蒸汽机在18世纪80年代用于棉纺厂,之后经过一个世纪,这种机器才完善起来。还在17世纪,对蒸汽压力的科学上和技术上的试验已非常普通。而发明蒸汽机的经济动力,则是欧洲原始林木逐渐减少。到1700年左右,英国林木已经严重不足,以致要获得炼铁用的木炭变得更加困难了,冶炼厂对煤的需求日益增长起来。直到有人发明了较好的抽水方法,那些开采较深的煤井才不会发生塌陷。大约在1702年,托马斯·纽科曼造出了最早的有经济价值的蒸汽发动机,它很快就被广泛地用到煤井去发动水泵。这种蒸汽机消耗燃料很多(与所提供的功率成正比),通常只限于煤矿区使用。1763年,詹姆斯·瓦特(原是格拉斯哥大学的一名技师)着手改进纽科曼的发动机。他与马修·博尔顿合伙经营一间商行。博尔顿原是玩具、纽扣和鞋扣的制造商,他提供资金,使瓦特得以进行相当昂贵的试验,购买手工制作的设备,以及逐步完善设想。到18世纪80年代,博尔顿和瓦特合办的商行获得了显著的成功。他们制造的蒸汽机不仅供英国本国使用,还能提供出口。
最初,在进一步完善炼铁术而得到较精密的铁制品以前,这些发动机极为笨重,以至于只能作为固定式发动机使用,如在阿克赖特和其他人的新纺织厂里使用的那样。1800年以后不久,蒸汽机便成功地用于推进内河航船。1807年,在哈德逊河航运中,罗伯特·富尔顿使用了一部进口的博尔顿和瓦特制造的蒸汽机,很是令人注目。与此同时,将蒸汽动力用于陆上运输的实验也开始了。正如在一个世纪以前,纽科曼的发动机被实际应用于英国煤矿区一样;如今,也在煤矿区,瓦特的发动机第一次变成了火车头。早在1800年前,矿山已经使用“铁路”,由马拉动带有凸缘轮子的货车,将煤运到运河或者海边。19世纪20年代,蒸汽机被成功地安置在运行的车辆上。第一个令人满意的火车头是乔治·斯蒂芬森的“火箭号”。1829年,这种机车在新建成的利物浦至曼彻斯特的铁路上行驶,不仅达到令人印象深刻的时速16英里,而且还进行了其他更重要又安全的试验。到19世纪40年代,无论欧洲或者美国都大力建设铁路。
英国工业革命在其早期阶段(直到1830年或1840年),主要是在纺织业部门进行,同时在铁和煤的开采方面也有了发展。早期的工厂基本上是纺织厂,主要是棉纺厂。因为棉纺业对欧洲来说,完全是一个新兴的工业部门,较容易实现机械化。在历史很久的毛织业部门,雇主和工人双方对于抛弃原来惯常的生产方法都犹豫不决,因而实现机械化比较缓慢。我们不应该夸大变革的突然性。经常有人说,工业革命根本不是一次革命,因为直到19世纪30年代,英国劳动人民中也只有一小部分受雇于工厂。但是就在当时,工厂和工厂制度已被视为刚出现的生产方式,它们势必会成长和发展起来,并且标识着不可阻挡的进步潮流。
英国工业主义的一些社会后果
在反对拿破仑的战争中,英国尽管基本上没有受到损失,而且实际上增强了力量,但已经不再是昔日“美好的英国”了。这个岛国变得有人满之患,较狭小的爱尔兰岛也是一样。1750—1850年一个世纪期间,大不列颠和爱尔兰的人口总数增加了两倍,从1750年的1000万人左右增至1850年的3000万人左右。但是,人口增长分布得极不平衡。从前,在英格兰,大多数人居住在南部。而煤、铁与如今出现的蒸汽动力则多分布在中部和北部。这里所有新兴的城市似乎都是突然冒出来的。据统计,1785年,在英格兰和苏格兰,除伦敦以外,5万人以上的城市只有3个;70年以后(相当于一个人一生的时间),这样规模的英国市已经有了31个。