فرادرسهر آنچه باید درباره انقلاب صنعتی بدانید
«انقلاب صنعتی» (Industrial Revolution) منجر به تغییر بنیادین شرایط زندگی در بازه‌ی زمانی اواخر قرن هیجدهم تا اوایل قرن نوزدهم در بریتانیا، ایالات متحده و غرب اروپا گردید. اساس این تغییرات شگرف را جهش فناوری در صنعت می‌دانند.
تحولات عظیمی در این دوره در حوزه‌ی فناوری، تعاملات اجتماعی، پزشکی، اقتصاد، آموزش و فرهنگ روی داد؛ ماشین‌ها شروع به کار به جای نیروی انسانی کردند. منابعی مانند چوب جای خود را به منابع جدید مانند آهن و زغالسنگ دادند. منبع حرکتی جدیدی به جز نیروی آب برای گرداندن تجهیزات دوار دیده به جهان گشود. به طور خلاصه روش‌های جدید منجر به خروج از دوره‌ی کشاورزی و ورود به دوره‌ی سرمایه‌گذاری گشت.
انقلاب صنعتی نقطه‌ی عطفی در زندگی بشریت شد و اهمیتی مانند اختراع کشاورزی یا تأسیس اولین شهرها پیدا کرد تا تمام جوانب زندگی را تغییر دهد. البته مانند تغییرات سیستمی بنیادین دیگر، عوامل مؤثری در این تحول دخیل بوده‌اند که توسعه‌ی صنعت از دیگر عوامل اهمیت بیشتری دارد.
اولین انقلاب صنعتی دست به دست دومین انقلاب صنعتی در سال ۱۸۵۰ داد. در این سال توسعه‌ی اقتصادی با سرعت بیشتری به دلیل توسعه‌ی موتور بخار در کشتی‌ها و لوکوموتیو‌ها شروع به حرکت کرد. در ادامه و در قرن نوزدهم با استفاده از موتور درون‌سوز و تولید برق این شتاب هرچه بیشتر شد.
موج اختراعات صنعتی و به تبع آنها تغییرات اجتماعی در زندگی انسا‌ن‌ها در قرن بیستم نیز ادامه پیدا کرد. این انقلاب البته در کشورهای مختلف از نظر توسعه‌ی صنعتی در مراحل مختلفی قرار دارد.
در حالی که انقلاب صنعتی منجر به افزایش شدید «تولید ناخالص ملی» (gross domestic product) گردید، توزیع ثروت به همین اندازه بین تمام اقشار صورت نگرفت. با این حال این تحولات باعث شد تعداد بسیار بیشتری نسبت به گذشته از سطح زندگی عادی برخوردار گردند.
جوامع مبتنی بر کشاورزی سرعت رشد کمتر و جوامع باثبات‌تری داشتند. اما جامعه‌ی جدید تشکیل‌شده با درصد بالای طبقه‌ی متوسط شهری همیشه آبستن تغییرات سهمگین بوده است.
پیشینه‌ی تاریخی
انقلاب صنعتی اوایل قرن هفدهم در بریتانیا شروع شد. «قانون اتحاد» (The Act of Union) که انگلستان و اسکاتلند را به همدیگر پیوند داد، منجر به فراهم شدن دورهای از صلح داخلی و ایجاد بازاری بدون مانع گشت. بریتانیا در آن زمان از نظام بانکی در حال توسعه، بستر قانونی برای تلفیق شرکت‌ها، نظام قهریه‌ی پشتیبان قانون و یک سیستم حمل‌ونقل رو به رشد بهره‌مند بود.
در انتهای نیمه‌ی دوم قرن هجدهم، فرایند تبدیل اقتصاد مبتنی بر نیروی کار به اقتصادی مبتنی بر صنعت و ماشین‌آلات شروع شد. موتور محرک این تغییر را می‌توان مکانیزه شدن صنعت نساجی، توسعه‌ی فناوری‌های مربوط به صنعت آهن و افزایش بهره‌برداری از زغالسنگ نامید.
کانال‌های تجاری، جاده‌ها و ریل‌های قطار منجر به افزایش حجم تجارت شد. نیروی بخار ظرفیت تولید صنعتی را به شدت افزایش داد. توسعه‌ی ماشین‌ها در دو دهه‌ی ابتدایی قرن نوزدهم، به تولید دستگاههای تولیدی صنعتی سرعت بخشید. این اثرات از اروپای غربی و امریکای شمالی راه خود را به سراسر جهان باز کردند.
