十九世纪如期而至时，瓦特改进纽科门蒸汽机的分离式冷凝器专利到期。
英国的专利有效期只有14年。瓦特应博尔顿之邀于1774年来到伯明翰时，他的专利只剩不到十年时间。慧眼独具的博尔顿游说议会，立法将专利延至1800年6月，共达31年之久。两位合伙人从中获利25年，相继在1800年退休。瓦特那年64岁，已功成名就，富甲一方。
三年前，博尔顿和瓦特还在法院起诉一位名叫特里维西克（Richard Trevithick）的小青年，指控对方侵犯专利权。他们一直如此持之以恒地维护权益。蒸汽机技术也因此定格于瓦特的设计，二十多年止步不前。特里维西克从小跟着父亲在煤矿里维修蒸汽机，经常拆开重新组装。他没想到略有心得时竟被诉诸法庭，只得另起炉灶。那时他年仅26，还不到瓦特发明分离式冷凝器时的年龄。
从最早的帕潘到后来的纽科门和瓦特，蒸汽机运作时需要将蒸汽冷凝为水，在活塞背后产生暂时的真空。那是因为锅炉烧制出蒸汽的压强与大气压相差不大，本身不足以克服活塞背后的空气阻力。特里维西克尝试在水烧开后继续加热，让锅炉内蒸汽压强达到几倍于大气压——盖-吕萨克那时尚未发表他的气体压强与温度成正比定律——后再导入汽缸。高压蒸汽能轻易地推动活塞，不再要求活塞背后有真空。蒸汽机于是也无需冷凝器，蒸汽推动活塞后直接向外排放。此举彻底绕开瓦特的专利，也促使蒸汽机的效率再上一层楼。
舍弃冷凝器的“高压蒸汽机”（high-pressure steam engine）也小巧得多。1801年圣诞节前夕，特里维西克骄傲地向几位朋友展示他装置在轮子上的“喷烟恶魔”（Puffin’ Devil）。与惯常的黑烟交相辉映，新型蒸汽机频频喷出白色的水汽，驱动车轮摇摇晃晃地前行。
无需驴马自己行驶的“汽车”在1803年之秋的伦敦街头亮相，吸引无数市民好奇观望。王家研究院的戴维兴奋地称之为“特里维西克的龙”（Trevithick’s Dragon）。不过正如帕潘当年顾虑，伦敦的街道和英国的道路崎岖不平，不适合载有沉重蒸汽机的车辆。英国人也已学会在矿井内外铺设轨道协助马匹拉动装运矿石的车辆。1804年2月21日，特里维西克用他喷烟的龙在轨道上牵引五辆连成一串、满载十来吨货物和七十多位兴高采烈乘客的车厢在四个小时内行驶十英里（15公里），宣告“火车”的横空出世。
特里维西克没能与瓦特同样地致富。新机器倚仗能承受高压的坚固铸铁（cast iron）锅炉，因质量参差不齐经常发生爆炸，被瓦特和博尔顿斥为杀人凶器。特里维西克精于创新疏于经营，在官司和自身压力下债台高筑。他被迫远走南美秘鲁另谋出路，又遭遇战乱破产，最终与帕潘类似地在穷困潦倒中离世。
好在英国另一位工程师斯蒂芬森（George Stephenson）再接再厉。他从运煤车起步成规模地兴建火车和专为火车设计的轨道“铁路”。十多年后，新兴工业城曼切斯特和海港利物浦率先以铁路相连。1830年9月15日的通车仪式隆重热闹，却出师不利。斯蒂芬森亲自驾驶的火车头意外地与在轨道上流连的贵宾相撞，酿出第一起客运铁路致命车祸。
混杂着乐观和不幸，帕潘一百多年前在王家学会演示“消化器”（高压锅）时的远见开始成为现实。人类走进不再依赖人力、畜力、水力或风力的交通运输新时代。
帕潘也预见笨重的蒸汽机更适合以载荷见长的船舶。各式各样以蒸汽机为动力的“蒸汽船”（steamboat）十八世纪末已屡见不鲜。出乎意料的是在商业运营中拔得头筹者远在大西洋彼岸的美国。1807年8月17日，六十名乘客在纽约市登船，两天后抵达哈德逊河（Hudson River）上游240千米外的纽约州州府奥尔巴尼（Albany）。除去途中停泊的二十小时，这趟逆水而行的处女航共费32小时，比帆船节省一半时间。与特里维西克的汽车和火车相似，蒸汽船由蒸汽机驱动船舷两侧的大轮行进，对应中文里的“轮船”。这艘开世界先河的蒸汽船是美国工程师富尔顿（Robert Fulton）的杰作。
