10大工业革命发明

2002年，在英国皇家外科学院展出的电脑之父的大脑，他看起来已经准备好去探查了。

锡安Touhig /盖蒂图片社

对一些人来说，“把你的计算器去参加考试”总是会引起焦虑，但那些不用计算器的考试让我们感受到了查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)的生活是什么样的。这位英国发明家和数学家出生于1791年，他的任务是钻研数学表格以寻找错误。这种表格在天文学、银行学和工程学等领域广泛使用，由于它们是手工生成的，经常会出现错误。巴贝奇渴望有自己的计算器。他最终设计了几个。

当然，巴贝奇没有像晶体管这样的现代计算机部件，所以他的计算引擎完全是机械的。这意味着它们的体积大得惊人，结构复杂，而且难以建造(巴贝奇的机器没有一个是在他的有生之年创造出来的)。例如，差分机1号可以解决多项式，但设计要求2.5万个独立部件，总重量约15吨(13.6吨)[来源:计算机历史博物馆]．差分机2号，在1847年和1849年之间开发，是一台更优雅的机器，功率相当，重量约为它的前辈的三分之一[来源:计算机历史博物馆]．

尽管这些引擎令人印象深刻，但这是另一个让许多人认为他是现代计算机之父的设计。1834年，巴贝奇开始创造一台用户可以编程的机器。像现代计算机一样，巴贝奇的机器可以存储数据，以便以后在其他计算中使用，并执行逻辑操作，如if-then语句等。巴贝奇从来没有为分析机编写过一套完整的设计，就像他为他心爱的差分机所做的那样，但这也好;分析机将会是如此巨大以至于它需要一个蒸汽机只是为了给它充电[来源:科学博物馆]．

邓洛普会被那些冰做的轮胎吓坏的。一点也不舒服!

马修·劳埃德/盖蒂图片社

就像那个时代的许多发明一样，充气轮胎同时“站在巨人的肩膀上”，同时引领了一波新的发明浪潮。虽然约翰·邓洛普经常被认为是发明了这种奇妙的充气装置轮胎它的发明可以追溯到1839年，当时查尔斯·古德伊尔(Charles Goodyear)为一种硫化工艺申请了专利橡胶【来源:麻省理工学院]．

在固特异的实验之前，橡胶是一种几乎没有实际用途的新产品，这主要是因为它的性能会随着环境的变化而急剧变化。硫化，其中涉及硫化橡胶与硫和铅，创造了一种更稳定的材料，适合制造过程。

当橡胶技术快速发展时，工业革命的另一项发明却摇摇欲坠。尽管有了踏板和方向盘等先进技术，但在19世纪的大部分时间里，由于自行车笨重的车架和坚硬无情的车轮，自行车仍然只是一种新奇的交通工具，而不是一种实用的交通工具。

邓洛普是一名兽医，当他看着年幼的儿子骑着三轮车痛苦地跳来跳去时，发现了后一个缺陷，他很快就开始修理这个缺陷。他早期尝试使用充气帆布花园软管，Dunlop用液体橡胶粘接。这些原型被证明比现有的皮革和硬化橡胶轮胎优越得多。不久，邓禄普开始在埃德林公司(W. Edlin and Co.)以及后来的邓禄普橡胶公司(Dunlop Rubber company)的帮助下生产自行车轮胎。他们很快就控制了市场，随着自行车的其他改进，自行车的产量飙升。不久之后，邓禄普橡胶公司开始为工业革命的另一种产品——汽车——生产橡胶轮胎。

就像橡胶一样，下一个项目的实际用途并不总是很明显，但我们都应该感谢它的改变。

那个家伙看牙医的时候太放松了，他的眼睛都闭上了。谢谢麻醉，还有霍勒斯·威尔斯。

极盛时期/思想库

灯泡这样的发明在历史书中占据了主导地位，但我们猜测，任何面临手术的人都会提名麻醉是他们最喜欢的工业革命产品。在发明这种疗法之前，治疗某种疾病的方法往往比疾病本身糟糕得多。其中一个最大的挑战是拔牙或移除一个肢体在治疗过程中抑制病人，酒精和鸦片等物质对改善这种体验作用甚微。当然，今天我们要感谢麻醉，因为我们中很少有人能回忆起痛苦的手术。