فهرستی از اختراعات مهم
شروع انقلاب صنعتی با فهرستی از اختراعات در نیمه‌ی دوم قرن نوزدهم تقویت شد که در زیر به آنها اشاره می‌گردد.
صنایع نساجی
بعد از اختراع دستگاه ریسندگی با کمک قدرت آب توسط «Richard Arkwright» (ریچارد آرکرایت) و پیشرفت فناوری‌های مرتبط، کارخانههای سنگین نساجی راه افتاد.
نیروی بخار
موتور تقویت‌شده‌ی بخار توسط «جیمز وات» (James Watt) در ابتدا برای پمپ کردن پساب معدن‌ها استفاده میشد. اما در ادامه ماشین‌های صنعتی نیز به این فناوری مجهز شدند. این جهش منجر به ایجاد کارخانههای نیمه خودکار با ظرفیت تولید غیرقابل باور در مقابل کارگاه‌های مبتنی بر نیروی کار شد.
صنعت فولاد
بعد از مدت‌ها در صنایع فولاد از «کک» (coke) به جای زغال چوب استفاده شد. کک یک مادهٔ جامد پُر کربن است که بر اثر تقطیر آهسته‌ی زغالسنگ تشکیل می‌گردد. از این ماده با عیار کربن ۸۰ تا ۹۰ به‌عنوان سوخت استفاده و یک جایگزین برای زغالسنگ محسوب می‌شود. استفاده از این روش بازده تولید را به شدت افزایش داد.
این سه مرحله در واقع سه‌پایه‌ی اصلی جهش و موتور محرکه‌ی انقلاب صنعتی محسوب می‌شوند. البته این موضوع اهمیت دیگر اختراعات کوچک اما مهم مخصوصا در حوزه‌ی نساجی را کم‌رنگ نمی‌کند.
در ادامه اختراعاتی مانند «دستگاه ریسندگی» (power loom) و موتور بخار فشار بالا توسط «Richard Trevithick» در جان‌بخشی به انقلاب صنعتی در بریتانیا مهم بودند. موتور بخار این امکان را به سرمایه‌گذاران داد تا کارخانهها را نزدیک به منابع مورد نیاز بنا کنند. تا قبل از آن کارخانه برای استفاده از نیروی آب باید در کنار رودخانه بنا میشد.
این کارخانهها به عنوان الگوهای مدرن سازمان‌دهی نیروی کار شناخته شد. برای مثال به مجتمع‌های بزرگ ریسندگی در کنار یکدیگر در شهر منچستر «Cottonopolis» به معنای «کتان‌شهر» می‌گفتند. خطوط مونتاژ چه در این کارخانهها و چه در صنایع دیگر بهینه شد. این فرایند با دادن یک کار ساده و تکراری به یک کارگر میسر گشت. برای نمونه کارگر اول تنها یک پیچ را می‌بست و قطعه روی نوار نقاله برای کارگر بعدی ارسال میشد تا کار مخصوص به خود را انجام دهد.
انتقال دانش
دانش فناوری‌های جدید با روش‌های مختلفی به کارخانههای مختلف وارد شد. کارگر آموزش‌دیده در یک صنعت به دلیل دریافت پیشنهاد دستمزد بالاتر به کارخانه‌ی دیگری می‌رفت. در ادامه تور‌های آموزشی یا مطالعاتی مرسوم شد. در طول انقلاب صنعتی و حتی یک قرن قبل از آن، تمام کشورهای اروپایی و آمریکایی در این تورها شرکت می‌کردند.
در کشورهایی مانند سوئد و فرانسه افرادی مخصوص این کار تربیت می‌شدند. در کشورهایی مانند بریتانیا و امریکا بخش خصوصی جهت تقویت خط تولید به این کار دست می‌زدند. دست‌نوشته‌هایی از خاطرات چنین تورهایی به منبع بزرگی از دانش تبدیل شده است.
یکی دیگر از روش‌های نشر دانش و فناوری شبکهای غیررسمی از جلسات فلسفی مانند «Lunar Society of Birmingham» بود. در این جلسات اعضا در مورد «فلسفه‌ی طبیعی» (natural philosophy) مانند دانش و کاربرد آن در صنایع صحبت می‌کردند.
دیگر گروه‌های این‌چنینی نیز هزاران جلد کتاب در مورد انتقال دانش و پیشرفت چاپ کردند. برای نمونه «Royal Society of Arts» هر ساله تصاویر و توضیحاتی فنی در مورد اختراعات جدید چاپ می‌کرد.
