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統計資料顯示，在明清時期的中國城市中，人口規模超過100萬的有3個，分別是北京、南京和蘇州，另外還有十個左右的區域性中心城市的人口規模在50至100萬之間。與之相比較，早期西方城市的人口規模要小得多。一直到14、15世紀，阿爾卑斯山脈以北的整個西歐地區，只有巴黎、科隆和倫敦三座人口超過5萬的大城市。那些著名的工商業中心城市，如布魯塞爾、紐倫堡、盧貝克、斯特拉斯堡等，都不過只有兩三萬人。
市場化、工業化推動了現代城市規模的發展。公元1500年，倫敦的人口不過5萬，1600年人口增至20萬，1700年增至70萬，18—19世紀，倫敦人口突破百萬，已成為世界上最大的金融和貿易中心。1900年，倫敦的人口增加到200萬。20世紀60年代倫敦人口曾達到800多萬。
進入20世紀，人類開始出現超過千萬人口的特大城市，1000萬是個什麼概念？要知道，秦統一六國後，全國的人口只有2000萬。美國獨立戰爭時期，英國總人口是1100萬，美國只有200萬。即便到了現在，世界上人口超過1000萬的國家也只有80多個，超過5000萬的只有30多個。1950年，全球僅有紐約和東京兩個人口超過1000萬的特大城市。1975年，上海加入特大城市的行列。2004年，特大城市的數量飆升到22個，世界最大城市東京人口已經達到3500萬。
目前世界的趨勢是人口越來越集中化，除了個體城市的發展，城市正在進入“群時代”。在發達地區，原本是一些相鄰的城市交織在一起，彼此蔓延成一個整體。一個城市群其實就是一個更大的城市綜合體。比如美國東北部大西洋沿岸城市群，從波士頓到華盛頓，包括波士頓、紐約、費城、巴爾的摩、華盛頓等，人口6500萬，占美國總人口的20%。在中國的珠江三角洲，香港、廣州、深圳、東莞、佛山、珠海、澳門等城市已經連接在一起，人口超過5000萬。
未來，世界上大多數人將會住進世界主要的都市群中，而大陸內部的廣袤地區將變得更加人煙稀少。城市化就會引發城市病，比如交通堵塞、環境污染等。但我們不能就此否定這種趨勢。因為在治理好的大城市群內部，資源更能被集約利用，人們的生活更加便捷，教育科研水平更高。城市是文明的根據地，人類從荒野走進農田，從農田走進城市，再從小城市移民到大都市群，這是人類進步必然要經過的過程，是人類社會結構變革中的一個重要線索。經過了城市化的洗禮之後，人類才能邁向更為輝煌的時代。
神奇的力量
關鍵詞：世界七大奇蹟、永動機、蒸汽機、能量守恆、工業革命
人類古代有很多偉大的工程，如：埃及金字塔、巴比倫空中花園、希臘帕特農神廟、中國萬里長城、古羅馬鬥獸場等。我小時候，有的科普書上說長城是“世界七大奇蹟”之一，其實是錯誤的。因為最早提出“世界七大奇蹟”說法的是前3世紀的旅行家昂蒂帕克，實際上只包含了西亞、北非和地中海沿岸的七處宏偉的人造景觀，那已是那個時代作為一個西方人眼中的全部世界，而中國的長城距離他們太遠了。而且除了埃及金字塔依舊巍然屹立在沙漠中以外，其它六處都已經湮沒在歷史的塵埃之中。
這些被稱為世界奇蹟工程有一個共同之處，就是都耗費了大量的勞動力和時間。比如胡夫金字塔建於埃及第四王朝第二位法老胡夫統治時期(約公元前２６７０年)。塔底周長920米，塔高米，占地萬平方米，相當於一座40層摩天大樓。塔身用230萬塊平均重約噸的石料堆砌而成，塔的總重量約為684萬噸，它就像一座幾乎實心的巨石。建造它耗用了10萬人，30 年的時間。
這些奇蹟是人類偉大的見證。因為除了自身的體力，智慧的人類可以科學分工，驅動牲畜，運用數學、地質、氣象等知識，發明輪子、槓桿等工具。比如明代修建北京紫禁城，為了運輸所用的巨石，工匠們先在京西幾十公里外的門頭溝的山中採集好石料，然後在通往城中的沿路鑿井，等到冬季滴水成冰的時候，從井中汲水潑出冰道，用兩萬多人、一千多頭騾子前拖後撬，花上一個月把那些巨石拖拽到城中。
作為今人，我們驚嘆於古人的聰明才智。但作為古人，他們困惑於自身的力量，他們多麼希望像故事裡的神仙一樣擁有拔山之力、千里之速。直到蒸汽機冒著白煙笨拙的拱開了神奇的大門……
蒸汽機與能量守恆
其實，世界上蒸汽機的鼻祖可以追溯到2000年前，古希臘數學家希羅（Hero of Alexandria）發明的汽轉球，它利用蒸汽噴出產生的反衝力，帶動球體旋轉。也許希羅先知已經看到了神奇力量的曙光，但在當時的社會環境下，那個裝置只不過被別人當作一個玩具而已。
17世紀，英國的採礦業已發展到相當的規模，許多礦井都遇到了嚴重的積水問題。為了解決礦井的排水問題，當時一般靠轉動轆轤來排除積水，單靠人力、畜力已收到成本的限制，而現場又有豐富而廉價的煤作為燃料，現實的需要促使許多人致力於“以火力提水”的探索和試驗，所以早期的蒸汽機就是被用來從礦井抽水的。其實，早在1601 年，義大利物理學家包爾塔設計過一種利用蒸汽提水的機器，利用蒸汽對水面的壓力和蒸汽冷凝產生的真空，把水從低水位通過 管子吸引上來。根據這種原理，17世紀末，薩弗里製成的世界上第一台實用的蒸汽提水機，它依靠蒸汽冷卻產生的真空吸力直接從井中汲水，但汲水深度不能超過六米。後來，紐可門及其助手發明了大氣式蒸汽機，它引人了*裝置，用一根連接杆驅動井中獨立的提水泵，這種蒸汽機在歐洲被迅速推廣，但氣缸加熱和冷卻過程中能量損耗嚴重、熱效率低。英國的儀器修理工詹姆斯?瓦特在修理紐可門機的基礎上，對蒸汽機做了重大改進，它將冷凝器與汽缸分離，發明曲軸和齒輪傳動以及離心調速器等，使蒸汽機的熱效率成倍提高，煤耗大大下降。瓦特的創造性工作使蒸汽機迅速地發展，並使原來只能提水的機械，成為了可以普遍應用的蒸汽機。瓦特從1769年開始取得一系列專利，為紀念瓦特的貢獻，功率的單位名稱以其姓氏命名。