Top 10 des inventions de la révolution industrielle (2023)

La révolution industrielle britannique a transformé la vie au travail et à la maison pour pratiquement tout le monde. Le bruit, la pollution, les bouleversements sociaux et les travaux répétitifs étaient le prix à payer pour des machines économes en main-d'œuvre, des transports bon marché et confortables, des biens de consommation plus abordables, un meilleur éclairage et un meilleur chauffage et des moyens de communication plus rapides.

Toute liste restreinte d'inventions est forcément loin d'être complète, mais les suivantes ont été choisies non seulement pour ce qu'elles pouvaient faire, mais aussi pour la façon dont elles ont permis à d'autres inventions de devenir possibles et comment elles ont transformé la vie professionnelle et la vie quotidienne de millions de personnes. La période considérée est également importante et ici est prise comme 1750 à 1860. Avec ces critères à l'esprit, les 10 principales inventions de la révolution industrielle étaient :

• La machine à vapeur Watt (1778)
• Le métier à tisser mécanique (1785)
• L'égreneuse de coton (1794)
• Éclairage public au gaz (1807)
• L'électroaimant (1825)
• La première photographie (vers 1826)
• Fusée de Stephenson(1829)
• LeTélégraphe électrique(1837)
• LeMarteau à vapeur(1839)
• Production d'acier de masse (1856)

La machine à vapeur Watt

La machine à vapeur, qui exploitait l'énergie de l'expansion de l'eau chauffée, est souvent citée comme l'invention la plus importante de la révolution industrielle, principalement parce que de nombreuses autres inventions ultérieures importantes l'ont utilisée comme source d'énergie. La machine à vapeur est née de la nécessité de pomper les puits de mine inondés et de permettre une exploitation plus profonde. La première pompe à vapeur a été inventée par Thomas Savery (vers 1650-1715) en 1698. En 1712, Thomas Newcomen (1664-1729) a perfectionné sa pompe à vapeur plus puissante pour drainer l'eau des mines de charbon de Dudley dans les Midlands.

Les moteurs à vapeur ont été exploités pour les trains et les bateaux à vapeur, ce qui a provoqué un boom dans l'industrie minière du charbon.

Pour rendre la machine à vapeur plus utile à d'autres fins, il fallait la rendre plus efficace à la fois en termes de consommation de carburant et de puissance. Le facteur d'instruments écossais James Watt (1736-1819) et Matthew Boulton (1728-1809) ont continué à bricoler le fonctionnement de la machine à vapeur jusqu'à ce qu'en 1778, ils aient mis au point un condenseur séparé pour augmenter considérablement l'efficacité de la machine. La puissance a également été augmentée par la vapeur alimentant le piston vers le bas et non seulement vers le haut (d'où son nom, un moteur à double effet), augmentant la « puissance », un terme inventé par Watt. Le moteur a également vu sa puissance convertie en un mouvement rotatif plus polyvalent à l'aide d'un volant d'inertie. Utilisant seulement un quart du carburant du moteur de Newcomen, le moteur de Watt était suffisamment bon marché pour être utilisé presque n'importe où. Les machines à vapeur ont continué d'évoluer, notamment avec la machine à vapeur d'expansion, et elles ont bénéficié de machines-outils toujours meilleures qui pouvaient fabriquer des pièces plus solides et mieux ajustées.

Vers 1800,Grande-Bretagnecomptait plus de 2 500 machines à vapeur, la plupart utilisées dans les mines, les filatures de coton et les usines de fabrication. 500 de ces moteurs ont été fabriqués par l'usine Watt and Boulton de Birmingham. Tous les horizons de la vie ont été touchés. La vapeur alimentait désormais les fontaines, les batteuses, les pompes à eaux usées et les presses à imprimer. Essentiellement, tout travail nécessitant de pousser, tirer, soulever ou presser pourrait être rendu beaucoup plus efficace à l'aide de machines à vapeur. Les moteurs à vapeur ont été exploités pour les trains et les bateaux à vapeur, et, à juste titre, toutes ces utilisations ont provoqué un boom dans l'industrie minière du charbon, qui avait été à l'origine de la machine en premier lieu.