مجلات دیگری نیز در باب تشریح فناوری چاپ میشد. دایرة‌المعارف‌هایی مانند «Harris's Lexicon technicum» و «Dr. Abraham Rees's Cyclopaedia» از این دست بودند. Cyclopaedia با تصاویر زیبا و دقیق اطلاعات کاملی را از وضعیت دانش و فناوری در نیمه‌ی اول انقلاب صنعتی به نمایش می‌گذارد. مجلات دورهای نیز در رابطه با صنایع و فناوری در دهه‌ی آخر قرن نوزدهم رونق پیدا کردند.
توسعه‌ی فناوری در بریتانیا
در این بخش به پایههای اصلی توسعه‌ی فناوری در بریتانیا می‌پردازیم.
صنایع نساجی
در ابتدای قرن هجدهم تولیدات نساجی بر اساس استفاده از پشم و دستگاههای ریسندگی انفرادی بنا شده بود. هر نفر کارگر دستگاهی مخصوص به خود داشت که ریسندگی و دوزندگی را انجام می‌داد.
به جز پشم، از «فلکس یا گیاه کتان» (Flax) و پنبه برای تولید پارچه‌‌‌های ظریف و نرم استفاده میشد. البته به دلیل کم بودن محصولات مرغوب در خروجی نهایی، این روش نیز هزینه بسیاری در پی داشت. در زیر تصویری از فلکس مشاهده میکنید.
استفاده از تجهیزات ریسندگی غیر صنعتی ظرفیت تولید را به شدت پایین نگاه می‌داشت. تا این که با اختراعات جدید، محصولات نساجی به اولین محصول صادراتی از بریتانیا تبدیل گشت. کشور هند نیز به عنوان محلی برای تأمین پنبه انتخاب شد.
متالوژی
مهم‌ترین تحول در صنعت فلزات یا متالوژی تغییر سوخت‌های آلی مانند چوب به سوخت‌های فسیلی مانند زغالسنگ بوده است. البته بیشتر این فرایند به دلیل استفاده «Sir Clement Clerke» و دیگران از سال ۱۶۷۸ به بعد از کوره‌ای به نام «cupolas» از نوع «کوره‌های» (reverberatory furnace) با مصرف زغالسنگ است.
این کورهها با توجه به ایجاد شعله‌هایی حاوی کربن منواکسید، منجر به کاهش میزان اکسیژن در فلز نهایی می‌شدند. همچنین ناخالصی‌هایی مانند گوگرد زغالسنگ به این شیوه به فلز منتقل نمی‌شد. این فناوری از سال ۱۶۷۸ برای سرب و از سال ۱۶۸۷ برای مس مورد استفاده قرار می‌گرفت. در این کورهها تنها گاز حاصل از احتراق با مواد موجود در کوره تماس دارد؛ اما در نمونه‌‌ها قبلی سوخت نیز با فلزات تماس پیدا می‌کرد. در شکل زیر چنین کوره‌ای را مشاهده میکنید.
«Abraham Darby» در ادامه فناوری «کوره بلند» (blast furnaces) را در سال ۱۷۰۹ که با کک کار می‌کرد، معرفی نمود.
این تجهیز کوره‌ای عمودی است که در کارخانههای ذوب فلز برای استخراج فلز، به ویژه آهن، از سنگ معدن استفاده می‌شود. کوره بلند را به عنوان اصیل‌ترین روش جداسازی آهن از سنگ آهن می‌شناسند. به همراه سنگ آهن، کک و آگلومره هم داخل کوره بلند ریخته می‌شود. در کوره بلند سوخت جامد، معمولا کک همراه با جریان دمشی هوا می‌سوزد و کانی‌ها را ذوب می‌کند. در حال حاضر بزرگ‌ترین کوره بلند ایران به حجم ۲۰۰۰ متر مکعب و در ذوب آهن اصفهان احداث شده است.
به هر حال این اختراع تنها برای تولید «چدن» (cast iron) که در محصولاتی مانند کتری و ظروف فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد، مناسب بود. Abraham Darby البته این مزیت را نسبت به رقیبان داشت که ظروف تولیدی او از دیگران سبک‌تر، نازک‌تر و ارزان‌تر تمام میشد.
تا آن زمان از این چدن کمتر برای تولید میل‌گرد استفاده میشد تا این که پسرش «Abraham Darby II» کارخانه‌ی ذوب‌آهن خود را راه انداخت.
