德国在第一次工业革命中的重大发明

【专家解说】：　　第一次工业革命 　　美国工业革命的条件有一定的特殊性，也可说是得天独厚之处。这当然要首推它的“西进运动”。美国独立后，通过吞并、廉价购买等等手段，不断向西扩张领土。到19世纪中叶，已成为东起太平洋，西濒大西洋，北接加拿大，南连墨西哥的领土辽阔的大国。仅半个多世纪，领域便增加了7倍半。西部领土的矿产、水利和森林资源都很丰富，而且土地肥沃，气候适宜，还有漫长的海岸线和优良的港口。这就为它的工业化和农业发展提供了良好的条件。 　　美国农业发展迅猛，成为世界上最大的粮食出口国之一。在不长的时间里，美国经济的专业化布局便形成起来。东北部是传统的工业区，西部是辽阔的农业区，而且依自然环境的不同，出现了“小麦王国”、“牧牛王国”、“棉花王国”和葡萄园区。这种在经济发展的客观规律支配下自然形成的区域经济专业化，是美国经济发展中的一大特点，也为工业革命的发展提供了十分有利的条件。工业化的北部，棉花、甘蔗的重要产地南部，产粮为主的西部，都需要互补，需要加强商品交流。各地区之间的贸易额成倍增长，甚至成10倍地增长。美国工业革命所拥有的国内市场条件，是其他国家难以望其项背的。另外，随着内战中北方的胜利，战后重建南方的过程也使南方成为颇具吸引力的投资场所。 美国经济发展中存在着一个大的难题，就是劳动力的严重缺乏。19世纪初年，美国人口只有700万左右。到19世纪中叶，国土面积如此庞大，人烟更显得稀少。年轻的美国以开放的气势，大量吸收外来移民，才使这个问题得到了相当程度的缓解。仅19世纪后半期，移居美国的人口就有2700万之多。美利坚合众国居民的主体，就是由外来移民构成的。 美国工业革命便是在这样的背景和环境下进行的。美国在独立后的一段日子里，政治上虽已取得主权国家的地位，但在经济上却还一时无法摆脱对英国的依附。因此，工业革命也是它争得经济独立的出路。在促进工业革命方面，联邦政府的政策起了很大的积极作用。它建立国家银行，发行纸币，吸收游资，贷款给工业界；实行关税保护；鼓励科技进步，实施专利法，等等。政府的支持，是美国工业革命又一个有利条件。 　　与英国一样，美国的工业革命也开始于棉纺织业。还在18世纪末，美国人便仿造了珍妮纺纱机。不久又发明了轧棉机，将清理原棉的效率提高近百倍。19世纪初又从英国引进织布技术。东北部的新英格兰地区迅速发展为棉纺织业中心。随后，服装、制革、玻璃、毛纺等行业也实现了使用机器生产。 南北战争后，工业革命有了飞速进展，尤其是重工业发展更快。采矿、冶金、石油开采和提炼等行业，都以10倍甚至几十倍的速度发展，呈现出一派繁荣景象。这之中，有两个巨大的国内刺激因素。一是开发西部造成的对农业机械的急切需要。二是为沟通东西部交通而掀起的铁路建设高潮。这两大因素既是工业革命的强劲的推动力量，其本身又成为工业革命的成果和重要组成部分。 　　修铁路、制造机车、客车、货车，自然为钢铁业特别是钢轨轧制业提供了巨大的市场。同时，铁路建设也是包括车站修建、枕木供应、车厢设备、管理和服务人员的招聘与培训等等众多项目的综合性事业，从各个方面促进了工业革命。 　　第二次工业革命 　　美国第二次工业革命以电力为主要标志，它包括电力、无线电、内燃技术、冶金、化工等多方面的技术革新。用电力代替蒸汽动力，标志着工业电气化的开端。 　　第二次工业革命是以自然科学的发展为先导，从发电机的制造和应用开始的。19世纪初电磁学、电化学和热力学取得巨大进展，1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应，为创造发电机和电动机提供了基本原理。不久电机在英国和德国相继问世。美国的科技人员及时引进了欧洲先进的电学理论和技术成果，并进行了独创性的研究和应用。著名发明家爱迪生首先将自激式发电机应用于照明，1879年发明了白炽电灯泡。1882年9月4日，在纽约珍珠街建立起第一座火力发电站，用6台“巨象”发电机向85个单位、2300盏电灯供电，①开辟了美国第一个电力照明系统，它标志着美国第二次工业革命的开始。 　　