Для подготовки технически образованных предпринимателей с XVIII в. наряду с классическими закрытыми средними школами для детей верхов общества появились реальные средние школы, главным образом в промышленных центрах. Здесь внимание учителей было сосредоточено на естественных науках и новых языках. Высшее техническое образование давалось в университетах и Королевском институте.
Таким образом, в Англии сложилась и действовала достаточно стройная для того времени система образования и подготовки специалистов, поэтому не случайно, конечно, что крупнейшие открытия и изобретения в науке и технике, сделанные в XVIII — первой половине XIX в., принадлежали именно англичанам. В Англии XVIII в. складываются все необходимые условия для развития изобретательской мысли: 1) достаточное количество денежных средств, позволявших субсидировать научные исследования; 2) достаточно образованное общество, которое воспринимало все новое, что появлялось в мире науки; 3) конкуренция со стороны других государств мира. Поэтому не случайно первые изобретения были сделаны именно в отраслях хлопчатобумажного производства, чтобы уничтожить хлопковую отрасль Индии, а затем в металлургической промышленности, так как металла требовалось все больше для развития собственной промышленности.
С полным превращением Индии в колонию Англии предприниматели увеличивают вывоз хлопка, перерабатывая его непосредственно в метрополии. Так как производство хлопковых тканей было достаточно новым делом для английских предпринимателей, а внутренний рынок требовал вытеснения традиционной отрасли — производства шерстяных и суконных тканей, хлопковые ткани должны были быть дешевыми и достаточно качественными, что было возможно только при условии их массового, т.е. машинного, производства. Так, в 1733 г. механик Дж.Кей изобрел летучий челнок, который повысил производительность труда ткача вдвое.
В 1785 г. Э.Картрайт изобрел механический ткацкий станок, производительность которого в 40 раз превышала производительность ткача, работавшего вручную. Параллельно шло быстрое развитие механизации и в другой составной части хлопчатобумажного производства — прядении. Уже в 1738 г. была создана первая прядильная машина, в которой был механизирован процесс прядения, хотя вся машина приводилась в действие еще вручную. Ткач Д.Харгривс изобрел в 1765 г. более совершенную механическую прялку, на которой можно было работать сразу многими веретенами (до 20), но и эта механическая прялка в движение приводилась рукой человека.
Следующим важным шагом на пути технического прогресса явилось создание первой фабрики с прядильной машиной, работавшей на водяном двигателе. У основателя фабрики Д.Аркрайта появилось много последователей, и если в 1780 г. в Англии было 20 прядильных фабрик, то в 1790 г. их насчитывалось уже 150. Фабрики обычно строились на берегах рек, так как двигателем пока еще оставалось водяное колесо. Однако бурное развитие техники производства тканей и широкое применение машин не могли быть удовлетворены такой механизацией.
Поиски эффективного и универсального двигателя производились и в XVII в., и в первой половине XVIII в. История создания паровой машины представляет огромный интерес. Эта машина, с одной стороны, произвела подлинную революцию в развитии производства, с другой — в работе над этим великим изобретением впервые проявилось единство теории и практики науки и производства. Так, в 1769 г. лаборант университета в Глазго Дж.Уатт (1736—1818) изобрел паровую машину. Продолжая работать над ее усовершенствованием, он в 1784 г. создал паровую машину двойного действия , в которой пар, расширяясь, оказывал давление то на одну, то на другую сторону поршня. Это была подлинно универсальная машина, применяемая в самых различных областях производства, а впоследствии с некоторыми усовершенствованиями и на транспорте.
Ее великая революционизирующая роль в развитии производства заключалась в способности паровой машины играть роль двигателя практически в любых условиях. Созданные Дж.Уаттом совместно с фабрикантом Дж.Болтоном заводы по производству паровых машин должны были, по замыслу изобретателя, "снабдить весь мир машинами всевозможных размеров". В первую очередь паровая машина была применена на хлопчатобумажных фабриках, что привело к резкому увеличению производства. Так, с 1788 по 1803 г. хлопчатобумажное производство утроилось, что дало возможность назвать этот период его "золотым веком".
Широкое производство машин не только потребовало усилий рабочих, техников и ученых, но и развития такой отрасли, как металлургическая.
Выплавка железа — один из древнейших видов производства — находилась в конце XVII в. почти в таком же состоянии, как и три тысячи лет тому назад. Она производилась попрежнему с применением древесного топлива, запасы которого в Англии быстро истощались. Лишь в начале XVIII в. кузнецы начали применять для плавки металла, в частности чугуна, кокс. Решающего успеха в этом добился инженер А.Дерби, который к железной руде стал примешивать во время плавки на каменном угле негашеную известь и получил чугун высокого качества. В 1756 г. он основал чугуноплавильный завод, который давал свыше 8 тыс. т чугуна в год (в 1700 г. во всей Англии было произведено 18 тыс. т чугуна).