از آنجا که هر روز تولید آهن با آمدن فناوری‌های جدید، ارزان‌تر و فراوان‌تر میشد، ساختمان‌های فلزی نیز رونق پیدا کرد. اوج این فرایند را در ساخت پل فلزی در سال ۱۷۷۸ توسط «Abraham Darby III» می‌بینیم.
در سال ۱۷۴۰، با روش ابداعی «Benjamin Huntsman»، فولاد به روشی ارزان تولید گشت. تأمین ارزان چدن و فولاد منجر به تولید مقرون به صرفه‌ی «دیگ‌های بخار» (boilers) و موتور بخار شد. این قدم جان تازه‌ای به صنعت رو به رشد بریتانیا بخشید.
معدن
استخراج زغالسنگ در بریتانیا خیلی زود مخصوصا در «South Wales» شروع شد. قبل از اختراع و تقویت موتور بخار، عمق معدن‌ها به دلیل عدم امکان استخراج مناسب آب‌های زیرزمینی کم بود. بعد از معرفی موتور بخار امکان استخراج آب و افزایش عمق معادن فراهم شد. البته این فرایند قبل از شروع انقلاب صنعتی آغاز شده بود اما با تلاش‌های جیمز وات برای تولید موتور بخار با بازده بالا، سرعت بیشتری به خود گرفت. حالا هزینه‌ی سوخت کاهش پیدا می‌کرد و سود معدنکاری افزایش می‌یافت.
نیروی بخار
توسعه‌ی «موتور بخار درجا» (stationary steam engine) یکی از قدم‌های حیاتی و اولیه انقلاب صنعتی بود. با این حال در اکثر دوره‌ی این تحول، کارخانهها از نیروی آب، باد، انسان و حیواناتی مانند اسب استفاده می‌کردند.
کاربرد صنعتی نیروی بخار با کار «Thomas Savery» در سال ۱۶۹۸ شروع شد. او اولین موتور از این دست را به نام «دوست معدنچی» (Miner's Friend) ساخت و به ثبت رساند. وجه تسمیه این نام استفاده از این موتور برای پمپ آب از معادن بود.
این ماشین از بخار با فشار ۸ -۱۰ اتمسفر - البته بدون پیستون و سیلندر - مستقیما برای فشار به سطح آب در یک سیلندر استفاده می‌کرد. به این شیوه آب از لوله خارج میشد. برای مکیدن آب به درون لوله نیز بخار میعان شده مورد بهره‌برداری قرار می‌گرفت. توان این پمپ در حدود یک «اسب بخار» (horse power) بود.
از این پمپ در تعداد محدودی از معادن استفاده شد. دلیل عدم استفاده این پمپ، خطر انفجار دیگ بخار و محدودیت ارتفاع بالا بردن آب یا «هد» (head) پمپ بود.
اولین مدل موفق را یک موتور اتمسفری با بازده پایین می‌دانند که توسط «توماس نیوکومن» (Thomas Newcomen) در سال ۱۷۱۲ اختراع شد. در موتور او از یک پیستون و سیلندر و بخاری با فشار کمی بالاتر از اتمسفر استفاده میشد. بخار کم‌فشار هنگامی که با عبور آب سرد میعان میشد، یک «خلأ نسبی» (partial vacuum) در سیلندر می‌ساخت. خلأ ایجاد شده پیستون را درون سیلندر می‌مکید. انجام مداوم این عملیات می‌توانست باعث کارکرد یک پمپ شود؛ گرچه این موتور توان به حرکت درآوردن یک چرخ را نداشت.
از این موتورها در مقیاس وسیع برای کشیدن آب معادن در بریتانیا استفاده شد. موتور بالای چاه و پمپ را درون چاه کار می‌گذاشتند و برای انتقال توان از یک میله بلند استفاده میشد. البته چنین تجهیزی نیاز به سرمایه اولیه بالایی برای ساخت داشت اما برای اولین بار می‌توانست توانی معادل ۵ اسب بخار تولید نماید.
این ماشین‌ها به معدنچی‌ها اجازه می‌دادند تا عمق بیشتری به دل زمین نفوذ کنند. با این‌که مصرف سوخت این موتورها بالا بود، اختراع نیوکومن به کار خود تا اوایل قرن نوزدهم ادامه داد. دلیل این موفقیت کم بودن میزان خرابی و راحتی بهره‌برداری از آنها بود.
