Những lát cắt lịch sử về cách mạng công nghiệp

Cối xay gió - biểu tượng nền sản xuất nông nghiệp

Nói về cách mạng công nghiệp, trước hết hãy đi từ năm 1085 - thời điểm xuất hiện chiếc cối xay chạy bằng năng lượng thủy triều ở Cảng Dover. Eo biển Dover hay eo biển Calais là khúc hẹp nhất của eo biển Manche giữa Anh và Pháp.

Đến năm 1127, người ta thấy chiếc cối xay gió cổ ở Normolin thuộc xứ Flandre. Đó là chiếc cối xay gió được coi là ra đời sớm nhất, bởi cho đến nay, chưa có chiếc cối xay gió nào cổ hơn.

Sau đó, ở Châu Âu mọc lên những chiếc cối xay gió, thường là để xay lúa mì và bơm nước. Những chiếc cối xay gió ở Hà Lan trở thành niềm tự hào của dân tộc này, bởi nhờ chúng, nước biển không làm ngập một vùng đất vốn thấp hơn mực nước biển. Ngày nay, những cối xay gió ở Châu Âu chỉ còn là biểu tượng của một nền sản xuất nông nghiệp đã đi vào lịch sử phát triển kinh tế của nhân loại.

Chiếc cối xay gió còn lại đến ngày nay được nhắc đến trong câu chuyện về Don Quijote (Đông Ki Sốt) ở xứ Mancha của nhà văn Miguel de Cervantes Saavedra (1547-1616). Nhà văn dựng lên hình ảnh lão già Alonso Quixano đọc truyện hiệp sĩ đến nỗi như kẻ mất trí, tự coi mình là hiệp sĩ, rút kiếm chiến đấu với cối xay gió được lão tưởng tượng như con quỉ dữ.

Những chiếc cối xay gió ở Kinderdijk, Netherlands hiện nay. Ảnh: free/image

Dấu ấn đầu tiên của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất

Năm 1765, James Watt hoàn chỉnh chiếc máy hơi nước và nó được coi là dấu ấn của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất.

Để đạt tới ngưỡng bùng phát của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất, nền kinh tế nông nghiệp đã trải qua trên 10.000 năm. Những kinh nghiệm về nông nghiệp để trở thành những tri thức cho những sáng tạo trong nông nghiệp cứ nhỏ giọt kiểu mưa dầm thấm đất trong xã hội nông nghiệp. Mọi sự diễn ra từ từ, chậm chạp. Cái mới trong kho tàng tri thức xuất hiện không theo tháng, năm, mà thường là chục năm, trăm năm.

Khoảng năm 600, người Trung Quốc phát hiện ra thuốc súng đen, một phát minh nổi tiếng nhất của Trung Hoa cổ đại. Các nhà giả kim thuật (luyện đan) trong khi đi tìm thuốc "trường sinh bất tử" để dâng hoàng đế, đã vô tình tạo ra thuốc nổ do trộn diêm tiêu với lưu huỳnh.

Các đạo sĩ phát triển công việc này lúc đầu chỉ nhằm mục đích y học. Mãi đến năm 1000, người Trung Quốc mới biết nhồi thuốc súng vào các ống (trước hết là ống tre, ống đất nung) để làm lựu đạn dùng trong chiến trận. Sự hiểu biết về thuốc súng từ từ lan sang các quốc gia. Đến thế kỷ 15, ở Châu Âu mới xuất hiện lựu đạn, gọi là pomegranate (trái lựu). Ở thế kỷ 16, lính Pháp dùng lựu đạn như "trái bom nhỏ" để ném vào đối phương trên các mặt trận.

Cũng như cối xay gió hay thuốc nổ có một tiến trình phát triển và hoàn thiện lâu dài, máy hơi nước cũng tương tự: Thời gian tính từ khi nồi hơi nước ra đời đến lúc hoàn thiện máy hơi nước của James Watt khoảng 1.865 năm!

Cỗ máy hơi nước đầu tiên trên thế giới ra đời ở Anh, do James Watt chế tạo đã biến Anh thành cường quốc công nghiệp. Ảnh: Tư liệu

Vào năm 100 trước Công nguyên, một người Hy Lạp tên là Hero đến từ Alexandria, đã làm ra một nồi hơi nước. Mãi đến năm 1800, Thomas Newcomen - một người thợ sắt ở nước Anh đã phát minh ra động cơ hơi nước có thể sử dụng được. Chiếc đầu tiên được lắp tại mỏ than ở Staffordshire vào năm 1712 để bơm nước ra khỏi hầm lò. Các động cơ do Newcomen chế tạo có giá thành rất cao, nhưng chúng bền ngoài sức tưởng tượng. Một động cơ hơi nước dùng tại Penthich dùng từ năm 1712, đến năm 1839 nó vẫn hoạt động hàng ngày. Một chiếc khác ở Barnsley đã hoạt động đến năm 1934.

Điểm "bùng phát" của tri thức nhân loại qua cách mạng công nghiệp

Ý tưởng hoàn thiện máy hơi nước của James Watt được hình thành khi ông đi dạo trong công viên Glassgow Green. Vì thế, người Scotland coi nơi đây là nơi khởi đầu thực sự của Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất.

