CLAVES SOCIALES DE LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL

EL PROBLEMA DEL DRENAJE DE LAS MINAS DE CARBÓN

La fabricación de metales, vidrio y también de jabón, eran técnicas conocidas desde antiguo que requerían de hornos que alcanzasen unas determinadas temperaturas. Tales hornos podían funcionar con madera, y de hecho la madera se utilizó mientras fue abundante. 

A principios del siglo XVI, la madera empieza a escasear y comienza un uso masivo del carbón. La obtención de carbón estimula la minería y las minas se multiplican y se hacen cada vez más profundas, lo que hace más difícil eliminar el agua.


Desde antiguo se habían utilizado ruedas de cangilones, bombas de succión e impelentes para elevar el agua a la superficie y drenar las minas. Estos sistemas funcionaban bien cuando la profundidad no era muy grande, pero requerían grandes energías cuando la mina era profunda. Durante los siglos XVI y XVII las minas se drenaron fundamentalmente con caballerías. 

Por ejemplo, en 1556, Georg Bauer describió un ingenio de bombeo que requería de noventa y tres caballos para funcionar. A finales del siglo XVII, había en Inglaterra algunas bombas que necesitaban incluso más de cien caballos.

Bombas de vapor

También desde la antigüedad se conocía la fuerza del vapor para hacer funcionar algunos artilugios. Heron de Alejandría había utilizado el vapor para hacer funcionar sus juguetes mecánicos.

Durante el Renacimiento, Da Vinci ya había diseñado un cañón que funcionaba con vapor; pero es Baptista Della Porta él que describe, a finales del XVI, un mecanismo para elevar agua mediante la presión del vapor.

En Francia, Solomon de Caus describe un artilugio similar en 1615; y en Inglaterra, David Ramseye obtiene en 1630 una patente para elevar agua “por medio del fuego”. En 1650, el marqués de Worcester ensaya una máquina parecida, y en 1670 el maestro mecánico de Carlos II diseña asimismo una máquina similar. 

En 1698, Savery, un ingeniero de Dartmouth, construye una máquina basada en el principio de Della Porta,  que se prueba ya en la mina. La prueba resulta poco exitosa. Se requerían altas presiones que podían hacer estallar la bomba. Por otra parte, la bomba debía colocarse muy cerca del fondo de la mina y una subida eventual del nivel del agua podía inundarla. 

En el año 1710 Newcomen había resuelto ya estas dificultades, añadiendo a la bomba de Saveri un mecanismo adicional que se basaba en el principio de conversión de calor en trabajo. Ello podía lograrse si mediante el calor se podía conseguir el vacío y entonces la presión atmosférica actuando sobre este vacío era capaz de realizar un trabajo. Sobre este tema había investigaciones de franceses como Pascal, italianos como Torricelli y alemanes como Guericke. En Inglaterra, Boyle y Hooke, repiten y mejoran los experimentos de Guericke. 

Hooke, al final de su vida, se pone en contacto con Newcomen, un herrero interesado por este tipo de cuestiones, y es éste el que se decide a construir la máquina. Mientras que la bomba de Savery aprovechaba la diferencia de presión entre el agua en fase líquida y el agua en fase vapor, ahora la máquina de Newcomen aprovecha la diferencia de presión entre el vacio y la presión atmosférica. La máquina resulta eficiente. Se superan las dos dificultades principales: como el trabajo conseguido es mucho mayor la parte principal de la máquina se puede colocar en la superficie y se evita el peligro de inundación, como las presiones de vapor necesarias son ahora menores la caldera tiene mucho menos peligro de explosión. 

Muy pronto, en 1712, se instalan máquinas de este tipo por toda Gran Bretaña y en 1720 se exportan a otros países. 

EL PROCESO

 En este proceso se pueden anotar los siguientes pasos:

1.- Existe un conocimiento de base, del que disponen algunas personas iniciadas, que se transmite con más o menos dificultad a través de sucesivas generaciones de científicos y que está presente de forma suficientemente extendida. 

2.- Aparece un problema técnico que hay que resolver.

3.- Se intuye la posibilidad de utilizar el conocimiento existente para resolver este problema.

4.- Se ensayan artilugios de laboratorio (o de taller). En algún caso se consiguen patentes.