تا سال ۱۷۲۹ که نیوکومن درگذشت، پای موتورهای او به فرانسه، آلمان، اتریش، مجارستان و سوئد باز شده بود. تعداد ۱۱۰ عدد از این اختراع تا سال ۱۷۳۳ که حق انحصاری ساخت نیوکومن منقضی میشد، ساخته شد. بعد از آن تا سال ۱۸۰۰ توسط شرکت «Rolt and Allen 145» تعداد ۱۴۵۴ موتور دیگر به این شیوه تولید گشت.
اساس کار نیوکومن تا سال ۱۷۶۹ که «جیمز وات» (James Watt) موتور بخاری را با نام خود ساخت، دست‌نخورده باقی ماند. موتور وات به میزان ۷۵ درصد در مصرف زغالسنگ نسبت به نوع قبلی خود صرفه‌جویی داشت. وات موتور بخار خود را توسعه داد تا به فناوری حرکت گردان یا چرخشی مناسب برای استفاده در کارخانهها تبدیل گردد. این فناوری به صنعت اجازه داد تا جایی غیر از کنار رودخانه‌ها بنا شوند و سرعت انقلاب صنعتی را افزایش داد.
این موتورهای از نظر اقتصادی به شکل چشم‌گیری موفق بودند. تا سال ۱۸۰۰، کارخانه‌ی «Boulton & Watt» تعداد ۴۹۶ موتور تولید کرد که از این تعداد، ۱۶۴ عدد در پمپ، ۲۴ عدد در کوره‌بلند‌ها و ۳۰۸ عدد در کارخانههای ریسندگی مورد استفاده قرار گرفت. اکثر این موتورها توانی بین ۵ - ۱۰ اسب بخار تولید می‌کردند.
توسعه‌ی «ابزارهای ماشینکاری» (machine tools) مانند «دستگاه تراش» (lathe)، سرعت بیشتری به پیشرفت موتورهای بخار و دیگر قطعات صنعتی بخشید.
حدود سال ۱۸۰۰، «ریچارد تریویتیک» (Richard Trevithick) موتورهایی با فشار بخار بالا طراحی کرد. این اختراع از نمونه‌های قبلی بسیار قدرتمندتر بود؛ به همین دلیل امکان داشت تا با طراحی در اندازه‌ای کوچک، در کاربردهای حوزه‌ی حمل‌ونقل مورد استفاده قرار گیرد. پیشرفت‌های پی‌درپی باعث شد تا این فناوری به تدریج کوچک‌تر، سریع‌تر و قوی‌تر شود.
موتور بخار به عنوان مهم‌ترین منبع توان تا قرن بیستم شناخته میشد؛ تا جایی که با طراحی موتور الکتریکی و موتور درون‌سوز، در بخش موتورهای رفت‌وبرگشتی قافیه را به رقیبان خود باخت. با این وجود هنوز توربین بخار سرآمد فناوری‌های مورد استفاده در تولید برق است.
مواد شیمیایی
تولید مواد شیمیایی در مقیاس صنعتی یکی دیگر از پایههای مهم انقلاب صنعتی به شمار می‌رود. اولین ماده‌ی شیمیایی تولید شده در مقیاس بزرگ «اسید سولفوریک» (sulphuric acid) بود. این اسید در فرایندی با نام «فرایند محفظه‌ی سربی» (lead chamber process) توسط «John Roebuck» - اولین شریک جیمز وات - در سال ۱۷۴۶ تولید شد. مقیاس تولید با تغییر رآکتورهای گران شیشه‌ای با ظروف سربی به شدت بالا رفت.
بعد از تولید اسید در مقیاس بالا، نیاز به تولید یک ماده شیمیایی با خاصیت بازی احساس شد. در سال ۱۷۹۱، «Nicolas Leblanc» روشی برای تولید «سدیم کربنات» (sodium carbonate) یا «سودا اش» معرفی کرد. البته فرایند پیشنهادی در هر مرحله میزان زیادی پس‌ماند آلوده تولید می‌نمود.
فرایند با واکنش بین سولفوریک اسید و سدیم کلرید یا نمک خوراکی و تولید سدیم سولفات و هیدروکلریک اسید - یکی از پس‌ماند‌های آلوده - شروع میشد. در مرحله‌ی بعدی سدیم سولفات را با سنگ آهک (سدیم کربنات) و زغالسنگ گرم می‌کردند تا ترکیبی شامل سدیم کربنات و کلسیم سولفید تولید شود. در این مرحله آب اضافه میشد تا سدیم کربنات را با حل کردن در خود، از کلسیم سولفید - پس‌ماند دیگر - جدا کند.
