ジェームズ・ワット
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ジェームズ・ワット
FRS FRSE
カール・フレデリック・フォン・ブレダの肖像画、1792年
生まれる（1736年1月19日）1736年1月19日
グリノック、レンフルーシャー、スコットランド
死亡1819年8月25日（1819年8月25日）（83歳）[ a ]
ハンズワース、バーミンガム、イギリス
休憩所ハンズワースのセントメアリー教会
知られているワット蒸気機関ワットの連結機構ワットの曲線分離型凝縮器遠心調速機馬力計図文字複写機太陽歯車と遊星歯車
配偶者たち）マーガレット・ミラー（1764年没～1773年没）
アン・マグリガー
​
（ 1776年生まれ） 
子供たち4
科学者としてのキャリア
フィールド機械工学
機関グラスゴー大学ボルトン・アンド・ワット校
サイン
ワットの像
（ハンテリアン博物館、グラスゴー、フランシス・チャントリー作）

ジェームズ・ワットFRS FRSE（/ w ɒ t / ; 1736年1月30日（OS 1736年1月19日） - 1819年8月25日）[ a ]は、スコットランドの発明家、技術者、化学者であり、 1776年にトーマス・ニューコメンの1712年のニューコメン蒸気機関を改良したワットの蒸気機関を発明した。この蒸気機関は、彼の故郷であるイギリスと世界の他の地域で 産業革命がもたらした変化の基礎となった。

グラスゴー大学で計器製作者として働いていた頃、ワットは蒸気機関の技術に興味を持つようになった。当時、ジョン・スミートンなどの技術者はニューコメンの機関の非効率性に気付き、改良を目指していた。[ 1 ]ワットの洞察力は、当時の機関設計ではシリンダーの冷却と再加熱を繰り返すことで大量のエネルギーを無駄にしていることに気づいたことだった。ワットは独立した凝縮器という設計改良を導入し、このエネルギーの無駄をなくし、蒸気機関の出力、効率、費用対効果を劇的に向上させた。最終的に、彼は自分の機関を回転運動を生み出すように改造し、水の汲み上げ以外にも用途を大きく広げた。

ワットは発明の商業化を試みましたが、 1775年にマシュー・ボルトンと共同事業を始めるまで、大きな財政難に見舞われました。ボルトン・アンド・ワットという新しい会社は最終的に大成功を収め、ワットは裕福な人物となりました。引退後もワットは新たな発明の開発を続けましたが、どれも蒸気機関の開発ほど重要なものではありませんでした。

ワットが馬力の概念を開発したため、[ 2 ] SI単位の電力であるワットは彼の名前にちなんで名付けられました。

バイオグラフィー

幼少期と教育

ジェームズ・ワットは1736年1月19日、レンフルーシャーのグリーノックで、アグネス・ミュアヘッド（1703年 - 1755年）とジェームズ・ワット（1698年 - 1782年）の5人の生き残った子どもの長男として生まれた。[ 3 ]ワットは1736年1月25日、グリーノックのオールド・ウェスト教会で洗礼を受けた。[ 4 ] 母親は名家の出身で、教養があり、力強い性格だったと言われ、父親は造船工、船主、請負人で、1751年にはグリーノックの主任管理人を務めた。 [ 3 ] [ 5 ]ワット家の富の一部は、ワットの父親が奴隷や奴隷によって生産された商品の取引で得たものであった。[ 6 ] ワットの両親は長老派教会の信者で、熱心な盟約者であったが[ 7 ]、宗教的な教育を受けたにもかかわらず、後に理神論者となった。[ 8 ] [ 9 ]ワットの祖父、トーマス・ワット（1642年 - 1734年）は数学、測量、航海の教師であり[ 3 ]、カーツバーン男爵の侍従長であった。[ 10 ]

ワットは当初、母親から家庭教育を受け、後にグリノック・グラマー・スクールに進学した。そこで彼は数学に才能を示したが、ラテン語とギリシャ語には興味を示さなかった。

ワットは子供の頃から長期にわたる体調不良に悩まされ、生涯にわたって頻繁に頭痛に悩まされていたと言われている。[ 3 ] [ 11 ]

学校卒業後、ワットは父の事業所で働き、工学模型の製作において卓越した器用さと技能を発揮した。父が事業に失敗した後、ワットはグリノックを離れ、グラスゴーで数学機器製作の仕事に就いた。[ 3 ]

ジョン・パートリッジ作『ジェームズ・ワット』（サー・ウィリアム・ビーチーの模作、 1806年）[ 12 ] [ 13 ]
スコットランド国立肖像画美術館所蔵のワットの胸像