5.- Se hacen los primeros ensayos en campo sin demasiado éxito pero tampoco con fracaso completo.

6.- Se introducen mejoras sobre la base de conocimientos científicos adicionales. Empieza a haber resultados favorables.

7.- Se extiende la innovación. Primero en el círculo próximo al foco y después se amplia a distancias mayores.

LOS MECANISMOS CAUSALES

La difusión de la ciencia

La ciencia moderna ha dejado de tener vocación hermética y la divulgación científica es para nosotros un hecho natural.

Pero esto no siempre fue así. La tesis de un saber secreto sobre las cosas esenciales cuya divulgación tendría consecuencias nefastas, fue durante muchos siglos un paradigma dominante. 

El camino que lleva hacia el saber público no fue fácil.

La lucha contra el argumento de autoridad

Muchos artesanos e ingenieros del renacimiento reforzaron el valor del secretismo, esta vez por motivos económicos. Pero había un movimiento de fondo con un cambio de actitud hacia el argumento de autoridad.

En el ambiente intelectual de la escolástica cualquier opinión debía cimentarse sobre la de algún autor reconocido, pongamos Aristóteles, o mejor aún, de la Biblia. No se reconoce, en principio, la capacidad para llegar a descubrir nada importante y desde luego nada nuevo por uno mismo, salvo que uno tenga la soberbia intelectual suficiente como para creer tal cosa.

Sin embargo, los hechos empiezan a contradecir este estado de cosas, demostrando  en la práctica, que tal o cual afirmación de los sabios antiguos era errónea: si del resultado de un experimento se deduce otra cosa de la inicialmente afirmada, se puede concluir que los antiguos estaban en un error en ese punto. 

Esto es posible, porque en el nuevo espacio de  la ciudad medieval surgen nuevos personajes que  en la medida que tienen suficiente influencia y reconocimiento en su comunidad, tienen también suficiente confianza en sí mimos para aceptar sus propios resultados como válidos y persuadir a los demás de esta creencia. Tener influencia social les permite organizarse y crear estados nuevos de opinión. Se forman sociedades científicas que se reúnen con reglas propias de comportamiento, adoptan sobre todo una postura crítica antes las afirmaciones recibidas, aunque sea una autoridad intelectual reconocida, como norma principal. La verdad no va unida a la autoridad de la persona que la enuncia sino únicamente a la evidencia de los experimentos y a la fuerza de las demostraciones .

En el orden intelectual,  este estado de opinión va calando, no sólo entre los filósofos empiristas sino también entre los filósofos racionalistas.

Descartes, al comienzo del “Discurso del Método” , afirma que la facultad de juzgar bien y de distinguir lo verdadero de lo falso es igual por naturaleza a todos los hombres.

La distinción estoica entre la nómina de sabios y el resto de los hombres, que forma parte del paradigma cultural del imperio romano, se va poco a poco desvaneciendo, puesto que bien sea porque los sentidos nos informan correctamente de cómo es el mundo (empiristas), o bien porque todos los hombres, por el hecho de serlo, poseen facultades e ideas innatas (racionalistas), en última instancia, el conocimiento está al alcance de todos. 

La clave de este esquema es doble: por una parte, los nuevos personajes tienen suficiente poder e influencia para imponer sus puntos de vista. Por otra parte, este nuevo punto de vista se apoya en el argumento de los hechos objetivos de la experiencia y en la argumentación racional como criterio fundamental de verdad.. 

El segundo paso, es decir, la aparición del problema; y el tercero, la intuición de que son aplicables ciertos conocimientos disponibles, son casi simultáneos en los ámbitos geográficos en los que se producen. 

En cuanto aparece el problema de las minas, como resultado de que el conocimiento esta suficientemente extendido, se produce de forma rápida la intercomunicación entre aquellos que tienen la necesidad de resolverlo y aquellos que tiene el conocimiento de base para hacerlo.

El taller

El paso siguiente, el ensayo en laboratorio o taller, se da en varios lugares distintos. Realmente, solo se requiere la actitud investigadora del científico aislado, que es una actitud natural para él, derivada de su curiosidad científica. El quinto paso, el ensayo en campo, a escala uno es a uno, sin embargo, vuelve a ser un paso clave. Han de darse una serie de circunstancias especiales. Hace falta un esfuerzo de persuasión y una actitud receptiva frente a las novedades tecnológicas. El primer aspecto es propio de la ciencia en general, pero la actitud favorable hacia la innovación solamente se da en espacios muy concretos de la Europa Occidental. 

