7.划时代的哥伦布发现美洲
哥伦布出生于热内亚附近的一个织工家庭，自幼参加家庭手工工场的劳动，肩负生活重担，只受过普通教育。由于童年生活与当时先进的生产方式相联系；加上当时“文艺复兴”思潮的影响，使他广泛接触政治经济、天文地理和海外珍闻，对他的世界观和性格的形成产生深刻影响，使他具备了早期资产阶级的两面性。且少时喜爱读书，阅览过许多东方游记，尤其受《马可·波罗游记》的熏陶，认为东方遍地是黄金和香料，令人神往。他自幼便参加航海活动，曾在舰队上服务，到过许多地方，开扩了视野，增长了才干。15世纪70年代移居葡萄牙的里斯本，在他弟弟店铺里经商贸易。随着知识和经验的积累，哥伦布的世界观发生突变，他根据十四十五世纪天文学家和地理学家的研究成果，坚信“地圆说”。主张从欧洲西航，渡过大西洋，就会从东方进入亚洲，到达日本、中国和印度。这一主张得到当时著名地理学家托司坎尼的确认与支持。但哥伦布的西航建议和计划未能得到葡萄牙国王的采纳，哥伦布不得不到西班牙寻求支持。他的计划得到西班牙国王斐迪南和伊萨白拉的赞助。1492年4月17日，伊萨白拉和哥伦布签订五条协议，主要内容为：预封哥伦布为新发现土地上的世袭总督和元帅；有权将新土地上收入的十分之一留作已有；并享有航海贸易的八分之一的股份特权等。于是哥伦布奉命于1492年8月8日率3艘快速帆船、90名水手、30名王室官员，从巴罗斯港出发，横渡大西洋远航。哥伦布的船队艰苦航行六十九天后，到达巴哈马群岛的圣萨尔瓦多（即华特林），后又到达古巴和海地等岛。
在海地设立栅寨，留下部分人驻守，于1493年3月15日返回西班牙。从1493年至1502年，哥伦布又三次西航，到了牙买加、波多黎各、多米尼加等岛及中美、南美洲的沿海地带。他肯定自己已到了亚洲东南部的海岸，把它称为“印度”，把当地的居民称“印第安人”。哥伦布的航行和“发现”，为西班牙的殖民掠夺和占领土地奠定了基础，并对欧洲的探险殖民产生很大影响。但哥伦布由于国王废除了原先的协议而失去全部财产，晚年穷困不堪，在没有权力和荣誉、一贫如洗的困境中，于1506年5月20日凄然死去。
8.万古流芳的麦哲伦环球航行
麦哲伦环球航行指葡萄牙航海家麦哲伦（约1480~1521）进行的世界最早的环球航行。麦哲伦是葡萄牙的破落贵族，1517年寄居西班牙。他认为绕过南美，经“南海”直通东方，可到达盛产香料的摩鹿加岛。他的这一航行计划得到西班牙国王查理一世资助，1519年9月奉命率265名水手，分乘五艘帆船，由圣罗卡出发，经大西洋沿南美东海岸南下。次年10月，到南端的海峡（后被称为麦哲伦海峡），然后向西，进入太平洋（因途中风平浪静，船员称之为太平洋），于1521年3月到达菲律宾群岛。麦哲伦因干预当地统治者的纠纷，在与居民的冲突中丧命。余下的船员逃到摩鹿加岛，满载香料继续航行的仅剩一只“维多利亚”号帆船。经印度洋，过好望角，1522年9月回到西班牙的赛维尔港，这只唯一的船上仅有十八人生还。第一次环球航行成功，地圆说得到证实，对科学的发展和新宇宙观的形成具有重要意义。
9.日新月异的纺织革命
①凯伊发明飞梭是英国工业革命过程中纺织工业织布技术的最早一项发明。
英国机械师约翰·凯伊发明于1733年。以往的旧式织布机，用人工传递梭子织布，要织较宽的织物，必须由两个或更多的人穿梭。为了改革这种笨拙的操作，约翰·凯伊在1733年设计了一种飞梭。他把梭子装上一个小轮，将轮安在滑槽上，又在左右安置两个木捶吊在横杆上，两个木捶又被两根细绳连在一个柄子上，每根杆的一头装一个弹簧。这样，织工用手撞击一下，就可以使梭子在经纬线之间往返传动。这种飞梭，不仅解决了单个织工不能织出较宽织物的问题，而且工作效率也大大提高。但是，飞梭使用后织工和织布商人因担心剥夺他们的生计，对凯伊持责难和敌视态度，以致使其在当地难以立足。据说，后来凯伊不得不藏在羊毛袋里从曼彻斯特逃往法国。凯伊虽遭不幸，但他发明的飞梭却逐步被采用，到1760年时，飞梭已在纺织业中普及。凯伊飞梭的厂一泛应用，产生了一个巨大的后果，使纺织业中的“纺纱”与“织布”两道工序失去了平衡，造成了纺织严重落后于织布，出现了“纱荒”。这个矛盾，成为改进纺纱机的直接推动力。
