วัตต์ได้แนวทางที่จะปรับปรุงต่อจากเครื่องจักรที่ขนาดใหญ่แต่ทำงานล่าช้านี้ ให้กะทัดรัดขึ้นและให้ทำงานได้แบบต่อเนื่อง(ไม่มีจังหวะนิ่ง) วัตต์จึงร้องขอให้มหาวิทยาลัยนำเครื่องจักรต้นแบบดังกล่าวกลับมาให้เขาซ่อมเองโดยไม่คิดค่าตอบแทน
การผลิตเครื่องจักรเต็มรูปแบบ นอกจากจะต้องใช้ความวิริยะอุตสาหะอย่างยาวนานแล้ว ยังต้องใช้เงินทุนจำนวนมากในการประดิษฐ์และดำเนินการจดสิทธิบัตรเครื่องจักรกลหนัก (ground-breaking) ซึ่งเป็นข้อบังคับในยุคนั้น ทุนส่วนหนึ่งมาจากภรรยา แต่ส่วนใหญ่มาจากแบล็ค ขณะที่การประกอบชิ้นส่วนได้รับสนับสนุนจาก จอห์น โรบัค (John Roebuck) ผู้ก่อตั้งโรงงานรีดเหล็กคาร์รอน ใกล้ฟัลเคิร์ค (Falkirk) ซึ่งช่วยจัดหาหุ้นส่วน พ.ศ. 2316 (1773) วัตต์เริ่มปรับปรุงเครื่องจักรไอน้ำ แต่ความยุ่งยากประการใหญ่อยู่ที่การไสกลึงลูกสูบและกระบอกสูบให้เข้ากัน ทั้งคนงานรีดขณะนั้นก็เป็นช่างตีเหล็กมากกว่าเป็นช่างเครื่องจักรกล เมื่อใช้เวลาทดลองวิจัยนาน ผู้ให้ทุนจึงเลิกไป
โดยนำเครื่องยนต์ทั้งหมดมาใส่ไว้ในโลหะทรงกระบอก ต่อท่อให้ไอน้ำเข้าในในเครื่องจักรโดยตรง เพื่อให้ขนาดเครื่องจักรเล็กลง ซึ่งไอน้ำจะเข้าไปดันลูกปืน เพื่อให้เครื่องทำงาน ในระยะแรก ยังมีปัญหา เพราะเมื่อไอน้ำควบแน่นเป็นน้ำ จะทำให้ไอน้ำที่ส่งเข้าไปใหม่กลายเป็นหยดน้ำไปด้วย ทำให้เครื่องจักรทำงานได้ไม่เต็มที่หรือหยุดไป โรบัคเริ่มไม่มั่นใจว่าวัตต์จะประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำได้ ทั้งยังล้มละลาย จึงไม่อาจสนับสนุนเงินทุนให้เขาอีก เพื่อประหยัดเงินทุน วัตต์ถูกบีบคั้นให้เริ่มรับจ้างเป็นช่างรังวัดถึง 8 ปี และหลังจากทดลองหลายครั้ง เขาแสดงให้เห็นว่า ความร้อนจากไอน้ำถึงประมาณ 80% ถูกสิ้นเปลืองไปเป็นความร้อนใน กระบอกสูบ เพราะไอน้ำในนั้นถูกควบแน่นจากการฉีดน้ำเย็น
อีกต่อมาไม่นาน มัทธิว โบลตัน (Matthew Boulton) เจ้าของโรงงานอุตสาหกรรมหล่อและเครื่องเคลือบโซโฮ ใกล้เบียร์มิงแฮม (Birmingham) ได้เข้าช่วยเหลือเป็นผู้ถือหุ้นใหม่ ในที่สุดวัตต์ก็สามารถแก้ปัญหาได้ในปี พ.ศ. 2319 โดยต่อท่อส่งไอน้ำใหม่เข้าไป แยกต่างหากจากท่อที่ให้ไอน้ำเย็นซึ่งจะกลายเป็นหยดน้ำเป็นอีกท่อหนึ่ง ทำให้ไอน้ำควบแน่นในห้องที่แยกจาก ลูกสูบ เพื่อรักษาอุณหภูมิในกระบอกสูบให้เท่ากับอุณหภูมิขณะอัดไอน้ำ ในไม่ช้าเขาก็สร้างเครื่องต้นแบบที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และนำมาใช้งานได้จริง เมื่อปลาย พ.ศ. 2308 (1765)
