工业革命本质上是一次动力的革命，也是一次思维的革命

源于英国的第一次工业革命。这场革命在本质上是一次动力的革命，也是一次思维的革命。

在动力方面，蒸汽动力取代了人力和畜力，人类开始大量制造商品，全世界的生活水平迅速提升。而这一时期思维方面的进步对世界的影响，一点也不逊色于动力。当越来越多的发明家接受了机械思维以后，他们将世界上各种各样的问题都变成机械问题，然后用力学和机械学的理论一一解决，这使得大量的机械发明涌现出来。

18世纪末到19世纪中期，人类迎来“蒸汽时代”和机械思维盛行的时代。在我们今天的生活中依然起着巨大作用的蒸汽船、火车等，就是那个时代发明的。这些发明具体是怎么制造出来？机械思维又是如何改变世界的呢？

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罗伯特·富尔顿与蒸汽船的诞生

罗伯特·富尔顿（Robert Fulton，1765-1815），一位美国发明家，以其在蒸汽船领域的开创性成就而闻名。尽管美国在当时地理位置上远离世界科技中心英国，但富尔顿的特殊经历使他成为改变历史的焦点人物。

富尔顿最初是一位画家，1786年他抵达英国伦敦，希望以绘画为生。然而，他在英国遇到了改变其一生的重要人物——著名的詹姆斯·瓦特。尽管两人年龄和社会地位悬殊，富尔顿与瓦特结成了深厚的友谊。在瓦特的影响下，富尔顿对蒸汽机和机械产生了浓厚兴趣，并在绘画之余系统学习了数学和化学，为其后来的发明家生涯打下了坚实的知识和理论基础。在英国期间，富尔顿还结识了空想社会主义实践者、工厂主罗伯特·欧文，并为其设计发明了多种机械。

富尔顿了解到，当时一些欧洲发明家尝试利用蒸汽机发明模仿人划桨的机械船，但均未成功。这激发了富尔顿利用机械推动船只航行的灵感。基于划桨的后坐力原理，他在1798年发明了依靠螺旋桨驱动的蒸汽船，并申请了美国和英国的专利。

几年后，富尔顿结识了法国高层官员。当时法国在拿破仑的领导下准备与英国开战，法军在英吉利海峡遭遇逆风逆流，无法与英国海军抗衡。富尔顿向拿破仑提议使用能逆风逆流航行的蒸汽船。然而，1803年富尔顿的蒸汽船在巴黎塞纳河的实验中沉没，导致法国放弃了使用蒸汽船的计划，许多人嘲笑蒸汽船为“富尔顿的蠢物”。

随后，富尔顿前往英国寻求支持，继续研制蒸汽船，并发明了水雷帮助英国守卫海疆。但由于种种原因，富尔顿在英国的蒸汽船项目未能成功。1806年，富尔顿返回美国，遇到了美国国父之一的利文斯顿，并在其支持下制造出了蒸汽船“克莱蒙特”号，在纽约哈德逊河上成功试航，标志着美国首次拥有不依赖风帆和人力划桨的船只。

“克莱蒙特”号在逆水航行中，仅用32小时就完成了从纽约到奥尔巴尼的240公里航程，而当时最好的帆船顺风行驶也需要48小时。这一成就开启了蒸汽轮船时代。1812年，富尔顿制造出世界上第一条以蒸汽为动力的战舰，用于美国对英国的战争。随着蒸汽船逐渐取代大帆船，运输业开始进入蒸汽动力时代，为全球贸易时代的到来奠定了基础。

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蒸汽动力的铁轨革命：史蒂芬森与火车的诞生

在富尔顿致力于蒸汽船的制造之际，1810年，英国工匠乔治·史蒂芬森（George Stephenson）开启了蒸汽动力机车——即现代火车的研制之路。

史蒂芬森未曾接受正规教育，但他深知知识的价值。在煤矿工作期间，他坚持在夜校学习，最终成为矿上的技师，并发明了许多创新设备。史蒂芬森同样重视子女教育，他不仅送孩子上大学，还与他们一同学习。