ワットは18歳の時、母が亡くなり、父の健康も衰え始めました。ワットはロンドンへ渡り、1年間（1755年から1756年）楽器製作の修行を積んだ後、スコットランドに戻り、主要商業都市グラスゴーに定住し、楽器製作の事業を興すことを決意しました。しかし、まだ若く、本格的な徒弟制度も経験していなかったため、かつての師匠を通して楽器製作の職人として活躍するためのコネもありませんでした。

ワットはこの窮地を逃れることになった。ジャマイカからアレクサンダー・マクファーレンがグラスゴー大学に遺贈した天文観測機器が到着したのだ。これらの機器は専門家の手による修理を必要としていた。[ 14 ]ワットはそれらを修理し、報酬を得た。これらの機器は最終的にマクファーレン天文台に設置された。その後、3人の教授が大学内に小さな工房を設立する機会をワットに提供した。工房は1757年に開設され、物理学者で化学者のジョセフ・ブラックと著名な経済学者アダム・スミスの2人の教授がワットの友人となった。[ 15 ]

彼は当初、大学で使用される科学機器の保守・修理、実演の手伝い、そして四分儀の生産拡大に携わっていました。真鍮製の反射四分儀、平行定規、目盛り、望遠鏡の部品、気圧計など を製作・修理しました。

サミュエル・スマイルズなどの伝記作家は、ワットがグラスゴーで地位を確立するのに苦労したのは、トレード・ハウス（商会）の反対によるものだと主張しているが、ハリー・ラムズデンなどの歴史家はこれに異議を唱えている。この時期の記録は断片的だが、ワットが反対に遭ったことは明らかである一方で、熟練した金属加工職人として働き、商売することができた。これは、ハンマーマン組合がワットが組合員資格を満たしていると確信していたか、あるいはワットが彼らの全面的な反対を回避できたことを示唆している。[ 16 ]

1759年、彼は建築家で実業家のジョン・クレイグと共同事業を始め、楽器や玩具を含む製品の製造・販売を開始しました。この共同事業はその後6年間続き、最大16人の従業員を雇用しました。クレイグは1765年に亡くなりました。従業員の一人であったアレックス・ガードナーが最終的に事業を引き継ぎ、20世紀まで存続しました。[ 17 ]

1764年、ワットは従妹のマーガレット（ペギー）・ミラーと結婚し、5人の子供をもうけた。そのうち2人は成人した。ジェームズ・ジュニア（1769年 - 1848年）とマーガレット（1767年 - 1796年）である。妻は1773年の出産で亡くなった。1777年、ワットはグラスゴーの染料製造業者の娘であるアン・マクレガーと再婚し、2人の子供をもうけた。グレゴリー（1777年 - 1804年）は後に地質学者および鉱物学者となった[ 18 ]。ジャネット（1779年 - 1794年）は1832年に亡くなった[ 19 ] 。 1777年から1790年まで、彼はバーミンガムのリージェント・プレイスに住んでいた。

科学的研究と発明

ワットとケトル

ワットが蒸気機関を発明するきっかけとなったのは、やかんが沸騰し、蒸気で蓋が持ち上がるのを見て蒸気の威力を実感したという有名な話がある。この話にはさまざまなバリエーションがあり、ワットが少年のときもあれば、年配のときもあり、母親や叔母のやかんの話もあることから、作り話である可能性もある。いずれにせよ、ワットは蒸気機関を発明したのではなく、独立した凝縮器を追加することで、既存のニューコメン機関の効率を大幅に改善した。これは今ではよく知られている熱効率の原理と一致している。この話は、父親の遺産を守り、さらに美化しようと決意したワットの息子、ジェームズ・ワット・ジュニアが創作した可能性がある。 [ 20 ]この観点から見ると、これはアイザック・ニュートンとリンゴが落ちて重力を発見した話に似ていると見ることができる。

ワットとやかんの話は、おそらく神話ではあるものの、事実に基づいています。ジェームズ・ワットは熱と蒸気の熱力学を理解しようと、多くの実験を行いました。彼の日記には、これらの実験において、やかんをボイラーとして使い、蒸気を発生させたことが記録されています。[ 21 ]

蒸気を使った初期の実験

ジェームズ・エックフォード・ローダー：ジェームズ・ワットと蒸気機関：19世紀の夜明け、1855年
ワットのオリジナルコンデンサー（科学博物館）

1759年、ワットの友人ジョン・ロビソンが蒸気を動力源として使うことにワットの注意を向けさせた。[ 22 ]ニューコメン機関は鉱山から水を汲み上げるためにほぼ50年間使われたが、その設計は最初の実装からほとんど変わっていなかった。ワットは蒸気の実験を始めたが、実際に動いている蒸気機関を見たことはなかった。彼は模型の製作を試みたが、満足に動作しなかった。しかし彼は実験を続け、この主題について読めるものは何でも読み始めた。ワットは潜熱、つまり一定温度の過程で放出または吸収される熱エネルギーが機関を理解する上で重要であることに気付いたが、ワットは知らなかったが、これは友人ジョセフ・ブラックが何年も前に発見していた。蒸気機関に対する理解は非常に原始的な状態にあった。というのも熱力学の科学が公式化されるまでにはさらに100年近くかかったからである。

