Approfondimento sulla seconda rivoluzione industriale

Introduzione

Innanzitutto è imprescindibile la collocazione temporale del fenomeno, che si considera convenzionalmente vada dal 1870 al 1914, prima della grande guerra.

Dal 1825 il ritmo delle macroinvenzioni subì un rallentamento, per poi riprendere negli ultimi 30 anni del secolo.

Per macroinvenzioni si intendono quei miglioramenti, in grado di far compiere un balzo significativo in avanti, che fecero aumentare l’efficacia e la ricerca e favorirono le microinvenzioni.

Per microinvenzioni si intendono, invece, le innovazioni su piccola scala, cumulative ed anonime, a produttività marginale decrescente.

La prima rivoluzione industriale si basava su tecniche pragmatiche e poco sulla comprensione dei fenomeni naturali, ovvero aveva una scarsa base scientifica e una larga base applicativa.

Le invenzioni successive al 1870 si differenziarono da quelle precedenti per il connubio scienza-tecnologia, per questo la seconda rivoluzione estese i successi della prima ad una più ampia gamma di attività e prodotti, entrando nella vita quotidiana. La seconda rivoluzione industriale mutò il sistema tecnologico da eccezione a pratica diffusa.

Nell’industria, le economie di scala, la standardizzazione e l’intercambiabilità delle parti ebbero un ruolo sempre maggiore, poiché il costo per unità di prodotto diminuisce all’aumentare della produzione (vedi microeconomia).

Esistevano già linee ferroviarie e telegrafiche, ma esse si ingrandirono e vi si aggiunsero le reti elettriche e telefoniche.

Tali sistemi richiedevano un coordinamento che non sempre il libero mercato era in grado di fornire, quindi i governi finirono per avere un peso notevole nell’economia.

La seconda rivoluzione fu, sotto molti punti di vista, la continuazione della prima. Tuttavia, vi differisce per alcuni aspetti salienti quali l’aumento reale dei guadagni e lo spostamento della leadership nei paesi del mondo industriale, con un declino inglese rispetto alla prima.

L’acciaio

Il ferro era costoso, deteriorabile, non sufficientemente tenace ed elastico. Creare acciaio non era difficile, crearlo a buon mercato sì. Si seguirono 2 strade:

1. il convertitore inventato da Bessemer nel ’56, in grado di creare il rapporto ferro-carbonio desiderato, facendo passare un getto d’aria attraverso il metallo fuso. La scadente qualità dell’acciaio prodotto con questo procedimento fu un difetto risolto dall’inglese Mushet, che aggiunse un ossidante supplementare chiamato Spiegeleisen (un amalgama di carbonio, manganese e ferro)
2. il procedimento a forno aperto Siemens-Martin, che sfruttava rottami di ferro e combustibile di scarsa qualità e per questo si rivelò assai più vantaggioso del sistema Bessemer

Carnegie, grande industriale americano, dichiarò che il forno aperto sarebbe stato il futuro dell’industria.

Tuttavia, entrambi i sistemi avevano il problema della presenza di fosforo nel minerale europeo.

Tale inconveniente fu dapprima risolto acquistando soltanto minerale spagnolo e svedese (a basso contenuto di fosforo).

Ma gli inglesi Gilchrist e Thomas nel ’78 riuscirono a neutralizzarne l’azione aggiungendo del calcio ai mattoni refrattari (la scoria fosforica risultante fu persino utilizzata come fertilizzante).

In Germania l’industria non si sarebbe sviluppata tanto senza.

I progressi nella produzione dell’acciaio, comunque, non devono offuscare quelli ottenuti in altri campi, come nella produzione della ghisa per mezzo degli gli altiforni che, in seguito alla scoperta di giacimenti nello Yorkshire, arrivarono ad altezze superiori ai 30 metri e temperature di circa 540°. Successivamente gli americani apportarono al sistema perfezionamenti come l’hard driving (getti d’aria ad alta pressione).

La chimica

In questo campo dominarono i tedeschi, grazie ad una preparazione scientifica all’avanguardia, sovvenzionata da istituzioni sotto il controllo statale.

Von Liebig pubblicò nel ’40 “La chimica organica nelle sue applicazioni in agricoltura e in fisiologia”, che contribuì ad un salto di qualità notevole.

J.B. Lawes, in Inghilterra (Rothamsted) fu un caso isolato di sperimentazione.

Tuttavia, nel ’56, per colpo di fortuna, fu il diciottenne inglese Perkin (sebbene alunno del tedesco Hoffmann) ad imbattersi nella prima scoperta: l’anilina purpurea, una tintura nota come malveina.

Negli anni sessanta Hoffmann e Kekulé formularono la struttura molecolare delle tinture sintetiche.

La scoperta dell’alizarina fu brevettata da studiosi tedeschi un solo giorno prima di Perkin; ciò pose le basi per il predominio tedesco.

La preparazione della soda fu invece rivoluzionata dal belga Solvay.

L’invenzione che più rilevantemente fece risparmiare fatica negli scavi fu la dinamite dello svedese Alfred Nobel.

