工业革命期间的10项关键发明

Harold Jones 18-10-2023
Harold Jones

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工业革命(约1760-1840年)引入了许多新的发明,将永远改变世界。

这是一个以大规模引进机械、改造城市和广泛领域的重大技术发展为缩影的时代。 许多现代机制都起源于这个时期。

以下是工业革命期间的十项关键发明。

1.旋转的珍妮

纺纱珍妮 "是詹姆斯-哈格里夫斯在1764年发明的用于纺制羊毛或棉花的发动机,他在1770年获得了专利。

它可以由非熟练工人操作,是织造业工业化的一个关键发展,因为它可以一次纺出许多锭子,开始是一次8个,随着技术的提高,增加到80个。

织布现在不再以纺织工人的家庭为中心,从 "家庭工业 "转为工业制造。

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这幅插图代表了 "纺纱珍妮",它是一个多锭纺纱架。

图片来源:Morphart Creation / Shutterstock.com

2.纽科门蒸汽机

1712年,托马斯-纽科门发明了第一台蒸汽机,被称为大气式发动机。 它主要用于从煤矿抽水,使矿工能够进一步向下挖掘。

该发动机通过燃烧煤炭产生蒸汽,使蒸汽泵运转,推动可移动的活塞。 它在整个18世纪被制造了数百台。

这是对英国人托马斯-萨维里制造的粗糙的蒸汽动力机器的改进,他的机器在1698年没有活动部件。

然而,它的效率仍然低得可怕;它需要大量的煤来运作。 纽科曼斯的设计在本世纪后半期被詹姆斯-瓦特改进。

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3.瓦特蒸汽机

苏格兰工程师詹姆斯-瓦特在1763年发明了第一台实用的蒸汽机。 瓦特的发动机与纽科门的非常相似,但它的效率几乎是纽科门的两倍,因为它需要更少的燃料来运行。 这种更节省燃料的设计为工业界节省了大量的资金,纽科门原来的大气式蒸汽机后来被改造成瓦特的新设计。

它在1776年被引入商业领域,并成为未来发展的基础,蒸汽机成为英国众多工业的主要动力来源。

4.机车

第一次有记录的蒸汽铁路旅行发生在1804年2月21日,当时康涅狄格人Richard Trevithick的 "Pen-y-Darren "机车在4小时5分钟内将10吨铁、5辆马车和70人从Penydarren的铁厂运到默西尔-卡迪夫运河,行程9.75英里。 这次旅行的平均速度为2.4英里/小时。

25年后,乔治-斯蒂芬森和他的儿子罗伯特-斯蒂芬森设计了'斯蒂芬森火箭'。

这是当时最先进的机车,在1829年的Rainhill试验中获胜,是五个参赛者中唯一完成兰开夏郡一英里轨道的机车。 进行试验是为了检验机车为新的利物浦和曼彻斯特铁路提供最佳推进力的论点。

火箭号的设计--前面的烟囱和后面的独立火箱--在接下来的150年里成为了蒸汽机车的模板。

5.电报通信

1837年7月25日,William Fothergill Cooke爵士和Charles Wheatstone成功演示了第一台电报机,安装在伦敦的Euston和Camden Town之间。

第二年,他们沿着大西部铁路(从帕丁顿到西德雷顿)的13英里安装了该系统。 这是世界上第一台商业电报。

在美国,第一条电报服务于1844年开通,当时电报线连接巴尔的摩和华盛顿特区。

发明电报的主要人物之一是美国人塞缪尔-莫尔斯,他还开发了莫尔斯电码,使电报线上的信息传输更加方便;它至今仍在使用。

妇女用电报机发送莫尔斯电码

图片来源:Everett Collection / Shutterstock.com

6.炸药

炸药是由瑞典化学家阿尔弗雷德-诺贝尔在19世纪60年代发明的。

在发明之前,火药(称为黑火药)被用来粉碎岩石和防御工事。 然而,火药被证明更强大、更安全,很快得到了广泛的使用。

阿尔弗雷德将他的新发明称为 "炸药",取自古希腊语 "dunamis",意思是 "力量"。 他不希望它被用于军事目的,但众所周知,这种炸药很快被世界各地的军队所接受

7.照片

1826年,法国发明家Joseph Nicéphore Niépce从相机图像中创造了第一张永久性照片。

尼埃普斯在他楼上的窗户上,用一台遮光照相机(一种原始的照相机)和一块白铜板拍摄了这张照片,他曾用各种感光材料做过实验。

这张照片是现存最早的实景照片,描绘了尼埃普斯在法国勃艮第的庄园的景色。

8.打字机

1829年,美国发明家威廉-伯特为第一台打字机申请了专利,他称之为 "打字机"。

它的效果很差(证明比用手写的东西要慢),但伯特还是被认为是 "打字机之父"。 伯特留给美国专利局的 "打字机 "的工作模型在1836年的一场大火中被烧毁,该建筑被拆除。

仅仅38年后,即1867年,第一台现代打字机由克里斯托弗-拉瑟姆-肖尔斯发明。

坐在安德伍德打字机旁的妇女

图片来源:美国国会图书馆

这种打字机于1868年获得专利,其特点是键盘上的键按字母顺序排列,这使得字母很容易找到,但有两个缺点。 最常用的字母不容易够着,而且快速连续敲击相邻的键会导致机器卡住。

因此,肖尔斯在1872年开发了第一个QWERTY键盘(以其第一行的前六个字母命名)。

9. 发电机

第一台发电机是由迈克尔-法拉第在1831年发明的:法拉第盘。

虽然机器的设计不是很有效,但法拉第对电磁学的实验,包括电磁感应的发现(在变化的磁场中,电导体上产生电压),很快带来了改进,如发电机,这是第一个能够为工业提供动力的发电机。

10.现代工厂

随着机械的引入,工厂开始首先在英国兴起,然后在世界各地出现。

关于第一家工厂有多种说法。 许多人认为德比的John Lombe于1721年建成了五层的红砖丝绸厂。 然而,经常被认为发明了现代工厂的人是Richard Arkwright,他于1771年建造了Cromford Mill。

德比郡克罗姆福德Scarthin池塘附近的一个古老水磨轮 2019年5月02日

图片来源:Scott Cobb UK / Shutterstock.com

克伦福德磨坊位于德比郡的德温特山谷,是第一家以水为动力的棉纺厂,最初雇用了200名工人。 它日夜运行,分两班,每班12小时,早上6点和晚上6点大门紧锁,不允许迟到。

工厂改变了英国乃至世界的面貌,引起了作家们的反应。 威廉-布莱克谴责了 "黑暗的、撒旦般的工厂"。 针对工厂诞生后加速远离农村的现象,托马斯-哈代写道:"这个过程被统计学家幽默地称为'农村人口向大城镇迁移的趋势',实际上是在机器的推动下,水有上坡的趋势"。

Harold Jones

Harold Jones is an experienced writer and historian, with a passion for exploring the rich stories that have shaped our world. With over a decade of experience in journalism, he has a keen eye for detail and a real talent for bringing the past to life. Having traveled extensively and worked with leading museums and cultural institutions, Harold is dedicated to unearthing the most fascinating stories from history and sharing them with the world. Through his work, he hopes to inspire a love of learning and a deeper understanding of the people and events that have shaped our world. When he's not busy researching and writing, Harold enjoys hiking, playing guitar, and spending time with his family.