Le métier à tisser

Lel'industrie textile dans la révolution industrielle britanniquea été transformé par des machines. La machine à tisser mécanique a été inventée par Edmund Cartwright (1743-1823) en 1785. La machine a doublé la vitesse de production de tissu et signifiait que les tisserands qualifiés n'étaient plus nécessaires. La machine entièrement automatisée n'avait besoin que d'un seul ouvrier pour changer les broches complètes. Le métier à tisser mécanique a d'abord été utilisé efficacement dans les usines appartenant à Richard Arkwright (1732-1792). Le gouvernement britannique a accordé à Cartwright 10 000 £ en 1809 en remerciement pour la contribution significative que le métier à tisser mécanique a apportée à l'industrie britannique. D'autres inventeurs améliorèrent l'efficacité du métier de Cartwright, comme Richard Roberts (1789-1864) qui fabriqua une version en fer plus fiable en 1822. Partout, les usines textiles ne tardèrent pas à s'équiper d'un grand nombre de métiers mécaniques. En 1835, il y avait 50 000 métiers à tisser électriques en service en Grande-Bretagne, et les usines pouvaient produire du tissu moins cher que partout ailleurs dans le monde.

En Grande-Bretagne en 1790, le coton représentait 2,3 % des importations totales ; en 1830, ce chiffre avait grimpé à 55 %.

La diffusion du métier à tisser mécanique signifiait que les inventeurs étaient obligés de proposer de meilleures machines à filer pour fournir suffisamment de fil pour les métiers à tisser insatiables. Les conducteurs de machines n'avaient plus besoin de compétences textiles et n'étaient là que pour s'assurer que les machines continuaient à fonctionner, souvent 24 heures sur 24.heuresun jour. De nouveaux emplois ont été créés à mesure que de nouvelles usines ont vu le jour. Les produits textiles sont devenus moins chers à l'achat pour tout le monde et les industries d'approvisionnement comme les plantations de coton et les mines de charbon ont explosé. Dans un autre effet d'entraînement, les abus des travailleurs dans le système d'usine par des employeurs peu scrupuleux ont créé lecommercemouvement syndical pour protéger les droits et la santé des travailleurs.

Le Cotton Gin

Maintenant que la filature et le tissage pouvaient être entièrement mécanisés, la vitesse et la quantité de la production textile augmentèrent énormément. Il fallait ensuite fournir aux machines, toujours affamées, suffisamment de matière première pour travailler, le coton en particulier. Le coton était cueilli, trié et nettoyé à la main, généralement à l'aide de main-d'œuvre esclave dans de grandes plantations du sud des États-Unis. Eli Whitney (1765-1825) du Massachusetts, a déménagé dans une plantation de coton en Géorgie où il a créé un moyen d'accélérer la production de coton. Le long processus de séparation des graines collantes des boules de coton était maintenant effectué par Whitney's Cotton Gin (« gin » signifiant « machine » ou « moteur »), qu'il inventa en 1794.

D'abord propulsée par des chevaux ou des roues hydrauliques, l'égreneuse de coton a finalement exploité la puissance de la vapeur. La machine a tiré le coton brut à travers un maillage en peigne où une combinaison de rotationmétaldes dents et des crochets l'ont séparé et ont enlevé les graines gênantes. Une seule égreneuse de coton pouvait traiter jusqu'à 25 kg (55 lb) de coton par jour. Au fur et à mesure que la production de coton montait en flèche, de plus en plus d'esclaves étaient utilisés dans les plantations de coton pour cueillir les boules de coton qui alimentaient les gins insatiables. La machine a connu un tel succès qu'elle a été copiée illégalement par les propriétaires de plantations du monde entier. La population d'esclaves en Amérique est passée à près de 4 millions en 1860. Le coton était exporté partout, les États-Unis représentant 75 % de la production mondiale de coton. En Grande-Bretagne en 1790, le coton représentait 2,3 % des importations totales ; en 1830, ce chiffre avait grimpé à 55 %. Les usines textiles britanniques travaillaient la matière première et l'exportaient à nouveau avec un tel succès que les textiles de coton représentaient la moitié des exportations totales de la Grande-Bretagne en 1830. Comme le note l'historien R. C. Allen, à l'échelle mondiale, « le coton était la merveille de l'industrie de la révolution industrielle ». (182).