Para analizar este punto como mayor precisión reanudamos el relato de los hechos.

Newcomen era un herrero, en absoluto un científico, sin embargo, nada impide que una misma persona pueda reunir ambas características, es decir, que tenga conocimientos teóricos y a la vez la capacidad de construir máquinas que puedan funcionar en condiciones reales. 

John Smeaton es uno de los primeros personajes de este tipo, quizás uno de los primeros ingenieros modernos. Entre 1752 y 1754, Smeaton hizo modelos a pequeña escala de los mecanismos de molinos y ruedas hidráulicas, variando las partes componentes de que estaban formados con objeto de descubrir de qué factores dependía su eficiencia. Más tarde, Smeaton estudió la máquina de vapor de Newcomen. En 1769, redactó una lista de tamaños y rendimientos de un centenar de máquinas de vapor atmosféricas. Con las conclusiones de su estudio, Smeaton mejoró notablemente las máquinas de vapor aunque no introdujo nada realmente nuevo. 

Fue Watt el que aplicó nuevo conocimiento científico. James Watt ocupaba el puesto de constructor de instrumentos en la Universidad de Glasgow. Preocupado por la diferencia de rendimientos entre máquinas pequeñas y máquinas grandes, comentó su inquietud con Joseph Black, profesor de medicina en la misma universidad. 

Black había descubierto que diversas substancias poseen diferentes capacidades de tomar calor, también que las substancias al cambiar de fase absorben gran cantidad de calor sin aumento de temperatura. Ambos pensaron que la máquina de Newcomen desperdiciaba gran cantidad de calor y que este calor desperdiciado se podia cuantificar utilizando los nuevos conceptos de Black e ideó un sistema para reducir estas pérdidas. 

El papel de Black no se limita a la aportación conceptual, sino que ejerce también de introductor. Pone en contacto a Watt con John Roebuck, quien había establecido la primera fundición grande de Escocia, y que se interesó por la nueva máquina de vapor. Roebuck a su vez facilita la conexión con Boulton, un manufacturero de mercancías de metal ligero en Birminghan. 

A partir de 1776, Boulton y Watt, utilizan la nueva máquina en Birmingham, obteniendo mejoras en los rendimientos muy notables.

Esta es ya una máquina adaptada para producir un movimiento mecánico rotativo. En las minas de carbón, a pesar de todo, se siguió utilizando la máquina de Newcomen durante bastante tiempo depués de las mejoras de Watt, ya que el ahorro de carbón como combustible no era un problema. Sin embargo en las minas de estaño de Cornualles, que se veían obligadas a traer el carbón desde el sur de Gales, utilizaron la máquina de Watt desde el principio. Lo mismo sucedió en las fundiciones de hierro, en este caso porque necesitaban un motor muy potente para hacer funcionar los fuelles que suministraban aire a los hornos.

Conseguido el movimiento rotativo la máquina estaba preparada para ser utilizada para todo aquello que funcionase de esa manera. Durante el siglo XVII, se había desarrollado una importante industria textil y la máquina de Watt se adaptaba perfectamente al cometido de hacer funcionar la compleja maquinaria de esta industria.

El trabajo de Smeaton es posible porque existen máquinas ya construidas en número suficiente para que pueda hacerse un estudio empírico sobre rendimientos con herramientas teóricas de apoyo. Este trabajo no es posible en cualquier parte, sólo en aquellos países en los que las máquinas están implantadas.  Hay aquí un despegue, una distancia entre los países que han avanzado tecnológicamente y los que se van quedando atrás.

 A esto se une una buena colaboración en el marco universitario. Destaca la peculiaridad del puesto que ocupa Watt y también la circunstancia de que exista comunicación entre disciplinas muy distintas. 

