詹姆斯·瓦特（James Watt，1736年1月19日 — 1819年8月19日）是英國著名的發(fā)明家，是工業(yè)革命時(shí)的重要人物。
生平： 早期瓦特在1736年1月19日生于蘇格蘭格拉斯哥附近，克萊德河灣（Firth of Clyde）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。
蒸汽機(jī)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。
性格瓦特心思細(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。
晚年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。
爭議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?！?/p>
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?！?/p>
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。
影響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)模化經(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。
榮譽(yù)1785年瓦特被接受為英國皇家學(xué)會(huì)院士。1814年成為法國科學(xué)院8名外籍會(huì)員之一。
紀(jì)念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‘月亮學(xué)社’的紀(jì)念碑上也有瓦特與一臺(tái)蒸汽機(jī)雕繪。伯明翰 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），其前身就是建立于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。
故事如同其它著名的科學(xué)家發(fā)明家一樣，關(guān)于瓦特也有一些有趣的故事，雖然多為杜撰但因其婦孺皆知，值得一記。最著名的一條是瓦特與茶壺的故事，據(jù)說瓦特小時(shí)候有一次看到火爐上燒的水開了，蒸汽把水壺蓋頂開，瓦特把壺蓋放回去但很快又被頂開了。瓦特就這樣不斷地把壺蓋放來放去想找出為什么，后來瓦特意識(shí)到是蒸汽的力量，由此引發(fā)了他對蒸汽的興趣并導(dǎo)致了蒸汽機(jī)的發(fā)明。事實(shí)上瓦特之前就已經(jīng)有了紐科門蒸汽機(jī)，較準(zhǔn)確的說法應(yīng)該是瓦特對蒸汽機(jī)進(jìn)行了重大的改進(jìn)，使其效率大大提高得以廣泛地應(yīng)用。
