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在历史上，机器曾经一度冲击过人类的文化并给它带来了极大的影响。机器对人类文化的这次冲击称为工业革命，当时所涉及的机器都是作为人肌的代替物的。为了研究我们将称之为第二次工业革命的目前危机，让我们讨论一下上次危机的历史，把它作为某种可资借鉴之物，也许是明智的。
第一次工业革命根源于十八世纪知识方面的动荡，当时，牛顿和惠更斯的科学方法已经很发达了，但其应用范围还很难超出天文学领域。不过，在那时候，所有进步的科学家都已经认识到，这些新技术就是其他部门科学将要发生深刻变化的信号。最早受到牛顿精神影响的就是航海术和钟表制造术这两个领域。
航海术是自古以来就有的一种技术，但是，直到十八世纪三十年代止，它始终存在着一个显著的弱点。测定纬度的问题一向是简便易行的，甚至在古希腊时代就有了。这只是一个测定天极高度的问题。把北极星当作实际的天极，就能大致定出这个高度，如果进一步算出北极星视圆周的中心位置，那就能够很精确地走出纬度了。与此相反，测定经度问题一向是比较困难的。由于当时没有大地测量法，这个问题就只能通过地方时与某一标准时（例如格林尼治时间）作比较的方法来解决。为此，航行时就必须携带按照格林尼治时间校准了的时计，或者必须找到太阳以外的某一天体作为时计来代替它。
在航海实践家还没有采用这两种办法的时候，航海术是受到很大限制的。通常，他沿着海岸航行，直到他到达他所要到达的纬度为止。然后他再开辟一条平行于纬线的向东或向西的航线，直到他遇见陆地为止。除了近似地估计航程外，他无法说明他已经沿着航线走了多远，然而，这个问题是极为重要的，因为他不应该不知道海船是否靠向危险的海岸。在接近陆地的时候，船要沿岸航行，直到抵达预定的地方。可以看出，在这些情况下，每次航行都得冒着极大的危险。但虽然如此，它却是许多世纪的航海模式。哥伦布的航线，银舰队的航线以及阿卡普尔科大帆船的航线都是这样地开辟起来的。
这个行动缓慢而又充满危险的航行办法是十八世纪各国的海军部所不能感到满意的。首先，英、法两国的海外利益，和西班牙的海外利益不同，它们都分布在高纬度地区，对此，显而易见，大圈直航要比起沿纬度作东西航优越。其次，这两个北方强国存在着争夺海上霸权的激烈竞争，因而航海术的优势具有严重的意义。这就无怪乎两国政府都用巨金悬赏的办法来征求测定经度的准确方法了。
举夺这些奖金的历史是复杂的，没有什么教益的。不少有才能的人被剥夺了应得的胜利，弄得顾家荡产。最后，两国都把奖金奖给两种完圣不同的成就。一是准确的航海时计的设计，这是一种造得很好、走得很准的时钟，能在船只遭到不断的剧烈震动的航行中准确地报告时间，误差不过几秒。另一是关于月球运动的精密数表的编造，这使得航海家能够把它当作时钟，以之核对太阳的视动。这两种方法一直支配着整个的航海学，直到最近发明了无线电技术和雷达技术的时候为止。
因此，在工业革命中，工匠的先锋队包含着两类人物，一是钟表工，他们用牛顿的新数学设计出钟摆和摆轮，另一是制造光学仪器的工匠，他们造出六分仪和望远镜来。这两个行业有很多共同点。他们都要制造出准确的圆和准确的直线，并把它们分度或分吋。他们的工具是镟床和分度机。这些做精密工作的机械工具便是我们现在机械制造工业的先驱。
值得回想的是：每种工具都有自己的家谱，它是制造它的那些工具的后裔。通过一根十分清楚的由中介工具组成的历史链条，十八世纪钟表工匠的镟床才产生了今天的巨大的回转镟床。也许，这根链条可以缩短，省略掉某些不必要的阶段，但它一定得有一个最小的长度。在制造一部巨大的回转镟床时，显然我们不能用人手来浇铸金属，用人手把铸件放到机器上加工，更不用说用人手作为对它们进行机械加工时所需的动力了。这些工作都必须通过机器来做，而这些机器又得从其他机器造出来。只有通过这许多阶段，人们才能回溯到十八世纪的原始的手摇或脚踏的镟床。
因此，那些要去做出新发明的人，如果他们不是钟表工，那就是科学仪器的制造工，或者是请这些行业的工匠来帮助他的人，这事十分自然。举例说，瓦特就是一位科学仪器制造工。但即使是一个象瓦特这样的人，在他能够把钟表制造技术的精密性应用到更大一些的事业上面之前，他也不能不等待时机成熟。为了证明这一点，我们一定记得，如我前面讲过的，瓦特认为一个活塞之适合于某一汽缸的标准就是要看二者之间能否刚好塞进一个薄薄的六辩土铜币。
