JAMES WATT (1736 - 1819)
Cuộc đời và sự nghiệp của James Watt – nhà sáng chế thiên tài người Scotland gắn liền với thời kỳ phát triển mạnh mẽ khoa học và kỹ thuật của nhân loại, thời kỳ ''cách mạng công nghiệp lần thứ nhất” hay “châu Âu thế kỷ XVIII”.
J.Watt sinh ngày 19 tháng Giêng 1736 tại thành phố Grinnôc (Scotland). Cha ông là một nhà xây dựng và cũng là chủ nhân của một xưởng chế tạo các thiết bị máy móc, dụng cụ ngành xây dựng và giao thông vận tải. Trong công xưởng của bố, J.Watt tha hồ học tập và rèn luyện tay nghề: thợ mộc, thợ nguội, thợ tiện, thợ đúc... Sau một năm học tập và lao động căng thẳng, J.Watt đã nắm được những bí quyết của nghề chế tạo dụng cụ và máy đo chính xác. Ông học tập và làm việc một cách say mê, cần mẫn.
Năm 20 tuổi, J.Watt được nhận làm thợ cơ khí của trường Đại học Tổng hợp Thành phố Glaxgâu. Chính ngôi trường này đã đóng vai trò lớn trong sự nghiệp phát minh sáng chế của ông.
Các bậc tiền bối và những người cùng thời với J.Watt bị cuốn hút vào việc nghiên cứu một dạng động cơ phổ dụng có tính kinh tế cao nhất. Vì đó là yêu cầu khẩn thiết của cuộc cách mạng công nghiệp Châu Âu mà trước hết là nước Anh. Thế là đêm ngày, J.Watt lao vào công việc nghiên cứu. Ông quyết tâm hoàn thiện và cải tiến loại máy hơi nước do Niucômanh đã sáng chế vào những năm đầu thế kỷ XVIII. Watt đã sớm nhận ra ở những chiếc máy hơi nước đang phổ dụng này còn nhiều nhược điểm. Đó là hiệu suất kinh tế của máy chưa cao. Ông đã sáng chế ra bộ ngưng tụ - một kết cấu mà tại đó diễn ra quá trình ngưng kết hơi trở lại thành nước nhờ bộ phận làm lạnh. Năm 1765, Watt chế tạo thử nghiệm. Tới năm 1768, chiếc máy hơi nước lớn đầu tiên kiểu mới ra đời. Và một năm sau, ông được nhận bằng phát minh. ''Những phương pháp giảm sự tiêu thụ hơi nước - và tức là giảm chất đốt trong các máy dùng nhiệt”.
Trên cơ sở những sáng chế của mình - bộ ngưng tụ, Watt tiếp tục cải tiến, hoàn thiện và sáng chế bộ phận mới quan trọng của máy: bộ điều chỉnh ly tâm dẫn hơi, van trượt, áo hơi bao quanh xi lanh, xi lanh tác động kép, cơ cấu truyền động từ pít tông tới đối trọng (được gọi là hình bình hành Watt), đề xuất ý kiến dùng sự nở của hơi trong xi lanh. Năm 1774, ông chế tạo động cơ hơi nước tác động đơn. Rồi trên cơ sở sự hoàn thiện và cải tiến đã nghiên cứu, năm 1784, nhà sáng chế đã chế tạo thành công chiếc động cơ hơi nước phổ dụng tác động kép với vòng quay liên tục (được gọi là máy hơi nước của Watt). Đây là mẫu động cơ hơi nước đầu tiên có hiệu suất kinh tế cao, được dùng rộng rãi và đóng vai trò to lớn trong thời kỳ tiến lên sản xuất bằng máy móc ở châu Âu. Một lần nữa ông được nhận bằng phát minh mới về “Động cơ hơi nước thông dụng''.
Từ đó, ông tiếp tục hoàn thiện nhiều bộ phận và chi tiết khác trong chiếc động cơ của mình. Ngay trong xí nghiệp, Watt không ngừng cải tiến ngay cả quá trình sản xuất ra những chiếc máy kiểu mới này. Theo thống kê, cho tới năm 1826, ở nước Anh đã có hơn 1500 động cơ hơi nước kiểu Watt hoạt động trong nhiều ngành kinh tế, nhất là trong lĩnh vực xây dựng, giao thông, hầm mỏ,... Đặc biệt, dựa theo nguyên lý của Watt, nhà sáng chế người Mỹ Rôbe Phuntơn (1765 - 1815); lần đầu tiên đã chế tạo ra chiếc tàu thủy động cơ hơi nước, có bánh quay. Đó là chiếc tàu ''Clêmăne'' nổi tiếng trong lịch sử. Rồi kế tiếp là những đầu máy hơi nước ra đời. Một kỷ nguyên hơi nước bắt đầu.
Ở Watt, nhà nghiên cứu và nhà sáng chế kết hợp hài hòa, chặt chẽ. Ngoài những cống hiến cho động cơ và máy móc ông còn lập ra đơn vị công suất là mã lực, chế tạo hàng loạt dụng cụ đo: áp kế thủy ngân, chân không kế thủy ngân trong bộ ngưng tụ, đồng hồ nước đặt trong lò hơi, đồng hồ áp suất... Ông còn sáng chế ra mực in (1780) và xác định thành phần của nước (1781).
Đối với Walt mọi hiện tượng mới lạ đều là những đối tượng nghiên cứu khoa học nghiêm túc. Không bao giờ ông ngừng việc tìm hiểu, nghiên cứu nếu như ông chưa hiểu được bản chất hay chưa tìm ra được nguyên nhân của đối tượng. Mà những đối tượng đó thì bất cứ ở lĩnh vực nào: lịch sử Cổ đại hay ngôn ngữ, khoa học tự nhiên hoặc thơ ca là ngay cả thẩm mỹ... khẩu vị món ăn…
Mặc dù đường học vấn của Watt không được liên tục và hoàn hảo, nhưng với các công trình sáng chế của mình, ông được người đương thời kính nể và liệt vào hàng các học giả uyên thâm của nước Anh. Năm 1785, ông là hội viên Hội Hoàng gia London (tức Viện Hàn Lâm khoa học Anh) và năm 1814 Viện Hàn Lâm khoa học Paris (Pháp) đã phong ông làm Viện sĩ. Tên ông còn được đặt cho một đơn vị công suất dòng điện - Oát (W). Karl Marx đã đánh giá ý nghĩa xã hội về công trình phát minh của Watt như sau: “chỉ với phát minh máy hơi nước tác động kép phổ dụng của Watt, đã xuất hiện chiếc động cơ đầu tiên chỉ dùng nước và than mà đã tạo ra được động lực lớn, còn sức mạnh của nó thì hoàn toàn do con người điều khiển... Thiên tài vĩ đại của Watt là ở chỗ chiếc máy hơi nước của ông không phải chỉ là một sáng chế cho một vài mục đích đặc biệt mà là một loại động cơ phổ dụng cho một nền công nghiệp lớn đang phát triển.
Năm 1932, Viện Hàn Lâm khoa học Anh đã đặt ra “Huy chương vàng James Watt” để làm giải thưởng cho những nhà Bác học có công lớn trong ngành chế tạo máy. Người thứ 16 được nhận phần thưởng cao quý này là nhà Bác học Liên Xô - Viện sĩ Aratôbôlevxki I.I.
N.H.Đ
