什麼是工業革命
工業革命，又稱產業革命或技術革命，指資本主義工業化的早期歷程，即資本主義生產完成了從工廠手工業向機器大工業過渡的階段。是以機器生產逐步取代手工勞動，以大規模工廠化生產取代個體工場手工生產的一場生產與科技革命。
17、18世紀，英法等國資產階級革命的勝利，為生產力的發展掃清了道路，資本主義工場手工業的發展和科學技術的發明，為向機器大工業過渡準備了條件。隨著市場的擴大，以手工技術為基礎的工場手工業不能滿足市場的需要，資產階級為追求利潤，廣泛採用新技術。工業革命18世紀60年代開始於英國，首先從棉紡織業開始，80年代因蒸汽機的發明和使用得到了進一步發展。繼英國之後，法、美等國也在19世紀中期完成工業革命。它極大地促進了社會生產力的發展，鞏固了新興的資本主義制度，引起了社會結構和東西方關係的變化，對世界歷史進程產生了重大影響。後來也有一些學者提出「多次工業革命」說，例如，19世紀後期的第二次工業革命，20世紀後半期的第三次工業革命。
工業革命是資本主義發展史上的一個重要階段，它實現了從傳統農業社會轉向現代工業社會的重要變革。工業革命是生產技術的變革，同時也是一場深刻的社會關係的變革。從生產技術方面來說，它使機器代替了手工勞動、工廠代替了手工工場。從社會關係說，它使社會明顯地分裂為兩大對立的階級──工業資產階級和工業無產階級。
工業革命也拉大了東西方社會進步的距離，完成了工業革命的西方國家，打開了亞、非、拉落後國家的大門，把個世界納入了資本主義的商品經濟體系。
新的紡織機器
18世紀中葉，英國戰勝了西班牙、荷蘭和法國，成為了新的海上霸主，取得了大量的殖民地。這也就為英國的資本主義發展提供了無數廉價的工業原料和廣闊的工業品銷售市場。
由於國內外市場的迅速擴大，對工業品的需求大大超過了手工工場所能生產產品的數量。因此，資本家們迫切需要生產技術變革。
棉紡織業率先變革。因為在英國佔領印度之後，大量的印度廉價棉布被販賣到英國。英國的紡織工場主們為了生存，就不得不想辦法改進生產技術，降低生產成本。
這些有利條件使得棉紡織業中出現了一系列技術創新及新的紡織機器的發明。1733年機械工約翰·凱伊發明飛梭。從前織工用手來回擲梭子，勞動強度大，效率低，而且因手臂長度有限布面不能太寬。飛梭實際上是安裝在滑槽裡帶有小輪的梭子，滑槽兩端裝上彈簧，使梭子可以極快地來回穿行，布面也可以大大加寬。
之後的一些新發明，如理查德?阿克賴特的水力紡紗機（1796年）、詹姆斯·哈格裡夫斯的多軸紡紗機（1770年）和塞繆爾·克朗普頓的走錠紡紗機（1779年）是十分出色的。水力紡紗機能在皮輥之間紡出又細又結實的紗；多軸紡紗機能同時紡８根紗線，後來是16根紗線，最後為100多根紗線；走錠紡紗機也稱為「騾機」，因為它結合了水力紡紗機和多軸紡紗機的優點。所有這些新紡紗機很快就在生產出比織布工所能處理的多得多的紗線。
後來，一位名叫埃德蒙·卡特賴特的機械師在水力紡紗機和騾機的啟發下，於1785年發明了一種由馬驅動的動力織機（1789年以後改由蒸汽驅動）。雖然這種新發明物製作粗陋，在商業上無利可圖。但是，經過20年的改進之後，其最嚴重的缺點得到了糾正。到19世紀20年代，這種動力織機在棉紡織工業中基本上已取代了手織織布工。
詹姆斯·瓦特和蒸汽機
