什么是工业革命
工业革命，又称产业革命或技术革命，指资本主义工业化的早期历程，即资本主义生产完成了从工厂手工业向机器大工业过渡的阶段。是以机器生产逐步取代手工劳动，以大规模工厂化生产取代个体工场手工生产的一场生产与科技革命。
17、18世纪，英法等国资产阶级革命的胜利，为生产力的发展扫清了道路，资本主义工场手工业的发展和科学技术的发明，为向机器大工业过渡准备了条件。随着市场的扩大，以手工技术为基础的工场手工业不能满足市场的需要，资产阶级为追求利润，广泛采用新技术。工业革命18世纪60年代开始于英国，首先从棉纺织业开始，80年代因蒸汽机的发明和使用得到了进一步发展。继英国之后，法、美等国也在19世纪中期完成工业革命。它极大地促进了社会生产力的发展，巩固了新兴的资本主义制度，引起了社会结构和东西方关系的变化，对世界历史进程产生了重大影响。后来也有一些学者提出“多次工业革命”说，例如，19世纪后期的第二次工业革命，20世纪后半期的第三次工业革命。
工业革命是资本主义发展史上的一个重要阶段，它实现了从传统农业社会转向现代工业社会的重要变革。工业革命是生产技术的变革，同时也是一场深刻的社会关系的变革。从生产技术方面来说，它使机器代替了手工劳动、工厂代替了手工工场。从社会关系说，它使社会明显地分裂为两大对立的阶级─工业资产阶级和工业无产阶级。
工业革命也拉大了东西方社会进步的距离，完成了工业革命的西方国家，打开了亚、非、拉落后国家的大门，把整个世界纳入了资本主义的商品经济体系。
新的纺织机器
18世纪中叶，英国战胜了西班牙、荷兰和法国，成为了新的海上霸主，取得了大量的殖民地。这也就为英国的资本主义发展提供了无数廉价的工业原料和广阔的工业品销售市场。
由于国内外市场的迅速扩大，对工业品的需求大大超过了手工工场所能生产产品的数量。因此，资本家们迫切需要生产技术变革。
棉纺织业率先变革。因为在英国占领印度之后，大量的印度廉价棉布被贩卖到英国。英国的纺织工场主们为了生存，就不得不想办法改进生产技术，降低生产成本。
这些有利条件使得棉纺织业中出现了一系列技术创新及新的纺织机器的发明。1733年机械工约翰·凯伊发明飞梭。从前织工用手来回掷梭子，劳动强度大，效率低，而且因手臂长度有限布面不能太宽。飞梭实际上是安装在滑槽里带有小轮的梭子，滑槽两端装上弹簧，使梭子可以极快地来回穿行，布面也可以大大加宽。
之后的一些新发明，如理查德·阿克赖特的水力纺纱机（1796年）、詹姆斯·哈格里夫斯的多轴纺纱机（1770年）和塞缪尔·克朗普顿的走锭纺纱机（1779年）是十分出色的。水力纺纱机能在皮辊之间纺出又细又结实的纱；多轴纺纱机能同时纺８根纱线，后来是16根纱线，最后为100多根纱线；走锭纺纱机也称为“骡机”，因为它结合了水力纺纱机和多轴纺纱机的优点。所有这些新纺纱机很快就在生产出比织布工所能处理的多得多的纱线。
后来，一位名叫埃德蒙·卡特赖特的机械师在水力纺纱机和骡机的启发下，于1785年发明了一种由马驱动的动力织机（1789年以后改由蒸汽驱动）。虽然这种新发明物制作粗陋，在商业上无利可图。但是，经过20年的改进之后，其最严重的缺点得到了纠正。到19世纪20年代，这种动力织机在棉纺织工业中基本上已取代了手织织布工。
詹姆斯·瓦特和蒸汽机
詹姆斯·瓦特（1736～1819年）是英国著名的发明家，是工业革命时的重要人物。1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。这种蒸汽机以后又经过一系列重大改进，成为了“万能的原动机”，在工业上得到广泛应用。瓦特开辟了人类利用能源的新时代，标志着工业革命的开始。后人为了纪念这位伟大的发明家，把功率的单位定为“瓦特”。
实际上瓦特并不是第一个发明蒸汽机的人。公元1世纪，亚历山大·希罗曾设计过类似的机器。1698年，汤姆斯·萨威利获得了用蒸汽机抽水的专利权。1712年英国人汤姆斯·牛考门获得了稍加改进的蒸汽机的专利权。牛考门蒸汽机效率非常低，只能用于煤矿排水。
1764年，瓦特在修理一台牛考门蒸汽机时，就对这种机器发生了兴趣。瓦特所做的第一项重大革新就是增加一个独立的凝汽室，并于1769年获得专利权。他还使蒸汽缸与外界绝缘，又于1782年发明了双动发动机。连同一些较小的革新一起，这些发明使蒸汽机的效率至少提高了四倍。1781年，瓦特还发明了一套齿轮，从而使蒸汽机的往复运动变换成为旋转运动，这套齿轮使蒸汽机的用途更加广泛。瓦特又发明了自动调节蒸汽机运转速度的离心式调速器（1788年）、压力计（1790年）、计数器、示功器、节流阀以及许多其他仪器。