欧洲人对富尔顿的名字倒不陌生。他21岁时因患肺结核远航欧洲疗养，相继在英国参与修建运河、在法国为拿破仑缔造潜水艇。浸淫先进技术二十年后，富尔顿在1806年回国，旋即又以实用的蒸汽船一鸣惊人。他采用的也是高压蒸汽机，却没有不远万里地从英国进口。那时尚不为欧洲人所知的是美国工程师埃文斯（Oliver Evans）早特里维西克一年已发明高压蒸汽机，其设计与后者版本如出一辙。
那还不是埃文斯的第一项发明。十多年前，他设计的自动化面粉厂赢得美国有史以来第三号专利，也显示出这个年轻国家的工业化脚步。
富兰克林和杰斐逊在1776年起草《独立宣言》时向往的美利坚合众国是一个由自食其力而自由自在农户组成的田园诗般农业王国。杰斐逊和麦迪逊身为庄园主，相信立足土地的农民才是国家可靠根基。城市商人富兰克林也认定工商业只是投机取巧的歪门邪道。与他们相反，华盛顿在独立战争中的助理、总统任内的财政部长汉密尔顿（Alexander Hamilton）力主追随前宗主国发展制造业。他赢得华盛顿总统的支持，积极以组建国家银行等经济政策促进工业化。
老牌的英国也早有防范。他们严控最新机械出口、禁止技术人员出境以杜绝肥水外流。汉密尔顿派遣的“取经”人员被尽数逮捕，拉开工业间谍战序幕。然外盗易挡家贼难防。21岁的英国小伙斯莱特（Samuel Slater）在1789年用假名购得船票成功赴美。他从十岁起在纺织厂打工，对阿克莱特纺纱机的原理和应用了如指掌。短短三年后，美国有了现代的纺织厂。
同年，美国国务卿杰斐逊批准一项“轧棉机”（cotton gin）专利。申请人惠特尼（Eli Whitney）原本默默无闻，是否确为发明人很有争议。但轧棉机快速剥离裹在棉花里的种子、大大提高收获棉花效率的功能毋庸置疑。它与纺纱机相辅相成，带动美国南部种植园的繁荣昌盛。
1800年元旦，拉瓦锡的好友、夫人玛丽-安妮的情人杜邦携家逃难到美国。他那年28岁的儿子埃莱泰尔（Eleuthere Irenee du Pont）是拉瓦锡的关门弟子，学得一手精湛火药制作手艺。埃莱泰尔在美国创业时曾有意以“拉瓦锡工厂”（Lavoisier Mills）之名致敬已故恩师。他后来以自己家族命名的“杜邦”（Dupont）公司将美国的火药生产带进世界前列。
当美国总统杰克逊（Andrew Jackson）在1833年会见斯莱特，誉他为“美国工业革命之父”时，新大陆已后来居上，超越欧洲大陆列强而为第二个进入工业革命的国家。这个历史性的变革也拜其天时地利所赐。
1790年的美国第一次人口普查揭示其略逊于四百万的人口基本上在广柔的田野里务农，仅有百分之五居住在2500人以上的城市里。这是符合富兰克林、杰斐逊和麦迪逊等国父心愿的布局，也是民以食为天的人类社会历史常态。
但英国1802年的普查表明其城市人口高达四分之三，留在乡间耕作的只有总劳力的三分之一。在戴维为之讴歌的农业技术进步辅佐下，自给自足的小农经济正让位于商业化的农业生产。越来越多的农民子弟摆脱祖辈土地束缚，追逐瓦特和特里维西克蒸汽机的轰鸣声奔向曼切斯特和伦敦，蜕变为新型的产业工人。