Egli si arricchì con gli scavi petroliferi e lasciò come eredità la Fondazione che ogni anno assegna il famoso premio.

I tedeschi produssero concimi azotati dalla trasformazione del caliche.

Il procedimento Haber permise la preparazione di fertilizzanti ed esplosivi (per la prima guerra mondiale) dall’ammoniaca. Proprio la produzione dell’ammoniaca è considerata una delle invenzioni più importanti nella chimica.

Il potassio, indispensabile sostanza fertilizzante, era ottenuta bruciando il legname canadese; dopo lo sfruttamento di fine secolo dei Sali potassici di Stassfurt, gli inceneritori canadesi sparirono.

L’americano Goodyear nel ’39 inventò la vulcanizzazione della gomma e J.W. Hyatt, 30 anni dopo creò la celluloide, la prima plastica sintetica, che inizialmente non fu sfruttata per mancanza di conoscenze scientifiche appropriate.

Quando i medici somministrarono del cloroformio alla regina Vittoria incinta, si riscoprì il ruolo degli anestetici, in particolare il fenolo ed il bromo. Lister riscoprì anche quello dei disinfettanti.

La scoperta delle meraviglie fu l’acido acetilsalicilico (aspirina), scoperto nel 1897 da Hoffmann perché il padre non tollerava gli effetti collaterali dell’acido salicilico sodico. La Bayer inviò a 30.000 medici tedeschi campioni della nuova medicina: poco costosa e pria di seri effetti collaterali. Tuttavia, restava un mistero perché facesse così bene.

L’elettricità

Nel 1808 Humphrey ne dimostrò la capacità d’illuminazione e Davy dimostrò che le lampade ad arco potevano  essere alimentate elettricamente. Faraday inventò il motore elettrico nel 1821 e la dinamo 10 anni dopo.

La prima vera applicazione si ebbe anni dopo con il codice Morse, che permise un sistema ad ago singolo per la comunicazione, l’esempio migliore di macroinvenzione, infatti stimolò le microinvenzioni successive.

Nel 1851 La Thomas Crampton’s Company solcò i fondali marini con un cavo che andava da Dover a Calais (La Manica). I cavi, però, si logoravano facilmente e generavano distorsioni.

Nei primi anni ottanta comparve la lampadina inventata da Swan e Edison.

Negli anni ’90 l’energia elettrica era ormai dominata, sebbene non venne subito compresa dagli industriali e si sarebbe diffusa nel secolo successivo.

I trasporti

Il vapore era una realizzazione della prima rivoluzione, quindi non una novità.

In questo campo vi furono due nuove forme di motorizzazione: le locomotive elettriche ed il motore inventato da Diesel nel 1897. Rudolf Diesel è un buon esempio di nuovo inventore, non più pratico, ma un ingegnere scienziato e razionale.

Nel settore navale i cambiamenti furono più drastici: malgrado la trasformazione dei velieri nei clipper, la vela era ormai destinata a nicchie nel campo sportivo e da riporto. Gli scafi in acciaio permettevano maggiore velocità e stazza.

La turbina a vapore fu inventata da Gustav de Laval e Parsons e fu applicata dopo il 1900 sulle navi da guerra.

Il risultato dei miglioramenti tecnologici fu, ovviamente, il calo dei costi di trasporto via mare.

Sebbene semplice da realizzare, solo nel 1855 Starley riuscì a concepire la bicicletta in senso moderno.

Possiamo notare come essa fu una vera e propria nuova invenzione, non un miglioramento di una tecnologia precedente.

Fu, invece, l’automobile ad essere un caso di combinazione innovativa di tecniche già note.

Nel ’76 il tedesco Otto, dopo aver letto sul giornale del motore a gas di Lenoir realizzato nel ‘59, per diletto progettò il motore a 4 tempi, che egli considerò come una soluzione temporanea al problema dell’insufficienza di compressione.

Esso, però, divenne il fulcro dell’automobilismo moderno perché, a differenza del motore a vapore, poteva essere acceso e spento in un attimo. Qualche anno prima era stato sviluppato il cracking: la raffinazione del petrolio grezzo così nel 1885 Daimler e Benz crearono il primo motore Otto (a 4 tempi) a benzina.

Nel 1888 Dunlop non era soddisfatto del comfort del triciclo del suo bambino e inventò il pneumatico.

Nel 1893 Mayback, uno dei tecnici di Daimler, inventò il carburante a iniezione.

I perfezionamenti (differenziale, volante, freni a pedale etc.) furono sviluppati dai meccanici stessi, in itineris.

Nel 1903 i fratelli Wright poterono giovarsi delle esperienze e delle conoscenze accumulate fino ad allora e creare l’aereo, un evento emblematico per la seconda rivoluzione, perché combinava conoscenze formali e informali.

Nel 1914 Henry Ford vendeva già 250.000 automobili del modello T.

Ingegneria di produzione

Recenti studi hanno dimostrato che molte imprese americane non dovettero il loro successo al sistema delle parti intercambiabili, inizialmente più costoso. Esse vennero adottate prima dall’esercito, che non badava a spese.