Éclairage public au gaz

La pénombre de l'éclairage nocturne, traditionnellement assuré par la combustion de bougies à l'huile ou au suif, a finalement été levée par l'invention de l'éclairage au gaz. Vers 1792-4, l'Ecossais William Murdock (1754-1839) découvrit que la poussière de charbon dégageait un gaz qui pouvait s'enflammer. Murdock a utilisé avec succès des lampes à gaz dans sa fonderie de Birmingham. L'idée d'utiliser le gaz de houille pour l'éclairage public a été lancée par l'inventeur allemand Frederick Albert Winsor (1763-1830) à partir de 1807. Winsor a démontré de manière spectaculaire le potentiel de son idée en installant des lampadaires à gaz de Pall Mall à St James' Park à Londres. La manifestation a fait sensation auprès du public et Pall Mall a reçu 13 lampadaires permanents à gaz, devenant ainsi la première rue au monde à être ainsi éclairée. Vers 1820, Londres comptait 40 000 lampadaires à gaz.

L'ajout de lumière dans des rues auparavant sombres a transformé les habitudes des gens. Ne semblant plus aussi dangereux la nuit, plus de gens se sont aventurés dans les restaurants et les lieux de divertissement. L'idée s'est rapidement répandue dans le monde entier, Baltimore devenant le premiervilleaux États-Unis pour utiliser l'éclairage public au gaz de charbon en 1816. En 1820,Parisinstallé son propre éclairage au gaz.

L'électroaimant

L'ingénieur canadien William Sturgeon (1783-1850) s'est inspiré des travaux du scientifique français André-Marie Ampère (1775-1836) et du physicien danois Hans Christian Ørsted (1777-1851) pour créer le premier électroaimant en 1825. Le dispositif était un morceau de fer à cheval dans une bobine de fil qui pouvait transporter l'électricité et ainsi magnétiser ou démagnétiser le fer. La force magnétique créée pouvait alors être utilisée pour soulever un objet, mais lorsque Sturgeon a inventé le commutateur, son électroaimant pouvait désormais entraîner un moteur, ce qui en faisait une source d'alimentation beaucoup plus polyvalente. Cette source d'alimentation a été utilisée dans tout, du télégraphe (voir ci-dessous) aux machines à laver d'aujourd'hui.

La première photographie

La première photographie a été prise à l'aide d'une camera obscura par le Français Joseph Nicéphore Niépce (1765-1833) en 1826. La photographie, intituléeVue depuis la fenêtre du Gras, est un peu floue, mais c'est la plus ancienne photographie d'une vue réelle qui nous soit parvenue. La camera obscura, essentiellement une boîte avec une petite ouverture couverte par une lentille, n'était pas nouvelle puisque les artistes et les graveurs les utilisaient pour aider leur travail. Ce qui était nouveau, c'est l'idée de Nièpce de capturer en permanence l'image projetée à travers l'objectif sur desargentpapier enduit de chlorure. Cette nouvelle technique s'appelait l'héliographie, mais elle présentait deux inconvénients importants. Le premier problème était que l'image s'estompait en noir lorsqu'elle était exposée à la lumière. Le deuxième problème était que l'image était capturée en négatif (les zones claires dans la vraie vie étaient sombres et vice-versa). Niépce a résolu le problème en utilisant une solution de bitume pour couvrir une plaque de verre ou d'étain, et il a ainsi capturé la vue depuis sa fenêtre. L'idée de la photographie a été encore améliorée par Louis-Jacques Daguerre (1789-1851), qui a utilisécuivreplaques traitées à l'argent pour capturer une image positive. Le daguerréotype a été acheté par le gouvernement français et rendu public, ce qui a entraîné un boom des studios photographiques. En 1840, l'inventeur anglais William Henry Fox Talbot (1800-1877) réalise les premiers négatifs papier à partir desquels un nombre illimité de tirages peut être réalisé.

L'arrivée de l'appareil photographique a non seulement permis à des gens de toutes classes sociales de se faire photographier, mais elle a révolutionné l'art. De nombreux artistes raffinés ne souhaitaient plus recréer le monde qui les entourait aussi précisément que possible, car l'appareil photo pouvait facilement y parvenir. Au lieu de cela, les artistes se sont efforcés de capturer les effets momentanés de la lumière et de la couleur ou de communiquer une certaine émotion dans leur travail. L'arrivée de l'appareil photo a été l'une des raisons du développement deimpressionnismeet le symbolisme dans le dernier quart du XIXe siècle.

