質問: 18世紀に実用的な蒸気機関を作成したイギリスの発明家で、電力の単位にもその名を残すのは誰でしょう?
回答: ジェームズ・ワット

タイトル: ジェームズ・ワット
引退後もワットは発明を続けたが、蒸気機関ほど影響を及ぼすようなものは完成できなかった。ワットは1819年、83歳で死去。彼の栄誉を称え、国際単位系(SI)における仕事率の単位に「ワット」という名称がつけられた。

タイトル: ジェームズ・ワット
他に、2台以上の蒸気機関を連結した複合機関(A compound engine)も開発し、これらは1781年と1782年に特許を取得した。製造や組み立ての簡略化を目指した改良も継続的に行われた。これらの中には、シリンダー内の蒸気容積-圧力の推移を図示する蒸気指圧計(企業秘密扱い)も含まれていた。ほかにも、ワット自身が誇った重要な発明に、1784年に特許を取得した「平行運動機構」がある。これは上下にゆれるビームの円弧運動を、シリンダー棒およびポンプ棒に必要な直線運動に変換する機構であり、複動機関には必要不可欠な技術であった。1788年には出力調整用絞り弁と遠心調速機(英語版)の特許が成立した。回転のむらを低減するフライホイールもワットの重要な発明である。このような改善が織り込まれた蒸気機関は、ニューコメン型と比べて最大5倍の燃料効率を誇った。

タイトル: ジェームズ・ワット
これらの呼び水となったものが、ワットの蒸気機関である。イギリスの作家オルダス・ハクスリー(1894年 - 1963年)はワットの発明について以下のように書いている。「我々にとって、『午前8時17分』という一瞬には意味がある。この時刻が毎日の電車の発車時刻だとしたらとても重要だ。我々の先祖にとってはこんな、キリが悪くて中途半端な瞬間などそれほど大切ではなかっただろうし、そんな概念自体がなかっただろう。ワットとスティーブンソンは、機関車の発明を通して時間の発明にも寄与したのだ。」チャールズ・マレー(英語版)がヒストリオメトリー(英語版)研究を纏めた書籍『Human Accomplishments』にて、歴史的に重要な発明229件をランクづけしたところ、その1位はトーマス・エジソンと並びワットの発明が占めた。ワットはエディンバラ王立協会(英語版)とロンドン王立協会の会員に名を連ねていた。

タイトル: ジェームズ・ワット
ジェームズ・ワット(James Watt FRS FRSE, 1736年1月19日 - 1819年8月25日)は、スコットランド出身の発明家、機械技術者。ニューコメン型蒸気機関へ施した改良を通じて、イギリスのみならず全世界の産業革命の進展に寄与した。グラスゴー大学で計測器製作の仕事に従事していたころ、ワットは蒸気機関技術に興味を覚えた。そこで、当時の機関設計ではシリンダーが冷却と加熱を繰り返しているため熱量を大量に無駄にしてしまっている点に気づいた。彼は機関設計をし直し、凝縮器を分離することで熱量のロスを低減し、蒸気機関の出力、効率や費用対効果を著しく高めた。ワットはこの新しい蒸気機関の商品化を試みたが、1775年にマシュー・ボールトンという協力者を得るまでは資金面で大変苦労した。新会社ボールトン・アンド・ワット商会は最終的に大成功を収め、ワットは資産家になった。

タイトル: ジョサイア・ウェッジウッド
ジョサイア・ウェッジウッド(Josiah Wedgwood, 1730年7月12日 - 1795年1月3日)は、イギリスの陶芸家、事業家。イギリス最大の陶器メーカー「ウェッジウッド社」の創設者。後にイギリス陶芸の父と称される。窯の中の高温を測るパイロメーター(高温測定計)を発明し王立協会会員にも選ばれた科学者としての一面もある。

タイトル: イーライ・ホイットニー・ブレイク
イーライ・ホイットニー・ブレイク・シニア(Eli Whitney Blake, Sr.、1795年1月26日ないし27日 – 1886年8月18日)は、特に砕石機 (stone-crushing machine) の発明で知られたアメリカ合衆国の発明家。また、兄弟であるフィロス (Philos) とともに、最初の商業的な彫り込み錠(英語版)を作成したともされている。2007年には砕石機の発明の功績によって、全米発明家殿堂入りとなっている。