گرچه این فرایند در آن وهله بسیار آلوده بود، سود سرشاری نسبت به روش‌های قدیمی داشت. قبل از این روش با سوزاندن درختانی مانند «باری‌ها» (barilla) یا «کتانجک» (kelp) این ماده را به دست می‌آوردند.
تولید کلسیم هیپوکلریت به عنوان یکی از «پودرهای سفید کننده» (bleaching powder) توسط شیمیدان اسکاتلندی «Charles Tennant» در سال ۱۸۰۰ بر اساس کارهای علمی شیمیدان فرانسوی «Charles Tennant» جهشی عظیم در صنعت نساجی پدید آورد. در روش‌های قدیمی پارچه را بعد از آغشته کردن در محلول بازی یا شیر ترش، روزها یا ماه‌ها در معرض خورشید قرار می‌دادند تا سفید شود. کارخانه‌ی Tennant به بزرگ‌ترین کارخانه‌ی تولید مواد شیمیایی تبدیل شد.
در سال ۱۸۲۴، «Joseph Aspdin»، بنا و در ادامه ساختمان‌ساز بریتانیایی اختراع روش تولید سیمان را به نام خود ثبت کرد. اختراعی که صنعت ساختمان را دگرگون نمود. فرایند با «سینترینگ یا تف‌جوشی» (sintering) مخلوطی از خاک رس و سنگ آهک در دمایی حدود ۱۴۰۰ درجه شروع می‌شود. هنگامی که ذرات پودر متراکم شده تا دماهای بیش از نصف دمای ذوب مطلق گرم شوند، به یکدیگر خواهند چسبید. این پدیده تف جوشی نامیده می‌شود. در ادامه این مخلوط را به پودر تبدیل می‌کنند. در مرحله‌ی آخر سیمان با شن، سنگ و آب مخلوط می‌شود تا «بتن» (concrete) تولید گردد.
ابزار ماشینکاری
پای انقلاب صنعتی بدون توسعه‌ی چنین ابزارهایی لنگ می‌زد؛ چرا که این‌ها منجر به تولید ماشین‌های صنعتی می‌شدند. توسعه‌ی ابزارهای ماشینکاری به قرن هجدهم و سازندگان ساعت‌های دقیق یا دانشمندانی بر می‌گردد که سعی داشتند با تولید تجهیزات کوچک، مکانیسم‌های شیمیایی را بررسی کنند. کارخانه‌داران صنعت نساجی اولین قدم را در استفاده از چنین ابزارهایی برداشتند.
یکی از نمونه‌های مناسب برای نحوه‌ی تحول صنعت با ابزارهای ماشینکاری در سال ۱۸۳۰ در شهر بیرمنگام انگلستان به وقوع پیوست. ماشین اختراع شده توسط «William Joseph Gillott» به همراه «William Mitchell» و «James Stephen» توانست به شیوه‌ای ارزان و کارآمد نوک خودنویس تولید کند. قبل از آن این کار بسیار گران و سخت بود.
در ابتدا ماشین‌ها توسط نجاران و آهنگران ساخته میشد. همچنین به دلیل سختی کار با آهن و نبود ابزارهای ماشینکاری، استفاده از فلزات اصلا رایج نبود. مشکلات قالب‌های چوبی از جمله تغییر شکل با دما و رطوبت نیز مانع از استفاده کارآمد و طولانی می‌گشت. با رشد انقلاب صنعتی ماشین‌ها با قالب‌های فلزی کم‌کم جای خود را پیدا کردند. با این حال نیاز به ابزارهای ماشینکاری برای ساخت اقتصادی این قطعات احساس میشد. قبل از توسعه‌ی این ابزارها از چکش، اره آهن‌بر، قلم و .. استفاده می‌کردند. گرچه امکان تولید قطعات کوچک با این ابزارها وجود داشت اما تولید ماشین‌های بزرگ بسیار سخت و گران تمام میشد.
تجهیزات سوراخ‌کاری، فرزکاری و صفحه‌ی تراش از اولین ابزارهای مورد نیاز در اوایل قرن نوزدهم بودند که مورد استفاده قرار گرفتند. تولیدات نظامی مثل همیشه نقش مؤثری در توسعه‌ی این ابزارها داشتند.