1763年、ワットは大学所有のニューコメン機関の模型の修理を依頼されました。[ 22 ]修理後も、機関はほとんど動かず、多くの実験を経て、ワットは蒸気の熱エネルギーの約4分の3が、毎サイクルで機関シリンダーの加熱に消費されていることを実証しました。 [ 23 ]このエネルギーは、サイクルの後半で蒸気を凝縮させて圧力を下げるために冷水がシリンダーに注入されたために無駄になっていました。このように、シリンダーの加熱と冷却を繰り返すことで、機関は熱エネルギーの大部分を機械エネルギーに変換せずに無駄にしていました。

ワットが1765年5月、グラスゴー・グリーン・パークを横断していた際に得た重要な洞察[ 24 ]は、蒸気をピストンとは別のチャンバーで凝縮させ、シリンダーを「蒸気ジャケット」で囲むことで、シリンダーの温度を注入蒸気と同じ温度に保つというものでした。[ 23 ]これにより、シリンダーは各サイクルで非常に少ないエネルギーを吸収し、より多くのエネルギーを有用な作業に利用できるようになりました。ワットは同年後半に実用的なモデルを完成させました。

キニール・ハウスにあるワットのコテージ工房の廃墟[ 25 ]
フォルカークのキャロン工場にあるワットの最初の稼働エンジンのシリンダーの破片

実現可能性を秘めた設計であったにもかかわらず、実物大の機関を建造するには依然として大きな困難が伴った。そのためには更なる資本が必要となり、その一部はブラックから提供された。さらに大きな支援は、フォルカーク近郊の有名なキャロン鉄工所の創設者であるジョン・ローバックから得られ、ワットは彼と共同経営者となった。ローバックはボーネスのキニール・ハウスに住み、その間、ワットは家に隣接するコテージで蒸気機関の改良に取り組んだ。[ 26 ]コテージの外壁と、彼が設計した蒸気機関の大部分が、今も裏手に残っている。[ 27 ]

最大の難関はピストンとシリンダーの機械加工だった。コールブルックデールの鉄工たちは数十年にわたりニューコメン機関用のシリンダーを鋳造・加工していたが、ウィリアム・スモールがキニール機関用に彼らから調達したシリンダーは不満足な出来だった。ワットの機関は気密なピストンを必要としたが、ニューコメン機関はピストンの上部に少量の水を使用していたため、シールは水密性だけで十分だった。ワットの発明の特許取得には多額の資金が投入された。資金難に陥ったワットは、最初は測量士、その後は土木技師として8年間の職に就かざるを得なかった。 [ 28 ]

ローバック社は破産し、バーミンガム近郊のソーホー工場を所有していたマシュー・ボルトンが特許権を取得しました。1775年には、特許の1800年までの延長が認められました。 [ b ]

ボルトンを通じて、ワットはついに世界最高の鉄工職人の仲間入りを果たした。ピストンがぴったりとフィットする大型シリンダーの製造という難題は、北ウェールズのレクサム近郊バーシャムで大砲製造のための精密掘削技術を開発していたジョン・ウィルキンソンによって解決された。ワットとボルトンは、その後25年間続く、 大成功を収めたボルトン・アンド・ワットというパートナーシップを結んだ。

最初のエンジン

1784年にボルトンとワットが設計した蒸気機関の彫刻

1776年、最初のエンジンが設置され、商業施設で稼働しました。これらの最初のエンジンはポンプの動力源として使用され、シャフトの底にあるポンプロッドを動かすための往復運動のみを生み出しました。この設計は商業的に成功し、その後5年間、ワットは主にコーンウォールで鉱山からの揚水用にさらに多くのエンジンを設置することに尽力しました。

ボウルトン・アンド・ワット社は、1795年にソーホー鋳造所が開設されるまで自社の鋳造所を持たなかったため、主鋳物とシリンダーは、顧問技師の役割を果たしたワットが作成した図面に基づいて他者が製造した。エンジンの組み立てと整調は、最初はワットが監督し、その後は会社が雇用した人々が行い、実際の作業はエンジンの購入者が行った。組み立てを監督した人物には、ウィリアム・マードック、ジョン・レニー、ウィリアム・プレイフェア、ジョン・サザーン、ローガン・ヘンダーソン、ジェームズ・ローソン、ウィリアム・ブラントン、アイザック・ペリンズなどがいた。

