
工业革命
我们将探讨世界文明史上一种至关重要的“革命”——工业革命。工业革命被誉为人类历史上最关键的事件之一,其原因在于它极大地加速了世界文明的发展进程,引发了全球范围内翻天覆地的变化。直至今日,我们仍在享受着工业革命带来的丰硕成果。
在文明史的课程中,我们已探讨了多次科学、文化乃至艺术的高峰时期,似乎世界各地的文明都在迅猛发展,并取得了辉煌的成就。然而,实际上在工业革命之前,全球各地的文明进步相对缓慢。
以经济为例,公元元年前后,罗马帝国中心地区的人均GDP达到了600美元,而接近工业革命前,欧洲的人均GDP仅为800美元。这一数据表明,在工业革命之前,尽管文明历经数千年的发展,其实质进步甚微。
那么,工业革命是如何引发的?它为何能对世界文明产生如此深远的影响?这些问题引导我们深入探索工业革命的起源及其对全球文明的革命性改变。工业革命不仅标志着生产力的飞跃,也预示着社会结构、经济模式和人类生活方式的根本转变。
01
工业革命的引擎:月光社与蒸汽机的革新
工业革命,这一人类历史上的转折点,始于18世纪末的英国。当时,英国已具备了孕育工业革命的社会土壤。牛顿等科学家为工业革命提供了理论知识,资产阶级统治和专利制度的确立保护了工厂主和发明家的私人利益,激发了创新的动力。一个多世纪的重商主义政策下的商业贸易发展,为英国民间积累了相当的财富,增强了人们的投资能力。而工业发展对动力的巨大需求,成为了推动工业革命的最重要因素。
在这一背景下,18世纪后期的英国城市伯明翰聚集了一群科学精英,他们形成了一个名为“月光社”的团体,每逢月圆之夜便聚在一起讨论最新的科学和技术成果。月光社虽名字神秘,但其成员对世界文明的贡献却举足轻重。其中包括发明蒸汽机的詹姆斯·瓦特及其合作伙伴马修·博尔顿、提出进化论的查尔斯·达尔文、被誉为“英国瓷器之父”的乔赛亚·韦奇伍德、发现氧气助燃作用的约瑟夫·普里斯特里等。此外,月光社还有化学之父安托万-洛朗·德·拉瓦锡、美国国父本杰明·富兰克林和托马斯·杰斐逊等重量级通信会员,聚集了当时整个西方世界的科技精英。
工业革命的开启与瓦特的蒸汽机发明密不可分。瓦特的蒸汽机之所以能够取得成功,离不开月光社中其他成员的帮助。关于瓦特与蒸汽机的关系,存在“发明”与“改进”的争议。事实上,瓦特之前的纽卡门蒸汽机与瓦特改进后的蒸汽机已有巨大差别,因此两种说法均有道理。
纽卡门蒸汽机作为人类第一种机械动力来源,却未能普及。在牛顿和瓦特之前,技术进步依赖于长时间的经验积累,信息和知识的获取过程非常漫长。瓦特则通过科学原理直接改进蒸汽机,减少了对经验的依赖。他自幼对机械充满兴趣,学习成绩优异,后因父亲破产失去上大学的机会,但凭借其天资聪颖和机械修理技艺,成为苏格兰格拉斯哥大学的仪器修理技师。
在格拉斯哥大学,瓦特系统学习了力学、数学和物理学,并与教授们讨论理论和技术问题,为改进蒸汽机奠定了理论基础。1763年,瓦特修复了一台纽卡门蒸汽机,并发现了其效率低下的原因。他决定改进蒸汽机,将冷凝器与气缸分离,并建造了一个运转模型。随后,瓦特离开大学,开始专职研制新的蒸汽机。
资金问题成为瓦特面临的重大挑战。幸运的是,工厂主约翰·罗巴克给予了瓦特资金支持。但由于当时金属加工水平有限,活塞和气缸的制造困难重重。在这期间,瓦特不得不从事土木工程师工作以维持生计。1773年,罗巴克破产,瓦特面临巨大经济压力,他的妻子也在这一年去世,留下几个未成年的孩子。
在瓦特考虑接受俄国叶卡特琳娜大帝的高薪招聘时,月光社的朋友马修·博尔顿挽留了他。博尔顿以1200英镑买下了与瓦特合作的合同,开始了他们改变世界的合作。博尔顿的参与为瓦特带来了资金、设备和技术,特别是英国工程师威尔金森制造加农炮的技术,解决了活塞与大型气缸之间的密合问题。1776年,第一批新型蒸汽机制造成功并用于工业生产。
博尔顿和瓦特随后赢得了大量订单,他们的公司因此获得了巨大收入。瓦特继续改进蒸汽机,提高了其通用性和效率,并使蒸汽机能够进行圆周运动,大大拓宽了蒸汽机的应用范围。因此,瓦特和他的团队所发明的蒸汽机被誉为“万用蒸汽机”。
02
蒸汽时代的催化剂:英国专利制度与工业革命
瓦特和博尔顿等人之所以愿意投入巨资和精力进行发明创造,其背后的社会驱动力主要源自英国对科学技术的崇尚以及专利制度的建立。16世纪起,英国便开始实施专利保护制度,对发明创造进行保护和奖励,这不仅保障了发明者的权益,也吸引了众多欧洲才俊汇聚英国,形成了对新发明和发明家的狂热崇拜。
在英国,特别是在月光社内外,知识阶层与工业界精英们积极探讨和交流新技术,这种氛围促使博尔顿敢于与瓦特共同研制蒸汽机。瓦特对蒸汽机进行了多项改进,发明了双向气缸,显著提升了蒸汽机效率;通过高压蒸汽阀,他又提高了蒸汽机的工作压力。这些改进使得瓦特新型蒸汽机的效率数倍于旧式的纽卡门蒸汽机。
英国国王曾询问博尔顿和瓦特所制造的什么机器,博尔顿回答说,他们在为全英国提供动力。确实,他们的工作为工业提供了一种重要的动力源,而非仅仅生产了一种新机器。蒸汽机的迅速普及与月光社成员、地质学家韦奇伍德有关。韦奇伍德在英国发现了制造瓷器所需的高岭土矿,转而开始制造瓷器。
在韦奇伍德之前,德国等欧洲国家已有瓷器制造业,中国瓷器也大量销往欧洲,市场竞争日益激烈。韦奇伍德将蒸汽机引入瓷器制造,使英国成为世界上第一个大规模使用蒸汽机的制造业。他首先用机器取代了粘土研磨和陶胚制造等工序中的人工,将工匠集中到更需要技艺的工序,实现了瓷器制造质量和数量的双重提升。
随后,蒸汽机被广泛应用于各生产行业,不仅效率大幅提升,而且实现了产品品质的一致性,为现代商业的统一定价和市场统一奠定了基础。瓦特的成功不仅是技术的胜利,蒸汽机的发明也不仅意味着新动力源的拥有,更重要的是,这一系列发明活动带来了新的方法论——机械思维。在瓦特之后,机械思维在欧洲普及,工匠们在这种思维的影响下,发明了解决各种问题的机械,世界从此进入了以蒸汽为动力的机械时代。
03
总结
在18世纪末,英国已经基本具备了孕育工业革命的社会土壤,其中最重要的是,工业的发展对动力提出了更高的需求。在英国城市伯明翰,聚集了一批科学精英,他们组成了月光社,定期讨论最新的科学和技术问题。月光社的成员瓦特后来改进了蒸汽机,让蒸汽机的效率得到巨大提高,并可以应用于更多场景。瓦特之后,机械思维在欧洲逐渐普及开来。
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