而在拥有英国三倍多人口的法国，同年的人口普查却揭露其百分之七十以上的劳力依然以种植庄稼为生。工业革命在英国初露端倪时，法国掀起轰轰烈烈的大革命。拿破仑的东征西讨随后又将欧洲大陆陷入无休无止的战乱，错失历史契机。战争期间，美国的木材、棉布和农产品源源不断输入欧洲，换得雄厚资本。以斯莱特、杜邦以及富尔顿为代表的欧洲人才流失与土生土长的埃文斯、惠特尼等珠联璧合，成就一个新工业国的崛起。
出于对英国海上霸权的不满，羽翼渐丰的美国也在1812年向英国宣战。欧洲局势更为动荡。那年年初，拿破仑统帅的法国大军在俄罗斯惨败。一年多后，拿破仑在欧洲联军步步紧逼下退位，被流放于地中海一个小岛。法国没有恢复被他废弃的自由、平等、博爱共和国，反由在大革命中被砍头的路易十六之弟路易十八（Louis XVIII）复辟革命前的帝制。
美国人堂而皇之地将与英国的对抗称作“第二次独立战争”，但也只在两年半的相持不下后停战。和平协议在1815年2月生效时再逢欧洲剧变。拿破仑出人意料地重返法国，在民众支持下不费一枪一弹进军巴黎再度称王。然而他自己的复辟只维系区区110天，又在那年初夏兵败滑铁卢（Waterloo）。这一次，拿破仑被放逐至远离欧洲大陆、哈雷曾观测南半球星空的圣赫勒拿岛。法国政权重归路易十八的君主制。欧洲十多年战乱总算落下帷幕。
1815年因而是欧美两个大陆的和平之年。各国人民终于可以期望稳定、安宁的岁月。经过又一次战争洗礼，时任美国总统的麦迪逊和元老杰斐逊都切身认识到工业化的重要性，放弃田园美梦。翌年恰逢美国宣布独立的四十周年，“再次”独立的美国人尤为喜气洋洋。
正如签署《独立宣言》国父们所料，7月4日被他们的后代奉为独立节，以游行、集会演讲和烟花等形式举国欢庆。那天时值北半球盛夏来临，非常适合这些户外活动。1815年底出版的“老黄历”也都预言来年7月初会十分“闷热”1。可是在1816年7月4日的美国各地，正午阳光下的人们大多穿着棉袄和大衣。年历中的天气预报向来不足为据，1816年版本却也实在错得离谱。
不过1816确为异乎寻常的一年，至少以气候而言。
从意大利到匈牙利，欧洲在1815年底见识空前大雪。天上落下的雪花带有奇怪但鲜明的红、黄色调。交替着大雪和霜冻的天气竟延续至5月底。春天的英伦三岛和欧洲大陆萧杀一片，浑不见青青草地或艳丽的野花。
1816年初的北美却是一个没有风雪的舒适暖冬，为居民省下不少取暖木柴。4月中的一场大雪转瞬即逝，气温在月底时升至夏日般的80华氏度（27摄氏度）。辛勤的农民早早耕地播种，憧憬又一个丰收年。可惜好景不长，5月初一场大雪几乎覆盖全国，直至南部的弗吉尼亚和田纳西（Tennessee）。6月5日，东北的波士顿一带最高温度达到90华氏度（32摄氏度），堪称史无前例。仅仅一天后，气温急降30（16）多度。鹅毛大雪相伴凛冽北风卷土重来。河湖重又封冻，屋檐下悬起一尺长的冰挂（icicle）。农夫们眼睁睁地看着大量已经脱毛的绵羊被冻死。春天种下的牧草、小麦、玉米和蔬菜都没能幸存。果树发出的嫩芽也被尽数摧残。他们只得重新翻耕，改种大豆。
6月21日是那年的夏至。夏天却无迹可寻。7月没能带来如期的闷热，独立节的天气宛若腊月。加拿大的蒙特利尔在7月6日还飘起雪花。其后一个星期，才发芽的豆苗又在大面积的霜冻中枯萎。
雪花终于不再飘落后，气温也没有明显回升。北美的“夏季”不久在连日干旱里消逝，寒流和霜冻在8月中已经回返。8月21日，从中西部俄亥俄（Ohio）到偏南肯塔基（Kentucky）的气温降至冰点以下。73岁高龄的杰斐逊仍然每天记录天气，在他弗吉尼亚的庄园里测得整个8月只得到0.8英寸（20毫米）雨水——正常年份应有9.2英寸（234毫米）。他在信件里抱怨亲手种植的烟叶和水果一无所得，“我们经历了一个美州历史所知最不寻常的干旱和寒冷之年”2。