Không biết sự kiện này có giống như Archimedes nằm trong bồn tắm, thấy thân mình bị nước đẩy lên nên vội chạy ra đường reo to "eureka!" (tìm ra rồi), mà quên rằng mình chưa mặc quần. Ý tưởng thoáng qua nhanh đó đã giúp Archimedes tìm ra nguyên lý về sức đẩy của nước đối với một vật thể đặt trong nước.

Cũng không rõ, sự kiện này có giống chuyện thấy quả táo rơi mà Isaac Newton tìm ra định luật hấp dẫn của trái đất.

Dù giống hay không giống nhau thì việc hoàn chỉnh động cơ hơi nước của James Watt cũng là vô cùng vĩ đại. Thời điểm thành công của Watt chính là lúc sự tích tụ tri thức ở ông đã đến "điểm bùng phát", cũng giống như chiếc ấm điện đạt 99 độ chưa tạo nên một sự khác biệt đáng kể, và chỉ 1 độ nữa, nước bắt đầu sôi và bốc hơi nghi ngút.

Newton nói, ông làm được điều gì đó mà thiên hạ đánh giá là lớn lao thì cũng chính là nhờ ông được đứng trên vai người khổng lồ. James Watt cũng thế thôi, ông đã đứng trên vai người khổng lồ ở thời đại ông. Người khổng lồ ấy là hiện thân của một khối lượng tri thức rất lớn của nhân loại để làm nên sự thăng hoa của một ý tưởng khoa học.

Chỉ có điều, khoảng thời gian đi từ ý tưởng tới sản phẩm dùng được ngày càng rút ngắn qua các thế kỷ. Nhưng nên nhớ rằng, cần có thời gian này, và thời gian ấy thường dài hơn trong ý nghĩ của những người ngoài cuộc. Cho dù thời gian ấy có ngắn đến thế nào thì 99% của thời gian đó là sự đổ mồ hôi của nhà khoa học, còn 1% là tài năng của họ mà thôi (theo Thomas Edison).

Máy hơi nước là chủ đề chuyển đổi các cỗ máy dùng sức người, sức ngựa, sức gió... để chuyển động sang dùng các động cơ hơi nước. Năm 1764, Richard ArKright đã cải tiến chiếc máy này thành máy chạy bằng sức ngựa. Tiếp theo đó, người Anh cải tiến dần máy kéo sợi, nâng số cọc sợi lên 2.000 cọc. Năm 1785, mục sư Edmund Cartwright đã phát minh ra máy dệt vải chạy bằng động cơ hơi nước.

Máy hơi nước được ngành giao thông quan tâm. Năm 1814, một người thợ mỏ đã cho ra đời một đầu máy xe hỏa đầu tiên, gọi là "Blücher". Đó là George Stephenson. Ông cải tiến dần đầu máy Blücher và cuối cùng chế tạo ra đầu máy Locomotion. Đường sắt đầu tiên do Stephenson thiết kế dài 32km, nối liền 2 thị xã Stockton và Darlington. Chuyến tàu khai trương vào ngày 27/9/1825. Đầu tàu Locomotion kéo 6 toa chở các quan chức dự lễ thông xe và 22 toa chở hàng. Tàu chạy với tốc độ 48km/giờ.

Đường ray xe lửa huyền thoại 1,44m

Ngày 1/10/1828, con đường sắt được sử dụng đầu tiên ở Pháp đã lắp đặt hoàn chỉnh. Ngày 7/12/1835, ở Đức bắt đầu có đường xe lửa. Theo Stephenson đề nghị, mọi đường sắt ở bất cứ quốc gia nào cũng có chiều rộng giữa 2 thanh ray là 1,44m, đúng với chiều dài của trục bánh xe ngựa hồi đó.

Châu Âu ngày nay vẫn còn tồn tại những tuyến xe lửa có đường ray 1,44m dành cho du lịch. Ảnh: Free/image

Những thanh niên hiện đại ngồi trên chuyến tàu hỏa từ Tokyo đến Osaka Tokaido (Nhật Bản) chạy bằng điện. Đoạn đường đó có chiều dài 515km. Với vận tốc 360km/giờ, đoạn đường đó cần khoảng 1 giờ 30 phút. Đoàn tàu lướt trên đường ray, rung lắc không đáng kể, cửa được đóng kín để ngăn tiếng ồn và chặn gió. Hành khách mơ màng nhìn bầu trời và núi non, không ai hình dung được chiếc đầu máy ngày xưa chạy với những vệt khói đen mù mịt, bụi than bay tung và mỗi khi tàu dừng bánh, hành khách xô cả người về phía trước. Nhưng đoàn tàu đầy than bụi đó là một thành tựu vĩ đại của loài người.

Năm 1807, Robert Fulton (Mỹ) phát minh chiếc tàu thủy chạy bằng động cơ hơi nước. Chiếc tàu lắp một guồng nước để giúp đẩy con tàu di chuyển. Fulton về bản thiết kế từ năm 13 tuổi. Fulton đã mở một hướng phát triển thương mại, du lịch, giao thông hành khách và hàng hóa, phát triển quân sự trên mặt sông, mặt biển.

Những máy hơi nước được ứng dụng đa dạng và đã làm cho nền sản xuất tăng tốc thần kỳ so với thời kỳ kinh tế nông nghiệp.

Những cỗ máy này góp phần vào sự thai nghén của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai ở cuối thế kỷ 19.

GS.TS Phạm Tất Dong