これらは大型の機械でした。例えば最初の機械は、シリンダーの直径が50インチ、全高が約24フィートあり、専用の建物を建設する必要がありました。ボルトン・アンド・ワットは、ニューコメン社製の同じ作業を行うエンジンと比較して節約できる石炭の価値の3分の1に相当する年間料金を請求しました。

ボルトンがワットに、ピストンの往復運動を回転動力に変換し、研削、織物、製粉に利用することを勧めたことで、この発明の応用分野は大きく広がりました。クランクは変換の明白な解決策に思えましたが、ワットとボルトンは、この特許の取得に阻まれました。特許権者であるジェームズ・ピカードとその仲間は、外部凝縮器のクロスライセンスを提案したのです。ワットはこれに断固として反対し、1781年に太陽歯車と遊星歯車によって特許を回避しました。

その後6年間、ワットは蒸気機関に更なる改良と修正を加えました。その一つが、蒸気がピストンの両側で交互に作用する複動式エンジンです。彼は蒸気を「膨張的に」（つまり、大気圧をはるかに上回る圧力で蒸気を使用する）作動させる方法も考案しました。また、 2台以上のエンジンを連結した複合エンジンも考案しました。これらについては、1781年と1782年にさらに2つの特許を取得しました。製造と設置を容易にする数々の改良が継続的に実施されました。その一つに、シリンダー内の圧力と容積の関係を示す有益なグラフを表示する蒸気計器の使用があり、これはワットが企業秘密としていました。もう一つの重要な発明、ワットが最も誇りに思っていたのは、平行移動リンケージです。これは複動式エンジンに不可欠なもので、接続されたロッキングビーム（先端が円弧を描くように動く）からシリンダーロッドとポンプに必要な直線運動を生み出しました。これは1784年に特許を取得しました。エンジンの出力を制御するスロットルバルブと、エンジンの暴走を防ぐための遠心調速機（1788年に特許取得） [ 29 ]は非常に重要でした。これらの改良を組み合わせることで、ニューコメンエンジンの最大5倍の燃料効率を誇るエンジンが誕生しました。

当時開発が極めて原始的だったボイラーの爆発の危険性と、漏れの問題が続いたため、ワットは高圧蒸気の使用を制限し、彼のエンジンはすべて大気圧に近い蒸気を使用しました。

特許裁判

1848年にドイツのフライベルクでジェームズ・ワットの特許に基づいて製造された蒸気機関

エドワード・ブルは1781年、コーンウォールでボウルトン・アンド・ワットの機関の製造を開始した。1792年までに彼は独自設計の機関の製造を開始したが、これは別個の凝縮器を備えていたため、ワットの特許を侵害していた。ジェイベズ・カーター・ホーンブロワーとジョナサン・ホーンブロワー・ジュニアの兄弟もほぼ同時期に機関の製造を開始した。他の人々はニューコメンの機関に凝縮器を追加する改造を始め、コーンウォールの鉱山主たちはワットの特許は執行できないと確信するようになった。彼らはボウルトン・アンド・ワットへの支払いを差し控え始め、1795年までに同社は経営難に陥った。総額2万1000ポンド（2023年時点で274万ポンドに相当）の債務のうち、実際に支払われたのはわずか2500ポンドだった。ワットは請求を執行するために裁判所に出廷せざるを得なくなった。[ 30 ]

ワットは、1793年に初めてブルを訴えた。陪審はワットに有利な評決を下したが、特許の当初の仕様が有効かどうかの問題は、別の審理に持ち越された。その間に、特許侵害者に対しては、特許使用料の支払いを強制する差止命令が出され、強制的に預託された。翌年に行われた仕様の有効性を判断する審理は結論が出なかったが、差止命令は効力を持ち続け、ジョナサン・ホーンブロワーを除くすべての特許侵害者は、それぞれの訴訟の和解に着手した。ホーンブロワーは、まもなく1799年に裁判にかけられ、4人による評決は、決定的にワットに有利なものとなった。正確なシリンダーを掘削する問題を解決した友人のジョン・ウィルキンソンの件は、特に悲惨なケースだった。彼は、ボウルトンとワットに内緒で、約20台のエンジンを製作していたのである。最終的に1796年に両者は侵害を和解させることに合意した。[ 31 ]ボルトン・アンド・ワットは未払い金の全額を回収することはできなかったが、紛争はすべて当事者間で直接解決されるか、仲裁によって解決された。これらの裁判は費用と時間の両方で多大な負担を強いられたが、最終的には会社にとって勝利を収めた。