Fusée

Les premiers chemins de fer étaient de courtes distances de voies utilisées dans les mines pour transporter le matériel là où il pouvait être expédié. George Stephenson (1781-1848) possédait une entreprise à Newcastle spécialisée dans la construction de trains ferroviaires pour transporter du charbon comme celui-ci. Stephenson a vu que les passagers pouvaient voyager de la même manière que le charbon et a conçu leLocomotion 1moteur de train, qui était assez puissant pour tirer des wagons.Locomotion 1a transporté les premiers passagers du chemin de fer à vapeur de Stockton à Darlington dans le nord-est deAngleterreen 1825.

Le fils de George, Robert Stephenson (1803-1859) surpassa alors son père avecFusée, une locomotive à vapeur pionnière inventée en 1829. La locomotive a remporté les essais Rainhill cette année-là pour voir quelle machine tirerait des voitures sur la première ligne interurbaine au monde entre Liverpool et Manchester.Fuséeétait la première locomotive puissante et fiable; il incorporait de nombreuses nouvelles caractéristiques de conception telles qu'une chaudière multitubulaire et une tuyère qui donnaient plus de puissance que les locomotives concurrentes.Fusée, capable d'une vitesse de pointe (à l'époque incroyable) de 48 km/h (30 mph), a remporté à juste titre le prix en espèces Rainhill Trials de 500 £ (environ 42 000 £ ou 50 000 $ aujourd'hui). La ligne Liverpool-Manchester transporte bientôt 1 200 passagers par jour. Il a montré la voie à suivre pour révolutionner les voyages non seulement en Grande-Bretagne mais dans le monde entier.

"Railway mania" a vu 24 000 kilomètres (15 000 mi) de lignes ferroviaires construites à travers la Grande-Bretagne en 1870. À partir de 1848, les passagers pouvaient voyager de Londres à Glasgow en 12 heures, alors que les trains atteignaient des vitesses de 80 km/h (50 mph), un voyage cela aurait pris cinq jours ou plus en diligence. Les chemins de fer ont créé un boom dans la production de charbon (pour le carburant) et de fer et d'acier (pour les rails, les ponts et les trains). Les gens ont commencé à faire des excursions vers de nouveaux endroits, en particulier au bord de la mer. Une quantité massive d'emplois a été créée, allant des chefs de gare aux nettoyeurs de toilettes. Les lettres pouvaient être livrées n'importe où en Grande-Bretagne le lendemain, et les millions de tonnes de fret transportées signifiaient que les biens de consommation devenaient moins chers.

Le télégraphe électrique

Les chemins de fer ont grandement amélioré la vitesse non seulement des déplacements mais aussi des communications, car les sacs de lettres étaient déplacés par train. La Grande-Bretagne a introduit le système universel de penny post en 1840, qui permettait la livraison le lendemain, mais il y avait déjà un concurrent sérieux à l'affranchissement. Le télégraphe a été inventé en 1837 par William Fothergill Cook (1806-1879) et Charles Wheatstone (1802-1875). La première machine télégraphique n'avait que 20 lettres, indiquées dans le message envoyé par le léger mouvement de deux aiguilles (de l'ensemble de cinq de la machine) vers une lettre particulière. Les aiguilles étaient déplacées par des impulsions électriques envoyées sur la ligne télégraphique reliant deux machines. Les messages courts pouvaient désormais être envoyés rapidement et ont d'abord été utilisés sur les chemins de fer pour communiquer des instructions aux conducteurs et aux gares.

