詹姆斯·瓦特对蒸汽机的改进被后人视为工业革命最重要的基础之一但是，从实验室到无数工厂，并不是一件简单的事情从18世纪70年代到19世纪30年代被广泛应用于工业，历时半个多世纪但一项新的研究发现，如果不是特殊的气候条件带来的机遇，蒸汽机普及的过程可能需要更多的时间

1765年，詹姆斯·哈格里夫斯发明了多轴纺纱机，并迅速在英国北部传播开来1785年，牧师埃德蒙·卡特赖特发明了水力织布机，使编织效率提高了四十倍到1800年，英国棉纺业基本实现了机械化

用小水坝和堰来增加落差以加强水流的驱动力，一次性投资，长期运行，无噪音无污染，不收水费按照现代可持续发展的理念，这种产业挺好的这时，如果有人向老板推销一台新机器，这台机器庞大，笨重，效率低下，还得用马车不停地运煤才能运行，那么礼貌地约他出去是完全理性的决定

法科特蒸汽机，在1867年巴黎世博会上获得大奖

格拉斯哥大学地理与地球科学学院的研究团队认为，之前史学界对蒸汽机取代水力机械一般有两种解释，一种是蒸汽动力成本迅速降低，另一种是现有水资源面临枯竭但这两种说法都没有确凿的证据他们在美国地质学会最近的年会上发表的一篇新论文中说，到19世纪中叶，只有少数几条英国河流的潜在水力得到了充分开发，周期性大范围干旱导致的河流水量突然减少对推动蒸汽机的应用至关重要

该团队发现，在他们之前，只有1983年的一项研究试图根据现实世界的观察和成本分析来解释这一历史性变化可是，这项研究的数据依赖于现代降雨记录，并且只考察了一条河流，因此他们认为有必要重新估算1770年至1890年间英国的水力分布该团队使用了现代地形数据，结合历史降雨和蒸发的统计和估计数据，还消除了数千人工建造的水利设施的影响，包括大坝，水堰和运河然后将英格兰和苏格兰的河流流域可利用水力与当时的工业需求进行比较，从而估算出这120年间各流域水资源的开发程度

结果表明，直到1838年，英格兰和苏格兰的许多河流都没有得到充分利用相反，纺织工业拥挤在一些最繁忙的河流两岸，那里对水的需求远远超过了供应，上下游之间因为用水而发生的纠纷时有发生由此可见，这不同于后世粗线条的大历史解释两百多年前用真金白银投资的老板们非常仔细地权衡了各种商业要素，不能仅凭雄厚的水力就做出投资决策肯定还有基础设施，交通状况，市场反应等其他因素，否则，他们无法解释为什么大量未开发的河流拥挤在一些地方，而不是被利用这些情况可以从历史档案中看到，包括19世纪初各种议会和法庭调查的证词

夏季缺水，秋冬洪水，意味着很多工厂会经历长期减产在最糟糕的年份，他们可能会被迫关闭工厂几天甚至几周通过计算降雨量和湿度的网格数据，他们发现英格兰北部和苏格兰可能经历了一段河流水量低的时期，长期干旱可能是最糟糕的情况这种情况还是一个基本矛盾:低污染的可再生能源最大的问题是不稳定无论是水力，风能还是太阳能，都摆脱不了靠天吃饭的命运

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团队成员彼得·琼斯认为这不是什么新鲜事:至少从中世纪开始，谷物磨坊主就一直面临这个问题但从19世纪70年代开始，伴随着水力在大型制造企业中的应用越来越多，这个问题变得非常尖锐——长时间的停工意味着订单无法按时交付，失去市场份额，这对企业经营可能是致命的在这种情况下，能够提供持续不间断动力的蒸汽机就显示出了自己的优势虽然贵而且麻烦，但是可以保证生产的连续性200多年后的中国也发生过类似的例子由于夏季久旱，一些以水力发电为主的省份工业生产受到严重打击许多企业不得不使用柴油发电机来保证生产虽然成本极高，但相对于企业的生存，这笔钱还是值得花的

当然，市场是美好的可想而知，当行业因干旱而普遍停产时，产品价格自然会飙升如果按新价格计算，不值平时成本的蒸汽机，在这样的条件下或许是买得起的第一批大胆的客户不仅能渡过难关，还能抢占市场份额伴随着蒸汽机销量的增加，对煤炭的需求会刺激新煤矿的开发和运输道路的投资，煤炭的成本也会降低根据客户意见不断改进的蒸汽机效率也越来越高一公斤煤产生的电力增加一倍，这也降低了蒸汽动力的成本，直到达到某个临界点——蒸汽动力纺织厂的成本低于水力纺织厂在雨季的成本从此，一个大家都很熟悉的传奇故事开始了

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