我們發覺自己處於這樣一個世界中：在這世界裡，有著迅速的運動和不平穩的退卻；在這世界裡，前所未有地擠滿了人——人們在巨大城市的人行道上互相推擠，人們不自在地隱居在高大公寓的小房間內沉思或空想；在這世界裡，充滿了流線型汽車、有軌電車和飛機；這世界受到了來自傳聲筒的唱聲的干擾，遭到了新聞標題以及電影和電視中的不斷變化的鏡頭的攻擊。這世界是有史以來唯一的一種經濟統治——工業文明的統治——的一部分；它不但為西歐諸民族所分享，也為俄國人、美國人和日本人所分享，甚至還在某種程度上為中國人和印度人所分享。
約翰·尤·內夫
人類的物質文化在過去2O0年中發生的變化遠甚於前50O0年。18世紀時，人類的生活方式實質上與古代的埃及人和美索不達米亞人的生活方式相同。人類仍在用同樣的材料建造房屋，用同樣的牲畜馱運自己和行李，用同樣的帆和槳推動船，用同樣的紡織品製作衣服，用同樣的蠟燭和火炬照明。然而今天，金屬和塑料補充了石塊和木頭，鐵路、汽車和飛機取代了牛、馬和驢，蒸汽機、內燃機和原子動力代替風和人力來推動船，大量合成纖維織物與傳統的棉布、毛織品和亞麻織物競爭，電使蠟燭黯然失色，並已成為只要按一下開關，便可做大量功的動力之源。
這一劃時代的變化的起因一方面見於前章提到的科學革命，一方面見於所謂的工業革命。人們之所以要修飾以"所謂的"，是因為對使用工業革命一詞感到很不自在。我們已指出過，在某些方面，工業革命早在18世紀以前已開始進行，並由於各種實際的目的而繼續到現在。顯然，在一個突然地開始和結束的驚人變化的意義上說，這不是一場幫命。
然而，事實仍舊是，18世紀80年代間，生產力確有了驚人的進展，或者，如現在的經濟學家所認為的，生產力有了"一個進入自驅動的發展的起飛"。更明確地說，當時產生了一個機械化工廠體系，它以迅速降低的成本極大量地生產商品，以致它不再是依能原有的需妥，而是創造出其自己的需要。汽車製造業就是這種現在很普通但以往一向無前例的現象的一個例子。不是存在於本世紀初的對汽車的需求創造了今天巨大的汽車製造業，而是製造廉價的T型"福特"牌汽車的能力促進了現代對汽車的大量帶求。
工業革命對世界歷史來說具有頭等重要性，因為它不但為20世紀的不發達世界提供了主要目標，而且為19世紀歐洲的世界霸權提供了經濟基礎和同事基礎。今天，每個新國家在政治上獨立生存的意義上功地"起飛"之後，又把朝相應的經濟上獨立生存的方向"起飛"作為自已的目標。
一、為什麼工業革命會在它實際開始的那個時間開始
考察工業革命時出現的第一個問題和其時間的選擇有關。為什麼工業革命是在18世紀後期而不是在1OO年或1，O00年時發生？答案在很大程度上可以從海外大擴張之後歐洲驚人的經濟發展中找到，這一發展我們前面已提到過，是如此顯著，以致現在通常被稱為商業革命。
商業革命的首要特點在於世界貿易的商品起了變化。16世紀以前，最重要的項目是由東方運往西方的香料和朝相反方向運的金銀。但漸漸地，新的海外產品成為歐洲的主要消費品，其商業價值增長。這些產品包括新的飲料（可可、茶和咖啡）、新的染料（靛藍、胭脂紅和巴西蘇水）、新的香料（多香果和香子蘭）和新的食物（珍珠雞、吐綬雞以及其供應量已大大增長的紐芬蘭的鱈）。商業革命的另一重要特點是貿易量顯著增長。1715至1787年間，法國從海外地區輸入的進口商品增加了10倍，而出口商品增加了7至8倍。英國的貿易也有了幾乎同樣驚人的增長——從1698至1775年的這一時期中，進口商品和出口商品都增長到500％至600％之間。歐洲的總的貿易在增長，但是，殖民地貿易正在其中佔一個愈來愈大的部分。例如，1698年，英國約15％的海運貿易是與其殖民地進行，但是，到1775年，這一數字已上升到33％。此外，由於殖民地商品的再出口，法、英兩園與歐洲其他國家的貿易也大大增長。
商業革命在好幾個重要方面有助於工業革命。首先，它為歐洲的工業、尤其是為製造紡織品、火器、金屬器具、船舶以及包括制材、繩索、帆、錨、滑輪和航海儀器在內的船舶附件的工業提供了很大的、不斷擴展的市場。英國偉大的工業中心伯明翰之所以變得重要，就因為它為殖民地提供了種種產品；"供印度用的斧子和供北美洲土著用的戰斧，銷往古巴和巴西、適用於貧窮的奴隸的枷鎖、手銬和鐵頸圈。……在美洲的原始森林裡，伯明翰的斧子欣倒了古老的樹木；在澳大利亞放牛的牧場上，迴響著伯明翰的鈴擋的聲音；在東印度和西印度，人們用伯明翰的鋤頭照料甘蔗田。"