วัตต์จดสิทธิบัตรเครื่องจักรไอน้ำนี้ในชื่อ เครื่องควบแน่นแยก (separate condenser)
ความช่วยเหลือด้านการดำเนินการทางสิทธิบัตรจากโบลตัน ทำให้วัตต์ได้สิทธิบัตรอย่างถูกต้อง ในชื่อเครื่องจักรไอน้ำแบบวัตต์ Watt Steam Engine ซึ่งได้ปรับปรุงให้ทำงานเรียบขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นไปอีก เครื่องจักรไอน้ำที่เขาสร้าง เป็นประโยชน์ในการเพิ่มศักยภาพการผลิตทางอุตสาหกรรม และเป็นที่นิยมอย่างรวดเร็ว นับเป็นจุดเริ่มสู่พัฒนาการของเครื่องจักรต่างๆ และมีผลต่อเนื่องแก่ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในทุกแขนง ในที่สุดวัตต์ก็ได้คนงานรีดที่ยอดเยี่ยม ขณะที่ความยากในการประกอบกระบอกสูบขนาดใหญ่ที่แน่นพอดีกับลูกสูบ ก็ถูกแก้ไขโดย จอห์น วิลคินสัน (John Wilkinson) ผู้พัฒนาเทคนิคคว้านลำกล้องที่เที่ยงตรงสำหรับปืนใหญ่ และเมื่อ พ.ศ. 2319 (1776) เครื่องจักรไอน้ำตัวแรกก็ถูกติดตั้งและเริ่มทำงานในอุตสาหกรรมพาณิชย์ เป็นเครื่องสูบแบบเคลื่อนไหวสวนทางเท่านั้น (only reciprocating motion)
การสั่งซื้อมากขึ้นเป็นเทน้ำเทท่า ตลอด 5 ปีถัดไป วัตต์ยุ่งอยู่กับการติดตั้งเครื่องจักรมากขึ้นๆ ส่วนใหญ่จากตำบล คอร์นวอลล์ (Cornwall) สั่งซื้อเครื่องสูบน้ำในเหมือง วัตต์ได้ลูกจ้างคนสำคัญคือ วิลเลียม เมอร์ดอช (William Murdoch) ซึ่งเป็นกำลังสำคัญและต่อมาได้ร่วมถือหุ้นกับพวกเขา ขอบข่ายงานประยุกต์สิ่งประดิษฐ์กว้างขวางขึ้นอย่างมาก หลังจากโบลตันแนะนำให้วัตต์แปลง การเคลื่อนไหวแบบสวนทาง ของลูกสูบ ให้ทำงานแบบหมุน เพื่อการโม่, การทอ และการสีข้าว
แม้ว่า ข้อเหวี่ยง (crank) ดูเหมือนจะเป็นทางออกที่มีเหตุผลเพื่อแปลงหนี้ของห้างหุ้นส่วนวัตต์แอนด์โบลตันที่ถูกเบียดบังเพราะการจดสิทธิบัตรสิ่งนี้ โดยผู้ถือหุ้น จอห์น สตีด และเพื่อน ก็เสนอแนะให้จดสิทธิบัตรแบบพ่วง (cross-licensing) กับเครื่องควบแน่นภายนอก (external condensor) แต่วัตต์คัดค้านเสียงแข็ง (เพราะเป็นการเอาเปรียบผู้ใช้เครื่องจักรไอน้ำ) แล้วพวกเขาก็จดสิทธิบัตรจำกัดเพียง เฟืองสุริยะ (sun and planet gear) เท่านั้น เมื่อ พ.ศ. 2324 (1781)
ตลอดกว่าหกปีต่อมา เขาปรับปรุงและประยุกต์สิ่งประดิษฐ์ที่ใช้กับเครื่องจักรไอน้ำและอุปกรณ์เสริมอีกจำนวนหนึ่ง เช่น
- เครื่องจักรสองทาง (double acting engine) ที่ไอน้ำเข้ากระบอกสูบสองข้างในเครื่องเดียว
- ลิ้นควบคุมพลังงานไอน้ำ