美国大规模用电的转折点是在交直流大论战之后。爱迪生研制的直流发电机为110伏，电压低、输电距离短。1886年威斯汀豪斯公司的特斯拉发明了交流发电机，并建起了一座交流发电站。这时美国掀起了一场交直流输电的大论战，由于交流输电成本低、功率大，电路耗损小，最后交流输电法取胜，并在美国和欧洲推广。1895年采用三相交流系统的尼亚加拉大型水电站建成，输出电力15000匹马力。②到1917年，全国仅公用电站就有4364座，发电量438亿度，③美国电力工业跃居世界第一位。大型火力和水力发电站的建立，不但为照明提供了光源，而且为工业生产和社会生活创造了强大的动力和能源。1888年特斯拉发明了交流电动机，它与传统的各种机械相结合，使电力广泛地应用于工业，1914—1927年在制造业中使用的电力由占动力总量的39%提高到78%，④电力迅速取代蒸汽动力在工业中占据了统治地位。 　　电气技术的兴起，一方面引起动力革命，另方面也激起了通讯革命。因为电不仅能传输能量，也能传递信息，电从诞生开始就显示了为现代社会充当动脉和神经的双重职能。1837年，美国电学家享利发明了电报机，1845年在华盛顿和巴尔的摩之间架设了有线电报系统。1876年，贝尔发明了电话机，1891年斯特罗齐制成了电动交换机，从此电话进入普及阶段，1880——1900年全美电话由47000台猛增到1000万台。20世纪初美国又引进了无线电技术，1906年德雷福斯发明了三级管，1920年世界上第一个广播电台一美国的“KOKA电台”正式广播，到1924年美国已有500家电台。电讯、广播事业的发展，使信息技术跨入一个新的时代。 　　第二次工业革命另一具有重大意义的技术改造是内燃机的发明和应用，促进了汽车和航空工业的兴起。1886年德国人奥托研制成功内燃机，1886年本茨发明了第一台汽车。美国在19世纪90年代才引进汽车制造技术，由于石油资源丰富，钢铁供应充足，橡胶工业也已兴起，所以汽车工业比欧洲各国都发展迅速。1893年杜里埃兄弟制造了第一台汽车，1899年已有30家汽车制造商，但造价高、质量差。1903年创办“福特汽车公司”，1906年生产福特设计的A型汽车，1908年又研制成功T型汽车，并采用了零件标准化和固定装配线，1913—1914年又改用流动装配线，提高了生产效率并降低了成本，每辆汽车的售价从1908年的850元降到1929年的260元。1900至1929年美国汽车的登记总数由8000辆猛增到2675万辆，平均每4个人就有一辆汽车，美国已成为“汽车王国”。内燃机的发明也为人们翱翔天空提供了理想的能源，1903年莱特兄弟发明了第一架飞机，到第一次世界大战结束时，美国已有24家飞机制造厂，年生产飞机21000架。汽车和航空工业的兴起标志着交通运输业的第二次革命，它推动了钢铁、石油、橡胶和精密仪器仪表工业的发展。 　　内燃机、电机的应用和汽车、航空工业的发展，改变了原有的工业体系，对钢铁和各种原材料的质量和规格提出了新的要求，从而推动了冶金工业的新发展和燃料化工、高分子合成等新型工业的勃兴。在冶金工业中，平炉和转炉炼钢方法的大规模推广以及电炉炼钢、吹氧炼钢两种新技术的发明，使美国的钢产量在1889年跃居世界首位。1898和1906年泰勒同怀特又研究成功以钨和铬为主要合金成分的高速钢，使机械加工效率空前提高。这样钢铁工业不仅在产量上飞速增长，在品种和质量上也日新月异，美国进入名符其实的“钢铁时代”。内燃机的应用促进石油工业的发展，1859年德雷克发明了石油钻井技术，19世纪末许多炼油厂采用了分馏和裂化的提炼方法，使炼油实现了机械化、自动化。化学工业和高分子合成工业也蓬勃兴起，制碱、化学肥料、塑料、合成染料、人造纤维、人造石墨、炸药等新技术纷纷出现。到20世纪20年代，以电力、电器、冶金、汽车、飞机、石油等重工业为主体的产业结构已经确立。以电力技术为主导，与内燃、冶金、化工技术相结合的技术体系，改造和装备了国民经济的各个部门，美国第二次工业革命基本完成，它由“蒸汽时代”、“纺织时代”，跨入了“电气时代”和“钢铁时代”。