рукой Джеймса Уатта, описывается эксперимент, в ходе которого «прямой конец трубки был закреплен на носике чайника»; а в другой рукописи говорится следующее: «Я взял согнутую стеклянную трубку и перевернул ее в носик чайника, а другой конец погрузил в холодную воду».12

В возрасте двадцати лет (1756) Уатт попытался открыть в Глазго производство научных приборов. Городские гильдии отказали ему в лицензии, сославшись на то, что он не прошел полный срок ученичества, но университет Глазго предоставил ему мастерскую на своей территории. Он посещал лекции по химии Джозефа Блэка, завоевал его дружбу и помощь, и особенно заинтересовался теорией скрытого тепла Блэка.13 Он выучил немецкий, французский и итальянский языки, чтобы читать иностранные книги, в том числе метафизику и поэзию. Сэр Джеймс Робисон, знавший его в то время (1758), был поражен разносторонними знаниями Уатта и сказал: «Я видел рабочего и не ожидал большего; я нашел философа».14

В 1763 году университет попросил его отремонтировать модель двигателя Ньюкомена, используемую в курсе физики. Он с удивлением обнаружил, что три четверти тепла, подаваемого в машину, расходуется впустую: после каждого хода поршня цилиндр терял тепло за счет использования холодной воды для конденсации новой порции пара, поступающей в цилиндр; энергии терялось так много, что большинство производителей сочли машину нерентабельной. Уатт предложил конденсировать пар в отдельном резервуаре, низкая температура которого не влияла бы на цилиндр, в котором двигался поршень. Такой «конденсатор» увеличивал КПД машины на триста процентов по соотношению затраченного топлива и выполненной работы. Более того, в конструкции Уатта поршень двигался за счет расширения пара, а не воздуха; он создал настоящую паровую машину.

Переход от планов и моделей к практическому применению занял двенадцать лет жизни Уатта. Для создания очередных образцов и усовершенствований своего двигателя он занял более тысячи фунтов стерлингов, в основном у Джозефа Блэка, который никогда не терял веры в него. Джон Смитон, сам изобретатель и инженер, предсказывал, что двигатель Уатта «никогда не войдет во всеобщее употребление из-за трудности изготовления его частей с достаточной точностью».15 В 1765 году Уатт женился, и ему нужно было зарабатывать больше денег; он отложил свои изобретения и занялся геодезией и инженерным делом, составляя планы гаваней, мостов и каналов. Тем временем Блэк познакомил его с Джоном Роубаком, который искал более эффективный, чем у Ньюкомена, двигатель для откачки воды из угольных шахт, обеспечивавших топливом его металлургический завод в Карроне. В 1767 году он согласился оплатить долги Уатта и предоставить капитал для строительства двигателей по спецификациям Уатта в обмен на две трети прибыли от их установки или продажи. Чтобы защитить свои инвестиции, Уатт в 1769 году обратился в парламент за патентом, который давал ему исключительное право на производство двигателя; он был выдан ему до 1783 года. Он и Ройбак установили двигатель недалеко от Эдинбурга, но плохое качество работы кузнецов сделало его неудачным; в некоторых случаях цилиндры, сделанные для Уатта, были на восьмую часть дюйма больше в диаметре с одного конца, чем с другого.

Озадаченный неудачами, Робак продал свою долю в партнерстве Мэтью Боултону (1773). Так начался союз, вошедший в историю как дружбы, так и промышленности. Боултон не был простым добытчиком денег; он был настолько заинтересован в совершенствовании способов и механизмов производства, что, добиваясь этого, потерял целое состояние. В 1760 году, в возрасте тридцати двух лет, он женился на богатой женщине и мог бы выйти на пенсию на ее доходы; вместо этого он построил в Сохо, недалеко от Бирмингема, один из самых обширных промышленных заводов в Англии, производящий огромное количество разнообразных металлических изделий — от пряжек для обуви до люстр. Для работы машин в пяти зданиях фабрики он полагался на энергию воды. Теперь он предложил попробовать использовать энергию пара. Он знал, что Уатт показал неэффективность двигателя Ньюкомена и что двигатель Уатта вышел из строя из-за неточно расточенных цилиндров. Он решил рискнуть, полагая, что этот недостаток можно преодолеть. В 1774 году он перевез двигатель Уатта в Сохо; в 1775 году Уатт последовал за ним. Парламент продлил срок действия патента с 1783 по 1800 год.

В 1775 году железный мастер Уилкинсон изобрел полый цилиндрический расточной стержень, который позволил Боултону и Уатту производить двигатели беспрецедентной мощности и компетентности. Вскоре новая фирма продавала двигатели промышленникам и владельцам шахт по всей Британии. Босуэлл посетил Сохо в 1776 году и сообщил:

Мистер Гектор был так добр, что сопровождал меня, чтобы увидеть великие работы мистера Боултона. Мне хотелось, чтобы Джонсон был с нами, потому что это была сцена, которую я был бы рад созерцать при его свете. Необъятность и хитросплетения некоторых механизмов «соответствовали бы его могучему уму». Я никогда не забуду выражение мистера Боултона, сказанное мне: «Я продаю здесь, сэр, то, что весь мир желает иметь — силу». У него работало около семисот человек. Я воспринимал его как железного вождя, а он казался отцом своему племени».16

Двигатели Уатта все еще оставались неудовлетворительными, и он постоянно работал над их усовершенствованием. В 1781 году он запатентовал устройство, с помощью которого возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное, что позволило приспособить двигатель для приведения в движение обычных машин. В 1782 году он запатентовал двигатель двойного действия, в котором оба конца цилиндра получали импульсы от котла и конденсатора. В 1788 году он запатентовал «мухобойный регулятор», который регулировал поток пара для обеспечения равномерной скорости в двигателе. В эти экспериментальные годы другие изобретатели создавали конкурентоспособные двигатели, и только в 1783 году продажи Уатта окупили его долги и начали приносить прибыль. Когда срок действия его патента истек, он отошел от активной деятельности, а фирму Боултона и Уатта продолжили их сыновья. Уатт развлекал себя мелкими изобретениями и прожил до глубокой старости, скончавшись в 1819 году в возрасте восьмидесяти трех лет.

В этот буйный век, когда, по словам Дина Такера, «почти каждый мастер-производитель имеет свое собственное изобретение и ежедневно совершенствует чужие», было много других изобретений.17 Уатт сам разработал процесс дублирования, используя клейкие чернила и прижимая написанную или напечатанную страницу к увлажненному листу тонкой бумаги (1780). Один из его сотрудников, Уильям Мердок, применил двигатель Уатта к тяге и построил модель локомотива, который развивал скорость восемь миль в час (1784). Мердок разделил с Филиппом Лебоном из Франции честь