一氧化二氮和乙醚都是在19世纪早期被发现的，但它们都被认为是毒性物质，几乎没有实际用途。事实上，在巡回演出中，志愿者会在现场观众面前吸入一氧化二氮(俗称笑气)，以娱乐在场的每一个人。在其中一次演示中，一位名叫霍勒斯·威尔斯(Horace Wells)的年轻牙医看到一个熟人吸入了毒气，然后打伤了他的腿。当这名男子回到自己的座位上时，威尔斯问他在事故中是否感到疼痛，听说没有，他立即开始计划在牙科手术中使用毒气，自愿成为第一个病人。第二天，威尔斯请巡回演出的组织者加德纳·科尔顿在他的办公室里放笑气。这种气体工作得很好，当威尔斯的同事提取他的臼齿时(来源:卡兰]．

随后不久，乙醚作为长时间手术的麻醉适宜性的论证(尽管确切地说，我们应该相信谁仍然是一个争论的问题)，手术从那以后稍微不那么可怕了。

为了1846年的银版照相，这对母女穿着衬裙和卷发。

赫尔顿存档/盖蒂图片社

工业革命产生了许多改变世界的发明。摄像机不在其中。事实上，相机的前身，被称为暗箱，已经存在了几个世纪，在16世纪晚期出现了便携式版本。

然而，保存相机的图像是一个问题，除非你有时间追踪和绘制它们。后来尼埃普斯来了。在19世纪20年代，法国人有了一个想法，让涂有光敏化学物质的纸暴露在暗箱所投射的图像下。8小时后，世界上出现了第一张照片[来源:Photography.com]．

尼埃普斯意识到拍摄全家福需要8个小时，这实在是太长了，于是他开始与路易·达盖尔合作，以改进他的设计。1833年尼埃普斯去世后，达盖尔继续他的工作。达盖尔的“达盖尔照相法”这个名字并不那么聪明，它先是在法国议会引起了轰动，然后传遍了全世界。但是，尽管达盖尔银版照相法能产生非常详细的图像，它们却无法复制。

与达盖尔同时代的威廉·亨利·福克斯·塔尔博特(William Henry Fox Talbot)也在整个19世纪30年代致力于改善摄影图像，并制作了第一张底片，通过它，光线可以照射在相纸上，创造出正片图像。像塔尔博特这样的技术日新月异，而且相机随着曝光时间的减少，能够拍摄移动物体的图像。事实上，1877年拍摄的一张马的照片被用来解决一个长期存在的争论，即马在飞驰时是否所有的四只脚都离开了地面(他们做到了)[来源:Photography.com]．所以下次你拔出你的智能手机想要抓拍一张照片，花点时间想想几个世纪以来的创新让这张照片成为可能。

没有什么能与观看你最喜欢的乐队现场演出的体验相媲美。就在不久以前，现场表演还是体验音乐的唯一途径。托马斯·爱迪生在研究一种抄写电报信息的方法时，产生了留声机的想法，从此改变了这一切。这个想法很简单，但很聪明:一根录音针将与来自音乐或语音的声波相对应的凹槽压入一个镀锡的旋转圆筒中，另一根针将沿着这些凹槽复制源音频。

不像巴贝奇和他花了几十年的时间去完成他的设计，爱迪生让他的机械师约翰·克鲁西建造了这台机器，据说仅仅30个小时后他就拿到了一个可以工作的原型。美国国会图书馆]．但爱迪生的新发明远未完成。他早期的镀锡圆筒只能演奏几次，然后就被摧毁了，所以他最终用蜡代替了锡。到那时，爱迪生的留声机并不是市场上唯一的播放器，随着时间的推移，人们开始放弃爱迪生的圆筒，而喜欢唱片，但基本的机制仍然完好无损，直到今天仍在使用。对一个偶然的发明．

图中所示的活塞式蒸汽机是典型的机车。

©HowStuffWorks

就像现在让我们着迷的V-8发动机和高速喷气式飞机一样，蒸汽动力技术也曾经是尖端技术，它在支持工业革命中发挥了巨大作用。在这个时代之前，人们使用马车四处走动，采矿作业也是劳动密集型和低效的。

苏格兰工程师詹姆斯·瓦特(James Watt)没有发明蒸汽机，但他在18世纪60年代构想出了一个更高效的版本，添加了一个单独的冷凝器，永远改变了采矿业。(想知道更多吗?读作“蒸汽技术的原理”)。

起初，一些发明家使用蒸汽机将水从矿井中抽走，从而更好地开采地下资源。随着这些发动机越来越受欢迎，工程师们想知道如何改进它们。瓦特版本的蒸汽机在每次冲程后不需要冷却，这在当时加强了采矿实践。

另一些人想知道:如果用蒸汽动力的机器来完成这项工作，而不是用马来运输原材料、货物甚至人呢?