- อุปกรณ์ควบคุมฝีจักรเหวี่ยงจากศูนย์กลาง (centrifugal governor) ที่ป้องกันไม่ให้มันหลุดออกจากกัน ซึ่งสำคัญมาก
- เครื่องจักรไอน้ำหลายสูบ (compound engine) สามารถเชื่อมต่อเครื่องจักรถึง 2 ตัวหรือมากกว่า เขาอ้างถึงวิธีใช้งานเครื่องจักรอย่างกว้างขวาง สิทธิบัตรมากกว่า 2 ใบ ได้รับอนุญาตเมื่อ (พ.ศ. 2324) (1781) และ (พ.ศ. 2325) (1782) ซึ่งรวมทั้ง เครื่องจักรโรตารีแบบวัตต์ การจดสิทธิบัตรสิ่งประดิษฐ์ที่สร้างจากข้อเหวี่ยงนี้สำคัญมาก เพราะเครื่องจักรที่ใช้แรงดันไอน้ำไปหมุนวงล้อได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นต้นแบบให้เกิดเครื่องจักรไอน้ำสำหรับงานในวงการอื่นตามมามากมาย
- หนึ่งในสิ่งประดิษฐ์สำคัญที่วัตต์ภูมิใจที่สุดคือ ข้อต่อประสานสามคาน หรือ การเคลื่อนที่แบบคู่ขนาน (three-bar linkage หรือ Parallel motion) ทำให้การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสำหรับ ก้านกระบอกสูบ (cylinder rod) ที่เชื่อมกับ คานส่งกำลัง (connected rocking beam) และสุดที่ โค้งครึ่งวงกลม ผลงานนี้ได้จดสิทธิบัตรเมื่อ พ.ศ. 2327 (1784) เมื่อผลิตประกอบกับเครื่องจักร สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้ถึง 5 เท่า เทียบกับเครื่องจักรของนิวโคเมนที่ใช้เชื้อเพลิงแบบเดียวกัน
- เครื่องจักรตีเหล็ก เมื่อ พ.ศ. 2327 (1784)
- เครื่องจักรปั่นฝ้าย เมื่อ พ.ศ. 2328 (1785)
- มาตรวัดแรงดันไอน้ำ (steam indicator diagram) ซึ่งชี้บอก ความดันในรูปกระบอกสูบ พร้อมกับ ปริมาตรของกระบอกสูบ ที่สเกลสวนทางกัน ซึ่งเขาเก็บเป็นความลับทางการค้า
และการปรับปรุงอื่นอีกมากที่ประดิษฐ์ง่ายกว่าและเพิ่มการติดตั้งไม่ขาดสาย
- วัตต์ยังได้ริเริ่ม วิธีคำนวณประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักร โดยใช้ม้าที่แข็งแรง 1 ตัว สามารถยกของหนัก 33,000 ปอนด์ เป็นระยะทาง 1 ฟุต ในเวลา 1 นาที เรียกกำลังปริมาณนี้ว่า 1 แรงม้า ใช้เป็นค่ามาตรฐานเปรียบเทียบกับการทำงานของเครื่องจักรต่างๆ
(ค่านี้อาจเทียบใหม่เป็น 33,00 ฟุต/1 ปอนด์/1 นาที ก็ได้ ซึ่งเป็นค่ามาตรฐานของ 1 แรงม้า ในปัจจุบัน)
เนื่องจากอันตรายจากหม้อน้ำระเบิดและรอยรั่วที่จะตามมา วัตต์จึงถูกคัดค้านในครั้งแรกที่จะใช้ไอน้ำความดันสูง ซึ่งจำเป็นสำหรับเครื่องจักรของเขาที่ใช้ไอน้ำใกล้ความดันบรรยากาศ (atmospheric pressure) (14.7 ปอนด์/นิ้ว2) (แต่ความสำเร็จในการใช้ไอน้ำแรงดันสูงเกิดขึ้นในภายหลังโดย โอลิเวอร์ อีวานส์ (Oliver Evans) และ ริชาร์ด เทรวิทิค (Richard Trevithick) ในชื่อ เครื่องจักรไอน้ำแบบชาวคอร์นิช (Cornish engines) ซึ่งใช้ วาล์วนิรภัย ซึ่งทำหน้าที่ปล่อยความดันที่เกินออก)
