第33章 掀起时代变革的浪潮——工业革命(1)

英国工业革命

工业革命是以机器生产取代手工劳动、以工厂制替代家庭作坊和手工工场的过程，它是社会生产力的一次空前飞跃。工业革命最早发生在英国，从18世纪60年代开始，到19世纪中期基本结束。

工业革命是国家政治和社会经济发展的必然结果。17世纪中叶的资产阶级革命推翻了封建专制制度，扫清了资本主义发展道路的主要障碍，解放了社会生产力。资产阶级革命后，政府采取了促进工商业发展的对内对外政策。英国通过《航海法》，沉重地打击了英国航运和对外贸易的主要竞争对手荷兰。议会通过了促进生产和出口的税收法令，取消了农产品和一部分工业品的出口税，而且还对一些商品的出口实行补贴。与此同时，英国还通过征收高额关税，限制进口，保护本国工业的发展。

革命后，英国议会通过一系列圈地法，使圈地运动达到了空前的规模。圈地运动剥夺了农民的土地，使大批农民流入城市，为工业的发展提供了劳动力。同时，它还促进了资本主义大农业的发展，使农业适应了大工业发展的需要。它扩大了国内市场，对加速资本主义经济发展起了重要作用。

英国通过一系列对外战争，先后打败了在航运、海外贸易和殖民掠夺方面的主要竞争对手西班牙、荷兰和法国，夺取了广大的殖民地，扩大了势力范围，从殖民地掠夺了巨额财富，并为本国工业的发展开辟了广阔的原料产地和商品销售市场。

从18世纪初叶开始，英国成了最大的奴隶贸易国。英国奴隶贩子们从本国把廉价的纺织品、烟、酒、枪支和金属制品等运到非洲，用欺骗和暴力手段掠取黑人奴隶，然后运到西印度群岛和北美，卖给那里的种植园主，再从那里运回英国工业所急需的棉花、烟草和糖等原料。

因此可以认为，圈地运动、税收制度、殖民掠夺、奴隶贸易等在积累资本、形成雇佣劳动大军、扩大国内市场和提供工业原料方面都起了重要的作用，为工业革命准备了必要的前提条件。科学技术和手工工场的发展又为机器的发明和运用准备了必要的技术条件。这样，到18世纪中叶，工业革命所必须的政治、经济和技术前提都基本具备了。

工业革命是从棉纺织机械的发明和运用开始的，这是由于棉纺织机械比较简单，所需资金相对要少，发明和制造比较容易。而且棉织品是人民大众所需要的消费必需品，社会需求量大，用手工业生产已不能满足需要。1764年，纺织工人哈格里夫斯发明了同时能纺8根纱的纺纱机，名叫“珍妮纺纱机”。这种机器经过改进后，同时能纺几十根纱，大大提高了功效。但这种纺纱机也有致命的缺点，即纺出的纱细而且易断，并且还要人力推动。1769年，阿克莱特发明了水力纺纱机，用水力代替了人力，纺出的纱坚韧而结实，克服了珍妮机的两个主要缺点。不久，克伦普顿又在珍妮机和水力机的基础上发明了兼有两种机器优点的新型纺纱机“骡机”。

用机器纺纱需要较大的厂房，很多的资金，一家一户的生产方式显然已不能适应了，于是出现了专门的纺纱厂。从此开始了以工厂制代替手工工场和家庭作坊的过程。

生产上的各个部门和各个环节都是相互联系的，一个部门的技术进步必然推动其他部门的技术改造，纺纱过程的机械化使织布技术的革新成了当务之急。1785年，卡特莱特在木工和铁工的协助下，制成了自动织布机，提高织布工效40倍。在纺纱和织布过程机械化的同时，棉纺织工业中的净棉、梳棉、漂白、染整等一系列工序也采用了新技术。毛、麻、丝等纺织部门亦逐渐走上了机械化的道路。