因此，我们一定得把航海术及其所需的仪器看作全面工业革命发生之前的工业革命的导火线。全面的工业革命是从蒸汽机发明的时候开始的。蒸汽机的第一个形式是简陋而不经济的纽可门机，供矿井抽水之用。十八世纪中叶，有人企图用蒸汽机来产生动力，但是失败了，他们的办法是用蒸汽机把水汲到位在高处的蓄水池里，然后利用水的下降来推动水轮。在人们采用了完善的瓦特机之后，这种笨拙的装置就废弃不用了，而瓦特机一下子就被工厂用于种种目的，就象它们之用于矿井的抽水一样。十八世纪末，工业中已经普遍采用了蒸汽机，江河上的汽船和陆地上的蒸气牵引机车的出现也是指日可待的事情了。
首先采用蒸汽机的地方就是用它来代替人力或畜力劳动形式最为残酷的地方：把水抽出矿井。在最好的情况下，这项工作是由牲畜来做的，即用马来推动简陋的机器。在最坏的情况下，例如新西班牙的银矿，这项工作是靠奴隶劳动来完成。只要矿井不倒塌，这项工作就没完没了，而且中间不能停顿下来。现在利用蒸汽机来代替这种奴隶劳动当然应该看作人道主义的一大进步。
但是，奴隶不单是做着矿井抽水的工作的。他们还要牵引满载货物的船只逆流而上。蒸汽机的第二个伟大胜利就是汽船的发明，特别是内河汽船的发明。至于在海上，蒸汽机有多年时间都只作为海船风帆的附加物，其价值颇为可疑；然而，正是由于密士失比河上的运输利用了蒸汽机，这才开拓了美国的腹地。和汽船一样，作为拖运笨重货物的工具，蒸汽机车也开始出现在今天正在淘汰这种工具的地方了。
工业革命出现的第二个地方就是纺织工业，这个领域之发生革命也许地繁重的矿工劳动晚一些，但与运输业的革命是同时进行的。那时候的纺织工业已经毛病百出了。即使是在发明机械纺锤和机械织机之前，纺织工人的工作条件就已经有很多地方需要改进了。他们所能完成的产量大大落后于当时的需求。因此，本来很难设想机械化会使纺织工人的劳动条件变得更坏，然而机械化的的确确使他们的劳动条件变得更坏了。
纺织机器发展的开端可以回溯到蒸气机出现的时代。从手工操作的针织架从伊丽莎白女皇的时代起就已经有了。为了给手织机提经线，纺机第一次变成必要的东西。直到十九世纪初叶，纺织工业才实现了全盘机械化，包括纺和织两个方面。最初的纺织机是用手工操作的，但很快就用上了马力和水力。和纽可门机不同，促使瓦特机发展起来的部分原因就是想给纺织工业提供使机器得以转动的动力的。
纺织工业几乎为工业机械化的全部过程提供了一个模型。在社会方面，纺织工业的机械化使工人开始了从家里转到厂里并从乡村转到城市的过渡。当时对童工和女工的劳动剥削，其剥削形式如此之残酷，假如我们忘记了南非的钻石矿，也不了解中国和印度的新工业化以及几乎是每个国家中的种植园的劳工的一般处境的话，那是我们今天所无法想象的。这种情况的发生主要是由于下述事实所致：新技术给人带来了新责任，然而当时又没有法令规章对之进行监督。但是，其中有一项情况，其技术意义更大于道德意义。关于这一点，我指的是，工业革命初期的许多灾难性的后果和形势并不都是由于当时有关人们缺乏道德感或从事不法行为所致，而是来自若干技术方面的特征，这些特征是工业化初期手段中所避免不了的，它们是在技术发展的以后历史中才或多或少地消失掉。决定工业革命初期的技术发展方向的这些特征就存在于早期蒸气动力及其输送方法的本质之中。用现代标准看，蒸气机所用的燃料是非常不经济的，但如果考虑到当时还没有更新型的蒸气机同它们竞争这个事实的话，这个问题就不是那么重要了。但是，就以这种蒸气机而言，大规模使用也要比小规模使用经济得多。和原动机作比较，纺织机器（不论是织布机或纺纱机）都是轻型的机器，消耗动力不多。因此，为了经济的目的，就有必要把这些机器集中在一个大工厂里，用一部蒸气机来带动许多织布机和纺锤。
那时候，输送动力的唯一有效工具就是机械工具。其中最早使用的一种工具就是附有联动皮带和滑轮的传送轴系统。甚至在我童年这样晚近的时候，工厂的典型面貌还是一个大棚子的模样，有长长的传送轴吊在横梁上，用皮带把滑轮和各台机器联接起来。这类工厂现在还有，虽然在很多场合下它们已经被现代化的企业所取代了，在后一种的企业里，机器是各别地用电力来驱动的。
事实上，第二种图景在目前是典型的。机工行业已经完全改头换面了。这是一个重要的事实，它关系到了整个发明史。正是这些机工和机器时代的其他新行业