La première utilisation réussie de la machine a été pour le Great Western Railway en 1838, utilisé entre la gare de Paddington et West Drayton, sur une distance de 21 kilomètres (13 miles). Les câbles ont d'abord été posés sous terre, puis adaptés avec une isolation pour être suspendus à l'air libre entre ce qui est devenu connu sous le nom de poteaux télégraphiques. Comme le système a été adopté sur l'ensemble du réseau ferroviaire britannique, il a été possible pour la première fois d'avoir une heure universelle alors qu'auparavant, les horloges des villes variaient toutes. Par conséquent, le télégraphe a rendu possible le temps moyen de Greenwich (GMT). Les informations pouvaient être envoyées partout où il y avait des télégraphes, ce qui signifiait que les nouvelles des événements se répandaient beaucoup plus rapidement qu'auparavant. La vitesse de la communication télégraphique était également très utile pour la police qui pouvait alerter des collègues éloignés d'une activité criminelle et même capturer des criminels en fuite. La communication télégraphique fit un pas en avant lorsqueSamuelMorse (1791-1872) du Massachusetts, avec l'aide d'Alfred Vail, a mis son code Morse en action en 1844. Le bateau à vapeur géantSS Great Eastern, conçu par Isambard Kingdom Brunel (1806-1859), posa le premier câble télégraphique transatlantique en 1866, ce qui permit désormais une communication intercontinentale rapide. Soudain, le monde semblait un peu plus petit et la vie beaucoup plus rapide.

Le marteau à vapeur

Le marteau à vapeur n'est pas l'invention la plus glamour de cette liste, mais il a été crucial pour rendre possibles de nombreuses autres inventions. Mis au point en 1839 par l'Ecossais James Nasmyth (1808-1890), cet appareil relativement simple utilisait une machine à vapeur pour faire tomber (et plus tard pousser) avec une précision de vitesse et de direction un grand poids capable de forger ou de plier de grandes pièces de métal reposant sur une plaque d'enclume réglable. Comme le marteau à vapeur pouvait être fabriqué dans n'importe quelle taille requise, des pièces métalliques pouvaient être travaillées, ce qui n'aurait pas été possible par d'autres moyens. De plus, la précision du marteau signifiait que différentes pièces de métal pouvaient être pliées exactement de la même manière, ce qui est essentiel pour les composants de grandes machines comme les machines à vapeur géantes, les trains, les navires en fer, les armes lourdes et les poutres de pont.

La machine de Nasmyth était si précise qu'il pouvait démontrer aux visiteurs de sa fonderie qu'un poids de 2,5 tonnes pouvait écraser une coquille d'œuf dans un verre à vin sans endommager le verre. Cette précision signifiait qu'un marteau à vapeur pouvait accomplir des tâches plus petites nécessitant plus de finesse, comme la frappe de pièces de monnaie et l'impression de billets de banque. Un autre avantage était la vitesse à laquelle le marteau pouvait fonctionner, délivrant parfois 220 coups par minute. Quelle que soit l'opération impliquée, tout ce qui était nécessaire en termes de main-d'œuvre était une personne actionnant avec désinvolture un simple levier. Contrairement à tant d'autres inventeurs de cette liste, Nasmyth a fait une fortune stupéfiante grâce au marteau qui a révolutionné la production industrielle.

Production d'acier

Le fer a été utilisé tout au long de la révolution industrielle pour toutes sortes de machines et de projets de construction, mais l'acier est de loin supérieur en termes de résistance et de malléabilité, et il est plus léger. Cela signifiait que l'acier était particulièrement utile pour les grands projets comme la construction de ponts et les éléments porteurs comme les voies ferrées. Le problème était que la fabrication de l'acier était un processus coûteux. Comme souvent avec les inventions de la révolution industrielle, une nouvelle idée était basée sur unpyramided'inventions antérieures et produites en raison de la recherche d'efficacité et de rentabilité.

Henry Bessemer (1813-1898) a inventé un convertisseur en 1856 qui rendait la production d'acier beaucoup moins chère et plus fiable. Les plus gros convertisseurs Bessemer, remplis de fonte en fusion, pouvaient fabriquer jusqu'à 30 tonnes d'acier en 20 à 30 minutes, éliminant le carbone et d'autres impuretés en forçant l'air sous haute pression à travers le métal en fusion. Les impuretés forment des oxydes et sont ainsi séparées sous forme de scories, laissant derrière elles de l'acier pur et résistant. Après l'invention de Bessemer, le coût de l'acier est passé de 50 £ la tonne à seulement 4 £ en 1875. Sheffield est devenu l'un des plus grands producteurs d'acier au monde, fabriquant notamment des voies ferrées pour la Grande-Bretagne, les États-Unis et bien d'autres. pays du monde entier.