In Europa la diffusione dell’American System of Manufacturing fu frenata dalla richiesta di beni alta qualità e dalla resistenza della classe operaia, che capì che esso l’avrebbe messa fuorigioco.

La vera competitività giunse quando alla standardizzazione Ford unì la produzione a flusso continuo (che permetteva al datore un controllo dei tempi morti), dove gli operai restavano fermi ed erano i pezzi a muoversi.

L’agricoltura

La produzione estensiva di foraggio e sull’allevamento del bestiame in stalla crescevano rapidamente.

Nuove invenzioni entrarono in questo campo, sebbene non ebbero subito applicazione per 3 cause:

1. l’impreparazione tecnica dei contadini
2. la difficile meccanizzazione di alcune tecniche (ad esempio, la mungitura)
3. la necessità di portare l’energia direttamente sui campi

Filo spinato, fertilizzanti, acciaio per gli attrezzi, irrigazione, trebbiatrici a vapore furono tutti della seconda rivoluzione.

Nel ‘50 Borden riuscì a ottenere il latte in polvere ed il suo processo di disidratazione si applicò anche a uova e minestre.

Nel 1784 lo scozzese Meikle inventò la trebbiatrice, così come Sharp la vagliatrice.

Nel 1876 l’ingegnere francese Tellier costruì la prima nave frigorifera, per il trasporto della carne congelata.

Gustav de Laval inventò altresì la centrifuga scrematrice nel 1877, che divenne popolare nei caseifici danesi, olandesi e irlandesi.

Nel 1885 il botanico Millardet aiutò a debellare il temutissimo carbonchio della patata che aveva devastato l’Irlanda, grazie all’invenzione dei fungicidi.

Anche se l’inscatolamento fu inventato nel 1795, il processo di sterilizzazione non era ancora ben chiaro; lo divenne quando Pasteur capì che la temperatura ideale di cottura era di 115°; il cibo in scatola fu militarmente utile.

Tutte queste invenzioni per la conservazione dei cibi fecero scendere tanto il loro prezzo che furono gli agricoltori, piuttosto che i consumatori, a chiedere un aiuto governativo.

Altri settori industriali

Nel settore tessile non si ebbero grandi salti di qualità. Una delle più significative innovazioni fu la macchina per cucire.

Essa generalmente è accreditata all’americano Howe, che però perfezionò soltanto il bloccapunto, brevettandolo.

Il vero merito del perfezionamento è di Singer, che invento la trasmissione a pedale. Il suo successo fu dovuto soprattutto a brillanti campagne di marketing. Questa macchina non portò alla nascita di fabbriche, visto che non necessitava di energia centralizzata ma generò un grande sfruttamento del lavoro femminile.

Nella lavorazione della lana i vecchi filatoi furono sostituiti gradualmente dai filatoi ad anello (detto traveler), che garantivano un corretto avvolgimento del filo sul fuso quindi meno sforzi, sebbene una qualità lievemente inferiore.

Nel 1894 Northrop realizzò il primo telaio automatico. Queste nuove tecnologie, curiosamente, non vennero adottate in Inghilterra, forse per una riluttanza degli industriali lanieri stessi, orgogliosi e ancora legati alla prima rivoluzione.

Ciò determinò la fine del predominio tecnico inglese.

Bell, professore dell’università di Boston, lavorò nel 1876 alla comunicazione telefonica. Questo è un altro esempio di distinzione della seconda rivoluzione: la scienza e la ricerca venivano prima della tecnica pratica.

Nel 1865 Maxwell aveva già suggerito l’esistenza delle onde elettromagnetiche, Hertz ne dimostrò l’esistenza nel 1888 e verso la metà degli anni ’90 Marconi realizzò il primo telegrafo senza fili, in grado di comunicare in codice Morse.

Deforest e Fendessen, successivamente, lo applicarono alle bande sonore.

Bessemer, quello famoso per l’acciaio, inventò il pianotype, nel quale l’operatore lavorava su una tastiera.

L’inconveniente dell’incastro delle barrette delle macchine da scrivere, venne risolto da Sholes con la tastiera Qwerty.

La prima rotativa per la stampa, il cui progetto originale era di Robert Hoe, venne realizzata a Filadelfia nel ’46

Mergenthaler inventò infine la linotype, con cui si stampava una riga intera per volta, sfruttando le matrici.

Tecnologia domestica e benessere umano

In Europa orientale il benessere tardò ad arrivare rispetto al resto del mondo. Sebbene le condizioni di vita migliorarono sensibilmente (non solo grazie alle nuove tecnologie, ma anche agli aumenti dei salari), va anche ricordato che le distruzioni incredibili della prima guerra mondiale erano dovute proprio alle nuove scoperte.

Ricordiamo anche l’importanza del lavoro domestico. Esso ha avuto un ruolo essenziale nella riduzione della mortalità. Sono state persone che agivano economicamente a cuocere cibi, cucire vestiti etc., e furono le famiglie a capire, dopo la teorizzazione delle malattie infettive di Pasteur, che seguendo banali ricette avrebbero potuto ridurre le infezioni.