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改变世界的机器 这是詹姆斯·瓦特申请专利的十马力蒸汽机简图。以今天的眼光看，这台机器做工粗糙，将垂直运动转变为回转运动的齿轮和控制杆则过于复杂。但在当时，这台机器新颖灵便，只要锅炉里有煤可烧，就能创造相对大量的能量来源，不知疲倦地驱动纺织机及其他机械。自此，生产不必再依赖人体肌肉力量，或可变的风力水力，产量大大提升，工业革命进程启动。
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1769年，瓦特申请了第一批专利。但他发明的机器经过几十年设计改进后才运转良好。尤其在批量生产阶段，瓦特遇到了新困难。活塞必须与汽缸紧密贴合，水蒸气才不会从边缘大量溢出，导致能量消耗。手工锉平活塞需要高度技巧和极大耐心。没有两个汽缸是完全一样的，一个活塞只能配一个汽缸。稍微挫得不好，就会毁掉整个活塞。用这种办法不可能大规模生产蒸汽机。1797年，亨利·莫兹利发明车床，能够精确切割金属，误差仅为千分之一英寸。
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第一个“机器工具”的重要性怎么说都不为过。有了车床等特定用途工具后，熟练手工艺人就可以精确制作蒸汽机和其他机器部件。人们不必反复试验将每一机器贴合在一起，而是组装标准部件，制造标准、实用机器。就算暂时遇到毛病，也能找到标准零部件，稍作调整后，让整个机器再度运转。
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对今天的我们来说，这些东西似乎再简单不过，但要让机械原理落实到工业实际则需要时间和技巧。在很长一段时间里，就连微调锉刀和凿子都得找能够熟练组装、修理机器的“工程师”。第一个提出可替代部件理论的生产商是美国人伊莱·惠特尼（1765年—1825年）。除此之外，惠特尼还发明了轧棉机，并制造毛瑟枪。
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机器时代的劳动力
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新机器产生的第二个问题在于人，而不在于机械。当蒸汽动力在新工厂开启时，所有机器都开始运转。但如果没有人侍立在机器旁，就会出现一些问题，甚至导致严重损害，因此所有操作必须做到十分精准。但纺织工已经习惯了按自己的时间点在作坊里做工，不太容易按钟表时间操作。为此，工厂主和工头使用高压手段，强迫工人使用新机器。女人小孩比较好控制，能看护好新机器。但是在今天的人们看来，他们的生活工作环境、工头强迫他们守时细致而采取的残忍手段，以及他们待在机器旁的时间之长骇人听闻。他们工资很低，勉强能糊口。但在1799年前，英国工会一直是非法组织。法国国民会议、同业公会等也禁止工人组建工会。
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工厂生活产生的问题因煤场附近工业城镇的迅速发展而成倍增加。工人住房条件恶劣，房价高企。家庭生活常常崩溃瓦解。尤其在纺织工厂，劳动力多为女性，或者是清一色的女性，男性对自己扮演的家庭角色不满意。他们不愿靠妻子的工资生活，希望保住颜面。供水、垃圾处理、学校等城市基本服务在当时并不存在，而且也没有人觉得提供这些服务有什么必要。
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对早期工厂生活的调整
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人类的创造性在新机器方面展露无遗，而这种创造性并未长期缺失于社会领域。改革者开始呼吁立法，为新工厂危险环境下长时间工作的工人提供保护。在英国，这样的法律直到1833年才在议会通过，而有效的监督和执行则来得更晚。市政服务和新工业城镇上的地方政府也只是在1832年后才系统组织起来。但英国工人等不了这么长时间。因为，英国的纺织业、煤炭业、钢铁业，以及相关产业在法国大革命期间（1789年—1815年）即已蓬勃发展。因此，英国在工业化进行两代人后，通过立法保护改善了国人生活条件。
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在建立新工厂和矿山的市镇上，工人通过两种渠道调节单调乏味的生活。一个是教堂，另一个是酒吧。上万个循道宗教堂在工业城镇里建成，为新涌现的工人阶层提供“因信称义”的新教教义，以及基本的自治经验。英国日后很多工会领导和工党政治家最开始都是循道宗教会的平信徒传道师，或者父亲是平信徒传道师，因此耳濡目染受到影响。酒吧提供了另外一个聚会场所。酒精让辛苦劳作的工人与命运达成了和解。在下一代工人里，工会和罗奇代尔公平先锋社等自主协会在英国出现。现代零售合作社运动就是从这些组织发展而来。
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因此，在英国，通过工人阶层主动而为和议会立法保护，新工业化的最严重影响于1850年变成过去。其他国家延迟了调整举措。毋庸置疑，在工业化初期，原有社会网络大面积瓦解，给人类造成深重痛苦。但随着工业化从英国传到欧洲大陆，政府政策和正式管制跟进速度越来越快，实施力度不断加大，地方临时举措和私人倡议空间越来越小。