要实现生产过程机械化，还必须解决动力问题。这个问题由詹姆斯·瓦特1769年在前人的基础上发明的蒸汽机解决了。后来他又经过多年的努力，改进了他的机器，于1782年发明了有广泛用途的复式蒸汽机。瓦特蒸汽机的发明是科学技术史上划时代的成就，它结束了机器对畜力、风力和水力的依赖，为机器的广泛运用和工厂制度的发展创造了必要条件。

18世纪下半叶和19世纪上半叶，几乎各个产业部门都发生了深刻的技术变革。在钢铁方面，发明了用焦碳代替木炭炼铁的方法，炼钢技术也取得了重大进步。在交通运输方面，英国掀起了疏浚河道和开凿运河的热潮，到1830年，英国开凿运河4000余公里，形成了水路网。在这个时期，英国发明了用石块和碎石修筑硬路面的新筑路技术，从根本上改进了公路的质量。人们还发明了把蒸汽机用于推动船舶和陆上运输工具的方法。1802年，威廉·赛明顿制造的第一艘实用汽船试航成功。1804年，特里维西克发明了火车头。10年以后，史蒂芬逊又发明了更完善的机车，他还负责修建了从斯托克顿到达林顿的铁路，于1825年建成通车，这是世界上第一条铁路。1830年，史蒂芬逊又负责修建了从曼彻斯特到利物浦的铁路，他设计的“火箭号”机车以31公里的时速驶完了全程，这是第一条完全用机车牵引的铁路。从此，英国掀起了修建铁路的热潮，到1850年，全国已建成铁路9600多公里。交通运输业的这些重大发展加快了客货运输的速度，降低了运费，为经济的高速发展创造了重要条件。

各工业部门的机械化有赖于机器制造过程本身的机械化。18世纪下半叶，已开始出现简单的工作母机。1825年，克莱门特发明了刨床和镟床，以后又有人发明了汽锤、镗床和其他专用工作母机。到19世纪30－40年代，机器制造已作为一个独立的工业部门出现在英国。到这时为止，历时近1个世纪之久的英国工业革命基本完成。

工业革命所起的作用是非常巨大的，恩格斯在《英国工人阶级的状况》一文中说：“分工、水力、特别是蒸汽力的利用，机器的应用，这就是从18世纪中叶起工业用来摇撼旧世界的三个伟大杠杆。”

工业革命是在生产资料私有制的条件下发生的，因此，它在巩固资本主义的经济基础和上层建筑的同时，也造成了人民大众的贫困、失业和周期性的经济危机，产生了新的社会矛盾。

英国工业革命对世界各国经济的发展产生了巨大的影响。英国先进的科学技术迅速地传到欧洲大陆、北美和其他国家，极大地推动了这些国家的工业革命。而且，新的生产方式还促进了奥地利、俄国等国的社会革命，加速了封建主义在欧洲的彻底崩溃。欧洲率先实现工业革命的国家国力大增，它们为扩大商品销售市场和寻找原料产地，加紧进行殖民扩张，他们在19世纪基本上把世界瓜分完毕。工业国家的殖民扩张，给殖民地人民带来了巨大的苦难。

瓦特与蒸汽机

詹姆斯·瓦特（James Watt，1736年1月19日-1819年8月25日），英国著名的发明家，是工业革命时期的重要人物。英国皇家学会会员和法兰西科学院外籍院士。他对当时已出现的蒸汽机原始雏形作了一系列重大改进，发明了单缸单动式和单缸双动式蒸汽机，提高了蒸汽机的热效率和运行可靠性，对当时社会生产力的发展作出了杰出贡献。