瓦特本人没有很好的经商头脑。但是他在1775年同一个非常能干的商人、工程师马娄·布尔顿合股成立了瓦特—布尔顿公司。该公司生产了大量的蒸汽机，他们俩也都成了富翁。
1800年，瓦特的专利与布尔顿的合作到期，他于同年退休。但他们的合作延续到下一代，马修·布尔顿与小詹姆斯·瓦特继续合作，同时吸收了威廉·默多克为合伙人，保证了公司的持续成功。
瓦特退休后曾与他的第二任妻子到法国与德国旅行，并且在威尔士购买了一所住宅。1819年8月25日，八十三岁的瓦特于英国斯塔福德郡汉兹沃斯的家中去世。
汽船和火车
纺织工业、采矿工业和冶金工业的发展引起对改进过的运输工具的需要，这种运输工具可以运送大宗的煤和矿石。朝这方向的最重要的一步是在1761年迈出的；那年，布里奇沃特公爵在曼彻斯特和沃斯利的煤矿之间开了一条长7英里的运河。曼彻斯特的煤的价格下降了一半；后来，这位公爵又使他的运河伸展到默西河，为此耗去的费用仅为陆上搬运者所索取的价格的六分之一。这些惊人的成果引起运河开凿热，使英国到1830年时拥有2500英里的运河。
与运河时代平行的是伟大的筑路时期。道路起初非常原始，人们只能步行或骑马旅行；逢上雨季，装载货物的运货车在这种道路上几乎无法用马拉动。1850年以后，一批筑路工程师——约翰·梅特卡夫、托马斯·特尔福德和约翰·麦克亚当发明了修筑铺有硬质路面、能全年承受交通的道路的技术。乘四轮大马车行进的速度从每小时4英里增至6英里、8英里甚至10英里。夜间旅行也成为可能，因此，从爱丁堡到伦敦的旅行，以往要花费14天，这时仅需44小时。
1830年以后，公路和水路受到了铁路的挑战。这种新的运输方式分两个阶段实现。首先出现的是到18世纪中叶已被普遍使用的钢轨或铁轨，它们是供将煤从矿井口运到某条水路或烧煤的地方用的。据说，在轨道上，一个妇女或一个孩子能拉一辆载重四分之三吨的货车，一匹马能干22匹马在普通的道路上所干的活。第二个阶段是将蒸汽机安装在货车上。这方面的主要人物是采矿工程师乔治·斯蒂芬孙，他首先利用一辆机车把数辆煤车从矿井拉到泰恩河。1830年，他的机车“火箭号”以平均每小时14英里的速度行驶31英里，将一列火车从利物浦牵引到曼彻斯特。短短数年内，铁路支配了长途运输，能够以比在公路或运河上所可能有的更快的速度和更低廉的成本运送旅客和货物。到1838年，英国已拥有500英里铁路；到1850年，拥有6600英里铁路；到1870年，拥有15500英里铁路。
蒸汽机还被应用于水上运输。从1770年起，苏格兰、法国和美国的发明者就在船上试验蒸汽机。第一艘成功的商用汽船是由美国人罗伯特·富尔顿建造的；他曾前往英国学习绘画，但是与詹姆斯·瓦特相识后，转而研究工程学。1807年，他使自己的“克莱蒙脱号”汽船在哈得孙河下水。这艘船配备着一台驱动明轮的瓦特式蒸汽机，它溯哈得孙河面上，行驶150里，抵达奥尔巴尼。其他发明者也以富尔顿为榜样，其中著名的有格拉斯哥的亨利·贝尔，他在克莱德河两岸为苏格兰的造船业打下了基础。早期的汽船仅用于江河和沿海的航行，但是，1833年，“皇家威廉号”汽船从新斯科舍行驶到英国。5年后，“天狼星号”和“大西方号”汽船分别以16天半和13天半的时间朝相反方向越过大西洋，行驶时间为最快的帆船所需时间的一半左右。1840年，塞缪·肯纳德建立了一条横越大西洋的定期航运线，预先宣布轮船到达和出发的日期。肯纳德宣扬他的航线是已经取代“与帆船时代不可分离的、令人恼火的不规则”的一条“海洋铁路”。到1850年，汽船已在运送旅客和邮件方面胜过帆船，并开始成功地争夺货运。
法拉第发现电磁感应
1820年奥斯特发现电流磁效应后，许多物理学家便试图寻找它的逆效应，提出了磁能否产生电，磁能否对电作用的问题。1822年阿喇戈和洪堡在测量地磁强度时，偶然发现金属对附近磁针的振荡有阻尼作用。1824年，阿喇戈根据这个现象做了铜盘实验，发现转动的铜盘会带动上方自由悬挂的磁针旋转，但磁针的旋转与铜盘不同步，稍滞后。电磁阻尼和电磁驱动是最早发现的电磁感应现象，但由于没有直接表现为感应电流，当时未能予以说明。