类似的想法启发了发明家们在采矿业之外探索蒸汽机的潜力。瓦特对蒸汽机的改进导致了工业革命的其他发展，包括第一批蒸汽动力机车和轮船。

我们的下一项发明可能不那么为人所知，但它绝对是一项有力的发明。

午餐吃一罐美味的汤?多亏了工业革命，才有了这顿饭。

iStockphoto /思想库

打开厨房的橱柜，你一定会发现一项特别有用的工业革命发明。结果是同一时期给我们带来的蒸汽机也改变了我们储存食物的方式。

在从英国传播到世界其他地方之后，发明继续以稳定的速度推动工业革命。其中一个案例涉及法国厨师和创新者尼古拉斯·阿佩尔(Nicolas Appert)。为了在不破坏食物风味和新鲜度的情况下保存食物，阿培尔试验了几种将食物储存在容器中的方法。记住，储存食物需要干燥或盐——对口味不利的治疗方法。

阿培尔还认为，将食物储存在容器中，对在海上营养不良的水手是有用的。为了取得成功，他研究了煮沸技术，包括将食物加入罐子，密封，然后在水里煮沸，形成真空密封。在19世纪早期，他开发了一种用于食品罐头的特殊高压釜，从而实现了这一目标。

这个基本的概念被接受了，今天我们喜欢罐头食品，从Spam Spam到spaghetti。

当你的游艇上有这么令人印象深刻的电报时，谁还需要智能手机呢?就像意大利发明家和无线电先驱古列尔莫·马可尼(Guglielmo Marconi)在20世纪30年代做的那样。

赫尔顿存档/盖蒂图片社

在…之前智能手机和笔记本电脑在美国，人们仍然使用工业革命发明的电报进行通信，尽管速度有所放缓。

通过电子网络系统，电报可以远距离地把信息从一个地方传送到另一个地方。电报的接收者会解读机器产生的加密标记摩尔斯电码．

1844年，电报的发明者塞缪尔·莫尔斯(Samuel Morse)发送了第一条信息，这表明了他的兴奋。他用他的新系统传达了“上帝创造了什么?”，表示他发现了一件大事。他做!莫尔斯电报使人们可以在几乎不需要在同一地点的情况下进行即时通信。

通过电报发送的信息也可以让新闻媒体和政府更快地共享信息。电报的发展甚至催生了第一个通讯社——美联社。最终，莫尔斯的发明也将美国和欧洲连接了起来——这在当时是一项创新和全球性的壮举。

哈格里夫斯的珍妮纺纱机对纺织业有很大的影响。

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无论是装袜子的抽屉里的东西，还是最时髦的衣服，工业革命时期纺织业的进步使大规模生产成为可能。

纺纱机在这些发展中起了很大的作用。一旦收集了棉花或羊毛等原材料，就必须将它们纺成纱——这对人们来说往往是一项艰巨的任务。

詹姆斯·哈格里夫斯同情那些可怜的人。哈格里夫斯接受了英国皇家艺术学会的挑战，开发了一种装置，可以同时纺六根以上的线，超出了比赛的要求。他制造了一台可以同时纺八根线的机器，极大地提高了工作效率。

哈格里夫斯的装置包括一个控制物料流动的纺车。机器的一端将纺纱材料固定在适当的位置，另一端则通过手动纺纱轮将其纺成线。

接下来是一种革命性金属。

建立基础设施来支持工业革命并不容易。对包括铁在内的金属的需求，刺激工业想出更有效的方法来开采和运输原材料。

在过去的几十年里，钢铁公司向工厂和制造公司供应了越来越多的铁。为了廉价生产这种金属，矿业公司将供应铸铁，而不是价格昂贵的熟铁。此外，人们开始使用冶金，或在工业环境中对材料的物理特性进行更深入的研究。

大规模生产铁推动了工业革命期间甚至今天的其他发明的机械化。没有了钢铁工业的帮助铁路在美国，机车运输在当时可能是太困难或太昂贵了。

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