人类对蒸汽的认识和利用，经历了一个漫长的历史过程。早在公元前二世纪，古希腊人就制造过一种利用蒸汽喷射反作用力的发动机。1690年，法国人巴比首先发明了第一台活塞式蒸汽机，但他未能制成实用的蒸汽机。1698年，英国的一位技师塞莱斯发明了实用的无活塞式蒸汽机。这种机器在矿井中得到应用，被称为“矿山之友”，但受当时材料和技术限制，无法推广。直到18世纪，英国的铁匠纽科门才制成第一台能把热能转变为机械能的较原始的蒸汽机。这种机器综合了巴比机和塞莱斯机的优点，不需高压蒸汽即可排水，效率也有较大提高。但是，这种蒸汽机结构不合理，耗煤多，活塞只能作往复运动，不能作旋转运动，因此热效能较低。

从18世纪60年代起，英国的工程师斯米顿开始研究改进纽可门蒸汽机，他测量了一百多种当时的蒸汽机的部件和效率，并对所得资料进行了系统的比较分析。斯米顿本人没有对蒸汽机的结构做任何改进，但是他积累的数据为改进蒸汽机提供了方便。与此同时，瓦特也开始研究改进蒸汽机。

瓦特在大学修理仪器期间，学校曾经把一台旧式的纽可门蒸汽机交给他修理。他通过大量实验以及根据格拉斯哥大学教授布莱克提出的潜热、比热理论进行分析，对旧式蒸汽机进行深入研究，找出了旧式机器效率低的主要原因：除了漏气、散热等造成热量的浪费外，主要缺陷在于每一冲程都要用冷水将汽缸冷却一次，从而耗了大量热量，使绝大部分蒸汽没有被有效利用。针对这一缺陷，瓦特提出了两项措施：一、为了使汽缸始终保持蒸汽所必须具有的温度，必须在汽缸外加上绝热外套或通以蒸汽或用其他方法对汽缸加热；二、使做功后的蒸汽尽可能快地冷却，液化成水并要使这一过程在汽缸外进行，为此必须设置一个独立于汽缸的冷凝器，在机械传动方面也要改进。他决心自己制造一台新的蒸汽机，来改进旧机器的不足。

31-瓦特与蒸汽机

瓦特自筹资金，租了一间地下室，买了必要的设备，反复实验，经历了无数次挫折和失败，在工人的帮助下，终于发明了与汽缸分离的冷凝器，解决了制造精密汽缸、活塞的工艺问题，同时采用油润滑活塞，汽缸外附加绝热层等措施，制成单动作蒸汽机。后经继续试验，又在1782年，发明了具有连杆、飞轮和离心调速器的双动作蒸汽机，制成了新的可实用的蒸汽机。这种双动作式蒸汽机，把阀门安装得可利用蒸汽的压力来推动活塞，既可向前又可向后。并借助连杆和飞轮把活塞的直线运动变成了圆周运动。为了保持蒸汽机的匀速运转，他把一个离心调速器连接在进汽活门上，使其自动调节进汽量。这种装置是最早在技术上使用的自动控制器。他设计了一个和汽缸分离的冷凝器，将高温蒸汽从气缸中导出并冷却，使得主要汽缸能保持一定温度。同时他提高了汽缸的精密度，把活塞和阀门也做得光滑、严密。从而比纽科门蒸汽机大大提高了热效率和可靠性。这种高效率的蒸汽机很快取代了旧式蒸汽机，被各工业部门迅速采用。从此，动力机、传动机和工作机组成了机器生产系统，成为产业近代化的核心。

到19世纪30年代，蒸汽机广泛应用到纺织、冶金、采煤、交通等部门去，很快引起了一场技术革命。美国人富尔顿发明了用瓦特蒸汽机作动力的轮船；英国人史蒂芬逊发明了用瓦特蒸汽机作动力的火车。瓦特的蒸汽机成为真正的国际性发明，它有力地促进了欧洲18世纪的产业革命，推动世界工业进入了“蒸汽时代”。

1784年4月，英国政府授予瓦特以制造蒸汽机的专利证书。马克思曾经评论说：瓦特的伟大天才表现在他所取得的专利的说明书中，他没有把自己的蒸汽机说成是一种用于特殊目的的发明，而是把它说成是大工业普遍应用的发动机。

