手工業向機器工業變革的強大杠桿
——1765年蒸汽機的發明蒸汽機的發明，第壹次大規模的把熱能轉變為機械能，不僅直接推動了科學基礎理論的深入和紡織、采礦和冶金等技術科學的發展，更推動了工業革命以更加迅猛的聲勢向前發展，並深刻地改變了當時的階級關系和社會面貌。
（1）蒸汽機的發明史
早在公元前120年，希臘人希隆曾制作了壹個被稱為“小汽輪”的裝置，它是壹個裝有兩個彎管噴嘴的空心銅球，噴管與球的軸成直角，各彎向相反的方向。蒸氣通過金屬導管從汽化皿傳到球中，再由噴嘴噴出時，球體便繞軸轉動，這是以蒸氣為動力的汽輪機的雛形。
又經過了1800多年，到17世紀50年代，在托裏拆利、帕斯卡等物理學家的***同努力下，首次獲得了真空，並實現了對大氣壓強的測量。17世紀末，英國完成了資產階級民主革命，工業有了前所未有的發展，對於燃料的需求量劇增，煤礦開采的規模越來越大，但面臨的尖銳問題就是如何解決礦井的積水問題。很多工程師都在潛心研制可用於生產的非人力抽水機。到1698年英國工程師薩維利在抽氣機的原理基礎上制造了第壹臺用蒸氣作為動力的抽水機。薩維利於1698年取得了發明專利，也生產出壹些機器用於礦井抽水，但由於機器結構不合理，故工人操作不便，勞動強度很大，能量損耗很多，抽水效率極低。
在薩維利機用於礦井的同時，法國物理學家巴本也設計出壹種利用蒸氣的動力機，在汽缸裏加上了可移動的活塞，活塞的出現，拓寬了蒸汽機的應用範圍。到了18世紀，英國人紐可門綜合了薩維利機和巴本機的優點，於1705年~1706年制成了紐可門蒸汽機。紐可門機較之薩維利機可更為方便地用於礦井抽水。他采用了杠桿、鏈條等裝置，利用杠桿的搖臂使吸筒抽水做功。雖然紐可門後來作了許多改進，但基本原理仍和薩維利機壹樣，使用噴水的辦法來冷卻汽缸，以達到冷凝蒸氣的目的，因此，紐可門機的熱效率依然很低。即使如此，由於工人操作紐可門機的勞動強度較之薩維利機減少了，因此在當時紐可門機已廣泛應用於礦井抽水和農田灌溉等方面。