很多人都以為是瓦特發明了蒸汽機！但是其實並不是！瓦特其實只是在蒸汽機的基礎上改良了它。
這蒸汽機最初的發明者其實叫紐卡門（Newcomen）。一開始發明蒸汽機的原理十分的簡單，煤炭燃燒，煮沸水，形成的高溫蒸汽進入一個氣缸。然後再將冷水注入這個氣缸，蒸汽遇到冷水，迅速冷卻，熱脹冷縮下氣缸內氣壓迅速降低，活塞因而會在外部大氣壓力下被推入氣缸，進而帶動其他部件運動。
活塞每運動完一次，整個氣缸都要被完全重新加熱一次，所以早期的蒸汽機對燃料的利用效率極低。平均而言，它以1馬力的功率連續運轉一小時就需要消耗高達45磅的煤。即使是在煤礦資源豐富的英國，對絕大部分地區來說，這樣的燃料成本也是無法承受的。而且它當時能做的事情也很有限，基本上只能用來抽水。這就更限制了它的應用場景。
可以想象，這樣的發明，不要說還沒有被設計出來，就算有人真的製作出來了樣品，放到當時整個世界的絕大部分地方，都不會有多少地方真的會將投入使用。不過，在當時的英國，卻恰恰存在這樣的地方。
當時英國的採煤業十分發達。到18世紀初，英國煤炭產量佔整個歐洲的比率高達80%。而英國氣候潮溼，困擾英國煤礦的一大痼疾，就是滲水。不斷地將滲出的水從地下深處抽出地面，是一件極麻煩，甚至幾乎難以用人力完成的事，但如果不這樣做，那埋藏稍深的煤礦就無法得到有效開採。
而蒸汽機，為從埋藏較深的煤礦中抽水，提供了一個幾乎無法替代的解決方案。
不僅如此，蒸汽機需要煤炭作為燃料，在一般的地方，煤炭價格再低，總還是一個可觀的數字。而在煤礦，幾乎永遠不會缺乏零散、劣質的小煤塊。這些小煤塊幾乎沒有收集起來出售的價值，但用作蒸汽機的燃料，卻並沒有什麼問題。而有了這些近乎零成本的燃料，早期蒸汽機的低效率，也就不再成為什麼問題。
所以，蒸汽機幾乎一被髮明，就在英國的煤礦中得到了相當廣泛的應用，反過來說，煤礦本身，它也只能在煤礦中得到應用。這導致剛開始在剛被髮明時，蒸汽機的推廣是所謂飛地式的。哪裡有煤礦，哪裡就能看到蒸汽機。煤礦之外，則幾乎無法看到。早在1733年，英國就有大約100臺蒸汽機投入使用，其背後最主要的原因，只是因為英國有歐洲最發的採煤業。
蒸汽機是在被投入使用之後，才不斷地得到改進。其中標誌性的改進之二，就是瓦特發明的分離式冷凝器和太陽行星齒輪裝置，前者極大地提高了燃料的利用效率，降低了蒸汽機的煤耗；後者可以將活塞的往復運動轉化成車床動力杆的旋轉運動，使得蒸汽機可以被用在抽水以外的更多場合。在得到這樣的改進之後，蒸汽機才能得到推廣。
瓦特改進後的蒸汽機具有在更大範圍內使用的能力，但要一開始就做出如此成熟的設計，其難度，顯然會比先有一個不成熟的方案，再不斷改進要大得多，因此，說豐富的煤礦資源和低廉的燃料價格是蒸汽機發明的重要條件，毫不為過。
說到這裡，有人可能會問，那中國也有豐富的煤炭資源啊，事實上，今天的中國人基本上不擔心煤炭不夠用，而只擔心煤燒太多汙染環境。當下我們是世界第一大煤炭生產和消費國，我們也有十分悠久的煤炭利用歷史。既然如此，為何中國豐富的煤炭資源，沒有帶來低廉的燃料價格，並推動蒸汽機一類發明的出現呢？
一方面，是因為中國的煤炭大多集中在山西、內蒙等當時經濟上相對並不發達的地區，而最發達的江南是沒有這麼豐富的煤炭資源的。
要知道，再豐富的煤礦資源，也只有在被開採出來之後，才能變成廉價的燃料。在工業革命之前，英國的採煤業，在倫敦等發達地區旺盛的需求的推動下，就已經十分發達了。即使這樣，由於運輸成本的存在，倫敦的煤炭價格也並不低。
而相比較而言，江南本地煤炭儲量很少，距離當時煤炭產地的距離要遠得多，在當時的技術條件下，這樣的距離帶來的高昂運輸成本，使得江南的需求，事實上無法推動遠處煤礦的開採。其結果，就是我們對原始蒸汽機的需求要遠弱於英國人。彭慕蘭更進一步指出，困擾中國大部分煤礦的問題也不是滲水，而是瓦斯洩露，而蒸汽機對後者無能為力。這當然也會進一步降低對蒸汽機的需求，使這一發明更難出現在中國。
世界其他地方也大多存在類似的問題。比如德國的魯爾區有豐富的煤炭資源，離工業革命前歐洲最發達的荷蘭也不遠，邏輯上說來自荷蘭的需求就可能會推動魯爾區煤礦的開採。可魯爾區並不在荷蘭境內，政治分割提高了運輸和交易成本，其結果就是在工業革命之前，魯爾區的煤礦都沒有得到良好的開採。18世紀初時，德國的煤礦產量佔歐洲的比重僅有4%。
所以英國的優勢，不僅在於它有煤礦，而且在與，它的煤礦與發達地區剛好在一個合適的距離上。這使得英國在工業革命之前，就已經有了發達的採煤業。1700年時，英國煤炭產量已經達到300萬噸，其中至少一半，被用於住宅取暖。原始蒸汽機的發明，已經是萬事俱備。
而包含中國在內的其他地區，相比之下，則總是在某些條件上有所欠缺。
煤礦不是蒸汽機得到廣泛應用的唯一條件。採煤業的興起需要來自發達地區的旺盛需求，蒸汽機在被髮明之後的不斷改進，則使它具有了越來越強的替代勞動的能力。作為當時歐洲的發達地區，英國的高工資環境，顯然也對這樣的改進具有促進作用。
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