胡翌霖 | 工業革命的經濟背景

▲圖片來源：視覺

2016年3月13日2016年3月13本文日

作者 胡翌霖 (清華大學助理教授)

責編 許嘉芩 劉愈

◆ ◆ ◆ ◆ ◆

在18世紀，理論科學、實驗科學和工業技術這三方面的發展還是相對獨立的，理論科學並沒有直接推動工業革命的發生，甚至理論與實驗之間也是脫節的。

到了19世紀，理論、實驗、工業才真正匯合到一起，互為基礎，互相促進，人類正式進入一個科學爆炸的時代。

這裡從幾個案例出發，展示一下19世紀科學的一般特點，重點是電磁學和進化論，電磁學標誌著理論與實驗的綜合，也標誌著科學與工業的結盟；而進化論則標誌著科學與神學的決裂。

不過我們還是先來補充講一講工業革命，先講一講與理論科學匯合之前的技術傳統。

如果說18世紀的技術革新還不是由理論科學推動的，那麼它又是誰推動的呢？簡單來說，主要就是社會需求。城市化和資本主義的興起為工業革命奠定了基礎，工業革命又反過來促進了城市化與資本主義，工業與資本之間進入正反饋的循環，最終一發而不可收。

15、16世紀，隨著新航路的開闢和新大陸的發現，對外貿易的需求日益增長，在英國，羊毛織物就是一個重要的出口商品。對羊毛的需求導致對牧場的需求，於是就促進了所謂的「圈地運動」，貴族與資本家用各種巧取豪奪的手段圈佔農民的土地，建立牧場馴養綿羊，導致大量農民失去土地，被迫背井離鄉，這就是後來莫爾在《烏托邦》中痛斥的所謂「羊吃人」。

1502年的世界地圖，標識了美洲的發現和新航路的開闢

在16-19世紀盛行的「三角貿易」示意：歐洲人首先帶上本國的商品，到非洲換取黑奴，再到美洲換取煙草和礦產等，最後返回歐洲。紡織品是英國的主要出口商品之一。

與此同時，英國的農業技術也有所革新，機械播種機的應用和四田輪作制等農業變革加強了農業生產。

最終的結果是農業人口日益減少，大量的失去土地的農民不得不變成「進城務工人員」，促進了城市人口的增加和工場手工業的發展，這也進一步促進了資本主義的發展。

隨著城市人口的增長，人們的需求也日益增長了，其中有一個重要的需求越來越難以得到滿足，那就是木材。英國的木材資源向來就不怎麼豐富，在18世紀變得尤為緊缺。

那麼什麼事情需要木材呢？什麼都需要。因為木材及木炭是當時最基本的燃料了，包括烤麵包、釀酒、玻璃製造等等，各種商品的生產都需要它。

儘管當時人們早就知道利用煤礦了，但煤在大多數情境下是無法替代木炭的，因為煤燃燒時會產生大量有害的雜質，會對產品造成污染。比如我們說「果木烤鴨」很好吃，但「焦煤烤鴨」恐怕就不能吃了。

▲在材料與燃燒物無法完全隔離的情況下，煤無法代替木炭

而在大多數產業里，當時還無法做到產品和燃燒物完全隔離的生產方式，這也包括煉鐵工業。早期的煉鐵工業普遍是把原料與燃料混合在一起加熱的，這樣才能達到足夠的溫度，因此用煤做燃料的話就會導致產出的鋼鐵雜質過多。

在歐洲（在則早得多），英國人率先在煉鐵工業中用煤礦取代了木材，1709年達比首創用焦炭代替木炭煉鐵，焦炭煉鐵的技術到18世紀中葉普及，從此對煤礦的需求大大增加了。

▲18世紀的高爐（鼓風爐）示意：把鐵礦石和焦炭等從頂部放入，在底部鼓風，冶鍊過程中焦炭和礦石在爐內會交替分層。

本文摘自《過時的智慧——科學通史十五講》，上海教育出版社，2016年7月出版。

▲《過時的智慧——科學通史十五講》

延伸閱讀