เมื่อ พ.ศ. 2337 (1794) ทั้งสองได้จดทะเบียน ห้างหุ้นส่วนจำกัด โบลตันแอนด์วัตต์ (Boulton and Watt) ซึ่งประกอบเครื่องจักรไอน้ำแต่เพียงผู้เดียว และประสบความสำเร็จมากตลอด 25 ปี กลายเป็นวิสาหกิจขนาดใหญ่ ประมาณ พ.ศ. 2367 (1824) ก็ได้ผลิต เครื่องจักรไอน้ำ 1164 (1164 steam engines) ที่มีกำลังแรงม้า(ตามนิยามในสมัยนั้น)ถึง 26,000 แรงม้า โบลตันพิสูจน์แล้วว่าเป็นนักธุรกิจที่ยอดเยี่ยม แล้วทั้งคู่ก็สร้างโชคชะตาได้ในที่สุด
วัตต์เป็นนักประดิษฐ์ที่กระตือรือร้น พร้อมกับจินตนาการเปี่ยมล้นซึ่งนำทางให้สำเร็จ เพราะเขาสามารถพบ"การปรับปรุงที่มากกว่าหนึ่ง"เสมอ เขาทำงานด้วยมืออย่างคล่องแคล่ว และยังสามารถใช้เครื่องวัดทางวิทยาศาสตร์อย่างมีระบบเพื่อตรวจผลการสร้างและปรับปรุงของเขา และเข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงกลไกที่กำลังทำงานด้วยอยู่ วัตต์เป็นสุภาพบุรุษที่ได้รับการนับถือจากผู้มีชื่อเสียงท่านอื่นในวงการปฏิวัติอุตสาหกรรม เขาเป็นสมาชิกสำคัญของสมาคมจันทรา (Lunar Society) และเป็นที่ต้องการตัวมากขึ้นอีกหลังจากได้พูดคุยคบหา มีผู้สนใจการขยับขยายขอบข่ายงานของเขาเสมอ เขาเป็นนักธุรกิจที่ค่อนข้างขัดสน เพราะเขาเกลียดการซื้อขายเอาเปรียบและทำสัญญากลโกงกับผู้ที่แสวงหาเครื่องจักรไอน้ำไปใช้งานเป็นอย่างมาก ทำให้เขาเกษียณตัวเองในเวลาต่อมา บุคคลที่เกี่ยวข้องทั้งเพื่อนฝูงและหุ้นส่วนชอบอัธยาศัยและคบหาได้นาน และมักวิตกแทนเรื่องปัญหาการเงินเสมอ
ชีวิตบั้นปลาย
วัตต์เกษียณตัวเองเมื่อ พ.ศ. 2343 (1800) ปีเดียวกับที่สิทธิบัตรของเขาและทะเบียนห้างหุ้นส่วนที่ร่วมกับโบลตันหมดอายุ เขาโอนหุ้นของห้างหุ้นส่วนให้บุตร แล้วโบลตัน, เจมส์ วัตต์ จูเนียร์ กับ เมอร์ดอช ได้หาหุ้นส่วนเพิ่มและทำให้กิจการมั่นคง วัตต์ยังคงทำงานประดิษฐ์ติดพันต่ออีกหลังเกษียณ เช่น คิดค้นวิธีใหม่ในการวัดระยะทางด้วยกล้องโทรทรรศน์, ประดิษฐ์เครื่องคัดลอกจดหมาย, ปรับปรุงตะเกียงน้ำมันก๊าด, เครื่องจักรไอน้ำรีดผ้า (mangle) และเครื่องจักรแกะลอกงานแกะสลัก
วัตต์และภรรยาคนที่สองเดินทางท่องเที่ยวฝรั่งเศสและเยอรมนี แล้วซื้อบ้านและที่ดินในเวลส์ ซึ่งต้องบูรณะซ่อมแซมเป็นอย่างมาก
