第31章 工業革命

人類在過去200多年創造的物質財富要超過以前整個文明社會5000年的總和，這一切都要歸功於18世紀後半期首先在英國發生的工業革命，工業革命不僅一勞永逸地開辟了人類物質文明的走向，而且為大英帝國的崛起一錘定音。

（一）紡織業的技術變革

印度成為英國的殖民地後，印度的棉織品迅速打入英國市場，英國本地的棉紡織業麵臨巨大的競爭壓力，這就迫使該行業迅速改進技術，提高勞動生產率。由於棉紡織品作為生活必需品，市場前景最為廣闊，最早的技術革新也就出現在這一行業。

英國的織布技術原本非常落後，工人一會兒把梭子往左拋，一會兒把梭子往右拋，一天織不了幾尺布。1733年，有個名叫凱伊的機械師發明了飛梭，隻要用繩子一拉，梭子就會很快飛去，一下子把織布的速度提高了好幾倍。但他的發明在當時並沒有受到人們的歡迎，織工們紛紛抱怨這項發明害得他們麵臨失業，對凱伊恨之入骨，凱伊四處躲藏，最後隻好坐船逃到法國去了。

雖然發明家本人受到了不公正的待遇，但飛梭的使用還是很快推廣開來，織布的速度大大加快。這樣一來，又出現了新的矛盾，即紡紗與織布的比例嚴重不平衡，長時期裏出現“紗荒”

紡紗機械的真正突破性發明，要數木工兼織工哈格裏夫斯在1765年發明的“珍妮紡紗機”了。這項發明是棉紡織業發明中具有裏程碑意義的標誌性發明，因此也有人把這一年看成工業革命的開端之年。

1765年，蘭開郡的紡織工詹姆斯·哈格裏夫斯一天晚上回家的時候，不小心踢翻了女兒的紡紗車，他沒有馬上扶起紡紗車，卻站在那裏發愣，原來他看到被踢倒的紡紗車的輪子還在轉，隻是原先橫著的紗錠現在變成直立的了。他突然產生一個新奇的想法：把幾個紗錠都豎著排列，用一個紡輪帶動，這樣不就可以同時紡出許多的紗了嗎？

於是，哈格裏夫斯動手設計了一個能同時帶動八個紗錠的新紡紗機，使紡紗速度提高了八倍。哈格裏夫斯把這個發明歸功於女兒珍妮，就給這個紡紗機取名為“珍妮紡紗機”此後，哈格裏夫斯不斷研究，最後使一台紡紗機可同時紡出80～120根紗，大大提高了勞動生產率。但哈格裏夫斯也遭到了和凱伊同樣的境遇，他在家中進行試驗成功後，不久又造了幾架機器出賣，結果觸犯了眾怒，一些工人強行砸碎了他的機器，他被迫跑到諾丁漢郡，他的發明也被人剽竊了，由於當時還沒有有效的專利保護製度，他也奈何不得。這位傑出的發明家，最後幾年卻過著窮困潦倒的生活。

珍妮紡紗機雖然可以一次紡幾十根紗，但機器的動力卻主要靠人工手搖，因此又有人試圖解決動力問題。1768年，一個叫阿克萊特的理發匠推出了水力紡紗機，他自己還在曼徹斯特建立了一個水力紡紗廠，幾年後就擁有了數千紗錠和300名工人。1792年他去世時，因經營利潤巨大的機紡業而成了百萬富翁，還受封爵士。

珍妮機紡出的棉紗纖細但不結實，而水力機紡出紗結實粗硬，但觸感上有點粗糙，於是又有人動腦筋想辦法。1779年有人發明了騾機，把珍妮機和水力機的優點結合起來，通過這種機器，在水力的作用下，一次可有三四百個紗錠轉動，紡出的紗精細且有強度，既可作緯線，也可作經線。

由於紡紗速度的加快，紡與織之間供求的平衡再一次被打破，現在又輪到對織布機來做改造了。在許許多多的新發明中，以卡特萊特發明的水力織布機最受歡迎。用這種織機工作，生產效率可提高十倍，一台織布機可以抵得上40個手工織匠同時勞動。這樣，在棉紡廠之後，英格蘭各地又出現了許多織布廠。

隨著紡和織的技術日新月異，許多相關部門也相繼采用了新的機器，棉紡織業便成了第一個全部采用機器生產的近代工業部門。

（二）瓦特改良蒸汽機

由於以水力為動力存在著自然地理環境的局限性，這就迫使人們去尋找和發現新的動力來源，從而導致了蒸汽機的發明。

一提到蒸汽機，很多人都以為是瓦特發明了蒸汽機，但實際上蒸汽裝置的最早發明者並不是瓦特，而是一個叫巴本的法國物理學家。巴本在1689年設計了一種大氣壓蒸汽抽水機，它借蒸汽冷凝形成真空，從而靠活塞在汽缸中的運動造成大氣壓，形成機械動力，雖然在理論上有劃時代的突破，但可惜活塞運動形成的動力不足，沒有多大實用意義。