لامپ‌های گازی
یکی دیگر از قدم‌های مهم اختراع «لامپ‌های گازسوز یا گازی» (gas lighting) بود. با این‌که در قسمت‌های دیگر جهان کارهای مشابهی انجام میشد، معرفی این فناوری در مقیاس بالا را کار «William Murdoch»، یکی از کارمندان شرکت «Boulton and Watt» - از پیش‌گامان تولید موتور بخار - می‌دانند.
این فرایند با «گازی‌سازی» (gasification) زغالسنگ در کوره شروع می‌گردد. سپس گاز تولید شده باید خالص شود؛ به این معنی که گوگرد، آمونیوم و هیدروکربن‌های سنگین آن جدا گردد. قدم بعدی توزیع گاز بین مصرف‌کنندگان شهری یا صنعتی است.
اولین پالایشگاه‌های گاز به این شکل بین سالهای ۱۸۱۲ تا ۱۸۲۰ در لندن تأسیس شد. این پالایشگاه‌ها به سرعت به مهم‌ترین مصرف کننده‌ی زغالسنگ در بریتانیا تبدیل شدند. لامپ‌های گازی تأثیر شگرفی بر رفتار اجتماعی و تحولات صنعتی داشتند؛ چراکه بعد از این کارگاه‌ها، معادن و نشست‌های اجتماعی می‌توانست تا پاسی از شب یا به شکل شبانه‌روز برقرار باشد. زندگی شهری به شکل نوینی تغییر یافت و خیابان‌های شهر به شکل بی‌سابقه‌ای روشن شد.
حمل‌ونقل در بریتانیا
در ابتدای انقلاب صنعتی، حمل‌ونقل در رودخانه‌ها یا جاده‌ها انجام میشد؛ بارهای سنگین نیز توسط لنج یا کشتی‌های ساحلی صورت می‌گرفت. از مسیر‌های ریلی برای انتقال زغالسنگ به رودخانه و در ادامه انتقال به محل مورد نظر استفاده میشد و هنوز کانال‌ها احداث نشده بود. از حیوانات برای انتقال بار روی زمین استفاده می‌کردند.
در طول تحولات شگرف صنعتی، حمل‌ونقل بریتانیا نیز دستخوش تغییر شد؛ شبکهای از شاه‌راه‌ها، یک کانال، شبکهای آبی و یک شبکه‌ی ریلی شکل گرفت. خوراک کارخانهها و محصولات نهایی حالا ارزان‌تر از همیشه جابه‌جا میشد. حمل‌ونقل سریع همچنین منجر به تبادل سریع ایده‌ها و اندیشه‌ها شد.
انقلاب صنعتی در کشورهای دیگر
تحولات چشم‌گیر صنعتی با فاصله‌ی زمانی یا به شکل‌های دیگر در کشورهایی مانند ایالات متحده و ژاپن صورت گرفت. در این قسمت مختصری در این باره می‌خوانید.
ایالات متحده
ایالات متحده مانند بریتانیا در ابتدا از توان آب جاری در رودخانه‌ها برای چرخاندن چرخ صنعت بهره می‌برد؛ به همین دلیل صنعت تنها محدود به شمال کشور - جایی که رودخانه‌های روان زیادی داشت - بود. با این حال مواد خامی مانند پشم از جنوب ایالات متحده به شمال وارد میشد. بعد از «جنگ داخلی امریکا» (American Civil War) بود که توان بخار جای آب را گرفت و پای صنعت به تمام کشور رسید.
«ساموئل اسلاتر» (American Civil War) را به عنوان پدر صنعت پنبه می‌شناسند. او بعد از این که در جوانی به عنوان یک کارورز در انگلستان فنون نساجی را فراگرفت، با نادیده گرفتن قانون منع مهاجرت کارگر ماهر، در سال ۱۷۸۹ به نیویورک سفر کرد. اسلاتر چنان پیشرفت کرد که در سال ۱۷۹۳ صاحب ۱۳ کارخانه‌ی نساجی صنعتی بود.
ژاپن
در سال ۱۸۷۱ گروهی از سیاستمداران ژاپنی در ماموریتی معروف به «Iwakura Mission» به اروپا و ایالات متحده سفر کردند تا راه و رسم صنعت را بیاموزند. نتیجه این سفر اتخاذ تدابیری در راستای توسعه‌ی صنعتی بود تا ژاپن از دیگر کشورها عقب نیفتد. «بانک ژاپن» که در سال ۱۸۷۷ تاسیس شد، با استفاده از مبالغ مالیات توانست تاسیس کارخانههای نساجی و فولاد را تأمین اعتبار نماید. در همین راستا آموزش تقویت شد و دانش‌آموزان برای تحصیل به غرب فرستاده شدند.