為了滿泛這些新市場的需宴，工業必須改善其組織和技術。英格蘭中部地區的釘子製造業提供了一個很好的例子。它為了適應殖民地對釘子的不斷增長的需要，研製出機械化的、提高了產量的軋制機和縱切機。它還發展起一種分散在家庭加工的制度：生產釘子的鐵器商即鐵工廠老闆將一堆難針條分發給制釘工人，由他們在家裡加工，然後再運回去銷售。到1775年，釘子製造業每年用去10，000噸鐵，僱用約10，000名工人。當時有觀察者評論說，凡是"知道美洲對釘子的需要量的人。如果沒見到過美洲極大量的用木頭建造的房屋，是會感到驚異的；然後，他又會對建造這麼許多木頭房屋所必需的釘子是在哪裡製成的這一點感到詫異。"
釘子製造業為使自己適應美洲市場而採取的步驟是十分重要的。首先，它獲得了技術上的進步2這些進步和其他工業所取得的進步一起，為工業革命提供了一個穩固的機械基礎。因而，工業革命的先驅者是在許多新研製出來的機械發明物的幫助下開始前進的；這些發明物包括印刷機。手搖織機、紡車、捻絲機、採礦設備、冶鐵爐、自動織帶機和織襪機。釘子製造業和其他工業所採用的那種分散在家庭加工的制度根本不同於傳統的手藝行會制度；在手藝行會中，同一個人生產一件商品，然後將它賣給消費者而獲取碧定的利潤。現在，一個中間人即有資本的中間商介於生產者和消費者之間。他用自己的資本購買原料，將原料"分發"給不是行會成員的工匠，由他們在計件工價的基礎上進行加工。然後，他撿起成品，賣給消費者，以獲取盡可能多的利潤。於是，生產者和消費者為新的中間商所分隔；中間商的目的——與行會的固定價格和固定利潤大不相同——是廉價買進，高價賣出，以獲取最大利潤。可以補充說一下，這種分散在家庭加工的制度有時也被稱為家庭包工制；其原因在於，工匠全然不同於在僱主的工場裡幹活的行會會員，通常是在自己家裡做計件工作。
無論如何，這種分散在家庭加工的制度的意義是，它不受到無數的行會限制的約束，從而使工業產量的大幅度增長成為可能。有些中間商發現，如果將他們的工匠集合在一個屋頂下，向他們提供原料和工具，那麼既方便又有利可圖。有一首詩講到了紐伯裡的傑克；他在16世紀初建造起自己的房屋，安裝上200多台織機，僱用了大約600個男子、婦女和兒童來進行操作。
在一個長長的大房間裡，
豎放著二百台非常堅固的織機：
確實，有二百個男子，
在操作這些排成一長行的織機。
每台織機旁，坐著一個機靈的男孩，
正高高興興地把線繞在筒管上。
近旁的另一地方，
有一百個快樂的婦女，
坐在那裡放聲歌唱，
同時心情愉快地努力梳理棉花。
另外緊挨的一個房間裡，
呆著二百個少女，
身穿鮮紅的粗毛布裙子，
頭紮乳白色的頭巾。……
那些漂亮的少女從不停歇，
整天在那裡紡紗。……
接著，人們又走進一個房間，
那裡有一些衣著破舊的孩子：
全都坐著揀羊毛，
從粗羊毛中挑選中最纖細的。……
在另一地方，
傑克正暗中監視著整整五十個規矩的男子，
這些人個個都是剪羊毛者。…
他們近旁，還有著
整整八十個正在努力於活的劃手。
那對，傑克己擁有一個染房，
在那裡，他僱用了整整四十個男子；
同祥，他還為自己的漂洗機
僱用了整整二十個人。
傑克和其他工業的中間商夥伴一起發展了分散在家庭加工的制度和工廠體系。只需要有節省勞力的動力機械，就可以發動工業革命了。