第一個把蒸汽的力量用於工業目的的是蘇格蘭五金商兼鐵匠托馬斯·紐可門，他通過加裝配有冷水噴射器的鍋爐，研製成功力更大有實際功用的蒸汽機。當時紐可門蒸汽機的主要用途是礦山排水，即把英國煤礦裏的水抽出來，到18世紀中葉幾乎有100多架這樣的機器被人們使用。但紐可門蒸汽機有兩大缺點：一是煤耗量很大，效率很低；二是隻適用於抽水時所需要的直線運動。這兩個缺點最終都由詹姆士·瓦特設法補救。

1736年1月19日，瓦特出生在蘇格蘭格拉斯哥市的一個富裕商人家庭，父親是個造船工程師，瓦特在父親的工廠裏度過了自己的少年時代，學會了操縱機械、使用器具，並掌握了作為一名精密機械工應了解的技術。

1756年，瓦特在格拉斯哥大學的一個機械車間當上儀器修理員，這是他一生的轉折點，一方麵該校具有較完善的儀器設備和先進技術，為他的工作創造了良好的技術條件。更重要的是，他在這裏結識了英國化學家、物理學家布萊克等著名學者，他從他們那裏學到了許多科學理論知識，這對他後來的發明工作有很大的裨益。

1764年，瓦特在修理紐可門蒸汽機時，在布萊克教授的指導下，他找到了這種蒸汽機耗煤量大、效率低的原因，原來是汽缸在使氣體膨脹和用水冷凝時一熱一冷，損耗大量熱量。瓦特於是在1765年發明了把冷凝過程從汽缸中分離出來的分離式冷凝器，從而大大提高了蒸汽機的工作效率。1769年，瓦特為自己的新技術申請了專利，並於1775年製造出自己的節能蒸汽機。

初戰告捷後，瓦特馬上把精力投入到解決蒸汽機的活塞隻能作往返直線運動的問題中，經過不懈努力，他想到把活塞往返直線運動變為旋轉的圓周運動，這樣就可以實現動力的傳動。同年，他研製出了一套被稱為“太陽和行星”的齒輪聯動裝置，終於把活塞的往返直線運動轉變為齒輪的旋轉運動。

為了進一步提高和增大蒸汽機的效率，瓦特試製出了一種帶有雙向裝置的新氣缸，並把引入到氣缸裏的蒸汽由低壓蒸汽變為高壓蒸汽，由此瓦特獲得了他的第三項專利。

由於瓦特對蒸汽機的改造作出了卓越的貢獻，致使後來的人誤認為是瓦特發明了蒸汽機，瓦特從而贏得了“蒸汽機之父”的美譽。

1819年8月，功成名就的瓦特在伯明翰附近的思菲爾德郡的家中去世。他的訃告中是這樣形容他改進的蒸汽機的：它武裝了人類，使虛弱無力的雙手變得力大無窮，健全了人類的大腦以處理一切難題。它為機械動力在未來創造奇跡打下了堅實的基礎，將有助並報償後代的勞動。

科學絕不是一種自私自利的享樂。有幸能夠致力於科學研究的人，首先應該拿自己的學識為人類服務——

瓦特

蒸汽機的曆史意義，無論怎樣誇大也不為過。他提供了治理和利用熱能、為機械供給推動力的手段。因而，它結束了人類對於畜力、風力和水力由來已久的依賴。這時，一個巨大的新能源已為人類所獲得——

美國曆史學家斯塔夫裏阿諾斯

（三）世界工廠

蒸汽機的發明與推廣，造成鐵、煤需求的激增，因此引發了冶金業、采煤業的技術變革，推動了煤炭與鋼鐵產量的增長，煤炭與鋼鐵是工業化的兩大標誌，鋼鐵煉造工藝的改進以及產量的迅猛增長，為機器製造業的興起奠定了基礎。隨著工業化的深入，機器結構越來越複雜，精密度要求越來越高，手工生產的機器已不能滿足需要，於是催生了一門新的行業——機器製造業。1820年左右，專門的機械廠開始建立起來，為全國各地的工廠輸送機器設備，英國由此從原始的手工作坊階段一下進入到機器大工業階段。英國成為當時世界上唯一的機器設備出口國，英國就此成為當時主導工業生產的世界工廠。正如英國曆史學家克拉潘所言：當18世紀之末，新動力和新機器連同它們幾乎無窮無盡變革中的能力在不列顛突飛猛進的時候，他們震撼了這個社會。

1851年5月1日，成為世界工業霸主的英國，終於可以向全世界炫耀它的工業文明與財富了。就在這一天，英國舉辦了有史以來的第一次世界博覽會。博覽會的中心是位於倫敦海德公園的一座完全由玻璃和金屬建成的巨型建築——水晶宮。水晶宮占地19英畝，高度為20.7米，長度為563米。數千名工匠花費22周時間才完成，總造價高達8萬英鎊，這在當時是一個令人難以想象的天文數字，可見，水晶宮本身就是英國富裕的標誌。

水晶宮內陳列著約1.4萬家廠商提供的展品，其中英國廠商約占一半，這與英國在世界工業生產中的地位基本一致。作為第一個完成工業化的國家，英國提供的幾乎全是工業品，而外國提供的幾乎都是農產品或手工產品。英國參展的物品，代表了世界工業未來的發展方向。