瓦特是西元1736年1月19日,出生於英國蘇格蘭的格利諾克鎮。他的父親是位木匠,兼營船舶製造和航海用具的生意,同時是擁有幾隻木船的合股船主,在當地算是富裕而有聲望的人。瓦特一生下來就體弱多病,經常偏頭痛、牙痛,一直到中年時期這些病痛依然折磨著他,導致瓦特在精神上經常處於恐懼和多疑的症狀,尤其在遭受挫折時,更是特別容易情緒低落、自怨自艾,失去做任何事的勇氣,因此他不善於交際,對做生意也顯得很膽小。然而,有趣的是,越到老年,瓦特的身體狀況變得越好,居然活到了83歲;而且發明蒸氣機之後,他還和別人合夥開公司做生意。有些事真是令人意想不到的。
瓦特小時候不太喜歡上學,但他卻很喜歡讀書,尤其對數學更加喜好,而且他從小就有手藝的天分,經常在父親的店裡,玩弄各種儀器,還使用父親的工具製造出不少模型。十七歲時,母親去世了,同一個時期,父親所有的船隻沉沒了,生意又不順利,家境一下子就變得很困苦,導致瓦特必須自食其力,但身體孱弱的他,又能從事什麼工作呢?出賣勞力,他無法勝任;做生意,又不合他的個性;怎麼辦呢?他考慮很久後,在心裡暗暗決定:『我最喜歡製造或修理儀器,技術也不錯,不如就來從事數學或科學實驗及研究儀器工作吧!而且我確定以後會朝這條路去走!』
於是他來到他母親的故鄉—格拉斯哥城,希望學習到這門技術。雖然在這裡,他並沒有學到什麼,但是透過親戚的介紹,他認識了許多格拉斯哥大學的教授,這些人對瓦特日後發明蒸氣機有著極大的影響。瓦特經過種種努力,終於能在倫敦的一位機械師—強生‧摩根的師傅家裡做學徒。為了使自己的技術更純熟,他每天都辛勤工作,甚至忙到深夜還沒休息。因此一般人必須花三、四年才能學好的技術,他一年就全學會了。
大學儀器製造師
學成後,瓦特打算回到格拉斯哥開一家科學器具店,但是卻受到當地機械職業工會的抗議,因為當時的職業都有同業公會的組織,限定非會員的營業,以保障會員的利益,瓦特既非會員、又不是本地人,當然是開不成業了。所幸因為他的工作態度認真,受到格拉斯哥大學的迪克教授賞識,特別委託他修理大學裡的天文學機械。於是,經過教會的特別同意,他就分配到格拉斯哥大學內的一個房間,並獲准開設自己的店鋪。
由於瓦特技藝超群、工作績效優良,引起學校的教授和學生們的注意。於是常有人會來他店裡參觀,漸漸地,瓦特的店鋪如同沙龍一樣,成為研究科學的學者專家和學生們的聚會場所,大家互相交換心得或研究討論,而瓦特也在這種研究風氣之下,懂得更多的科學知識。
在這段時期,他認識了二氧化碳的發現者,也是熱學研究的權威─約瑟夫‧布拉克教授,和研究生約翰‧魯賓遜等人,這些人後來都成為瓦特的知己,不斷提供瓦特研發蒸氣機所需的知識原理,並一直鼓勵和援助他的研究,因為有這些人的協助,才有日後蒸氣機的改良。
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