コピー機

ジェームズ・ワット社製ポータブル複写機（ 1795年頃）

1780年以前は、文字や図面を複製する良い方法は存在しなかった。唯一、複数のペンを連結して使う機械的な方法が時折用いられた。ワットは当初この方法を改良しようと試みたが、あまりにも面倒だったためすぐに断念した。彼は代わりに、原本の表面のインクを別の紙の裏に物理的に転写し、溶剤で湿らせて原本に押し付けるという方法を考えた。この2枚目の紙は薄くする必要があり、複製を光にかざした際にインクが透けて見えるようにすることで、原本を正確に複製することができた。[ 32 ] [ 33 ]

ワットは1779年にこの方法の開発を開始し、インクの配合、薄い紙の選択、特別な薄い紙を濡らす方法の考案、転写を効果的に行うために適切な圧力を加えるのに適した印刷機の製作など、多くの実験を行った。これらすべてに多くの実験が必要だったが、ワットはすぐに十分な成功を収め、1年後にはこの方法の特許を取得。ワットはボルトン（資金提供）、ジェームズ・ケア（事業運営）と共同でジェームズ・ワット商会を設立した。この発明の完成には、他の人々が日常的に使用できるようになるまでにさらに多くの開発作業が必要だったが、これはその後数年かけて行われた。ボルトンとワットは1794年に株式を息子たちに譲った。[ 34 ]この方法は商業的に成功し、20世紀に入ってもオフィスで広く使用された。

化学実験

ワットは幼い頃から化学に強い関心を抱いていた。1786年後半、パリ滞在中にクロード・ルイ・ベルトレが塩酸と二酸化マンガンを反応させて塩素を生成する実験を目撃した。彼は既に塩素水溶液が繊維を漂白できることを発見しており、その研究成果を発表していた。これは多くの潜在的なライバルたちの大きな関心を集めた。イギリスに戻ったワットは、商業的に実現可能な方法を見つけようと、この方向で実験を開始した。彼は塩、二酸化マンガン、硫酸の混合物から塩素を生成できることを発見し、ワットはこれがより安価な方法になるかもしれないと考えた。彼は塩素を弱アルカリ溶液に通し、漂白効果の高いと思われる濁った溶液を得た。彼はすぐにこの結果を、グラスゴーで漂白業者を営んでいた義父のジェームズ・マグリガーに伝えた。それ以外は、この方法を秘密にしようと努めた。[ 35 ]

マクグリガーは妻アニーと共に工程の規模拡大に着手し、1788年3月には1,500ヤード（4,500フィート）の布を満足のいく漂白に成功した。この頃、ベルトレは塩と硫酸を用いる工程を発見し、発表したことで広く知られるようになった。多くの人々がこの工程の改良に取り組み始めたが、依然として多くの欠点があり、中でも液体製品の輸送の問題が特に大きかった。ワットのライバルたちはすぐに工程開発で彼を追い越し、ワットは競争から脱落した。1799年、チャールズ・テナントが固体の漂白粉（次亜塩素酸カルシウム）を製造する工程の特許を取得して初めて、この工程は商業的に成功した。

1794年までに、ワットはトーマス・ベドーズ に選ばれ、ブリストルのホットウェルズに新設された気体研究所で使用するためのガスを製造、精製、貯蔵するための装置を製造した。ワットは様々なガスの実験を続けたものの、1797年までに「人工ガス」（人工気体）の医療用途は行き詰まっていた。[ 36 ]

ブリストルの空気力学研究所の準備のためにボルトンとワットが設計した科学装置

人格

ワットは科学の理論的知識とそれを実践的に応用する能力を兼ね備えていました。化学者ハンフリー・デイビーは彼について次のように述べています。「ジェームズ・ワットを偉大な実践的機械工としか考えていない者は、彼の人格について非常に誤った認識を抱いています。彼は自然哲学者としても化学者としても等しく卓越しており、彼の発明はそれらの科学に対する彼の深い知識、そして天才特有の特徴である、それらを実践的に融合させた能力を証明しています。」[ 37 ]

彼は産業革命時代の他の著名人から非常に尊敬されていました。[ 38 ]彼はバーミンガム・ルナー協会の重要な会員であり、常に視野を広げることに興味を持っていた、非常に人気のある話し相手であり仲間でした。[ 39 ]彼の友人やビジネスパートナーとの個人的な関係は常に親しみやすく長続きしました。

リバプール卿（英国首相）によれば、[ 40 ]

人生のあらゆる人間関係において、これほど優秀で親しみやすい男性はかつて存在しなかったと私は信じています。

ワットは文通の達人だった。コーンウォールに住んでいた頃、彼は週に数回、ボルトンに長文の手紙を書いた。しかし、彼は自分の研究成果を例えば王立協会の哲学論文集に掲載することには消極的で、特許という形で自分の考えを伝えることを好んだ。[ 41 ]彼は優れた製図家でもあった。