至少瑞士有一份年历预测1816年会有一个阴冷、多雨的夏天，但也很难说他们真能想象到其程度。与北美相似，欧洲的降雪持续至六月初。但与北美其后的干旱相反，欧洲每天或暴雨滂沱或淅淅沥沥，时常还夹杂着雪花。大大小小的河流泛滥成灾，农作物同样地颗粒无收。
1816年将以“没有夏天的一年”3载入史册。
8月初，阿美士德伯爵（William Pitt Amherst, 1st Earl Amherst）率领的一个人员多达百人团队在中国天津大沽港口登岸。那是英国官员在马戛尔尼伯爵（George Macartney, 1st Earl Macartney）1793年使华后的再次来访，继续试图打开东西方两个大国的外交和贸易大门。虽千里迢迢而来，他们在抵达圆明园时与大清朝廷在拜谒嘉庆皇帝礼节上互不相让，继而被驱逐出京，与紫禁城无缘。
百人使团又浩浩荡荡地乘船沿运河而下，走过从北平到广州的五个月行程。与五百多年前马可·波罗大为不同，他们看到的是一个闭塞、贫困、愚昧落后的国家，汉族百姓在清廷和官府欺压下过着凄惨的日子。阿美士德故而判断与中国交往的价值有限，对刚蒙受的外交挫败不以为意。他们在广州附近与虎门炮台突发炮战也轻易获胜，实证阿美士德对清军实力的评估。
归国途中，阿美士德在圣赫勒拿岛停靠时顺道拜访拿破仑。孤独的法国废帝却大不以为然。拿破仑觉得中国皇帝坚持的三跪九叩之礼无非场面仪式，阿美士德为拒绝屈膝牺牲两国贸易和友好无疑为因小失大。后人在叙述这番交谈时添盐加醋，谓拿破仑将中国称为“沉睡的狮子”4，一旦醒来将震惊世界云云。虽广为流传，这一说法没有根据。
阿美士德一行1815年底已从英国启航，仅在海上和亚洲见识1816年的气候。他在中国为眼前食不果腹的民众心怀怜悯时不可能意识到那是该年全世界的共同状况。中国、印度和日本及南亚与北美和欧洲步调一致地没有夏天。因农作物大幅歉收，中国云南发生严峻饥荒。阿美士德不知道同样或更糟糕的情形也正在自己国家显露。因粮价飞涨，英国自5月初起暴力骚乱此起彼伏。
1816年也没有秋天。欧洲和美国各地紧随着8月的寒流进入冬日，室内也必须烧柴取暖。因无秋收可言，饥荒在英国及欧洲迅速蔓延。伦福德伯爵早年创制的军粮“伦福德汤”东山再起，摇身一变为赈灾雪中炭。但那一年，欧洲至少有二十万人死于饥饿，另外成千上万背井离乡。德国难民或往东投奔灾情较轻的俄罗斯，或向西越洋前往美利坚。曾被布丰贬为退化之地的新大陆也是饥荒和瘟疫中爱尔兰人的首选，预示一个十九世纪人口迁徙新趋势。
而在美国本土，大约一万五千人离开东北，走向地广人稀、气候相对温和的中西部。5美国的“西进”（westward expansion）步履随之大为加快。
一年后，马尔萨斯推出《人口原理》第五版，指出1816年是大自然对人口“积极抑制”的一个实例，活生生体现启蒙时代对人类能力盲目乐观之谬误。他带先见之明地论证英国政府灾难中的救济贫困紧急措施加剧食品价格上涨，得不偿失。真正缓解局势还是靠人口在死亡和逃难中的急剧减少。
显然，戴维鼓吹的不再靠天吃饭的农业尚且遥不可及。
1816年5月，《人口原理》论敌“戈德温先生”的女儿玛丽（Mary Shelley）正和父亲的门生、诗人雪莱在欧洲游荡。同行的还有他俩三个月大的儿子和玛丽既非同父又不同母的妹妹克莱尔（Claire Clairmont）。玛丽是戈德温和著名女权作家沃斯通克拉夫特（Mary Wollstonecraft）的结晶。那两人信奉不受婚姻束缚的乌托邦理想，却在怀孕后匆忙成婚，传为坊间笑谈。沃斯通克拉夫特不幸在生下玛丽后去世。戈德温再婚时又为玛丽带来克莱尔。
