Технологическая и индустриальная история США описывает формирование наиболее мощной и технологически развитой страны мира. Быстрая индустриализация США в XIX веке стала возможной благодаря доступности земли и рабочей силы, климатическому разнообразию, наличию сети рек, каналов и морских побережий, удобных для транспортировки грузов, обилию природных ресурсов, облегчающих доступ к дешёвой энергии, развитию транспорта и наличию капитала. В этом столетии на базе примитивной аграрной экономики развилась мощная промышленность, которая к середине XX века производила около трети всех промышленных товаров мира.
Под влиянием технологических инноваций и развития транспорта в период до начала гражданской войны в США происходила первая промышленная революция, а после войны — и вторая. К началу XX века США уже превосходили европейские страны по экономическому развитию и наращивали свою армию и флот. Хотя в годы Великой депрессии технологическое развитие США замедлилось, из Второй мировой войны Америка вышла в качестве одной из двух мировых сверхдержав. Во второй половине XX века США успешно конкурировали с СССР за политическое, экономическое и военное доминирование, для чего американское правительство вкладывало значительные средства в развитие науки и технологий, добиваясь прогресса в космическом кораблестроении, компьютерных технологиях и биотехнологии.
Огромные темпы По окончании американской революции правительство США обеспечило строгое соблюдение прав собственности и гибкую систему социальной и классовой структуры. Кроме того, были приняты меры для соблюдения патентных прав, представления о которых были привнесены западноевропейскими иммигрантами и адаптированы к нормам Конституции США. Конгресс был уполномочен «обеспечить прогресс науки и ремёсел закреплением на ограниченный срок за авторами и изобретателями эксклюзивных прав на их открытия и изобретения».
Мельницы и первые фабрики
В 1780-х годах Оливер Эванс изобрёл зерновой элеватор и усовершенствовал традиционную мукомольную мельницу. Впоследствии Эванс использовал также в качестве двигателя паровую машину и создал сеть мастерских для обеспечения соотечественников своими полезными изобретениями.
В 1789 году вдова генерала Грина заказала Эли Уитни разработку машины для отделения хлопка от зерен. Изобретённая им хлопкоочистительная машина (Коттон-джин) могла быть сделана любым плотником и значительно уменьшила затраты труда на очистку хлопка, обеспечив владельцам плантаций хлопка на Юге огромные прибыли. Хотя сам Уитни не предвидел финансового успеха, который обеспечило его изобретение, он получил от правительства контракт на обследование и обеспечение точности и идентичности таких машин своему изобретению, чем были заложены основы стандартизации производства.
Между 1800 и 1820 годами появились инновации, которые вновь повысили качество и эффективность производства. Симеон Норт предложил использовать разделение труда при производстве огнестрельного оружия. Впоследствии это привело к разработкам фрезерных станков. В 1819 году Томас Бланчард изобрёл токарный станок, а к 1822 году Джон Холл наладил производство винтовок с использованием всех этих инноваций и неквалифицированных рабочих. В Великобритании его система получила название американской.
Одновременно механизация проникала в текстильную промышленность. Английские прядильные и ткацкие станки было запрещено вывозить за границу, а всем, кто был знаком с их устройством, было запрещено иммигрировать. Тем не менее, уже в 1787 году в Бостоне была построена первая американская фабрика по производству хлопкового волокна, в которой станки приводили в движение лошади. В 1793 году была построена ткацкая фабрика на Род-Айленде. Её владелец, Мозес Браун использовал информацию, полученную от Сэмюэля Слейтера, английского подмастерья, который иммигрировал в США, узнав, что в Америке хорошо платят англичанам, знакомым с механизмами для текстильного производства. Эта фабрика была полностью механизирована и работала на гидроэнергии. В начале XIX века Слейтер построил собственную фабрику в Массачусетсе, которая стала одним из первых в США индустриальных центров. Поскольку для расширения производства ему не хватало рабочих рук, Слейтер начал строить также дома, магазины и церкви для своих рабочих и их семей. Кроме выгод привлечения работников, Слейтер использовал их надомный труд для подготовительных стадий обработки сырья. Система Слейтера («Род-Айлендская система») получила распространение, но в 1820 году была заменена на более эффективную систему Лауэлла. Френсис Лауэлл объединил первичную обработку пряжи и изготовление шерстяной нити в одном здании, нанимая для этого незамужних молодых девушек и женщин («фабричных девушек»), а для финансирования всего предприятия создал корпорацию. С наёмными работницами Лауэлл заключал контракт, который стал новой формой использования трудовых ресурсов наряду с рабским трудом, работой подмастерьев и прислуги.
Дороги и каналы
С момента обретения независимости и до образования новых штатов Кентукки, Теннесси и Огайо в США почти не было хороших дорог. Чаще всего для далёких переездов и транспортировки грузов использовали морские и речные суда. Поэтому, как только кроме прибрежных штатов в составе США появились территории без выхода к морю, наряду со строительством дорог значительное внимание уделялось строительству каналов.
Для строительства дорог были созданы акционерные общества, такие как Ланкастерская дорожная компания в Пенсильвании, открытая в 1795 году. Компании возвращали вложенные в дороги средства, взимая плату за проезд. С тех пор в США распространены платные автомобильные дороги. В 1808 году министр финансов США Альберт Галлатин предложил финансировать строительство дорог и каналов из федерального бюджета. Правильность такого решения была вскоре подтверждена в ходе англо-американской войны 1812—15 годов. Первая национальная дорога между Мэрилендом и Виргинией была построена в 1815—18 годах.