タイトル: ジョセフ・ライト (画家)
『空気ポンプの実験』では、空気の性質とそれが生命維持に果たす役割に関する初期の実験を、人々が取り囲み観察する様子が示されている。『賢者の石を探す錬金術師』は、ドイツの錬金術師ヘニッヒ・ブラントによって1669年にリンが発見された様子を描いている。大量の尿を煮詰めているフラスコで、尿中に豊富に含まれる燐が空中で自然発火し、勢いよく光を発している。『太陽系儀の講義』は太陽周囲の惑星運行を実演する初期の機械装置を示している。スコットランドの科学者ジェイムズ・ファーガソン(英語版)は1762年7月にダービーで数度にわたる講義を受け持った。それは1760年に出版された彼の著書『力学、流体静力学、空気力学、工学、その他から選んだ主題に関する講義』に基づいたものだった。講義内容を視覚化するため、彼は様々な機械、模型、道具を使用した。ライトはファーガソンの講義に参加した可能性が高い。

タイトル: ドニ・パパン
 これにより、軸 D と車輪 A は交互に左回り/右回りに回転し、 坑道の中へ降ろしたバケツ C を上げ下げして、 水や鉱石を運ぶことができる。 軸 D 、車輪 A の直径やシリンダの大きさを変えることにより、 必要な力と速度で動作させることができ、自動運転もできる。 このようにして、水車の動力を空気圧の伝送配管で遠方に伝えて、 有用な目的に使うことができると、彼は述べている 。1688年に、パパンは火薬を用いてシリンダから空気を排気し、 ピストンの下方に真空を作り出す方法について、王立協会で発表している。 パパンは二種類の模型で実験したが、 シリンダ内には約 1/5 の空気が残り、得られる力は 1/2 に留まったとしている。 火薬により目的を果たせないことが分かり、 それ以降、代わりに蒸気を用いるようになった。1690年に彼が提案した蒸気機関を右図に示す。

タイトル: 水槌ポンプ
1772年、イギリスのチェシャーに住むジョン・ホワイトハーストが水槌ポンプの前身ともいうべき手動制御の装置 "pulsation engine" を発明した。同年、彼が最初に設置した装置は、水を4.9mの高さまで汲み上げた。1783年にはアイルランド島にもその装置を設置した。特許は申請しなかったため詳細は不明だが、空気室(容器)があったことはわかっている。最初の自律型の水槌ポンプは、フランスのジョゼフ・ミシェル・モンゴルフィエが1796年、製紙工場に水を汲み上げるために発明した。1797年、モンゴルフィエの依頼を受けて友人のマシュー・ボールトンがイギリスでの特許を取得した。1816年にはモンゴルフィエの息子が改良版についてイギリスで特許を取得し、サマセット出身でロンドンに出てきたばかりの技術者ジョサイア・イーストンが1820年、ホワイトハーストの設計と共にその特許の使用権を得た。

タイトル: アンペア
アンペア(英: ampere [ˈæmpɛər]、記号 : A)は、電流(量の記号は I または i )の計量単位であり、電気の流れる量の大小を表す。国際単位系(SI)における7つのSI基本単位の一つである。アンペアという名称は、電流と磁場との関係を示した「アンペールの法則」に名を残すフランスの物理学者、アンドレ=マリ・アンペール(André-Marie Ampère)に因んでいる。SIで定められた単位記号は" A "であるが、英語圏では amp と略記されることがある。なお、起磁力(量記号: F , Fm )や磁位差(量記号: Um )の単位も同じ「アンペア」という名称であるが、これは電流の単位アンペアから組み立てられた組立単位であり、定義が異なる。

タイトル: 鉄道の歴史
ドイツのヴェルナー・フォン・ジーメンスによって画期的な発電機が製作されたのは1866年にさかのぼり、1878年にはトーマス・エジソンによって改良された。このころより、産業界において電力がかつて蒸気力がしめていたような中心的位置を占めるようになってきた。1880年代後葉には変圧器が発明され、高圧送電も可能になった。これは産業界に大きな変革をもたらした。従来、動力源にめぐまれなかった地域でも遠距離の発電所から送電される電力によって工業化が可能となったからである。電動機を交通機関にすえつけ、電力によって車を動かすことは1879年のベルリンで開かれた博覧会において、ジーメンス・ウント・ハルスケ社によって試みられたもので、この試作品が電気機関車(電車)としては最初期のものとなる。