เจมส์ วัตต์ถึงแก่กรรมเมื่อวันที่ 9 สิงหาคม พ.ศ. 2362 ที่บ้านของเขาในย่าน ฮีทฟิลด์ แถบ แฮนด์สวอร์ท (Handsworth) ของ เวสต์มิดแลนด์ส ใน สตัฟฟอร์ดไชร์ ขณะอายุ 83 ปี ภรรยาของเขาตายหลังจากนั้น 13 ปี
เจมส์ วัตต์ มีชีวิตอยู่ระหว่างสมัยต้นรัชกาลสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวบรมโกศในสมัยอยุธยา และ ปลายรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระพุทธเลิศหล้านภาลัย ใน สมัยรัตนโกสินทร์
บริบท (บทวิจารณ์)
วัตต์กับโบลตัน ต่อสู้แข่งขันกับวิศวกร เช่น โจนาทาน ฮอร์นโบลเวอร์ ผู้พยายามพัฒนาเครื่องจักร แต่ไม่มีสิทธิบัตรให้วิจารณ์
แม้ว่าจะมีการประดิษฐ์เกิดขึ้นมากมายเพราะเขา แต่ก็มีผู้มีบางคนโต้แย้งว่า ที่แท้แล้ววัตต์คิดค้นนวัตกรรมต้นฉบับเพียงอันเดียวจากสิทธิบัตรจำนวนมากที่เขาจด อย่างไรก็ตามไม่มีใครแย้งเรื่องที่นวัตกรรมเดียวนั้นเขาได้ประดิษฐ์จริง ก็คือ เครื่องสันดาปแยก (separate condenser) ซึ่งเป็นการฝึกหัดเพื่อเตรียมแนวความคิดที่สร้างชื่อแก่เขา เพราะเขาตั้งใจให้สิทธิบัตรเชื่อถือได้ในความปลอดภัย และทำให้แน่ใจได้ว่า ไม่มีใครได้ฝึกหัดและคิดค้นสิ่งประดิษฐ์นั้นได้อย่างเขา
ถ้อยคำในจดหมายที่ส่งให้โบลตันเมื่อ 17 สิงหาคม พ.ศ. 2327 (1784) กล่าวว่า:
- ...ข้าพเจ้าได้อธิบายถึงเครื่องจักรส่งกำลังเฟือง อย่างที่ข้าพเจ้าสามารถทำได้ในเวลาและขอบเขตที่ข้าพเจ้ายอมให้ตัวเองได้ แต่มันบกพร่องมากและเอามาใช้ได้เพียงปิดบังคนอื่นจากสิทธิบัตรที่คล้ายกัน...
แต่บ้างก็ชี้แจงว่าเป็นคำกล่าวเปรียบเทียบ บ้างก็อภิปรายว่า เขากีดกันลูกจ้างของเขา วิลเลียม เมอร์ดอช จากการทำงานกับไอน้ำแรงดันสูงในการทดลอง รถจักรไอน้ำ (steam locomotive) ทำให้ถ่วงการพัฒนามัน แต่บ้างก็ชี้แจงว่าเพราะอันตรายจากไอน้ำแรงดันสูง ซึ่งเขาให้ความสำคัญด้านความปลอดภัยมาโดยตลอด
วัตต์จดสิทธิบัตรการประยุกต์ เฟืองสุริยะ กับเครื่องจักรไอน้ำเมื่อ พ.ศ. 2324 (1781) และกับรถจักรไอน้ำเมื่อ พ.ศ. 2327 (1784) ทั้งสองชิ้นได้ถูกโต้แย้งอย่างหนักว่า แท้แล้วคิดค้นขึ้นโดยลูกจ้างของเขา วิลเลียม เมอร์ดอช ซึ่งวัตต์บอกไว้เองในจดหมายที่ส่งให้โบลตันเมื่อ 3 มกราคม พ.ศ. 2325 (1782) กล่าวถึงการทดสอบเฟืองสุริยะว่า:
- ...ข้าพเจ้าได้ลองรื้อฟื้นต้นแบบหนึ่งในบรรดาแผนการเก่าเกี่ยวกับเครื่องจักรเหวี่ยงของข้าพเจ้า และสำเร็จได้โดย ว. ม. ซึ่งข้อดีของมันรวมอยู่ในรายการวิธีที่ห้า...