詹姆斯·瓦特（1736年∼1819年）是英國著名的發明家，是工業革命時的重要人物。1776年製造出第一台有實用價值的蒸汽機。這種蒸汽機以後又經過一系列重大改進，成為了「萬能的原動機」，在工業上得到廣泛應用。瓦特開闢了人類利用能源的新時代，標誌著工業革命的開始。後人為了紀念這位偉大的發明家，把功率的單位定為「瓦特」。
實際上瓦特並不是第一個發明蒸汽機的人。公元1世紀，亞歷山大?希羅曾設計過類似的機器。1698年，湯姆斯·薩威利獲得了用蒸汽機抽水的專利權。1712年英國人湯姆斯·牛考門獲得了稍加改進的蒸汽機的專利權。牛考門蒸汽機效率非常低，只能用於煤礦排水。
1764年，瓦特在修理一台牛考門蒸汽機時，就對這種機器發生了興趣。瓦特所做的第一項重大革新就是增加一個獨立的凝汽室，並於1769年獲得專利權。他還使蒸汽缸與外界絕緣，又於1782年發明了雙動發動機。連同一些較小的革新一起，這些發明使蒸汽機的效率至少提高了四倍。1781年，瓦特還發明了一套齒輪，從而使蒸汽機的往復運動變換成為旋轉運動，這套齒輪使蒸汽機的用途更加廣泛。瓦特又發明了自動調節蒸汽機運轉速度的離心式調速器（1788年）、壓力計（1790年）、計數器、示功器、節流閥以及許多其他儀器。
瓦特本人沒有很好的經商頭腦。但是他在1775年同一個非常能幹的商人、工程師馬婁·布爾頓合股成立了瓦特—布爾頓公司。該公司生產了大量的蒸汽機，他們倆也都成了富翁。
1800年，瓦特的專利與布爾頓的合作到期，他於同年退休。但他們的合作延續到下一代，馬修·布爾頓與小詹姆斯·瓦特繼續合作，同時吸收了威廉·默多克為合夥人，保證了公司的持續成功。
瓦特退休後曾與他的第二任妻子到法國與德國旅行，並且在威爾士購買了一所住宅。1819年8月25日，83歲的瓦特於英國斯塔福德郡漢茲沃斯的家中去世。
汽船和火車
紡織工業、採礦工業和冶金工業的發展引起對改進過的運輸工具的需要，這種運輸工具可以運送大宗的煤和礦石。朝這方向的最重要的一步是在1761年邁出的；那年，布裡奇沃特公爵在曼徹斯特和沃斯利的煤礦之間開了一條長7英里的運河。曼徹斯特的煤的價格下降了一半；後來，這位公爵又使他的運河伸展到默西河，為此耗去的費用僅為陸上搬運者所索取的價格的六分之一。這些驚人的成果引起運河開鑿熱，使英國到1830年時擁有2500英里的運河。
與運河時代平行的是偉大的築路時期。道路起初非常原始，人們只能步行或騎馬旅行；逢上雨季，裝載貨物的運貨車在這種道路上幾乎無法用馬拉動。1850年以後，一批築路工程師——約翰?梅特卡夫、托馬斯·特爾福德和約翰?麥克亞當發明了修築鋪有硬質路面、能全年承受交通的道路的技術。乘四輪大馬車行進的速度從每小時4英里增至6英里、8英里甚至10英里。夜間旅行也成為可能，因此，從愛丁堡到倫敦的旅行，以往要花費14天，這時僅需44小時。
1830年以後，公路和水路受到了鐵路的挑戰。這種新的運輸方式分兩個階段實現。首先出現的是到18世紀中葉已被普遍使用的鋼軌或鐵軌，它們是供將煤從礦井口運到某條水路或燒煤的地方用的。據說，在軌道上，一個婦女或一個孩子能拉一輛載重四分之三噸的貨車，一匹馬能幹22匹馬在普通的道路上所幹的活。第二個階段是將蒸汽機安裝在貨車上。這方面的主要人物是採礦工程師喬治·斯蒂芬孫，他首先利用一輛機車把數輛煤車從礦井拉到泰恩河。1830年，他的機車「火箭號」以平均每小時14英里的速度行駛31英里，將一列火車從利物浦牽引到曼徹斯特。短短數年內，鐵路支配了長途運輸，能夠以比在公路或運河上所可能有的更快的速度和更低廉的成本運送旅客和貨物。到1838年，英國已擁有500英里鐵路；到1850年，擁有6600英里鐵路；到1870年，擁有15500英里鐵路。