玛丽那年芳龄十九，已不顾父亲反对与雪莱如胶似漆两年多。十八岁的克莱尔也正为拜伦神魂颠倒。姐妹俩无视两位诗人均为有妇之夫。玛丽、克莱尔和雪莱在春夏之交从巴黎到日内瓦去与拜伦会合共度盛夏，沿途饱尝连日雨雪之苦。日内瓦亦非以往的避暑胜地。尽管雪莱与拜伦一见如故，年轻人的假日严重欠缺诗情画意。整个七、八月份，日内瓦湖瓢泼大雨，只有四五天例外。在无法泛舟高歌的日子里，他们蜗居陋室讲鬼故事消磨时日。因之夜不能寐的玛丽在某个凌晨构思出一个离奇故事：医生弗兰肯斯坦（Frankenstein）以废旧材料搭组人体，然后用自己发明的仪器电击使之成活。那是一个身高八英尺（2米40）、面目狰狞但心地善良的巨人，因不被其他人类接受而演变为满世界追杀弗兰肯斯坦的怪诞恶魔。
《弗兰肯斯坦》6两年后在英国匿名出版，首创科学幻想小说文体。玛丽也已是名正言顺的雪莱夫人。有别于马尔萨斯和先一辈的浪漫诗人，她以独特的视角为父亲戈德温以及王家研究院戴维等人的乐观思潮泼上一盆另类的冷水：科技的发展并不总如人一厢情愿地积极有益，也可能造就适得其反的恐怖悲剧。玛丽的弗兰肯斯坦带有她十四岁跟父亲观看戴维讲座时留下的深刻印象，在小说里也是一个温雅怯懦角色。但“弗兰肯斯坦”之名从此成为“疯狂科学家”（mad scientist）的代称。
拜伦也在不见天日的日内瓦湖畔写下《黑暗》7，描述一个“明亮的太阳熄灭”后，不再有光束和轨道、在没有月光的空气里盲目旋转、清晨周而复始却永远带不来白天的的冰冷地球。诗中一系列栩栩如生的世界末日场景与乐观的浪漫主义格格不入。
在那个1816年，太阳的熄灭不只是诗人脑海里独有的幻象。人们注意到他们在少有的晴天里可以直接观望太阳，不必顾忌眼睛被灼伤。往年耀眼的太阳衰弱至天空中一个昏黄亮点，落日时的晚霞又诡异般地绚烂。更令人惊骇的莫过于太阳上肉眼可见的点点黑斑。从四月底开始，北美的报纸追踪报道其出没，与反常的天气相提并论。
中国汉代的《淮南子》在《精神训》里已有“日中有踆乌，而月中有蟾蜍”的记载。西方学者也早在公元前注意到太阳上时常有黑影，大多视为靠近太阳的小行星或卫星。在有了望远镜的十七世纪初，荷兰的法布里丘斯（Johannes Fabricius）和意大利的伽利略等天文学家先后注意到黑斑的位置变化相当一致，貌似太阳整体转动的体现。黑斑不是自由行动的“踆乌”，实为太阳自身特征。它们因而被名为“太阳黑子”（sunspot）。几十年后，还是大学生的哈雷在1676年根据太阳黑子的位置移动计算出太阳的自转速度。
为保护眼睛，伽利略的学生卡斯泰利提议将望远镜中的图像投影到纸上，便于细致观察。伽利略从而判断出黑子不黑，其实比满月时的月光还亮得多。它们是在另外的太阳光衬托下才显得黯淡。与月球表面的山峦和坑坑洼洼一样，黑子证明天体并非亚里士多德所谓的冰清玉洁。
笛卡尔和崇尚地底之火的基歇尔都将太阳描绘为一个发光发热的大火炉。笛卡尔认为黑子是燃烧后的灰烬残渣，一旦增至覆盖整个表面将致使太阳的火熄灭。那是他的星体理论，解释地球的来源和太阳的归宿。即使十九世纪初的学者也对太阳莫衷一是。最权威的天文学家赫歇尔主张太阳是一个与地球区别不大的固体球，温度适宜也有人居住。太阳外部还有一层炽热而发光发热的大气层，黑子是其云间的空隙。相比之下，笛卡尔的推论直观易懂，在1816年也更为触目惊心。