แต่วัตต์ไม่เคยจดสิทธิบัตรในชื่อเมอร์ดอช ลูกจ้างผู้ยังอยู่กับโบลตันแอนด์วัตต์เกือบทั้งชีวิตของเขา และโบลตันแอนด์วัตต์ก็ยืนยันจะใช้เฟืองสุริยะต่อไปในเครื่องจักรเหวี่ยงของพวกเขา แม้ว่าสิทธิบัตรจะหมดอายุเมื่อ พ.ศ. 2337 (1794)
สรุปผลงาน
วัตต์ปรับปรุงเครื่องจักรไอน้ำจากเครื่องจักรนิวโคเมน ซึ่งแทบไม่พัฒนามา 50 ปี ให้เป็นแหล่งพลังที่เปลี่ยนโลกแห่งงานอุตสาหกรรม และเป็นกุญแจนำมาซึ่งการปฏิวัติอุตสาหกรรม ถือเป็นมรดกแก่มนุษย์ชาติ
ความสำคัญนั้นอาจไม่เกินจริงที่ว่า มันมอบโลกยุคใหม่แก่พวกเรา กลไกสำคัญคือการนำเครื่องจักรพ้นจากงานถ่านหินที่ห่างไกลมาสู่งานอุตสาหกรรม ซึ่งมีกลศาสตร์ วิศวกร และช่างซ่อมจำนวนมาก ที่ได้รับโอกาสจากข้อดีและขีดความสามารถของมัน และเป็นเวทีให้กำเนิดนักประดิษฐ์ผู้พัฒนาปรับปรุง เครื่องจักรไอน้ำทำให้เกิดงานอุตสาหกรรมใหม่ๆ จากที่มีขึ้นอยู่กับพลังงานน้ำ(ที่ไม่สามารถทำงานได้ตลอดปีและต้องตั้งโรงงานใกล้แม่น้ำ) มาเป็นสามารถทำงานได้ทั้งปี และสามารถตั้งโรงงานได้เกือบทุกที่
เครื่องจักรไอน้ำได้เด่นชัดขึ้นเมื่อ ความดันสูงในหม้อน้ำที่ได้รับการปรับปรุง ทำให้สร้างเครื่องจักรได้ประสิทธิภาพสูงขึ้น และนำไปสู่การปฏิวัติการขนส่ง ในไม่ช้าก็ประกอบเป็นรูปเป็นร่างของ รถจักรไอน้ำ (locomotive) และ เรือกลไฟ (steamboat)
งานอุตสาหกรรมพ้นจากอุตสาหกรรมชนบท เป็นผลให้เศรษฐกิจเพิ่มมาตราส่วน เมืองหลวงสามารถทำงานได้ประสิทธิภาพมากขึ้น และกระบวนการผลิตก็ได้รับการพัฒนาขนานใหญ่ ทำให้เกิดการต่อยอดการคัดสรร เครื่องจักรกล(machine tools)ใหม่ๆ ที่ใช้ผลิตได้ดีกว่า รวมถึง เครื่องจักรไอน้ำแบบวัตต์ (Watt steam engine)
เกียรติประวัติ
- เป็นสมาชิกของ สมาคมผู้ดีแห่งเอดินเบอระ (Royal Society of Edinburgh) และ สมาคมผู้ดีแห่งลอนดอน (Royal Society of London)
- เป็นสมาชิกของ สมาคมชาวบัตตาเวียน (Batavian Society)
- เป็นชาวต่างชาติหนึ่งในเพียงแปดคน ที่ได้เป็นสมาชิกของ บัณฑิตสถานวิทยาศาสตร์ฝรั่งเศส (French Academy of Sciences)
- ชื่อสกุล ได้ถูกตั้งเป็นชื่อหน่วย วัตต์ หน่วยเทียบกำลังการทำงานของเครื่องไฟฟ้า ในระบบหน่วยเอสไอ
- ชื่อสกุล ได้ถูกตั้งเป็นชื่อถนน ทั้ง roads และ streets มากกว่า 50 สายในสหราชอาณาจักร
- ได้ถูกตั้งเป็นชื่อของ 1 ใน 8 พลอยอนุสรณ์ มูนสโตนแห่งสมาคมจันทรา (Lunar Society Moonstones) บนผิวถนนเควสเลตต์ Queslett Road ในเบอร์มิงแฮม
- สถานที่และถนนหลายแห่งในกรีนนอคตั้งชื่อตามชื่อของเขา
- โบสถ์เซนต์แมรี (St. Mary's Church) ในเบอร์มิงแฮม ที่ฝังศพเขา ได้ขยายโบสต์เพื่อครอบหลุมศพของเขาไว้ภายใน
- ในเบอร์มิงแฮม มีรูปประติมากรรมของเขาที่ตั้งโดดๆ 3 แห่ง แห่งแรกเป็นรูปประติมากรรมสามสหาย (โบลตัน วัตต์ และเมอร์ดอช) แห่งที่สองอยู่ใน จตุรัสแชมเบอร์เลน (chamberlain) ใกล้หอสมุดกลางเบอร์มิงแฮม และอีกแห่งอยู่ภายนอก ศาล
- เอกสารต้นฉบับของเขาจำนวนมากได้รับการเก็บรักษาใน หอสมุดกลางเบอร์มิงแฮม (Birmingham Central Library)