Desde el punto de vista práctico, lo fundamental es la posibilidad de construir y de hacer funcionar la máquina. Ahora ya no basta una herrería. Hará falta una fundición. Del trabajo artesano del herrero se pasa a la manufactura industrial. Ya no es suficiente con dedicar unos días de trabajo extra sino que hace falta dedicar varios hombres y bastante dinero a la construcción. Todo ello es posible porque ya existen algunos establecimientos con varios empleados y hay disponible un capital acumulado. 

La sustitución de la máquina de Newcomen por la de Watt es un problema de otro tipo. Aquí el inversor valora el beneficio de la nueva máquina en comparación con la antigua. Sólo cuando la reducción de costes lo hace interesante, se lleva a cabo la sustitución. 

LAS CLAVES SOCIALES DEL PROCESO

En todo este proceso existe un movimiento de fondo que se opone a la organización feudal y a la escolástica. La ciudad es el ámbito que sirve de cuña para romper la estructura feudal. La lucha contra el argumento de autoridad es el que rompe el pensamiento único de la tradición escolástica. Pero eso no es suficiente para explicar el despegue que se produce en ciertos territorios. No explica por qué precisamente Inglaterra y no otro país se convierte el el taller del mundo.

Las sociedades

Para el desarrollo tecnológico, tal como ese se produjo, fueron claves algunos personajes, que somos capaces de identificar por sus nombres. La pregunta es si éstos son personajes aislados o pertenecen más bien a una clase identificable de individuos, y si es así, cuál es su ubicación en la sociedad a la que pertenecen. 

En Inglaterra, las diversas sectas protestantes se habían formado a partir del ala radical del primitivo movimiento puritano. A finales del XVII y comienzos del XVIII, las sectas inconformistas, especialmente los cuáqueros adoptan una composición más acusadamente de clase media baja, reorientando sus actividades seculares hacia el desarrollo de las artes y desempeñando un papel de vanguardia en la revolución industrial. Dado que las universidades les cerraban las puertas, fundaron sus propios establecimientos educativos y en ellos se da más peso que en el resto a las disciplinas científicas. 

Los inconformistas destacan especialmente en el desarrollo de las industrias pesadas, como la siderurgia. De hecho, en el XVIII, los cuáqueros lo dominaron todo excepto el campo. Una de las familias cuáqueras más importantes de la industria siderúrgica era la de los Darby de Coalbrookdale, quienes inventaron el método de fundir el hierro con carbón de coque en lugar de hacerlo con el tradicional carbón vegetal. Inventores inconformistas fueron el presbiteriano James Watt, su primer socio John Roebuck y John Wilkinson, Este último hizo que la máquina de Watt fuera un éxito comercial gracias a su taladro de precisión. 

En las regiones industriales, personas que se habían educado en las academias inconformistas, fundaron instituciones para la promoción de las artes y las ciencias en sus propias zonas. Una de las primeras fue la Sociedad Lunar, fundada por Boulton en 1766. Entre sus miembros estaba Watt, pero tambien James Keir, propietario de industrias químicas en Bromwick; Samuel Galton, manufacturero de mercancías de hierro; el químico Joseph Priestley, y otros ingenieros, médicos y hombres de letras. 

Ciertamente, la Sociedad Lunar tocó a su fín cuando hubo motines en Birmingham contra los inconformistas y otros partidarios de la revolución francesa. La casa fue destruida, así como la biblitoteca y los aparatos científicos allí almacenados. 

Otra institución que se estableció por la misma época fue la Sociedad literaria y filosófica de Manchester. Era una sociedad más amplia que la Lunar, con cuarenta socios fundadores. El principal fundador fue Thomas Percival que habia estudiado con Joseph Priestley. La sociedad se ocupó en gran medida de la ciencia química, lo cual tenía mucho que ver con la importancia que la química tenía para el blanqueado y teñido de telas de la industria local. También esta sociedad tenía algunos miembros que apoyaban la revolución francesa lo que le produjo algunas dificultades, pero a diferencia de la Sociedad Lunar sobrevivió a las revueltas. De hecho, durante el XIX, la sociedad se convirtió en una institución importante para la ciencia británica y sirvió de modelo para otras sociedades que se fueron diseminando por todo el país en la época victoriana.

Pero en el siglo XIX, se van a producir nuevos cambios importantes, dando lugar a nuevas fases de la revolución industrial.

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Science and Technology in the Industrial Revolution

Albert Edward Musson, Eric Robinson
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