タイトル: ゲオルク・クリストフ・リヒテンベルク
1777年、静電誘導で静電気を生成するため、大きな電気盆を製作した。それは直径2メートルと大きく、最大38センチメートルほどのスパークを発生できた。これを使って、複写機の技術であるゼログラフィの基本原理を発見している。高電圧を絶縁体に近い点で放電させることで、定着させた塵に樹状の奇妙なパターンを記録できた。このようなリヒテンベルク図形は、今日ではフラクタルの例とされている。リヒテンベルクはベンジャミン・フランクリンの避雷針をいち早くドイツに持ち込み、ゲッティンゲンの自宅と物置小屋にそれを実際に設置した。また、現在では世界中(USおよびカナダ以外)で使われている紙の大きさの標準規格(ISO 216 となった)を提案した。教え子に招かれ、イングランドを2回訪れている(1770年のイースターから初夏までと、1774年8月から1775年クリスマスまで)。

タイトル: ベンジャミン・フランクリン
ベンジャミン・フランクリン(英語: Benjamin Franklin, グレゴリオ暦1706年1月17日<ユリウス暦1705年1月6日> - 1790年4月17日)は、アメリカ合衆国の政治家、外交官、著述家、物理学者、気象学者。印刷業で成功を収めた後、政界に進出しアメリカ独立に多大な貢献をした。また、凧を用いた実験で、雷が電気であることを明らかにしたことでも知られている。現在の米100ドル紙幣に肖像が描かれている他、米50セント硬貨にも1963年まで彼の肖像が使われていた。勤勉性、探究心の強さ、合理主義、社会活動への参加という18世紀における近代的人間像を象徴する人物。己を含めて権力の集中を嫌った人間性は、個人崇拝を敬遠するアメリカの国民性を超え、アメリカ合衆国建国の父の一人として讃えられる。『フランクリン自伝』はアメリカのロング・ベストセラーの一つである。

タイトル: 手押しポンプ
考案・開発についての正確な資料はないが、紀元前3世紀のギリシャ人、クテシビオスという説がある。クテシビオスはエジプトのアレキサンドリアに住み、父親の床屋家業を引き継いでいたが発明の才能があったようであり、水時計やパイプオルガンなどの原型を考えたが、それらの記録の多くは失われている。しかし、紀元前2世紀に書かれているPhilo of Byzantiumに記されていたことから、かろうじてその内容が判明している。その中の一つに、水を高いところへ押し上げるポンプがある。このことは「大気圧の発見」でもあったが、クテシビオスはそのことは気がつかなかった。この技術が現代まで伝えられるには、1000年以上の空白期間があり、トルコのアラブ人であるAl-Jazari(12世紀 - 13世紀)が記した技術書まで待たなければならなかった。

タイトル: LBSC (人物)
多くの模型機関車に関する著作を遺しており、それらは今尚、愛好家の間で利用される。彼の設計した模型機関車はカロリーが高く、灰が少ない良質のウェールズ炭の使用を前提としたボイラーが多く、ウェールズ炭の入手の困難な地域では蒸気発生量が下がる。

タイトル: ウィリアム・ロビンソン (発明家)
ロビンソンは、鉄道用の自動閉塞信号機の開発を1867年に始めた。彼の最初のシステムは、フィラデルフィア・アンド・エリー鉄道(英語版)に1870年に導入された。彼は鉄道信号に関する発明で複数の特許を取得した。配線が切れたりレールが壊れたりする異常を高い信頼性で検知することができることからしばしば「フェイルセーフ」な軌道回路と呼ばれる、ロビンソンの閉路式軌道回路は、鉄道の信号保安に関する重要な発明の1つであり、信頼できる鉄道信号の基礎を築いた。閉路式軌道回路は今もなお広く使われている。彼は1873年にロビンソン電気鉄道信号会社を設立し、1870年代を通じてアメリカ合衆国中の鉄道に彼の信号システムを設置していった。1870年代半ばにはボストンに住み、ボストン・アンド・ローウェル鉄道(英語版)、ボストン・アンド・プロビデンス鉄道(英語版)やそのほかこの地域の鉄道へのシステム導入を監督した。

タイトル: アンドレ・シャプロン
シャプロンの業績は、彼の友人であるアルゼンチンのリビオ・ダンテ・ポルタや他の人々の業績に受け継がれて、20世紀後半の蒸気機関車に大きな影響を与えた。またイギリス国鉄86形電気機関車の1両に名づけられた数少ない外国人鉄道技術者である。さらにポルタの関わった、アルゼンチンのリオ・トゥルビオ鉱山鉄道の蒸気機関車100型の1両にもアンドレ・シャプロンの名が与えられたものがある。