انقلاب صنعتی دوم
نیاز روزافزون به خطوط راه‌آهن منجر به توسعه‌ی روش‌های ارزان تولید انبوه فولاد گشت. تولید انبوه فولاد را به عنوان اولین نشانه‌های ظهور انقلاب صنعتی دوم از ابتدای سال ۱۸۵۰ میلادی می‌شناسند. این انقلاب به آرامی با تولد صنایع شیمیایی، پالایش نفت و توزیع سوخت‌های فسیلی، صنایع الکترونیک رشد کرد. در قرن بیستم انقلاب دوم با توسعه‌ی صنعت خودرو گسترش یافت و در همین سال‌ها پرچم فناوری از بریتانیا به ایالات متحده و آلمان کوچ کرد.
معرفی فناوری نیروگاه‌های برق‌آبی صنعت مرده‌ی - به دلیل عدم برخورداری از معادن زغالسنگ - شمال ایتالیا را از سال ۱۸۹۰ احیا کرد. دسترسی روزافزون به منابع نفتی اهمیت وجود زغالسنگ را کاست و منجر به افزایش سرعت صنعتی شدن گشت.
انقلابی در زندگی انسانی
اثرات کوتاه‌مدت انقلاب صنعتی بسیار شدید بود. برای نمونه شالوده‌ی خانواده‌هایی که پیش از این با کشاورزی امرار معاش می‌کردند و هر عضو نقشی از پیش تعیین شده داشت، از هم پاشید. حال همه‌ی اعضای خانواده از مرد و زن و کودک باید ساعت‌های زیادی را در کارخانههای می‌گذراندند تا بتوانند امرار معاش کنند. این شیوه‌ی هولناک زندگی کارگران را بر آن داشت تا با تشکیل اتحادیه‌‌های کارگری در حد توان از به بردگی کشیدن خود توسط صاحبان صنایع جلوگیری کنند.
با ایجاد قوانین، دستگاههای نظارتی و آئین‌نامه‌های مرتبط، نیروهای کار که تا پیش از این برده بودند، طبقه‌ای متوسط در جامعه تشکیل دادند که در میان آنها مدیران، کارآفرینان خصوصی یا کارمندان دولت دیده میشد.
در کنار بهتر شدن سطح زندگی به شکلی چشم‌گیر، محیط زیست نیز تا حد زیادی تخریب شد و از بین رفت. شاید پرداختن به اثرات محیط زیستی انقلاب صنعتی نیاز به نوشته‌ای دیگر داشته باشد. کمی دیر اما دولت‌مردان، سرمایه‌گذاران، دانشمندان و ... هم‌اکنون پروژه‌های صنعتی را در چارچوب «توسعه‌ی پایدار» (sustainable development) دنبال می‌کنند تا در کنار توسعه، محیط زیست را نیز حفظ کنند.
اگر به یادگیری بیشتر در این زمینه علاقه‌مند هستید، پیشنهاد می‌کنیم به لینک‌های زیر سر بزنید.
- مجموعه آموزش‌های مهندسی مکانیک
- مجموعه آموزش‌های مهندسی شیمی
- آموزش مقدمه‌ای بر زیست سوخت‌‌ها
- کارل فردریش بنز: داستان موفقیت یک مهندس
- باران اسیدی چیست و چگونه محیط زیست را ویران می‌کند؟
- موتورهای درون‌سوز و هر آنچه باید درباره آنها
^^
واقعا بسیار آموزنده و کارگشا بود. کاش هر ایرانیِ علاقمند به پیشرفتِ ایران لااقل برای یافتنِ یک ذهنیتِ مناسب برای ابتدای کار این مقاله رو مطالعه کنه. در ضمن چقدر خوب میشد اگر شیوه کارکردنِ دستگاههای بخارِ اولیه رو در مکانهائی مخصوص به علاقمندان به رشته های مکانیک و صنعت و حتی نساجی و دیگر رشته های مرتبط نشان می دادند. کاری که اروپائیان طبقِ نوشته های مندرج در مقاله در خلالِ سالهای ۱۸۰۰تا۱۹۰۰ و حتی همین الان انجام داده و می دهند. به امید روزی که کشورِ ما از هر نظر به مانند این کشورهای صنعتی؛ رشد و پیشرفت کند.