スウィンドン近郊のロートンにある科学博物館図書館・アーカイブにあるジェームズ・ワットの手紙

彼はあまり商売が上手くなく、特に蒸気機関の利用を望む人々との交渉や条件交渉を嫌っていた。 1772年にウィリアム・スモールに宛てた手紙の中で、ワットは「帳尻を合わせたり取引したりするより、装填された大砲と対峙する方がましだ」と告白している。[ 42 ]引退するまで、彼は常に財政面で非常に心配しており、少々心配性だった。健康状態はしばしば悪化し、神経性の頭痛や鬱病に悩まされていた。1800年に引退した時には、事業を息子たちに引き継げるほどの富を築いていた。

ソーホーファウンドリー

当初、共同経営者たちはエンジンの図面と仕様を作成し、顧客の敷地内でのエンジンの設置作業を監督した。部品を自ら製造することはほとんどありませんでした。ワットはほとんどの作業をバーミンガムのハーパーズ・ヒルの自宅で行い、ボルトンはソーホー製作所で働いていました。徐々に共同経営者たちは部品の実際の製造を増やし、1795年までにはソーホー製作所から1マイルほど離れたバーミンガム運河沿いの土地を購入し、エンジン製造のための新しい鋳造所を設立しました。ソーホー鋳造所は1796年に正式に開業し、当時はワットの息子であるグレゴリーとジェームズ・ジュニアが経営に深く関わっていました。ワットが引退した1800年には、会社は合計41台のエンジンを製造しました。[ 43 ]

晩年

1835年にアレン・エドワード・エヴェリットが描いた、ハンズワースにあるワットの家「ヒースフィールド」の絵画
ジェームズ・ワットの工房

ワットは1800年に引退しましたが、その年、ボルトンとの基本特許と共同事業の期限が切れました。この有名な共同事業は、二人の息子であるマシュー・ロビンソン・ボルトンとジェームズ・ワット・ジュニアに引き継がれました。長年同社の技師を務めたウィリアム・マードックがすぐに共同事業主に加わり、会社は繁栄しました。

ワットは半引退前とその間も、他の発明を続けた。スタッフォードシャー州ハンズワースの自宅の屋根裏部屋を作業場として使い、多くの発明をここで行った。 [ 44 ]とりわけ、彼は彫刻やメダルを複製する機械を発明・製作したが、これは非常にうまく機能したが、特許を取得することはなかった。[ 45 ]この機械で製作した最初の彫刻の一つは、旧友の教授アダム・スミスの小さな頭部だった。彼は土木工学への関心を持ち続け、いくつかの重要なプロジェクトのコンサルタントを務めた。例えば、彼はグラスゴーのクライド川の下を汲み上げるためのフレキシブルパイプの製作方法を提案した。[ 46 ]

彼と2番目の妻はフランスとドイツを旅行し、ウェールズ中部、ランワースルの1マイル南にあるドルドウロッド・ハウスの土地を購入して、そこを大幅に改良しました。

1816年、彼は自らの発明品である外輪船コメット号に乗って故郷のグリノックを再訪した。[ 47 ]

彼は1819年8月25日、スタッフォードシャー州ハンズワース（現在はバーミンガムの一部）近郊の自宅「ヒースフィールド・ホール」で83歳で亡くなった。 [ 48 ] [ 49 ]彼は9月2日、ハンズワースのセント・メアリー教会の墓地に埋葬された。[ 50 ]その後教会は拡張され、彼の墓は現在教会内にある。

家族

1764年7月14日、ワットは従妹のマーガレット・ミラー（1773年没）と結婚した。[ 4 ]二人の間にはマーガレット（1767年 - 1796年）とジェームズ（1769年 - 1848年）という二人の子供が生まれた。1791年、二人の娘はジェームズ・ミラーと結婚した。1773年9月、ワットがスコットランド高地で働いていた際、三人目の子供を妊娠中の妻が重病であることを知った。彼はすぐに帰宅したが、妻は既に亡くなっており、子供は死産だったことがわかった。[ 3 ] [ 51 ]

1776年7月29日、彼はアン・マクレガー（1832年没）と結婚した。[ 4 ] [ 51 ]

フリーメイソン

彼は1763年にグラスゴーロイヤルアーチロッジ第77ロッジでスコットランドフリーメイソンに入会した。ロッジは1810年に廃止された。彼の故郷グラスゴーには彼にちなんで名付けられたメイソンロッジ、ロッジジェームズワット第1215ロッジがある。[ 52 ]