§§§第一部火车的问世

1769年，瓦特改进了蒸汽机。这种动力较大的机器被用于采矿、冶金、纺织等行业，也为交通运输工具的更新提供了动力基础。威廉·默多克是瓦特的得力助手，他想起瓦特曾说过蒸汽机可以用作交通运输的动力，就朝这个方向设想，并开始动手研制。默多克花了5年时间设计制作出一个蒸汽机车的模型后，他便用酒精加热钢制锅炉里的水，产生蒸汽，使之进入汽缸带动活塞，从而带动车轮转动，这样蒸汽机车就可以行走了。默多克先在家中试车。他刚一点上火，蒸汽机车就向前飞奔，速度之快出乎他的预料。

一天晚上，默多克在野外试车。蒸汽机车喷着火焰，还发出“呼哧呼哧”的声音飞驰而过。一名牧师撞见，以为是魔鬼，惊呼：“妖怪，妖怪”从此人们谈“车”色变。瓦特对此事也表示不满，他认为默多克不可能发明出蒸汽机车，搞这种注定会失败的发明研究，将会影响默多克的蒸汽机安装和维修工作。瓦特严令默多克停止研制，否则他将把默多克开除出商会。默多克屈服了。

这时，一位叫理查德·特里维西克的人决定从事蒸汽机车研制工作。

1801年12月，特里维西克研制成一部能在公路上行驶的载人蒸汽机车，然而因水被烧干之后失火，机车被烧毁。1803年，特里维西克制造了他的第二部蒸汽机车，并在伦敦公开展出，引起很大轰动。这是一部单汽缸的蒸汽机车，时速达5～8公里，令人可惜的是，由于操作时出现失误，机车被撞坏了。特里维西克在1804年和1808年又制造了两部蒸汽机车，但都在行驶时失败了。四部蒸汽机车接连失败，使特里维西克心灰意冷，他认为自己不可能制造出蒸汽机车，因此放弃了研制工作。

继默多克、特里维西克二人之后，一个叫乔治·史蒂芬逊的工程师开始了蒸汽机车的研制工作。1814年，史蒂芬逊的研究有了成果——世界上第一部具有实用价值的蒸汽机车问世了，史蒂芬逊称它为“半统靴号”，它装有四只轮子，车顶竖了一根不长的烟囱，烟囱里不断地飞出火星，车速每小时4英里。火车行驶时上下颠簸，车轮与铁轨发出巨大响声，蒸汽还不时发出又尖又响的声音。

尽管“半统靴号”的试车成功了，但它没有派上用场，而是停在路边，原因是当地居民纷纷抗议机车发出的巨大响声对人和牲畜的伤害，而机车烟囱里冒出的火星可能引起火灾，机车的颠簸可能导致路基被毁乃至于翻车发生事故。在以后的10年中，史蒂芬逊潜心于蒸汽机车的改造，同时也改造了轨道。他加大炉中火力，提高了蒸汽机的功率；把蒸汽机的出汽管用小管子引入烟囱，减少了噪音；在机车底部，加装减震弹簧，增加了机车的抗震性和稳定性；采用了凸边式车轮；加快了烟囱的排烟速度。

史蒂芬逊以总工程师的身份主持修建斯托克顿到达林顿的商用铁路时，建议采用他发明的具德林顿铁厂轧出的长15英尺、设有导向凸缘的熟铁轨，并在枕木下加铺小石子。为此，史蒂芬逊于1825年制成了世界上第一部具有实际意义的客货两用蒸汽机车——旅行者号。1825年9月27日，“旅行者号”身挂32节车厢，载货重100吨，载员450人，开始试车。此时的机车速度已达每小时15英里1英里≈1．6公里，令与之进行速度比赛的马车望尘莫及。经过更进一步的改造，史蒂芬逊于1829年造出“火箭号”，载重量超过以往，最高时速达每小时29英里，终于使火车成为人们外出旅行所选择的交通工具。

莫尔斯电码、电报的诞生