巴巴恩是位学者，但在技术方面却一点也不行，这是发明家巴巴恩的弱点。
舍巴利和纽科门则不同，他们不是学者，但却有技术家的优异本领。他们仅凭灵活的双手或思考，从事于蒸汽机器的改良，因此，他们的发明在到达某一点时就停止了，无法做进一步的研究。
可是瓦特却是身兼学问和技术二者的真正发明家。他对于纽科门机的构造和作用，始终抱着一种严谨的态度去研究，结果他发现了它的缺点。
“到底需要消耗多少的蒸气呢？”
瓦特打算将汽筒在一冷一热之间所消耗的蒸气的量，用数字来计算出来，为此，他找到了迪克博士，希望能够寻求到他的帮助。
“可是，要怎样才能计算出来呢？”迪克博士瓦特的计划之后这样问。
瓦特自己动手做了一个带有刻度的汽筒，能让人一目了然地看清楚水量，同时汽筒上也标示了数字，并且在输送蒸汽的管子上装了一个阀门，可以根据汽筒里蒸汽的多少决定什么时候关闭阀门。
瓦特为了使自己的实验能够精确起见，对于所使用的器械，凡不是自己亲手做的东西，他都一概摒弃不用。做为一个卓越的技术家，瓦特是不大相信别人所制造的器具的。
“我决定多做几次实验看看，我觉得这里面会有一些共同的东西存在，只是一时之间还搞不明白，为此，我还专门制做了一批工具。”
瓦特指着那个刻有度量的锅炉说到。
第一次的实验完毕之后，问题就接睡而来，一经研究就会引来许多的疑问，瓦特专心致志地一次又一次继续实验下去。
每当实验有点进展时，他就把结果详细地写成报告，连同下次的研究计划，一并拿去和迪克博士商量。
自从承办纽科门机模型修理以来，瓦特简直变了一个人，从前为了赚钱拼命工作的瓦特开始把店里的事情，全部委托和他共同经营的克莱格了。
而他本人只要有空，就跑到店铺里去，专注地埋首研究。
那个专注于科学研究的瓦特终于又回来了！
一天，迪克博士来到瓦特的店里，看到瓦特仍然还在工作台上，继续他的实验。
昼短夜长的冬天，还不到三点钟，室内就已开始暗了下来。
瓦特一见迪克博士来了，马上从工作服的口袋里拿出一张小纸条，一声不响地递给博士，然后又继续他的实验工作。
迪克默契地接过纸条，站在窗口过阅读起来。
不久，瓦特的实验告一个段落了，他站起身来，疲劳地问道：“你看怎么样？”
“理论上行得通，可以试试看。”迪克博士一边看瓦特的计划书，一边认可地点点头。
对于丈夫一心地研究，玛戈蕾特很是心疼，但是既然瓦特已经出做了选择，她也只能选择支持，说到底，她还是一个传统的女人。
“先生，你好呀！”
玛戈蕾特端着茶点走进了房间，把烛台上的蜡烛点燃，一下子，明亮的烛光照遍了排列着的用具和装置。
刻有度量的锅炉，显现出美丽的黄铜色，连刻在玻璃容器上的细小量标也历历可见，让人一目了然地看得清楚水的分量，把蒸气输送到容器里的管子上面的活栓，可借着挂在一旁的寒暑表和容器上所标示的数字，适当地加以关闭。
玛戈蕾特把茶放下就退了出去，他们两个人又继续热心地互相讨论有关发明的事情。
不一会儿，迪克博士站了起来，并且从口袋里拿出一个纸包，放在工作台上。
“谢谢博士！”
瓦特轻轻地拿起那个纸包，塞在自己的口袋里。迪克博士常在瓦特实验费不够时，替他设法周转点来。
瓦特的实验就在这种情况之下，继续不断地进展着。
首先，他对于水在不同的压力之下，达到沸点时所需的热量做了各种实验。然后计算定量的水所化成的蒸气体积，确定了在大气压力之下，蒸气体积约为水的1800倍，这个数字在现在来说也还很正确。
此外，对于纽科门机方面，他实地地计算出活塞在上下移动时所需的蒸气数量，再和填满汽筒所需的蒸气容积相比较，结果，发现了实际进入汽筒的蒸气量，竟比汽筒的容积高达4倍以上。
也就是说，这种纽科门机，约有3/4的蒸气，在提高冷却了的汽筒温度时，完全给浪费掉了。
如果不去掉这种浪费，是绝不能造出效率更好、马力更强的机械来的。
有人提出使用铁制汽缸，但是德国的古列斯就坚决反对使用铁制汽缸来取代最初的黄铜汽缸，他振振有词的辩解道：“薄壁的黄铜汽缸比起传热慢且笨重的铁制汽缸要迅速的多，因此，使用铁制汽缸是倒退了一步，这就使得发动机的效率降低了。”
即便如此，铁制汽缸还是成功了。因为一些技术上的原因，用铁铸造的汽缸要比用铜制造的汽缸大的很多，这就使得制造那些能从深处抽水的并具有大功率的发动机成为可能。
对于那些煤矿主们来说，只要发动机能够具有更大的功率，能够把水从矿井中抽取干净，就可以了，至于效率的高低，他们并不关心。