Энергия стала лейтмотивом всего столетия. То, что ранее было известно лишь как сила стихийная, особенно в образе огня, стало невидимой, но эффективной силой с невиданными практическими возможностями. Вместо механизма, как в раннее Новое время, естественнонаучным ориентиром XIX века стало динамическое скоординированное действие сил. Прочие науки опирались на эту основу. С гораздо большим успехом, чем раскритикованная Максом Вебером энергетическая теория культуры, ориентацию на энергетические модели естественных наук еще раньше продемонстрировала политическая экономия. После 1870 года неоклассическая экономика страдала тем, что можно назвать завистью к физике, и обильно черпала образы из энергетических теорий58. По иронии судьбы именно в тот момент, когда энергия тел животных потеряла свое экономическое значение, была открыта энергетическая телесность человека. Тела людей также должны были составлять часть вселенной неограниченной и, как показал Гельмгольц, неисчезающей энергии. Под воздействием физической термодинамики абстрактно-философская «рабочая сила» классической политической экономии стала «человеческим мотором», комбинацией мускульной и нервной систем, которую можно адаптировать для планомерных трудовых процессов и в которой точное соотношение потребления и отдачи энергии можно установить экспериментально. Карл Маркс со своим понятием рабочей силы уже с середины XIX века находился под влиянием гельмгольцианства. Макс Вебер в начале своей карьеры также детально занимался психофизикой промышленного труда59.

Эта завороженность энергией неслучайна для европейцев и североамериканцев XIX века. Одним из важнейших аспектов индустриализации была смена режима энергии. Энергия требуется для любой экономики. Отсутствие доступа к дешевой энергии – одно из серьезнейших препятствий, с которым может столкнуться общество. Доиндустриальные общества, даже обладавшие сравнительно богатыми ресурсами, при любых мыслимых культурных условиях ограничивали немногие источники энергии (помимо человеческой рабочей силы): вода, ветер, древесина, торф и рабочий скот, который преобразовывал корм в мускульную силу. В рамках этих ограничений обеспечение энергией было возможно только путем экстенсификации сельского хозяйства и заготовки древесины или путем использования более питательных полевых культур. Постоянно существовала опасность, что прирост доступной энергии не сможет соответствовать росту населения. Общества отличались друга от друга тем, в каких пропорциях они использовали доступные формы энергии. Так, в середине XVIII века древесина в Европе была источником примерно половины потребляемой энергии, тогда как в Китае в ту же эпоху эта доля составляла максимум 8 процентов. Наоборот, человеческая рабочая сила в Китае имела намного большее значение, чем в Европе60.