- บ้านโซโฮ (Soho House) บ้านของมัทธิว โบลตัน ซึ่งขณะนี้เป็นพิพิธภัณฑ์ที่ระลึกผลงานของทั้งสอง
- ในกรีนนอค มีรูปประติมากรรมใกล้สถานที่เกิดของเขา
- หอสมุดวัตต์เมมโมเรียล ในกรีนนอค เริ่มจากการบริจาคหนังสือทางวิทยาศาสตร์ของวัตต์ เมื่อ พ.ศ. 2359 (1816)
การปกครองส่วนท้องถิ่นได้ควบกิจการเมื่อ พ.ศ. 2517 (1974) เป็นส่วนหนึ่งของ สถาบันวัตต์ ซึ่งก่อตั้งโดยลูกชายของเขา (ซึ่งต่อมาพัฒนาเป็น วิทยาลัยเจมส์วัตต์ James Watt College) หอสมุดยังเก็บของสะสมประวัติศาสตร์ท้องถิ่นบ้านและเอกสารสำคัญของ อินเวอร์ไคลด์ (Inverclyde) และมีรูปประติมากรรมนั่งขนาดใหญ่พร้อมกล่องรับบริจาคในโถงทางเข้า
- วิทยาลัยเจมส์วัตต์ (James Watt College) ในกรีนนอค ซึ่งก่อตั้งขึ้นเพื่อเป็นเกียรติแก่เขาและเป็นสัญลักษณ์สถานที่เกิดของเขา โดยมีอนุสาวรีย์รูปประติมากรรมของเขาที่หน้าอาคาร วิทยาลัยวัตต์ได้ขยายบริเวณจากเดิม ทั้งลานมหาวิทยาลัย ในกิลวินนิง Kilwinning (นอรธ เอียร์ไชร์), ถนนฟินนาร์ทกับทำนบกั้นน้ำ ในกรีนนอค, และลานกีฬา ในลาร์กส์ (Largs)
- มหาวิทยาลัยแฮเรียต-วัตต์ (Heriot-Watt University) ใกล้เอดินเบอระ เดิมใช้ชื่อ สถาบันวัตต์และโรงเรียนศิลปะ แล้วรวมเข้ากับ โรงเรียนจอร์จ แฮเรียท ในโรงพยาบาลจอร์จ เฮอร์เรียต โรงพยาบาลเด็กกำพร้ายากไร้ (George Heriot's Hospital for needy orphans) และเปลี่ยนชื่อเป็นวิทยาลัยแฮเรียท-วัตต์ ต่อมาพัฒนาเป็นมหาวิทยาลัย
- มีอาคารวิทยาลัยและมหาวิทยาลัยอีก 12 แห่ง (ที่ตั้งของภาควิชาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี) ได้ถูกตั้งชื่อตามชื่อของเขา
- มีบรรดารูปประติมากรรมของเขาทั้งใน จตุรัสจอร์จ (George Square), กลาสโกว์ (Glasgow) และ ถนนพริ้นเซส สตรีท (Princes Street) เอดินเบอระ (Edinburgh)
- ภาพวาดขนาดใหญ่ชื่อ เจมส์ วัตต์ พินิจเครื่องจักรไอน้ำ (James Watt contemplating the steam engine) โดย เจมส์ เอคฟอร์ด ลาวเดอร์ (James Eckford Lauder) ปัจจุบันเป็นของ หอศิลป์แห่งชาติสกอตแลนด์ (National Gallery of Scotland)
- วัตต์ได้อันดับที่ 1 เสมอกับ โทมัส เอดิสัน จากรายชื่อ 229 บุคคลสำคัญในประวัติศาสตร์เทคโนโลยี ในหนังสือ ความสำเร็จของมนุษย์ (human accomplishments) โดย ชาร์ลส เมอร์เรย์ (Charles Murray)
- และได้อันดับที่ 22 จากรายชื่อในหนังสือ 100 รายชื่อบุคคลผู้มีอิทธิพลทางความคิดที่สุดในประวัติศาสตร์ โดย ไมเคิล ฮ. ฮาร์ท (Michael H. Hart's The 100, list of the most influential figures in history)
(อย่างไรก็ตาม เขาไม่ติดอันดับ TIME 100 - บุคคลแห่งศตวรรษ หมวด 20 นักวิทยาศาสตร์และนักคิด ของ นิตยสารไทม์ และไม่ติดอันดับ Top 100 บุคคลผู้สร้างสรรค์สหัสวรรษ ของ นิตยสารไลฟ์)
- ข้อความที่จารึกบน อนุสาวรีย์ขนาดยักษ์ของเขา ในอาราม เวสต์มินสเตอร์ (สร้างโดย ชองเทรอย์) กล่าวไว้ แปลความบรรทัดต่อบรรทัดได้ว่า :
- มิใช่เพื่อเก็บชื่อไว้นานกาล
ซึ่งยืนยาวเพียงชั่วสันติภาพศิลปวิทยายังโบกสะบัด
แต่เพื่อแสดงว่า
มนุษยชาติได้รับรู้ เพื่อยกเกียรติยศ