北美的人们在四月底注意到太阳上半部出现一个状若蜘蛛的黑子，其显而易见似乎前所未有。各式流言应运而生。或者黑子将大规模遮挡太阳光，导致地球气温下降；或者太阳气数已尽，来日无多。那个大黑子在五月底消失，围绕它的众说纷纭仍因春天的姗姗来迟和夏日的干脆失约阴魂不散。夏秋时节，新一轮太阳黑子现身时也正合着寒冬的提前莅临。
从欧洲到北美的年历作者面对其天气预报错误百出的指责时有一个现成的挡箭牌：上帝可以随时任性地改变天气。在那个不寻常的1816年，与拜伦相通的世界末日预言不胫而走。心怀畏惧的欧洲、北美普罗大众纷纷涌向教堂祈祷。他们虔诚地检讨过失，乞求上帝高抬贵手。
宗教复苏之余，人们也在寻找理性的解释。布丰曾将美洲的寒冷阴湿怪罪于茂密的原始森林。杰斐逊实际观测到北美冬天在变暖，降雪量显著减少，也与布丰一致地归因于人类的森林砍伐和垦荒。工业革命的到来和与日俱增的欧州木材需求推动十九世纪初美国森林面积锐减，紧追昔日英国的步伐让位于人类的田地、家园和道路。更多的阳光得以普照大地，气温也呈现逐年上升趋势。当地学者也都与杰斐逊一同为之自豪。不料想，大好形势在1816年急转直下。他们不得不改弦更张，怀疑森林屏障的丧失为大气流动开辟新的方便通道。北边的冷空气长驱直入，降低美洲大地的气温。
与洪堡在委内瑞拉瓦伦西亚湖的感悟同步，人类开始体验自己改造自然的行为对自身赖以生存的气候和环境影响的后果难以把握。
更为异想天开地，久违的和平也被用来解释1816年的气候异常。欧洲有人建议战争行为也会阻碍大气层流动，造成那些年的温暖气候。和平降临时，气温骤然下降。
也有人企图将1816年的气候与几年前的一连串地震、彗星和日全食等异常现象联系，却没人记得富兰克林1784年走访曼切斯特文哲学会时的一次演讲。他们那时也刚经历一个出奇寒冷的隆冬，空中时有奇怪的“干雾”（dry fog）。富兰克林提醒听众1783年冰岛和日本各有两次火山爆发，干雾也许来自它们喷出的火山灰。那个冬天的酷寒可能是灰尘遮挡太阳光所致。
1816年的地球也充斥干雾，以至于人们可以直视太阳。1815年4月5日傍晚，今天印度尼西亚松巴哇（Sumbawa）岛上的坦博拉山（Mount Tambora）开始喷发，在10日夜里达到高潮，至17日后才有所消停。原来4300米高的坦博拉山失去整个山峰，降至2851米。当地有一万余人遇难。那是人类有史以来也是迄今的最大火山爆发，远远超越公元79年埋葬庞贝古城的维苏威火山事件。
坦博拉火山的新闻很快传遍世界尽人皆知，但没有人能想象到它与1816年的气候的关联。毕竟，一年前发生在天涯海角的一次火山爆发改变全世界气候，带来没有夏天一年的设想过于匪夷所思。
幸好1816年不是世界末日。经过一个漫长的严冬，大自然开始自我疗愈，气温逐渐恢复正常。在自然或人为灾难、饥荒和痛苦频发的人类历史长河里，那年不过一朵不小也不太大的浪花。随着和平岁月的来到，人们休养生息，重整旗鼓。有关太阳黑子和森林的争论化作过眼云烟。大浪淘沙后，那年真正流传于世、经久不衰的只有阴冷气候的一件副产品：玛丽·雪莱的疯狂科学家弗兰肯斯坦。
（待续）
sultry hot
We have had the most extraordinary year of drought and cold ever known in the history of America.
A Year without Summer
sleeping lion
他们之中一位11岁的男孩斯密斯（Joseph Smith）后来一路走到犹他州创立“摩门教”（Mormon Church）。
Frankenstein
Darkness