С индустриализацией появился, пусть и не в одночасье, а постепенно, новый источник энергии – ископаемый горючий уголь, который стал использоваться в Европе во все больших масштабах начиная с XVI века, и более всего в Англии61. Скорость перемен не стоит переоценивать. Для Европы в целом вплоть до середины XIX века уголь составлял лишь малую долю потребляемой энергии. Только впоследствии доля традиционных источников энергии стала снижаться, тогда как значение модерных источников – угля, позднее нефти, а также энергии воды, лучше используемой благодаря плотинам и новым турбинам, – резко выросло62. Привычное нам сегодня многообразие форм энергии – наследство индустриализации. Оно сменило тысячелетнее господство древесного топлива, которое еще и в XIX веке потреблялось в Европе в количествах, сегодня кажущихся невероятными63. Наряду с растущим потреблением угля и падающим потреблением древесины вплоть до второй половины XIX века в перевозках и мельничном деле сохранял свои позиции ветер. Горючий газ вначале добывался из угля. Первые газовые фонари на улицах больших городов работали именно на таком газе. Природный газ, который сегодня покрывает четверть потребления энергии в мире, в XIX веке еще не использовался. В отличие от угля, который человечеству известен давно, историю нефти можно датировать точно: 28 августа 1859 года в Пенсильвании впервые был пробурен нефтяной источник для коммерческих целей. После десятилетия калифорнийской золотой лихорадки это событие немедленно вызвало лихорадку нефтяную. С 1865 года юный предприниматель Джон Д. Рокфеллер сделал нефть основой своего «большого бизнеса». К 1880 году его компания Standard Oil, основанная десятилетием ранее, контролировала растущий мировой рынок нефти практически на правах монополиста – положение, которого никогда не мог достичь одиночка на угольном рынке. Бензин первоначально перерабатывали для смазок и керосина – топлива для ламп и печей. Лишь распространение автомобиля после 1920‑х годов придало нефти реальный вес в мировом энергетическом балансе. Среди используемых в мире видов топлива уголь достиг своего максимума во втором десятилетии XX века64. Животная энергия по-прежнему оставалась востребованной: верблюд и осел (два необычайно дешевых средства передвижения) для перевозок, вол и индийский буйвол в сельском хозяйстве, индийский слон в тропическом лесу. Частью «аграрной революции» в Европе было расширенное замещение человеческой силы лошадиной. Поголовье лошадей в Англии с 1700 по 1850 год удвоилось. В английском сельском хозяйстве энергия лошадей, приходящаяся на одну человеческую рабочую силу, с 1800 по 1850 год, на пике промышленной революции, выросла на 21 процент. Лишь после 1925 года количество лошадей на гектар площади стало уменьшаться – этот процесс несколькими десятилетиями ранее начался в США, стране, стоявшей в авангарде механизации. Благодаря замене лошадей тракторами расширились посевные площади без освоения новых земель, поскольку теперь требовалось меньше земли для производства лошадиного корма (сена, овса)65. Ведь на рубеже XIX–XX веков для корма лошадям использовалась четверть сельскохозяйственных угодий США. Рисовые экономики Азии, в которых животная тяга практически не имела значения, а механизация была более проблематичной, не обладали этим важным резервом для повышения эффективности сельского хозяйства.

Промышленная цивилизация XIX века основывалась на разработке ископаемых видов топлива и на постоянном усовершенствовании эффективности технико-механического применения получаемой из них энергии66. Применение работающей на угле паровой машины запустило при этом спиралевидный процесс – ибо лишь с появлением подъемников и вентиляторов на паровой тяге стали возможными доступ и эксплуатация подземных угольных пластов глубокого залегания. Импульсом к изобретению паровых машин как раз и послужила потребность в лучших насосах для откачивания воды из шахт. Первый, еще несовершенный в эксплуатации паровой насос был сконструирован в 1697 году. В 1712‑м в угольной шахте установили вакуумный насос на паровой тяге Томаса Ньюкомена – первую паровую поршневую машину67. Инженер Джеймс Уатт (1736–1819) и его деловой партнер и финансист Мэттью Болтон (1728–1809) дебютировали со своей меньших размеров и улучшенной паровой машиной не на текстильной фабрике, а на оловянной шахте в Корнуолле – эта отдаленная и не особо значимая впоследствии в промышленном отношении местность Англии стала наиболее успешным полем для экспериментов с ранними паровыми машинами. Решающий технический прорыв после неустанных экспериментов удался Джеймсу Уатту в 1784 году: он создал конструкцию, позволяющую производить не только вертикальное, но и вращательное движение при необыкновенно высокой полезной отдаче68. Благодаря этому паровая машина технически была доведена до уровня двигателя для машин – хотя на протяжении всего XIX века эффективность (то есть доля высвобождаемой энергии, которая использовалась механически) этого типа машин продолжала повышаться, а потребление угля – снижаться69. В 1785 году машину Уатта впервые стали использовать на английской хлопкопрядильной фабрике. Но прошли еще десятилетия, прежде чем паровая машина стала главным источником энергии в легкой промышленности. Еще в 1830 году большинство текстильных фабрик в Саксонии, одном из важнейших промышленных регионов на континенте, использовали в основном водяную энергию. Во многих случаях переход на пар окупался только с подведением железной дороги, обеспечивавшей поставки дешевого угля70. Угледобывающая промышленность стала в целом ключевой для индустриализации. Разработка угольных месторождений технически передовыми методами – с использованием силы пара – и дешевая доставка угля паровозом и пароходом к местам потребления стали важнейшими предпосылками для успехов промышленности в целом.