1825年，史蒂芬森设计的火车在他铺设的铁路上，以每小时24公里的速度，成功运载约450名乘客，从英国小镇达灵顿驶向斯托克，全程超过30公里。途中，火车超越了一名骑马的挑战者，这一事件直观地展示了蒸汽动力超越畜力的革命性进步。

史蒂芬森及其儿子随后共同建造了连接英国港口城市利物浦与工业城市曼彻斯特的铁路。在建设过程中，史蒂芬森的儿子运用坚实的理论基础解决了众多工程难题。这条铁路的通车标志着英国铁路热潮的兴起，开启了铁路运输的新纪元。铁路的普及极大地降低了人与人之间的交流成本，深刻改变了全球的经济和社会结构。

在美国，铁路的发展同样引发了社会巨变。铁路将美国各州，尤其是五大湖地区和东北部沿海地区的两个工业中心紧密连接，形成了全国性的统一市场，为美国在19世纪末的快速崛起奠定了基础，并为西部大开发创造了条件。美国迅速超越了许多欧洲大国，成为仅次于英国的世界第二大工业国。

然而，铁路的发展也给美国带来了一些意外的后果，例如它迅速摧毁了东北部的农业，因为从南方通过铁路运输来的廉价农产品在市场上更具竞争力。铁路的兴起，不仅重塑了美国的经济地理，也在全球范围内引发了深刻的社会经济变革。

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机械革命与工业时代的曙光

机械革命的影响远不止于运输领域，它还显著提升了各行各业的工作效率，尤其是在棉纺织行业。1793年，与富尔顿同年的耶鲁大学毕业生伊莱·惠特尼（Eli Whitney，1765-1825）运用物理学知识和机械原理，发明了轧棉机，这一发明将原本手工摘除棉籽的劳动转变为机器作业，效率提高了约50倍，彻底改变了美国南方种植园的经济结构。轧棉机的发明使得美国棉花产量在1794年从550万磅激增至800万磅，极大地推动了美国工业革命的发展。

惠特尼的发明不仅限于轧棉机，他还发明了铣床，提出了“可互换零件”的概念，这一概念成为后来工业界普遍采用的方法，对现代供应链的有效性至关重要。19世纪，机械思维在欧美深入人心，人们相信大多数问题都可以通过机械解决，从而催生了众多与生活、生产相关的机械发明。

1843年，查尔斯·瑟伯（Charles Thurber，1803-1886）发明了转轮打字机，虽然未商品化，但它预示了手写记录文明方式可能被机械运动取代的未来。1870年，丹麦发明家马林-汉森（Rasmus Malling-Hansen，1835-1890）发明了球状打字机，随后美国发明家莱瑟姆·肖尔斯（Christopher Latham Sholes，1819-1890）发明了键盘式打字机。打字机的出现使稿件更清晰、便于修改，迅速在美国和欧洲普及，创造出打字员这一新职业，为妇女提供了大量白领工作机会。

另一个改变人们生活的发明是差分机，这是一种自动化数学机器。19世纪20年代，数学家和发明家巴贝奇开始用机械方式进行复杂的差分计算。尽管他未能在有生之年完成高精度差分机的设计，但后人根据他的设计制造出了这台机器。巴贝奇的发明具有划时代意义，证明了原本需要人类智能解决的问题可以转化为机械运动。20世纪，美国的国际商业机器公司（IBM）发明了机械制表机，使大量繁琐的统计工作得以由机器完成。

工业革命之后，人类的生活方式发生了翻天覆地的变化，新发明不断涌现，改善着人们的生活。在第一次工业革命之后，机械思维极大地改变了人们解决问题的思维方式。从18世纪末到十九世纪中叶，人类进入“蒸汽时代”，机械思维鼓舞着世界上的人们发明各种机器，来改善自己的生活。这其中很多发明的影响，一直持续到今天。

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