要為工業革命建造工廠和製造機器，就得籌措資金商業革命也提供了這方面所必需的大量資本。資本以利潤的形式從世界各地源源流入歐洲。在西伯利亞，俄羅斯人把鐵罐賣給土著，以換取足以裝淄鐵罐的毛皮。在北美洲，哈得孫灣公司的商人向印第安人每出售一支步槍，索取的價錢是一支步槍那麼高的一堆海狸皮。在墨西哥和秘魯，西班牙人利用土著勞動力挖掘出許許多多的銀子。德雷克在對西班牙人的一次私掠巡航中，獲得了等於其遠航投資額的4，700％的利潤。伊麗莎白女王為他提供了幾條船，也分得一些股份，淨賺250，000英鎊。她將其中一部分投資於黎凡特公司，該公司的利潤後又用於創辦為英國贏得印度帝國的東印度公司。"確實"，約翰·梅納德·凱因斯說，"德雷克用'金鹿號'船帶回來的掠奪物完全可以看作是英國對外投資的源泉和起源。"非洲也以有幾十萬奴隸被掠去充當美洲種植園的勞動力的形式為歐洲冒險家提供了巨大利潤。實際上，布里斯托爾因為是奴隸貿易和蔗糖貿易的中心，才在18世紀的前75年中成為英國的二等城市。當地有位善於分析者寫道，"這城市中沒有一塊磚不是用奴隸的血凝成的。豪華的宅第、奢侈的生活、穿特殊制服的僕人都是財富的產物，而這種財富是用被布里斯托爾商人們買賣的奴隸的苦難和呻吟製成的。"比奴隸貿易本身更有利可圖的是由奴隸勞動力經營的甘蔗種植園。西印度群島的甘蔗種植園主是當時的巨頭，只有以往在印度發了財的"大富翁"能與他們相比。這些人揮霍無度、開銷驚人，但是從長遠的觀點看來，更值得注意的是幾個東印度公司、西印度公司、黎凡特公司、非洲公司和其他各式各樣的公司如莫斯科公司、哈得孫灣公司以及南北美洲的種種陸上殖民地公司的生利的收益。
正是這一商業革命引起了被稱為資本主義的生氣勃勃的、擴張型的社會。在這社會中，"要求利潤的慾望成了起推動作用的動機……人們通過各種複雜的、往往是間接的方法，將大筆大筆積聚起來的資本用於謀取利潤。"以往在中世紀期間，一個人若試圖去賺得比保持在他生來就有的生活地位中舒適地生活所必需的更多的錢，會被認為是邪惡的。但是，隨著商業革命的到來，渴望得到財富的精神出現於經濟事業的各個方面。在商業上，有著固定價格和固定利潤的商業公會被試圖為其股東獲得可能的最高收益的合股公司所取代。在工業上，對質量、生產方式和利潤有著許多規定的手藝行會被實行分散在家庭加工的制度的中間商所掃除。在金融上，中世紀教會對高利貸的種種禁令被提供貸款、出售匯票和提供其他許多金融服務的大銀行所忽視。
所有這些現象在中世紀後期是新生的，但是，商業革命大大地促進了它們。1500年以後，資本主義的各種制度和精神迅速地發展起來。當然，那些世紀中的資本主義完全不同於今天的資本主義。由於商業事業比工業或農業更加按照資本主義方式組織起來，這種較早的資本主義形式通常稱為商業資本主義。然而，不管給16至17世紀期間盛行於歐洲的經濟制度以什麼名稱，重要的一點是，它是生氣勃勃的、富有擴張性的。資本家在其不斷的、要求利潤的運動中，將其活動範圍擴展到整個世界。這樣做時，資本家多方面地促進了工業革命的到來，也促進了歐洲的世界經濟霸權的建立。
二、為什麼工業革命會在它實際開始的那個地方開始
工業革命首先開始於英國。這是個極重要的歷史事實，因為它在很大程度上說明了19世紀時英國對世界事務起首要作用的原因。因此，為什麼工業革命會在它實際開始的那個地方開始這一問題遠不僅僅具有學術上的探討價值。
如果排除那些由於某種原因而未能引起工業革命的國家，這問題也許可簡單化。意大利曾在經濟上居營位，但是，隨著地理大發現、隨著主要的商船航線從地中海轉移到大西洋，它落後了。西班牙16世紀時在經濟上佔優勢，但是，由於前面已提到的種種原因，它後來敗給了西北部國家。荷蘭在17世紀時享有其黃金時代，但是，它缺乏機器生產所必需的原料、勞動力資源和水力。中歐和東歐各國沒受到商業革命的什麼影響，因而未發展起工業化所必需的專門技術、貿易市場和資本儲備。
於是，僅剩下法國和英國為可能的領導者；這兩者中，英國具有使它能遠選領先於其對手的某些有利條件。例如，在商業方面，1763年時這兩個國家大致不相上下，或者，如果有區別的話，法國稍微領先些。但是，法國擁有三倍於英國的人口。法國還因1763年時被逐出加拿大和印度而在對外貿易中失利。此外，獨立戰爭和拿破侖戰爭期間英國艦隊的封鎖使法國的貿易值下降到1788年時的一半左右，這一降低直到1825年才恢復到原有水平。
英國享有的另一重要的有利條件是，它早已在基本的采煤工業和煉鐵工業中領先。由於英國的保存林正被耗盡，它很早就開始用煤作燃料，利用煤末冶煉鐵。到1789年法國革命時，英國每年大約生產1，00O萬噸煤，而法國僅生產70萬噸煤。當時有位詩人已意識到這種無限的動力之源對英國工業的意義，他寫道：