マードックの貢献

ウィリアム・マードックは1777年にボウルトン・アンド・ワット社に入社しました。当初はソーホーの模型工場で働いていましたが、すぐにコーンウォールで機関車の組立てを手がけるようになりました。彼は会社の重要な一員となり、自身の重要な発明も含め、会社の成功に多大な貢献をしました。

1992年にワットの伝記[ 53 ]を執筆したジョン・グリフィスは、ワットがマードックの蒸気道路機関車の実験における高圧蒸気の研究を阻止したことが、その開発を遅らせたと主張している。ワットは当時のボイラーは高圧では安全ではないと正しく考えていた。[ 54 ]

ワットは1781年に太陽遊星歯車機構の蒸気への応用の特許を取得し、1784年には蒸気機関車の特許も取得した。どちらもマードックが発明したという強い主張がある。[ 55 ]しかし、マードックはこの特許に異議を唱えることはなく、ボルトン・アンド・ワットの会社は、クランクの特許が1794年に失効した後も、太陽遊星歯車機構を回転エンジンに使い続けた。マードックは1810年に会社の共同経営者となり、20年後の76歳で引退するまでその職に留まった。

遺産

ラフバラ大学に保存されているワットビームエンジン

ある著者が述べているように、ワットの蒸気機関の改良は「蒸気機関を限界効率の原動力から産業革命の機械の主力へと変えた」[ 56 ] 。

栄誉

ワットは生前、多くの栄誉を受けた。1784年にはエディンバラ王立協会の会員となり、 1787年にはオランダ・ロッテルダムのバタヴィア実験哲学協会の会員に選出された。1789年には、エリート集団であるスミートン土木技術者協会に選出された。[ 57 ] 1806年にはグラスゴー大学から名誉法学博士号を授与された。フランス・アカデミーの通信会員に選出され、1814年には外国人会員に任命された。[ 58 ]

ワットは、蒸気機関の開発に貢献したジェームズ・ワットにちなんで名付けられ、 1889 年の第 2 回英国科学振興協会会議および 1960 年の第 11 回国際度量衡総会で国際単位系(SI) に組み込まれた電力の単位として採用されました。

2009年5月29日、イングランド銀行は、ボルトンとワットが新しい50ポンド紙幣に描かれると発表した。イングランド銀行紙幣に二重肖像が描かれるのはこれが初めてで、2人の実業家がワットの蒸気機関とボルトンのソーホー工場の絵と並んで描かれている。紙幣には、それぞれに由来する言葉が刻まれている。「私はここに、全世界が欲しがるもの、すなわち力（Power）を売っています」（ボルトン）、「この機械以外には何も考えられません」（ワット）など。スコットランド人がイングランド銀行紙幣に描かれるのは、ワットが2度目となる（1度目は2007年発行の20ポンド紙幣に描かれたアダム・スミス）。 [ 59 ] 2011年9月、これらの紙幣は11月2日に流通開始されることが発表された。[ 60 ]

2011年、彼はスコットランド工学殿堂に初選出された7人のうちの1人となった。[ 61 ]

記念碑

グリノックのジェームズ・ワット記念大学

ワットはバーミンガムのハンズワースにあるセント・メアリー教会の敷地内に埋葬されました。後に教会が拡張され、ワットの墓の上に埋葬されたため、現在では教会内にワットの墓が埋葬されています。 [ 62 ]

ワットが引退後に使用していた屋根裏部屋の作業場は、1853年に伝記作家のJ・P・ミュアヘッドが初めて視察するまで、施錠されたまま放置されていました。その後も時折訪れる人はいましたが、一種の聖域のように手つかずのまま残されていました。特許庁への移管提案は頓挫しました。1924年にワットの家が取り壊されることになった際、部屋とその内容物はすべて科学博物館に寄贈され、完全に再現されました。[ 63 ]作業場は長年にわたり一般公開されていましたが、収蔵されていたギャラリーが閉鎖された際に壁で囲まれました。作業場はそのまま保存され、2011年3月には科学博物館の新しい常設展「ジェームズ・ワットと私たちの世界」の一部として一般公開されました。[ 64 ]

ジェームズ・ワットの生誕地グリノックのおおよその場所に銅像が建てられている。グリノックにある他の記念碑としては、通りの名前やワット記念図書館などがある。ワット記念図書館は 1816 年にワットが科学書を寄贈したことで始まり、息子によってワット研究所の一部として発展させられた (最終的にはジェームズ・ワット・カレッジとなった)。1974 年に地方自治体が引き継いだこの図書館は現在、インヴァークライドの地方史コレクションとアーカイブも収蔵しており、玄関ホールには大きな座像が設置されている。ワットはまた、グラスゴーのジョージ・スクエア、エディンバラのプリンセス・ストリートにも銅像で記念されており、バーミンガムにも他の場所に銅像がある。バーミンガムではムーンストーンもワットを記念しており、学校もワットにちなんで名付けられている。