1831年8月，法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈，其一为闭合回路，在导线下端附近平行放置一磁针，另一与电池组相连，接开关，形成有电源的闭合回路。实验发现，合上开关，磁针偏转；切断开关，磁针反向偏转，这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。法拉第立即意识到，这是一种非恒定的暂态效应。紧接着他做了几十个实验，把产生感应电流的情形概括为五类：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体，并把这些现象正式定名为电磁感应。进而，法拉第发现，在相同条件下不同金属导体回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比，他由此认识到，感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的，即使没有回路没有感应电流，感应电动势依然存在。
后来，法拉第给出了确定感应电流方向的楞次定律以及描述电磁感应定量规律的法拉第电磁感应定律。
电磁感应现象的发现，乃是电磁学领域中最伟大的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。
贝尔发明电话
在电话发明以前，人们异地联系的主要方式是发送电报。但发电报不仅手续麻烦，而且也不能进行及时的双向信息交流。因此，人们开始探索一种能直接传送人类声音的通信方式。美国人亚历山大·贝尔系统地学习了人的语音、发声机理和声波振动原理，在为聋哑人设计助听器的过程中，他发现电流导通和停止的瞬间，螺旋线圈发出了噪声，这一发现使贝尔突发奇想——“用电流的强弱来模拟声音大小的变化，从而用电流传送声音。”从此，贝尔和他的助手沃森就开始了设计电话的艰辛历程。
1875年6月2日，贝尔和沃森正在进行模型的最后设计和改进，最后测试的时刻到了，沃森在紧闭着门窗的另一房间把耳朵贴在音箱上准备接听，贝尔在最后操作时不小心把硫酸溅到自己的腿上，他疼痛地叫了起来：“沃森先生，快来帮我啊！”没想到，这句话通过他实验中的电话传到了在另一个房间工作的沃森先生的耳朵里。这句极普通的话，也就成为人类第一句通过电话传送的话音而记入史册。1875年6月2日，也被人们作为发明电话的伟大日子而加以纪念，而这个地方——美国波士顿法院路109号也因此载入史册，至今它的门口仍钉着块铜牌，上面镌有：“1875年6月2日电话诞生于此。”
1876年3月7日，贝尔获得电话发明专利，第二年，在波士顿和纽约架设的第一条电话线路开通。也就在这一年，有人第一次用电话给《波士顿环球报》发送了新闻消息，从此开始了公众使用电话的时代。一年之内，贝尔共安装了230部电话，建立了贝尔电话公司，这就是美国电报电话公司（AT&T）的前身。
达尔文与进化论
1809年2月12日，达尔文出生在英国的施鲁斯伯里。小时候的达尔文虽然成绩平平，但是热爱大自然，尤其喜欢打猎、采集矿物和动植物标本。达尔文的祖父和父亲都是当地的名医，他的父亲希望他能继承祖业成为医生，因此把他送进医学院学医。可是达尔文始终无法克服看到别人流血、痛苦时的恐惧感。后来他的父亲又让他进入神学院，希望他能成为一名牧师。这一次达尔文高兴地接受了父亲的安排。他非常清楚，虽然自己十分厌烦神创论等谬说，但乡村牧师悠闲自在的生活可以为他提供相当多的余暇，让他发展自己在博物学方面的兴趣。他不顾父亲责备他“不务正业”，经常到野外采集动植物标本，把大部分时间用于听自然科学讲座，自学大量的自然科学书籍。
大学毕业这一年，达尔文放弃了待遇丰厚的牧师职业，以“博物学家”的身份，自费搭乘英国政府组织的“贝格尔号”军舰，开始了漫长而又艰苦的环球考察活动。
在为期五年的考察中，达尔文在动植物和地质方面进行了大量的观察和采集。他每到一地总要进行认真的考察研究，采访当地的居民，有时请他们当向导，跋山涉水，采集生物标本，挖掘生物化石，发现了许多没有记载的新物种。在对加拉帕戈斯群岛的考察中，达尔文见到了岛上的多种巨龟和山雀，他不由心生疑惑：“生物为什么会如此千变万化？彼此之间有什么联系呢？”
这次探索之旅结束后，达尔文带回了大量的旅行资料，包括770页日记，关于地质学和动物学的长篇笔记，还有数千个鸟类、昆虫、植物和岩石标本。回到英国后他立即投入到资料的整理工作中，这是一项繁复且耗时漫长的工作。随着整理的不断深入，达尔文逐渐认识到：“物种不是一成不变的，而是随着客观条件的不同而相应变异。”