Аналогично было создано множество компаний для строительства каналов. К 1812 году их было построено только три, в Виргинии, Южной Каролине и Массачусетсе. В 1817 году был построен канал Эри, соединивший реку Гудзон с Великими озёрами. В 1825 году законодательное собрание штата Пенсильвания приняло решение о строительстве сети каналов, соединяющих Филадельфию с западными регионами и Великими озёрами. До 1848 года сеть каналов соединяла штаты от Массачусетса до Иллинойса. Многие каналы были финансово успешными, но некоторые едва не довели штаты Огайо, Пенсильвания и Индиана до банкротства.
Пароходы
Несмотря на появление дорог и каналов, путешествовать по ним было очень неудобно, дорого и долго. Первые пароходы появились ещё в 1780-х годах, но они были защищены патентами, сложно устроены, тяжелы и дороги. В 1807 году Роберт Фултон построил свой первый экономичный «Пароход Северная река», который ходил по реке Гудзон между Нью-Йорком и Олбани. К 1820 году пароходы можно было встретить повсеместно на судоходных американских реках и в Чесапикском заливе. Только на реках Миссисипи и Огайо количество пароходов между 1817 и 1855 годами выросло с 17 до 727.
Развитие технологий после гражданской войны
После гражданской войны в США активно строились железные дороги, линии телеграфной и телефонной связи, а к началу XX века появился и двигатель внутреннего сгорания. Эти инновации существенно облегчили освоение и экономическое развитие западных территорий.
Железные дороги Ещё в 1820-х годах многие изобретатели пытались приспособить паровые машины для передвижения по земле. Одной из ранних попыток был проект железной дороги между Нью-Йорком и Филадельфией, предложенный Оливером Эвансом в 1813 году. К середине 1830-х годов такие проекты были осуществлены уже несколькими компаниями, локомотивы которых везли вагоны по рельсам. Между 1840 и 1860 годами общая длина железнодорожных путей в США выросла от 5 353 до 49 250 км. При транспортировке грузов железные дороги оказались столь эффективными, что ранее построенные каналы и дороги для гужевого транспорта были запущены ввиду невыгодности их эксплуатации. Однако ранние железные дороги не были соединены между собой в единую сеть, их эксплуатировали десятки конкурирующих между собой компаний, чьи поезда использовали разную ширину колеи, и вместо доставки сразу из одного пункта в другой товары приходилось часто перегружать с одного вида транспорта на другой. Завершение в 1869 году строительства первой трансконтинентальной железной дороги, которая сразу стала самой эффективной и прибыльной, стимулировало консолидацию железных дорог и стандартизацию технологий на железнодорожном транспорте. На этом бизнесе сколотили свои состояния знаменитые железнодорожные магнаты, такие как Джей Гулд и Корнелиус Вандербильт. К 1920 году в США появилось 408 800 км железных дорог со стандартной шириной колеи, контролируемые всего семью железнодорожными компаниями. Из-за необходимости синхронизации расписания железнодорожного транспорта в 1883 году в стране было введено единое стандартное время, и все штаты США были разделены на четыре часовых пояса.
Производство чугуна и стали
Небольшое количество чугуна для производства сельскохозяйственных орудий, подков для лошадей или топоров, ещё в колониальную эпоху выплавлялось в Америке кузнецами в примитивных сыродутных печах. Однако уже для производства пушек его не хватало. Во второй половине XVII века в колониях появились первые доменные печи, а к концу XVIII века из Англии переняли способы использования в них каменного угля взамен ранее применявшегося древесного.
В 1850-х годах, когда в Великобритании был изобретен бессемеровский процесс, американец Уильям Келли разработал аналогичный процесс производства из чугуна высококачественной стали, пригодной для применения в кораблестроении, на железных дорогах и в производстве оружия. В 1868—1872 годы Эндрю Карнеги использовал новейшие изобретения для производства стали в созданной им сталелитейной компании, завод которой был построен в Пенсильвании близ стыка нескольких железных дорог. Карнеги первым использовал в своей компании метод вертикальной интеграции: он владел одновременно шахтами в Миннесоте, где добывали железную руду, пароходами на Великих озёрах для её транспортировки, угольными шахтами и печами для производства кокса, железными дорогами для транспортировки кокса и руды в Пенсильванию и расположенным там сталелитейным заводом. К 1900 году компания Карнеги производила больше стали, чем вся Великобритания, а в 1901 году Карнеги продал её миллионеру Джону Моргану за 480 миллионов долларов.
Телеграф и телефон Сэмюэл Морзе и Альфред Вейл разработали передатчик длинных и коротких электрических сигналов для обмена информацией азбукой Морзе между 1837 и 1844 годами. Первая телеграфная линия была сооружена между Балтимором и Вашингтоном в 1844 году. Уже к 1849 году почти каждый штат к востоку от реки Миссисипи имел телеграфную службу. Последовавшая консолидация телеграфного бизнеса в 1866 году привела к его слиянию с компанией, специализировавшейся на денежных переводах, Western Union и созданию практически монопольной компании с 22 000 телеграфных агентств и 1 330 900 км телеграфных линий по всей стране. Телеграф использовали для координации передвижений войск во время американо-мексиканской и гражданской войн, передачи распоряжений о сделках на фондовой и товарной биржах с помощью тикерного аппарата и для дипломатических переговоров, в особенности после ввода в действие трансатлантического телеграфного кабеля в 1866 году.