ジェームズ・ワット・カレッジは、元の場所から拡大し、キルウィニング（ノース・エアシャー）、グリノックのフィナート・ストリートとウォーターフロント、およびラーグスのスポーツ・キャンパスを含むようになりました。エディンバラ近郊のヘリオット・ワット大学は、かつてはエディンバラ芸術学校であり、1821年に世界初の機械工学研究所として設立されましたが、16世紀の国王ジェームズ6世と1世の資金提供者であるジョージ・ヘリオットとジェームズ・ワットを記念して、勅許状後にヘリオット・ワット大学に名前が変更されました。数十の大学やカレッジの建物（主に科学と技術）がワットにちなんで名付けられています。マシュー・ボルトンの家であるソーホー・ハウスは現在、2人の業績を記念する博物館になっています。グラスゴー大学工学部の本部はジェームズ・ワット・ビルディングにあり、機械工学科と航空宇宙工学科もこのビルにあります。ジェームズ・エックフォード・ローダーによる巨大な絵画「蒸気機関を眺めるジェームズ・ワット」は現在スコットランド国立美術館が所蔵している。

チャントリーのジェームズ・ワットの像

マンチェスターのピカデリー・ガーデンとリーズのシティ・スクエアにはジェームズ・ワットの像がある。

フランシス・レガット・チャントリー作のワットの巨大な像はウェストミンスター寺院に設置され[ 65 ]、後にセント・ポール大聖堂に移されました。慰霊碑には、「ジェームズ・ワットは…祖国の資源を拡大し、人類の力を高め、最も輝かしい科学の追随者であり、世界の真の恩人の中でも卓越した地位に上り詰めた」と刻まれています。

スコットランドのスターリングにあるナショナル・ウォレス・モニュメントの英雄の殿堂にはワットの胸像が置かれている。

ワットの大きな像はジョージ・スチーブンソンの像と対になって、ブダペスト東駅の正面ファサードを飾っている。

フランス海軍の潜水艦「ワット」はワットにちなんで名付けられました。

特許

ワットは6つの特許に記載されている唯一の発明者であった。[ 66 ]

  • 特許913号：蒸気機関における蒸気消費量を削減する方法 - 別置型凝縮器。明細書は1769年1月5日に受理され、1769年4月29日に登録され、1775年の議会法により1800年6月まで延長された。
  • 特許1,244号：文字を複写する新しい方法。明細書は1780年2月14日に受理され、1780年5月31日に登録された。
  • 特許1,306：太陽と惑星の連続回転運動を生み出す新しい方法。明細書は1781年10月25日に受理され、1782年2月23日に登録された。
  • 特許1,321：蒸気機関の新たな改良 - 膨張式および複動式。仕様書は1782年3月14日に受理され、1782年7月4日に登録された。
  • 特許1,432号：蒸気機関の新たな改良 - 三節駆動機構と蒸気キャリッジ。仕様書は1782年4月28日に受理され、1782年8月25日に登録された。
  • 特許1,485号：炉の建設方法の改良。明細書は1785年6月14日に受理され、1785年7月9日に登録された。

注記

  1. ^ a bワットの死亡日を1819年8月19日としている信頼できる史料もあるが、同時代の記録はすべて、8月25日に死亡し、9月2日に埋葬されたと伝えている。8月19日という日付は、ジェームズ・パトリック・ミュアヘッドによる伝記『ジェームズ・ワットの生涯』（1858年、521ページ）に由来する。この日付の（推定上の）正当性は、ミュアヘッドがワットの甥であり、したがってワットのことをよく知っていたはずであるという事実から導かれる。ミュアヘッド文書では、8月25日という日付が別の箇所で言及されている。後者の日付は、同時代の新聞記事（例えば、8月28日のタイムズ紙3ページ）やワットの遺言の要約と補遺でも挙げられている。（バーミンガム・ハンズワースのセント・メアリー教会の関連する埋葬記録には、ワットの死亡日は記載されていない。）
  2. ^ジェームズ・ワットの消防車特許法1775年（ 15 Geo. 3 . c. 61）。当時、特許の延長には議会法が必要でした。

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出典

関連トピック
  • スコフィールド、ロバート・E.（1963年）『ルナー・ソサエティ：18世紀イングランドにおける地方の科学と産業の社会史』クラレンドン・プレス。
  • アグロウ、ジェニー（2002年）『月の男たち』ロンドン：ファラー・ストラウス・アンド・ジルーISBN 9780374194406。
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