英國是個完美的世界！它還擁有東印度群島！
修正你們的地圖吧！新的城堡是秘魯。
英國還率先發展起高爐；這種高爐迥然不同於舊時的熔鐵爐，能成批生產鐵。1780年，英國的鐵產量是法國的三分之一，到184O年，卻是法國的三倍多。所有這一切都意味著，英國正在生產被大規模消費的、其需求量又大又穩定的商品方面向前推進，而法國則更專門地生產其需求量有限且不穩定的奢侈品。可能伏爾泰已想到了這一點，他在1735年寫道，"事實上，我們是歐洲的摜奶油。"
英國還擁有更多的、可作工業革命的資金用的流動資本。源源流入英國的商業利潤比流入其他任何國家的多。英國的宮廷支出和軍費較法國的低，因此，英國徵稅較少，英國政府的財政狀況較好。此外，銀行業在英國發展得更早、更有效，為個人企業和社團企業提供了共同基金。到17世紀末，倫敦已在與世界的借貸中心阿姆斯特丹競爭；倫敦的證券交易所於1698年建立，而巴黎直到1724年才有正式的證券交易所。
此外，還值得注意的是，企業家中的人才令人印象深刻地集中在英國。這在某種程度上可以從非國教徒如從事制鐵業的達比全家、製造瓷器的庫克沃西、經營棉紡織廠和參與政治活動的布賴特父子以及投身於科學的道耳頓和愛丁頓等人所作出的卓越貢獻中得到說明。擺脫常規和對個人責任的強調使在非國教徒中間產生很大一部分實驗者和發明者，而他們的節儉使他們把利潤再投資於實業而不是為奢侈的生活揮霍掉。非國教徒在英國的影響由於來自大陸的同教派的人的流入而增大。例如，隨著1685年南特敕令的撤銷，法國失去了相當多的經管企業的人才，尤其是在紡織工業中；他們都流入了英國。
英國還在勞動力供應方面佔優勢；由於行會較早瓦解，由於對傳統的條塊農田的圈占，英國獲得了充裕的流動勞動力。行會及其多方面的限制的消失，使採用分散在家庭加工的制度和建立擁有動力機械的工廠更為容易。圈地於16世紀開始，繼續了三個世紀，在18世紀後期和19世紀初葉達到最高潮。自耕農時常不得不出賣勞動力，因為對公地和荒地的圈占使他們沒有土地放牧，也得不到燃料。較早時期的圈地是由羊毛價格的上漲促成的，因此，土地多半用於放牧。在較後的時期中，為迅速發展的城市生產糧食的需要變得更為重要，因此，被圈占的土地由人們用最新的、有效的方法加以耕種。這些方法包括用輪作制代替讓田地休閒這種浪費土地的舊方法、選育優良種無用科學培育法改良牛的品種以及研製某些農業機械如馬拉的耕耘機和自動的播種機。
如果處於從中世紀繼承下來的條塊農田的耕種制之下，這些改革本不可能實現。然而，由於圈地，人們有可能完成這些改革，而且，這樣做是很有利的。當時，農產品市場正在擴大，種種新技術使產量的顯著增長成為可能。湯森子爵曾園致力於用蕪菁進行輪作而被稱為"蕪菁湯森"，他在自己的土地上使小麥每英畝的產量從10蒲式耳增至24蒲式耳。1710至1795年間，羅伯特·貝克韋爾的科學培育法有可能使小牛的平均重量從50磅增至148磅，使菜牛的平均重量從370磅增至800磅，使綿羊的平均重量從28磅增至80磅，使羔羊的平均重量從18磅增至50磅。因而，從經濟觀點看，因地顯然使人們能向前邁進一大步。
但是，從社會觀點看，情況究全不同。1714至1820年間，英國有600萬英畝以上的土地被圈占。這意味著嚴重的混亂和苦難。貧窮的農民失去了自己的部分甚至全部的土地，被迫當租地人或做散工的人，否則，就不得不去城裡尋找工作。英國自耕農被大批地逐出家園這一現象把關心社會的個別人嚇壞了，他們直言不諱地起來反對。雖然圈占土地的過程是使人不安、令人不快的，但就工業革命而言，它履行了兩個必不可少的職責——它為工廠提供了勞動力，為城市提供了糧食。因此，因地可以看作是英因工業在19世紀居首位的一種先決條件。圈地確也在歐洲一些別的國家發生過，但在程度上要小得多。例如，在法國，法國革命為農民提供了更多的土地，從而增加了他們對故鄉的依戀，使他們不願意收拾行李上別處。
三、工業革命：第一階段，1770-1870年
工業革命不能僅僅歸因於一小群發明者的天才。天才無疑起了一定的作用，然而，更重要的是18世紀後期起作用的種種有利力量的結合。除了在強有力的需要的刺激下，發明者很少作出發明。作為種種新發明的基礎的許多原理在工業革命前數世紀已為人們所知道，但是，由於缺乏刺激，它們未被應用於工業。例如，蒸汽動力的情況就是如此。蒸汽動力在希臘化時代的埃及已為人們所知道，甚至得到應用，但是，僅僅用於開關廟宇大門。不過，在英國，為了從礦井裡抽水和轉動新機械的機輪，急需有一種新的動力之源。結果引起了一系列發明和改進，直到最後研製出適宜大量生產的蒸汽機。
這種由需要導致發明的模式從棉紡織工業的發展中可清楚地覺察出來。棉紡織工業最先實現機械化，因為英國公眾已愈來愈喜愛最初是從印度進口的棉織品。事實上，對棉織品的使用已非常廣泛，因此，強大的舊毛紡行業在1700年設法通過了禁上進口棉布或棉織品的法律。不過，這條法律並未禁止棉布的製造。這就為當地工業創造了一個獨特的機會，有魄力的中間人很快就完全利用了這一機會。當時的問題在於如何充分地加速紡紗和織布，以滿足巨大的、受保護的國內市場的需要。那時所採用的工具基本上和羅馬人所使用的工具相同。唯一的例外是約翰·凱發明的、於1733年取得其專利權的"飛梭"——一種能使緯紗來回穿越經紗的速度得到加快的簡單的彈跳裝置。但是，僅有"飛梭"是不夠的，於是，人們為鼓勵那些促進了生產的發明，謹慎地開展了一場協調一致的運動。1754年，"技藝、製造業及商業獎勵會"成立，該會為已被確定的成就提供金錢、獎章和其他報酬。例如，176O年，它為一台紡紗機提供了一筆獎金，並解釋道，"毛織品、亞麻織物和棉布的製造商發現，要在夏季即紡紗工人忙於收割莊稼時獲得足夠數量的人手，是極其困難的。"
這些有利條件導致一系列發明，使棉紡織工業有可能到1830年時完全實現機械化。新發明中，理查德·阿克賴特的水力紡紗機（1769年）、詹姆斯·哈格裡夫斯的多軸紡紗機（177O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；用多軸紡紗機，一個人能同時紡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"繆爾"（騾子）紡紗機，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。有位名叫埃德蒙·卡特賴特的牧師試圖矯正這種不平衡狀態，他在1785年取得了一種最初由馬驅動、1789年以後由蒸汽驅動的動力織機的專利權。這種新發明物製作粗陋，在商業上無利可圖。但是，經過ZO年的改進之後，其最嚴重的缺點得到了糾正。到19世紀2O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。
正如紡紗方面的發明導致織布方面相應的發明一樣，某一工業中的發明促進了其他工業中相應的發明。新的棉紡機引趄對動力的需要，這種動力較傳統的水車和馬所能提供的動力更充裕、更可靠。約1702年前後，一台原始的蒸汽機已由托馬斯·紐科門製成，並被廣泛地用於從煤礦裡抽水。但是，比起它所提供的動力來，它消耗燃料太多，所以經濟上僅適用於煤田本身。1763年，格拉斯哥大學的技師詹姆斯·瓦特開始改進紐科門的蒸汽機。他同製造商馬修·博爾頓結成事業上的夥伴關係，博爾頓為相當昂貴的實驗和初始的模型籌措資金。這一事業證明是極其成功的；到1800年即瓦特的基本專利權期滿終止時，已有500台左右的博爾頓-瓦特蒸汽機在使用中。其中38％的蒸汽機用於抽水，剩下的用於為紡織廠、煉鐵爐、麵粉廠和其他工業提供旋轉式動力。
蒸汽機的歷史意義，無論怎樣誇大也不為過。它提供了治理和利用熱能、為機械供給推動力的手段。因而，它結束了人類對畜力、風力和水力的由來已久的依賴。這時，一個巨大的新能源已為人類所獲得，而且不久，人類還能開發倘藏在地球中的其他礦物燃料，即石油和燃氣。如此，開始了一種趨向，它導致目前的局面：西歐和北美洲每人可得到的能量分別為亞洲每人的11．5倍和29倍。這些數字的意義在一個經濟力量和軍事力量直接依賴於所能獲得的能源的世界中是很明顯的。實際上，可以說，19世紀歐洲對世界的支配與其說是以其他任何一種手段或力量為基礎，不如說是以蒸汽機為基礎。
新的棉紡機和蒸汽機需要鐵、鋼和煤的供應量增加——這一需要通過採礦和冶金術方面的一系列改進得到滿足。原先，鐵礦石是放在填滿木炭的小熔爐裡熔煉。森林的耗損迫使製造人求助於煤；正是在此時即1709年，亞伯拉罕·達比發現，煤能夠變為焦炭，正則木頭可以變成木炭一樣。焦炭證明是和木炭一樣有效的，而且便宜得多．達比的兒子研製出一個由水車驅動的巨大風箱，從而製成第一台由機械操縱的鼓風爐，大大降低了鐵的成本。1760年，約翰·斯米頓作了進一步的改進；他拋棄達比所使用的、由皮革和木頭製成的風箱，用一個泵來代替，這泵由四個裝有活塞和閥門的金屬氣缸組成，並由水車驅動。更重要的是亨利·科特作出的改進，他於1784年發明了除去熔融生鐵中的雜質的"攪煉"法。利特把熔融生鐵放在一個反射爐裡，加以攪動或"攪煉"。這樣，通過在熔融體中環流的空氣中的氧，除去熔融體中的碳。除去碳和其他雜質後，就生產出比原先易碎的熔融生鐵或生鐵更有韌性的熱鐵。當時，為了跟上制鐵工業的不斷上升的需要，采煤技術也有了改善。極為重要的是蒸汽機用於礦井排水，還有，就是1815年漢弗萊·戴維爵士發明了安全燈；安全燈大大減少了開礦中的危險。
由於這種種發展的結果，英國到1800年時生產的煤和鐵比世界其餘地區合在一起生產的還多。更明確地說，英國的煤產量從1770年的600萬噸上升到1800年的1200萬噸，進而上升到1861年的5700萬噸。同樣，英國的鐵產量從1770年的5萬噸增長到1800年的13萬噸，進而增長到1861年的380萬噸。鐵已豐富和便宜到足以用於一般的建設，因而，人類不僅進入了蒸汽時代，也跨入了鋼鐵時代。
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哩的運河。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2，500哩的運河。
與運河時代櫥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。1750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哩增至6哩、8哩甚至10哩。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·斯蒂芬森，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哩的速度行駛31哩，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哩鐵路；到185O年，擁有6600哩鐵路；到1870年，擁有15500哩鐵路。
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，塞繆爾·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。
工業革命不但在交通運輸方面，而且在通訊聯絡方面引起了一場幫命。以往，人們一向只有通過運貨馬車、驛使或船才能將一個音信送到一個遙遠的地方。然而，18世紀中葉，發明了電報；作出這一發明的主委是一個英國人查爾斯·惠斯通與兩個美國人塞繆爾·F·B·莫爾斯和艾爾弗雷德·維耳。1866年，人們敷設了一道橫越大西洋的電纜，建立了東半球與美洲之間直接的通訊聯絡。
如此，人類征服了時間和空間。自遠古起，人類一直以坐馬車、騎馬或乘帆船所需旅行的小時數來表示不同地方之間的距離。但現在，人類穿著一步跨七里格的靴子跨過了地球。人類能夠憑借汽船和鐵路越過海洋和大陸，能夠用電報與世界各地的同胞通訊。這些成就和其他一些使人類能利用煤的能量、能成本低廉地生產鐵、能同時紡100根紗線的成就一起，表明了工業革命這第一階段的影響和意義。這一階段使世界統一起來，統一的程度極大地超過了世界早先在羅馬人時代或蒙古人時代所曾有過的統一程度；並且，使歐洲對世界的支配成為可能，這種支配一直持續到工業革命擴散到其他地區為止。
四、工業革命：第二階段，1870-1914年
18世紀後期開始的工業革命已穩步地、不懈地繼續到現在。因此，將其發展過程劃分為不同的時期，實質上是武斷的。然而，若把1870年看作一個過渡日期，還是可以作一劃分。正是在1870年前後，出現了兩個重要的發展——科學開始大大地影響工業，大量生產的技術得到了改善和應用。
我們在前章中曾提到，科學開始時對工業沒什麼影響。我們迄今所握到的紡織工業、採礦工業、冶金工業和運輸業方面的種種發明，極少是由科學家們作出的。相反，它們多半是由響應非凡的經濟刺激的、有才能的技工完成的。不過，1870年以後，科學開始起了更加重要的作用。漸漸地，它成為所有大工業生產的一個組成部分。工業研究的實驗室裝備著昂貴的儀器、配備著對指定問題進行系統研究的訓練有素的科學家，它們取代了孤獨的發明者的閣樓和作坊。早先，發明是個人對機會作出響應的結果，而如今，發明是事先安排好的，實際上是定制的。沃爾特·李普曼已恰當地將這種新形勢描述如下：
從最早的時代起，就有機器給發明出來，它們極為重要，如輪子，如帆船，如風車和水車。但是，在近代，人們已發明了作出發明的方法，人們已發現了作出發現的方法。機械的進步不存是碰巧的、偶然的，而成為有系統的、漸增的。我們知道，我們將製造出越來越完善的機器；這一點，是以前的人們所未曾認識到的。
1870年以後，所有工業都受到科學的影響。例如，在冶金術方面，許多工藝方法（貝塞麥煉鋼法、西門子-馬丁煉鋼法和吉爾克裡斯特-托馬斯煉鋼法）給發明出來，使有可能從低品位的鐵礦中大量地煉出高級鋼。由於利用了電並發明了主要使用石油和汽油的內燃機，動力工業被徹底改革。通訊聯絡也因無線電的發明而得到改造。1896年，古利埃爾莫·馬可尼發明了一台不用導線就能發射和接收信息的機器，不過，他的成果是以蘇格蘭物理學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋和德國物理學家亨利希·赫茲的研究為基礎的。石油工業迅速發展，因為地質學家和化學家做了大量工作；地質學家以非凡的準確性探出油田，化學家發明了從原油中提煉出石腦油、汽油、煤油和輕、重潤滑油的種種方法。科學對工業的影響的最驚人的例子之一可見於煤衍生物方面。煤除了提供焦炭和供照明用的寶貴的煤氣外，還給予一種液體即煤焦油。化學家在這種物質中發現了真正的寶物——種種衍生物，其中包括數百種染料和大量的其他副產品如阿司匹林、冬青油、糖精、消毒劑、輕瀉劑、香水、攝影用的化學製品、烈性炸藥及香橙花精等。
工業革命的第二階段也以大量生產的技術的發展為特點。美國在這一方面領先，就像德國在科學領域中領先一樣。美國擁有的某些明顯的有利條件可說明它在大量生產方面居首位的原因：巨大的原料寶庫；土著和歐洲人的充分的資本供應；廉價的移民勞動力的不斷流入；大陸規模的巨大的國內市場、迅速增長的人口以及不斷提高的生活標準。
大量生產的兩種主要方法是在美國發展起來的。一種方法是製造標準的、可互換的零件，然後以最少量的手工勞動把這些零件裝配成完整的單位。美國發明家伊萊·惠特尼就是在19世紀開始時用這種方法為政府大量製造滑膛槍。他的工廠因建立在這一新原理的基礎上，引起了廣泛的注意，受到了許多旅行者的訪問。其中有位訪問者對惠特尼的這種革命性技術的基本特點作了恰當的描述："他為滑膛槍的每個零件都製作了一個模子；據說，這些模子被加工得非常精確，以致任何滑膛槍的每個零件都可適用於其他任何清膛槍。"在惠特尼之後的數十年間，機器被製造得愈來愈精確，因此，有可能生產出不是幾乎相同而是完全一樣的零件。第二種方法出現於20世紀初，是設計出裝配線。亨利·福特因為發明了能將汽車零件運送到裝配工人所需要的地點的環形傳送帶，獲得了名聲和大量財產。有人對這種傳送帶方式的發展作了如下生動的描繪：
製作傳送帶的想法是從芝加哥的罐頭食品工人那裡得來的，他們利用一台空中吊車沿著一排屠夫吊運菜牛軀體。福特先是在裝配發動機上的小部件和飛輪磁電機時，然後又在裝配發動機本身和汽車底盤時，嘗試了這一想法。