蒸汽機還被應用於水上運輸。從1770年起，蘇格蘭、法國和美國的發明者就在船上試驗蒸汽機。第一艘成功的商用汽船是由美國人羅伯特·富爾頓建造的；他曾前往英國學習繪畫，但是與詹姆斯·瓦特相識後，轉而研究工程學。1807年，他使自己的「克萊蒙脫號」汽船在哈得孫河下水。這艘船配備著一台驅動明輪的瓦特式蒸汽機，它溯哈得孫河面上，行駛150哩，抵達奧爾巴尼。其他發明者也以富爾頓為榜樣，其中著名的有格拉斯哥的亨利·貝爾，他在克萊德河兩岸為蘇格蘭的造船業打下了基礎。早期的汽船僅用於江河和沿海的航行，但是，1833年，「皇家威廉號」汽船從新斯科捨行駛到英國。5年後，「天狼星號」和「大西方號」汽船分別以16天半和13天半的時間朝相反方向越過大西洋，行駛時間為最快的帆船所需時間的一半左右。1840年，塞繆·肯納德建立了一條橫越大西洋的定期航運線，預先宣佈輪船到達和出發的日期。肯納德宣揚他的航線是已經取代「與帆船時代不可分離的、令人惱火的不規則」的一條「海洋鐵路」。到1850年，汽船已在運送旅客和郵件方面勝過帆船，並開始成功地爭奪貨運。
法拉第發現電磁感應
1820年奧斯特發現電流磁效應後，許多物理學家便試圖尋找它的逆效應，提出了磁能否產生電，磁能否對電作用的問題。1822年阿喇戈和洪堡在測量地磁強度時，偶然發現金屬對附近磁針的振蕩有阻尼作用。1824年，阿喇戈根據這個現象做了銅盤實驗，發現轉動的銅盤會帶動上方自由懸掛的磁針旋轉，但磁針的旋轉與銅盤不同步，稍滯後。電磁阻尼和電磁驅動是最早發現的電磁感應現象，但由於沒有直接表現為感應電流，當時未能予以說明。
1831年8月，法拉第在軟鐵環兩側分別繞兩個線圈，其一為閉合回路，在導線下端附近平行放置一磁針，另一與電池組相連，接開關，形成有電源的閉合回路。實驗發現，合上開關，磁針偏轉；切斷開關，磁針反向偏轉，這表明在無電池組的線圈中出現了感應電流。法拉第立即意識到，這是一種非恆定的暫態效應。緊接著他做了幾十個實驗，把產生感應電流的情形概括為五類：變化的電流、變化的磁場、運動的恆定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體，並把這些現象正式定名為電磁感應。進而，法拉第發現，在相同條件下不同金屬導體回路中產生的感應電流與導體的導電能力成正比，他由此認識到，感應電流是由與導體性質無關的感應電動勢產生的，即使沒有回路沒有感應電流，感應電動勢依然存在。
後來，法拉第給出了確定感應電流方向的楞次定律以及描述電磁感應定量規律的法拉第電磁感應定律。
電磁感應現象的發現，乃是電磁學領域中最偉大的成就之一。它不僅揭示了電與磁之間的內在聯繫，而且為電與磁之間的相互轉化奠定了實驗基礎，為人類獲取巨大而廉價的電能開闢了道路，在實用上有重大意義。
貝爾發明電話
在電話發明以前，人們異地聯繫的主要方式是發送電報。但發電報不僅手續麻煩，而且也不能進行及時的雙向信息交流。因此，人們開始探索一種能直接傳送人類聲音的通信方式。美國人亞歷山大·貝爾系統地學習了人的語音、發聲機理和聲波振動原理，在為聾啞人設計助聽器的過程中，他發現電流導通和停止的瞬間，螺旋線圈發出了噪聲，這一發現使貝爾突發奇想——「用電流的強弱來模擬聲音大小的變化，從而用電流傳送聲音。」從此，貝爾和他的助手沃森就開始了設計電話的艱辛歷程。