②哈格里夫斯发明珍妮机是英国纺织工业革命中的第一项重要发明。
1733年，机械师凯伊发明飞梭后，“纺”与“织”产生了矛盾，出现纱荒，因而，迫切要求纺纱工序的技术革新。1765年，兰开夏织工詹姆士·哈格里夫斯偶尔看见他妻子（一说其女儿）的纺车翻倒，纱锭竖了起来，但仍被继续转动的轮子带动着纺出一段纱线。他从中受到启发，想到：如果把若干纱锭并排竖立起来，由一个轮子带动，可以大大提高工效。于是，他按照这个愿望，设计制造了一架装有八个纱绽的纺纱机，并用几根棍子或夹子代替人的手指来牵引和握住纱线。
这台机器制成后，提高工效八倍。哈格里夫斯用他妻子的名字把新式纺纱机命名为“珍妮机”。1867年，他创造了几台装有十六至十八只纱锭的“珍妮机”出售，引起其他纺织业主的嫉恨，闯进他家，捣毁珍妮机，迫使他移居诺丁汉，继续制造和出售珍妮纺纱机。珍妮机的发明，引起了纺织业的革命，是英国工业革命开始的重要标志。
③阿克莱特发明水力纺纱机是英国工业革命时期纺织业技术革命的第二项重陵发明，是用自然力作动力的新式纺纱机。
哈格里夫斯发明的珍妮机，是用手摇，且纺出的纱细而易断。1769年，理发师理查·阿克莱特发明水力纺纱机。阿克莱特的纺织机是把一股股绞得很松的羊毛或棉花从一对对滚柱中间抽出，然后由纱锭绞紧，纺出纱线。他的第一部机器是由马力带动的，后来，使用水力作动力，故称水力纺纱机。这种纺纱机纺出的纱，较珍妮机纺出的纱坚固，但缺点是太粗。由于使用水代替了手摇，所以比珍妮机是一大进步。由于他的发明，也使很多手工工人失去工作，故也遭到敌视。不久，阿克莱特移居诺丁汉，在那里开设纺纱厂，很快赚了大钱，成为一个百万富翁。
④克隆普顿发明缪尔纺纱机是英国产业革命时期纺织技术的重要发明之一。
1779年，塞缪尔·克隆普顿试制成新式纺纱机。他把二十或三十个纱锭装在一个活动的台架或框架上，当台架从待纺纤维的进口处的滚柱拉出一定距离时，每个纱锭即拉出一股纤维，随即把它拉紧；当纤维被拉紧到经得住一定拉力后，台架仍向远处拉一些，以便把纱线拉长，使它更细。这种机器纺出的纱线既细又坚韧，既综合了珍妮机和新式水力纺纱机的优点，又克服了前者纱线易断、后者纱线太粗的缺点，是珍妮机和水力纺妙纱机的“杂交种”，故称之为“缪尔（骡子）纺纱机”，亦称“骡机”。克隆普顿的发明不仅完成了纺纱方面的变革，以它的优越性很快代替了珍妮机和水力纺织机，而且也在织布方面引起了反响。由于“缪尔纺纱机”能纺出很细的棉纱，用这种纱线能织出很轻薄的细棉布，因而促进了英国棉织业的迅速发展。
⑤自动织布机是英国工业革命时期教士卡特莱特发明的。
18世纪六七十年代，纺纱技术实现了一系列技术革新。珍妮机、水力纺纱机以及“骡机”等相继运用于纺纱业，使纺纱技术大大提高，棉纱产量大增，再次打破了纺与织之间的平衡。客观形势提出了必须解决机械织布的问题。许多探求者试图解决这一难题，均未获成功。1785年，乡村牧师卡特莱特在一个木匠和一个铁匠的帮助下，终于制造成了用齿轮和杠杆代替人手的自动织布机。经过继续改良，他制成了一架十分容易操纵的织布机，当每条纱线一断时机器就会自动停止转动，而且稍加改变后就可织成各种织物，如细布、粗布、方格布等。起初，自动织布机的动力靠畜力，后来采用水力以至蒸汽机。自动织布机发明并普遍采用后，提高了织布效率四十倍。这样，纺纱与织布的新矛盾得以解决，从而推动了纺织业的迅速发展。
10.改写历史的蒸汽机和火车的发明
英国工业革命时期，詹姆斯·瓦特（1736~1819）完成改良蒸汽机试制工作，使之应用于生产，标志着人类进入蒸汽时代。英国工业革命开始后，在纺织业方面完成了许多革新，但在18世纪80年代以前，新式纺纱机等机器，仍然靠水力作动力。这样，工厂必须建在有急流的乡间河边，不仅交通不便，而且动力受到限制，在天旱河枯或结冰期问，工厂就得停工。同时，沿河建厂，还要受到地主高额地租盘剥，这使工厂制向全国范围推广受到极大限制。