แด่ผู้ซึ่งสมควรได้รับการยกสำนึกคุณสูงสุด
อันกษัตริย์
รัฐมนตรี เหล่าข้าขุนนางในพระองค์
แลปวงชนทั่วหล้า
ขอยกอนุสาวรีย์นี้ขึ้นแด่
เจมส์ วัตต์
ผู้ซึ่งชี้นำแรงแห่งอัจฉริยะหามีใครเสมือน
ฝึกฝนมาแต่วัยหนุ่ม ค้นคว้าศิลปะวิทยาการเพื่อพัฒนา
เครื่องจักรไอน้ำ
ขยายทรัพยากรแห่งประเทศของเขา
เพิ่มพูนขุมกำลังแห่งมนุษย์
แลอุทัยสู่สรวงอันสูงส่ง
ท่ามกลางบรรดาผู้เจริญตามเรืองนามที่สุดแห่งวิทยาศาสตร์
และผู้ทำคุณประโยชน์แท้แห่งโลก- ชาตะ กรีนนอค 1736
- มรณะ ฮีธฟิล์ด, สตัฟฟอร์ดเชอร์ 1819
- มิใช่เพื่อเก็บชื่อไว้นานกาล
อ้างอิง และเชิงอรรถ
- Carnegie, Andrew, James Watt University Press of the Pacific (2001), ch.1
- การค้นคว้าผ่านยาฮูรู้รอบ[ลิงก์เสีย]
- ↑ พ. เทียนทองดี. นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์เอกของโลก. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์อำนวยสาส์น. สิงหาคม 2525
- สำนักหอสมุดและศูนย์สารสนเทศวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 2007-08-27 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
- Dickenson, H. W., "James Watt:Craftsman and Engineer" Cambridge University Press (1935).
- J. P. Muirhead, Origin and Progress of the Mechanical Inventions of James Watt (London, 1854)
- J. P. Muirhead, Life of Watt (London, 1858)
- Samuel Smiles, Lives of the Engineers, (London, 1861-62, new edition, five volumes, 1905)
- "Some Unpublished Letters of James Watt" in Journal of Institution of Mechanical Engineers (London, 1915)
- Carnegie, Andrew, James Watt University Press of the Pacific (2001) (Reprinted from the 1913 ed.), ISBN 0-89875-578-6.
- Hills, Rev. Dr. Richard L. James Watt, Vol 1, His time in Scotland, 1736-1774 (2002) Landmark Publishing Ltd, ISBN 1-84306-045-0.
- Marsden, Ben. "Watt's Perfect Engine" (2002) Columbia University Press (New York, 1893)
ดูเพิ่ม
| คอมมอนส์ มีภาพและสื่อเกี่ยวกับ: เจมส์ วัตต์ |
- เหรียญเจมส์ วัตต์ อินเตอร์เนชันแนล (James Watt International Medal)
- เครื่องจักรไอน้ำ
- เครื่องจักรไอน้ำแบบวัตต์ (Watt steam engine)
- เฟืองสุริยะ (sun and planet gear)
แหล่งข้อมูลอื่น
- แอนดริว คาร์เนกี. James Watt. เว็บไซต์ History.Rochester.Edu, 1905
- โทมัส ฮ. มาร์แชลล์. James Watt. เว็บไซต์ History.Rochester.Edu, 1925 2005-12-21 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
- _. More about James. เว็บไซต์ WattBirmingham Jewellery Quarter 2007-04-27 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
- ImportantScots.Com 2006-06-17 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
- BBC History : Watt, James
- EvolutionaryPlayers.Org. 2006-03-08 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน