工业世界历史一百集中的1770-1870年对偶

工业不仅是几个发明者的天才之作。虽然天才无疑起到了推动作用,但更为关键的是18世纪后期的有利力量相互结合。除了在强烈需求刺激下,发明者很少会做出创新。在许多原理被人们早就知道但未能应用于工业的情况下,需要成为了推动发明的主要驱动力。例如,蒸汽动力的概念在古埃及已知,并曾用于开启庙宇的大门。但直到英国需要一种新的能源来抽水和驱动机轮,这些技术才得以发展,最终演化出了适合大规模生产的蒸汽机。

这种由需求引发的创新模式在棉纺织业的发展中尤为清晰。这项行业最先实现机械化,因为英国民众越来越喜欢最初从印度进口的棉布事实上,对棉布使用广泛,因此老毛纺织业设法通过禁令阻止棉布或棉织品进口。不过,这条法律并没有禁止制造棉布,这为当地产业创造了一个独特机会,当时的问题是在如何加速纺纱和织布以满足巨大的受保护国内市场需求。

当时所采用的工具基本与罗马人相同,只有约翰·凯因1733年获得专利权的一种名叫“飞梭”的简单弹跳装置,它使纬线可以更快地穿过经线。但是,“飞梭”本身是不够的,因此人们开展了一场协调一致的运动,以鼓励那些促进生产的人们。1754年,“技艺、制造业及商业奖励会”成立,该会提供金钱、奖章等报酬给已确定成就的人们,如176O年的那台纺纱机,就获得了一笔奖金,并解释道:“毛织品、亚麻织物和棉布制造商发现,要在夏季即使工人忙于收获庄稼时也难以获得足够数量的人手。”

这些有利条件导致了一系列发明,使得到1830年时,一些重要新设备如理查德·阿克赖特(1769)的水力纺车、詹姆斯·哈格里夫斯(177O)的多轴紡车以及塞缪尔·克朗普顿(1779)的走锭紡车得以出现这些新设备极大提高了生产效率,使得单个人能够同时操作多根线索,从而极大提升了产量。

随着时间推移,技术不断进步,一些新型设备如埃德蒙·卡特赖特牧师1785年取得的一个初版,由马或者后来的蒸汽驱动的事务性机械,在1789年改良后变得更加有效。此类改良最终导致19世纪20年代这类机械几乎完全取代了手工制作的手工编织女工。

正如紡丝方面的一系列革新促成了编织方面相应革新的发生一样,一些工业领域内的一次革新可能会促发出另一次相关领域内同样的革新。当新的绒面衣机问世,它要求更多更稳定的能源供应,而这种能源比传统风车或牲畜提供更多且可靠。在1702年的某个时候前后,托马斯·尼科门已经制作出第一台原始蒸气机,并被广泛用于煤矿抽水工作。而尽管它消耗大量燃料,但是其经济效益仅限于煤田本身。

然而,比起他所提供的能量,他消耗燃料太多,所以经济上仅适用于煤田本身。1763年,格拉斯哥大学技师詹姆斯·瓦特开始改进尼科门蒸气机。他与制造商马修·博尔顿合作,为他的实验和初始模型筹资。这份事业证明非常成功;到1800年,即瓦特基础专利权期满结束时,有超过500台博尔顿-瓦特式蒸气机正在运转,其中38%用途于抽水,其余部分则服务于其他各种企业,如炼铁厂、面粉厂等。此外,还有一部分直接供给旋转式力量给各行各业使用。

瓦特对于人类历史影响深远,无论夸张也不为过。他提供了解决利用热能并将其作为机械运动源的手段。一旦如此,便结束了人类依赖动物力量、风力以及水力的长久习惯。这标志着人类获得一个巨大的、新能源——此外,不久之后,他们还学会开发地球内部其他资源——石油和天然气。这样便开始了一种趋势,最终导致当前局面:西欧和北美每个人都比亚洲每个人拥有11.5倍至29倍更多可用能源资源。此数值显著意义重大,因为在一个经济力量与军事力量直接依赖获取能力的地方,每一单位额外能量都具有决定性的价值。在某种程度上,可以说19世纪欧洲对世界主宰之所以如此,是因为他们掌握了蒸汽时代,以及随后的钢铁时代这一双重优势。

由于绢制行业、中冶金属行业及其它诸多科技革命所需增长增加对铁矿石、大型木炭、小熔炉进行填充提炼产生压力。而为了解决这个问题,在1709年亚伯拉罕•达比发现焦炭是一样有效且便宜不可替代的地位,而且可以像木头一样处理焦炭。他儿子研制出第一台由水车驱动的大型风箱,用来制成第一台通过皮带控制鼓风炉,大幅降低成本减轻负担。在此基础上约翰•史密森又进一步完善设计,将皮带换成了四个装有活塞阀门金属气缆组成泵,由水车驱动,更重要的是亨利•考迪奇对于除去熔融生铁杂质方法进行改进,他1784年的“搅炼法”让熔融生铁放在反射炉中,加以搅拌或称“搅炼”。这样空气中的氧通过环流体除去碳残留物质,从而产生高质量热钢材。当今采矿技术也有显著提升包括安全灯光亮呈现1815汉弗莱戴维爵士发明安全灯系统以来开采地下危险性大幅减少。大规模生产因此成为可能,而不再是昂贵且困难的事情。此刻,我们看到英国从1800年的120万吨升至1861年的5700万吨成为全球领先产煤国,同时其钢产量从1800年的13万吨增长至1861年的380万吨显示我们进入了全新的时代——既是火力的,也是钢铁时代。

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