资本主义生产的广泛发展，要求一种不受季节和地点限制的新的动力。瓦特的改良蒸汽机，就是在这种客观要求下出现的。早在17世纪末和18世纪初，人们就已制成了一些蒸汽动力装置，如1689年，英国陆军军官托马斯·赛维利（约1650~1715）创制第一台蒸汽抽水机。1705年，又有“纽可门蒸汽机”问世。但“纽可门蒸汽机”燃料耗量大，效率低，又只能作往复直线运动。除了用于煤矿抽水外，不能在其他部门广泛采用。瓦特决心把纽可门蒸汽机改造成为高效率的、能够为各行各业广泛采用的新型动力机。1757年，瓦特到苏格兰格拉斯哥大学担任修造教学仪器的工人。从1765年起，经过三年难苦的试验，终于在1769年试制成功单动式蒸汽机。同年，瓦特获得专利证书。此后，他又继续试验，将单动式蒸汽机上安装活塞和联动装置，终于在1782年制成具有巨大历史意义的双动式蒸汽机。此后，瓦特的蒸汽机广泛运用于生产，使资本主义生产真正实现机械化成为可能，加速了工业革命的进程。
铁路运输技术的发展，有两个主要环节：轨条的革新和蒸汽机车的发明。英国早期的轨条是用木材制成的。1765年后，开始采用铁质轨条。1820年，英国制造出质地坚韧的铁轨。在斯蒂芬逊的蒸汽机车发明之前，已经有人制成了高压发动机。斯蒂芬逊曾当过煤矿工人，后任管理唧筒的机械师。为了解决把煤从矿井运到市场的问题，斯蒂芬逊在1814年制成可以在矿场上运煤的蒸汽机车。因此，斯蒂芬逊被称为“铁路机车之父”。1825年，英国矿主建成从北部的斯托克顿到达林顿的铁路，使用斯蒂芬逊制造的火车头和马匹共同曳引，拖带着一长列客车和货车前进，时速二十五公里。这是世界上第一条铁路。蒸汽机车的发明和试车成功，开辟了陆路运输的新纪元。1830年，英国修建从曼彻斯特到利物浦的铁路，使用斯蒂芬逊设计的“火箭式”机车，时速提高到二十九公里。这次通车，完全是依靠火车头曳引的。从此，铁路运输的优越性完全得到了确认。
11.物换星移的近代炼钢技术
19世纪中叶，陈旧的焦炭炉和精炼铁的手工业搅拌生产的钢材质劣量少，远远满足不了工业革命中迅速增长的社会需求。1856年，贝塞麦（1813~1898）在英国科学会议上发表的“不使用燃料，只吹入空气就可变铁水为钢”的讲演，引起了欧洲炼铁业的普遍关注。他提出的方法是：把熔化了的生铁注入炉内，吹进高压空气，使生铁中所含的硅、锰、碳等氧化、燃烧掉，同时利用氧化反应所产生的热能来提高炉温以达到炼钢的目的。这是一种速度快、效率高、成本低的炼钢法，很快便被引入法国、德国和美国。几年后，用他发明的梨形可动式转炉，每八至十分钟即可将十至十五吨铁水炼成钢。但该炉只适用于低磷低硫铁水，是一种酸性炉。而欧洲除瑞典、奥地利以外，所产的铁矿石百分之九十都含磷。铁水中的磷在1300。左右的温度下，即已变成气体，但在转炉冶炼过程中，铁水可达1600。的高温，使得气化了的磷重新被铁水所收。脱磷不佳的钢材，质地太脆，无法应用。因此，贝塞麦转炉炼钢法不适于冶炼欧洲大部分地区所产的铁矿石，必须寻找更好的炼钢途径。在此基础上又出现了托马斯炼钢法。
1861年，西门子发明煤气发生炉，用煤气代替焦炭作燃料。1864年，在西门子指导下，马丁改造了炉体，用废气预热的蓄热炉将空气和燃料进行预热以提高炉温，将生铁和废钢炼成了优质钢。1868年，西门子进一步用此法将生铁和铁矿石炼成了钢。此外，若在用此法冶炼的同时加入少量碱性物质，还可解决脱磷问题，适合在欧洲推广。由于其炉体形状低平，又有一个比较平展的熔池，故常被称为“平炉”，亦称“西门子一马丁炉”或“马丁炉”。此法冶炼时间较长，每炉约需24小时，但因熔池大，每炉可产上百吨钢水，故产量高。此外，它所用原料既可用生铁、铁水，也可用废钢、铁屑、热铁的矿石，便于废钢铁的回收，加之炼出的钢均匀，质量稳定，可生产优质钢，所以，以平炉为主，转炉为辅的炼钢体系在世界各地迅速得到发展，并且沿用至今。