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拿破仑战争和英国经济
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1792年至1815年法国战争期间，英国繁荣发展。政府对制服的需要为纺织贸易创造了特殊需求。机械化从棉纺厂扩展到毛纺厂。18世纪80年代，英格兰棉纺厂不但没有取代手工艺人，还为没有技能的妇女儿童创造了就业岗位。但在战争需求枯竭后，毛料加工中使用的动力机械对英格兰手工业产生了冲击。机纺布料价格便宜，手纺布无法与之竞争。而贫穷的纺织工人又不可能离开田地和小作坊，迁到别处另寻生计。
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对火炮战船以及海陆两军其他装备的军事需求也影响了金属贸易的发展。动力机械用途更广，使用规模更大。矿井越钻越深，需要更多发动机抽水排涝。各领域运用蒸汽动力提高生产率、降低成本。
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繁荣和衰退急剧交替，英国经济加速转变。交替的契机是，英国发动对法战争，与欧洲大陆盟友签订协约，承诺为其补给军需，此后与工厂大量签订合同。但战争一结束，或某个盟友见法国得胜、倒戈相向时，合同自然作废。繁荣不再，经济衰退，劳动力和资源流向新产业，创造全新技术，为繁荣期埋下伏笔。而到了衰退期时，效益不好的公司关门大吉，老式方法遭到淘汰。所以，可以这样说，旷日持久的拿破仑战争在塑造英国经济方面起到了胡萝卜加大棒式的作用。1815年战争结束后，英国以经济效率领先世界。
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战争和法国经济
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1780年前，法国在新工业方法上与英国保持同步。战争也促进了法国一些经济分支的发展，但法国缺少大煤场，因此在利用蒸汽动力方面处于劣势。早期蒸汽机耗煤量巨大。这意味着，把劳动力和原材料带到煤场要比把大量煤从矿区运输到别处便宜得多。所以，缺煤少矿的国家并不太热心使用蒸汽机。这制约了法国在1792年至1815年战争期间的产业发展。
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此外，法国把大量人力调入军队和政府部门，将人的能量和创造性从工业实际生产过程抽离。上百万法国人将青春年华荒芜在欧洲边地，或驻守某处，或四方行军。很多人丧命。侥幸活命的人没有养成新工业化的习惯，对生产技能和机会不感兴趣。1815年，战争结束，法国士兵回到小农场、小城镇。法国经济几乎没有被战争改变。
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欧洲其他地区
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欧洲大陆其他地区差不多也是这种情况。煤炭在欧洲呈带状分布，穿过比利时、德国鲁尔区和萨克森州，进入西里西亚、乌克兰和中亚。这些资源在未来成为巨大财富。但在铁路贯穿欧洲内陆以前，陆路运输大宗货物成本高昂，因此这些煤场的工业价值几乎为零。而英格兰的煤场和铁矿靠近或位于可通航水域。当时，陆运极其昂贵，水运廉价便利，所以英格兰坐享地利。比利时曾经是拿破仑铸造火炮的地方。这里的煤场也靠近通航流域，为比利时在1830年后按照英国模式快速发展工业提供了基础。
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战后工业进步
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从战后到1850年，英国在产业增长方面领跑欧洲。1815年至1818年间，英国政府开支急剧缩减，新市场没有立即跟进挽回颓势，英国人处境艰难。但海外销售给了英国一臂之力。英国产品采用机械制造，一般比手工产品售价更低、质量更好。因此，在穿越半个地球而来的英国布料的竞争下，印度棉纺产业几乎被消灭殆尽。拉美贸易也差不多落到了英国人手里。为促进贸易发展，英国不时采用外交斡旋、武力征服手段，中国就是鲜明例证。经过长时间外交磋商后，奥斯曼帝国最终于1839年打开大门，允许英国产品自由进入，将奥斯曼手工艺人猛然暴露于竞争之下。
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英国开创的快速廉价的机械运输方式为日后德国、美国和俄罗斯跃至头等工业国家奠定了根基。蒸汽铁路是关键发明。第一台蒸汽机车于1814年投入运行，但第一条铁路直到1825年才筑成。此后，发展速度加快。到19世纪40年代时，欧洲大陆都在修建铁路。
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铁路加速了陆路交通，极大降低了运输成本。人和货物能在几小时内行进几十或几百千米。铁矿石和煤炭即便相隔甚远，也能聚集到一处，供应钢铁生产，为越来越多的新机器提供原材料。铁路本身就要消耗大量钢铁。1815年至1850年间，钢铁用途拓展到上万种，建成桥梁、汽船和煤气储藏罐。而煤气点亮了城市生活。
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