Важным результатом открытия А.Дерби было увеличение спроса на уголь, который наряду с железной рудой стал главной сырьевой основой промышленности.
Угольная промышленность быстро развивалась. В Южном Уэльсе, Шотландии, Ланкашире и Йоркшире началась разработка новых угольных копей, угледобыча возросла с 26 млн т в 1700 г. до 76 млн т в 1790 г. и превысила 10 млн т в 1795 г. Уголь не мог служить эффективной заменой леса до тех пор, пока средства сообщения внутри страны находились в таком примитивном состоянии, в каком они были в начале XVIII в. Таким образом, наличие угольной промышленности и начало развития тяжелой послужили стимулом к улучшению транспорта и прежде всего к строительству каналов.
В 1700 г. было лишь небольшое количество дорог, пригодных для гужевого транспорта во всякое время года. Легкие товары обычно перевозились в тюках; перевозить таким же образом тяжелые громоздкие предметы было невозможно, так как это стоило бы слишком дорого. Перевозка угля из Манчестера в Ливерпуль стоила 40 шиллингов за тонну. Даже после того как между некоторыми важными центрами были проложены более усовершенствованные дороги, стоимость транспорта все же оставалась высокой.
Проблема была решена следующим образом. В 1795 г. герцог А. Бриджу отер поручил инженеруТ. Бридли про ' рыть канал между принадлежавшими Бриджуотеру копями в Уэрсли и Манчестером длиной в 17,6 км. Эта идея оказалась настолько удачной, что по окончании строительства канала цены на уголь в Манчестере упали ровно наполовину. Двумя годами позже канал удлинили до портового города Ранкорна, благодаря чему Манчестер получил выход к морю. Затем его соединили с рекой Трент и районом гончарного производства. Когда строительство Большого соединительного канала было закончено, транспорт стал в 4 раза дешевле; в связи с этим очень развилась гончарная промышленность, а в Ченшире значительио увеличились разработки залежей соли.
Вскоре вся страна была охвачена лихорадкой строительства каналов и покрылась сетью водных путей.
На протяжении только четырех лет (1790— 1794) через парламент было проведено не менее 81 акта о строительстве каналов. Вся внутренняя часть Англии, вынужденная до того времени сама потреблять и производить большую часть требовавшихся ей предметов первой необходимости, теперь могла вести торговлю. Пшеница, уголь, гончарные и железные изделия из центральных графств быстро нашли путь к морю. Несмотря на то, что в конце XVIII — начале XIX в. повсеместно были улучшены дороги, каналы все же оставались главным средством перевозки тяжелых и нескоропортящихся товаров, пока через 40—50 лет на смену им не пришли железные дороги.
В конце XVIII в. Ж.Макадом разработал и предложил способ твердого покрытия поверхности дороги, что дало возможность осуществлять перевозки на конной тяге значительно быстрее в любую погоду.
Развитие внутреннего рынка и необходимость быстрой передачи информации на значительные расстояния привели к открытиям в области связи. Так, в 1837 г. У.Кук и Ч.Уинстон получили патент на электромагнитный телеграфный аппарат, а в 1847 —1852 гг. была проложена телефонная линия между портами Дувр и Кале.
Развитие транспортной системы и средств связи дало еще более мощный толчок экономическому развитию всей страны. Так, значительно увеличилось производство металла — с 68 тыс. т в 1788 г. до 250 тыс. т в 1806 г. — и продолжало расти в последующие годы. Быстро росла тяжелая промышленность в центральных графствах страны: Стаффордшире, Западном Йоркшире, Южном Уэльсе. Железо стали использовать в самых разнообразных областях. В 1779 г. был построен первый железный мост через р. Северн в Колбрукдейле, изготовленный целиком из литых чугунных деталей (с пролетом 31 м и высотой над водой 12 м). В 1787 г. А.Дерби (сын изобретателя нового метода плавки чугуна и владельца крупнейших металлургических заводов) получил от Общества искусств золотую медаль за модель этого моста.
Выплавка более высококачественных сортов железа и уменьшение примесей в нем дали возможность изготовлять более усовершенствованные инструменты. Во второй половине столетия был изобретен токарный станок с суппортом, а также строгальный станок, благодаря чему механики получили возможность обрабатывать детали с точностью до малых долей дюйма. Без достижений технического прогресса нельзя было бы изготовлять сложные машины, столь необходимые на крупных производствах, и именно благодаря ему оказалось возможным ввести взаимозаменяемость деталей, которая стала характерной чертой массового производства полвека спустя.
Подлинно революционным событием в области транспорта явилось изобретение механика самоучки Д.Стефенсона, усовершенствовавшего паровую машину и создавшего паровоз, который двигался с колоссальной для того времени скоростью — 20 миль в час. Этого рекорда Стефенсон добился на первой в мире железнодорожной линии Стоктон — Дарлингтон в 1825 г., и с этого момента начинается строительство железных дорог сначала в весьма ограниченных масштабах, а затем с лихорадочной скоростью.