一天，一個汽車底盤給縛在一根鋼索上，當絞盤將鋼索拖過工廠時，6名工人沿鋼索進行了一次長250呎的歷史性旅行；他們邊走邊拾起沿途的零件，用螺栓使它們在汽車底盤上固定就位。實驗做完了，但產生一個困難。上帝造人不像福特製造活塞環那祥精確。裝配線對個子矮小的人來說，太高，對身材高大的人來說，太低，結果是勞而無功。
於是，進行更多的實驗。先升高裝配線，接著又降低裝配線，然後試行兩條裝配線以適合高矮不同的人；先增加裝配線的運行速度，再減低裝配線的運行速度，然後做各種試驗以確定一條裝配線上需安置多少人、每道工序應相隔多遠、是否要讓上螺栓的人再上螺帽、使原先上螺帽的人有時間將螺帽上緊。終於，為每個汽車底盤上的裝配而規定的時間從18小時28分鐘縮短到1小時33分鐘，世界有可能得到新的、大量的T型汽車；隨著工人成為其機器上的更為有效的輪齒，大量生產進入了一個新階段。
然後，借助於先進的機械設備，對大堆大堆的原料的處理作了改善。大量生產的這種方法也是在美國得到改善的，其最好的例子見於鋼鐵工業。以下這段對製造鐵路鋼軌的過程的描述，說明了這種方法：
鋼鐵工業在一個巨大的地區範圍裡發展了這種……連續生產……。鐵礦石來源於梅薩比嶺。蒸汽鏟把鐵礦石舀進火車車廂；車廂被拖運到德盧斯或蘇必利爾，然後進入某些凹地上方的碼頭，當車廂的底部向外翻轉時，車廂內的鐵礦石便卸入凹地；滑運道使鐵礦石從凹地進入運礦船的貨艙。在伊利湖港0，這礦船由自動裝置卸貨，礦石又被裝入火車車廂；在匹茲堡，這些車廂由自動兩卸車卸貨，傾卸車把車廂轉到自己的邊上，使礦石瀑布似地落入箱子；上料車把焦炭、石灰石和這些箱子裡的礦石一起運至高爐頂部，將它們倒入爐內。於是，高爐開始生產。從高爐裡，鐵水包車把仍然火熱的生鐵轉移到混軼爐，然後再轉移到平爐。就這樣，實現了燃料的節約。接著，平爐開始出鋼，鋼水流入巨大的鋼水包，從那裡，再流入放在平板車上的鑄模，一輛機車把平板車推到若干凹坑處，除去鑄模後赤裸裸地留下的鋼錠就放在這些凹坑裡保溫，直到扎制時。傳送機把鋼錠運到軋機處，自動平台不時地升降，在軋制設備之間來回地拋出所需形狀的鋼軌。由此產生的鋼軌具有極好的形狀，如果有少許偏差，就會被拋棄。電動起重機、鋼水包、傳送機、自動傾卸車、卸料機和裝料機使從礦井中的鐵礦石到鋼軌的生產威為一件不可思議地自動的、生氣勃勃的事情。
從純經濟的觀點來看，這一規模的大量生產所意味的東西，從鋼鐵大王安德魯·卡耐基的以下這番無可非議的大話中可覺察出來：
從蘇必利爾湖開採兩磅鐵石，並運到相距900哩的匹茲堡；開採一磅半煤、製成焦炭並運到匹茲堡；開採半磅石灰，運至匹茲堡；在弗吉尼亞開採少量錳礦，運至匹茲堡——這四磅原料製成一磅鋼，對這磅鋼，消費者只需支付一分錢。
科學和大量生產的方法不僅影響了工業，也影響了農業。而且，這又是發生在科學應用方面領先的德國和大量生產方面領先的美國。德國化學家發現，若要維持土壤的肥力，就必須恢復土壤中被植物攝取的氮、鉀和磷。最初，是利用天然肥料來達到這一目的，但是，將近19世紀末時，天然肥料讓位於形式上更純粹的、必需的無機物。結果，無機物的世界性生產大大增長，在1850至1913年間，硝酸鹽、鉀鹼和過磷酸鈣的產量從微不足道的數量分別上升到899，800公噸（其中四分之三用於制肥料）、1，348，000公噸和16，251，213噸。
在美國，由於農場辨模巨大和缺乏足夠的農業勞動力，農業機械的發明得到了促進。取代馬匹的拖拉機一天能拉旋轉式犁翻耕多達50英畝的土地。聯合收割機能自動地收割莊稼、打穀脫粒，甚至還能自動地將穀物塞進布袋以供應市場。與這些新機械同樣重要的是高糧倉、罐頭食品製造廠、冷藏車、船和迅速的運輸工具，它們導致一個不僅提供工業產品、也提供農業產品的世界市場。加拿大的小麥、澳大利亞的羊肉、阿根廷的牛肉和加利福尼亞的水果可在世界各地的市場中找到。因而，農民受農業革命的影響並不亞於先前工匠受工業革命的影響。歷來是提供獨立的生活手段的農業正在成為一種與面向全國性市場和國際市場的生產相適應的、大規模的商業事業。