タイトル: 鉄道車両の歴史
イギリスでもランカシャー・アンド・ヨークシャー鉄道で3,600 Vの実験が行われたが成功せず、実用化されたのは1,200 V方式であった。またサザン鉄道での大規模な電化では750 Vと比較的低い電圧が用いられた。スイスのエリコン社は1907年にゼーバッハ - ヴェッティンゲン間で単相交流50 Hz 15,000 Vの単相交流電化の技術を開発した。これにシーメンス社からの協力を経てレーゲンスドルフ - ヴェッティンゲン間で、現在も用いられているようなカテナリ架線とパンタグラフの組み合わせが用いられるようになった。当初は商用交流をそのまま送電して電動発電機で直流に変換して駆動していたが、16と3分の2 Hzの低周波交流電化により整流子形の直流電動機を駆動する技術が開発された。

タイトル: リチャード・トレビシック
これは反動式蒸気タービンに関する仕事で、トレビシックは1200ポンドの報酬を得た。

タイトル: 燃料電池
燃料電池の原理は1801年にイギリスのハンフリー・デービーによって考案された。現在の燃料電池に通じる燃料電池の原型は1839年にイギリスのウィリアム・グローブによって作製された。この燃料電池は、電極に白金を、電解質に希硫酸を用いて、水素と酸素から電力を取り出し、この電力を用いて水の電気分解をすることができた。その後、燃料電池は、熱機関により動かされる発電機の登場によって発電システムとしてはしばらく忘れられたが、1955年、米ゼネラル・エレクトリック社(GE社)に勤務していた化学者であるW. Thomas Grubbはスルホ基で修飾されたスチレンによるイオン交換膜を電解質として用いた改良型燃料電池を開発した。3年後、GE社の別の化学者であるLeonard Niedrachは、触媒である白金の使用量を減らすことに成功し、Grubb-Niedrach 燃料電池として知られる事となった。

タイトル: オーム
オーム(英: ohm、記号: Ω)は、国際単位系(SI)において一貫性のある電気抵抗(レジスタンス)、およびインピーダンスやリアクタンスの単位である。固有の名称をもつSI組立単位のひとつであり、この名称は電気抵抗に関するオームの法則を発見したドイツの物理学者ゲオルク・ジーモン・オームに由来する。単位の記号にはギリシャ文字の大文字のΩ(オメガ)が用いられる。これはオームの頭文字であるラテン文字のO(オー)では、数字の0(ゼロ)と混同されやすいからである。なお、ゲオルグ・オームの名前をギリシャ文字で表記すると Γκέοργκ Ωμ である。電気抵抗を表すための単位は、初期の電信業務に関連して経験的にいくつか作られてきた。1861年に英国科学振興協会(英語版)が、メートル法の力学単位から組み立てられる絶対単位を、実用上便利な大きさとなるように10の冪乗の倍量単位としてオームを提唱した。

タイトル: 静電発電機
帯電したインクが細いサイフォンから吐出され、静電的な引力で記録紙に向けて飛んでいく仕組みだった。さらにまた、1867年には水滴を利用した一種の誘導起電機(後述)を発明して「水滴蓄電器」と呼んだ。1864年から1880年までの間にヴィルヘルム・ホルツ(ドイツ語版)が製作し、論文で報告した数々の誘導起電機は、当時もっとも進歩した起電機だと考えられていた。その一つでホルツ起電機と呼ばれるものは、ガラスの円板が増速ギアによって高速回転しながら、固定円板に取り付けられた誘導子と相互作用する仕組みだった。1865年、アウグスト・テプラ―(ドイツ語版)は、2枚の円板が1本の軸に固定されて同方向に回転する構造の誘導起電機を作製した。1868年、出力電流を増やすために奇抜な構造を採用したシュウェドフ起電機が作られた。

タイトル: 電気自動車
人間は乗用しなかったものの、電気自動車の元祖は、ハンガリーのイェドリク・アーニョシュの発明に遡ることができる。彼は1827年に電動機を開発し、翌1828年には模型車両に載せて動かすことに成功した。1835年、トーマス・ダベンポート (en) が鉄道線路の上を走る電気機関車を製作した。1838年、スコットランドのロバート・デービッドソン(en)は時速約6kmの速度で走行する電気機関車を作った。1840年、イングランドで鉄道線路を電気の供給に使う方式の特許が取得されており、1847年にはアメリカ合衆国でも同様の特許が取得された。1830年代(1832年 - 1839年の間に、正確な時期は不明)、スコットランドの発明家ロバート・アンダーソンが充電不可能な一次電池を搭載した世界初の電気自動車を発明した。販売された初の電気自動車は、最初のガソリンエンジン車(1891年)の5年前に英国で登場した。