Trong năm phút: máy tỉa hạt bông là gì
Máy tỉa hạt bông (cotton gin) là cỗ máy kéo xơ bông ra khỏi hạt. Eli Whitney, một cử nhân Yale trẻ tuổi làm việc tại Georgia, đã chế tạo một chiếc vào năm 1793 và nhận bằng sáng chế của Mỹ ngày 14 tháng 3 năm 1794. Trước khi có máy, một công nhân làm sạch loại bông hạt dính trồng ở vùng nội địa chỉ chuẩn bị được khoảng một pound mỗi ngày bằng tay. Một chiếc máy quay tay nhỏ có thể làm sạch cỡ năm mươi pound mỗi ngày, còn máy lớn chạy bằng ngựa hoặc sức nước làm được nhiều hơn hẳn.
Kết quả là một cơn sốt bông. Các chủ đồn điền lan từ Carolina và Georgia sang phía tây, vào Alabama, Mississippi, Louisiana và xa hơn nữa. Số người bị bắt làm nô lệ ở Hoa Kỳ tăng từ khoảng 700.000 người năm 1790 lên gần bốn triệu người vào năm 1860. Máy tỉa hạt không khởi đầu Cách mạng Công nghiệp, nhưng nó cung cấp nguyên liệu mà các nhà máy ở Lancashire và New England đang khát. Câu chuyện này nằm trong bức tranh rộng hơn ở bài The Industrial Revolution: What It Was and Why It Mattered, nơi máy móc, nhà máy và nguồn năng lượng mới thay đổi cách làm ra hàng hóa.
Máy tỉa hạt bông hoạt động như thế nào?
Bông mọc trong quả nang mềm, nơi các sợi xơ trắng (gọi là lint) bao quanh hạt. Máy tỉa hạt (gin, viết tắt của “engine”) chỉ có một nhiệm vụ: tách hai thứ đó ra.
Thiết kế của Whitney dùng một trống gỗ gắn các hàng răng kim loại mảnh. Khi trống quay, các răng đi qua những khe hẹp trên một tấm lưới kim loại và móc lấy xơ bông. Khe quá hẹp so với hạt, nên hạt ở lại còn xơ bị kéo qua. Một trống thứ hai phủ bàn chải quay sát trống đầu tiên và quét xơ khỏi răng, nhờ đó máy không bị tắc. Một tay quay làm các trống chuyển động. Máy lớn hơn chạy bằng ngựa, rồi bằng nước, và sau này bằng hơi nước.
Bản thân máy tỉa hạt không phải mới. Máy tỉa kiểu con lăn, ép xơ ra giữa các trục lăn, đã được dùng hàng thế kỷ ở Ấn Độ và nhiều nơi khác. Chúng làm tốt với bông xơ dài, loại có hạt dễ tách. Chúng thất bại với bông “vùng cao” xơ ngắn, có hạt xanh bám cứng vào xơ. Chiếc trống có răng của Whitney giải quyết đúng vấn đề đó.
Vì sao bông cần một cỗ máy mới
Đến thập niên 1780, các phát minh của Anh như máy kéo sợi jenny và khung kéo sợi chạy bằng nước giúp các nhà máy kéo sợi bông nhanh hơn bao giờ hết. Câu chuyện ấy được kể trong bài Factories and the Cotton Industry. Các nhà máy cần lượng bông thô lớn hơn nhiều so với nguồn cung cũ.
Ở miền Nam nước Mỹ, bông sea island xơ dài, mịn chỉ mọc dọc bờ biển và các đảo của Georgia và Nam Carolina. Bông xơ ngắn có thể mọc trên vùng nội địa rộng hơn nhiều, nhưng làm sạch bằng tay chậm đến mức ít chủ đồn điền thấy đáng công. Trong khi đó, đất trồng thuốc lá vùng Chesapeake đang cạn kiệt, và chế độ nô lệ ở đó ngày càng kém lợi nhuận. Khâu làm sạch là nút thắt. Gỡ được nó, cả một vùng nội địa rộng lớn có thể chuyển sang trồng bông.
Eli Whitney và phát minh
Eli Whitney sinh năm 1765 tại Westborough, Massachusetts, là con của một nông dân, và tốt nghiệp Yale năm 1792. Ông đi về phía nam để làm gia sư riêng, nhưng công việc đó không thành. Thay vào đó ông ở lại Mulberry Grove, một đồn điền gần Savannah, Georgia, của Catharine Greene, góa phụ của tướng Nathanael Greene thời Chiến tranh Cách mạng.
Các chủ đồn điền địa phương kể về khó khăn khi làm sạch bông vùng cao, và năm 1793 Whitney chế tạo được một cỗ máy hoạt động. Ông hợp tác với Phineas Miller, người quản lý đồn điền nhà Greene, và nhận bằng sáng chế ngày 14 tháng 3 năm 1794.
Kế hoạch kinh doanh của họ diễn ra tệ. Thay vì bán máy, Whitney và Miller định tự làm máy và giữ lại một phần bông của mỗi chủ đồn điền, một phần ba, làm tiền công. Các chủ đồn điền phẫn nộ vì điều đó. Máy làm bằng gỗ và dây thép nên dễ sao chép, vì thế máy không phép xuất hiện khắp miền Nam. Các vụ kiện kéo dài, và một tòa liên bang ở Georgia chỉ xác nhận bằng sáng chế vào năm 1807, ngay trước khi nó hết hạn. Năm 1812, Quốc hội từ chối gia hạn. Whitney kiếm được rất ít từ phát minh làm ông nổi tiếng.
Tiếp theo ông chuyển sang làm súng hỏa mai cho chính phủ Mỹ ở Connecticut, ký hợp đồng 10.000 khẩu năm 1798. Ông thường được gắn với khái niệm linh kiện thay thế lẫn nhau, dù sản xuất tiêu chuẩn hóa hoàn toàn đến muộn hơn. Whitney mất ở New Haven năm 1825.
Điều gì xảy ra sau máy tỉa hạt bông
Sản lượng bông bùng nổ. Sản lượng của Mỹ tăng từ vài nghìn kiện mỗi năm quanh năm 1790 lên khoảng bốn triệu kiện năm 1860. Các cánh đồng bông dịch về phía tây, vào Alabama, Mississippi, Louisiana và sau đó là Texas. Đến thập niên 1850, bông là mặt hàng xuất khẩu lớn nhất của đất nước, chiếm hơn một nửa giá trị mọi thứ Hoa Kỳ bán ra nước ngoài, và miền Nam là nhà cung cấp bông thô chính của nước Anh.
Hệ quả nặng nề nhất là sự bành trướng của chế độ nô lệ. Máy giúp làm sạch dễ hơn, nhưng việc hái vẫn làm bằng tay. Nhiều đất trồng bông hơn nghĩa là cần nhiều người hái hơn nhiều. Hoa Kỳ cấm nhập khẩu người bị bắt làm nô lệ từ nước ngoài năm 1808, nhưng thương mại nô lệ trong nước lớn lên để đáp ứng nhu cầu. Các nhà sử học ước tính khoảng một triệu người bị cưỡng ép đưa từ vùng Thượng Nam đến các vùng bông ở Deep South trong khoảng 1790–1860, và nhiều gia đình bị chia lìa. Máy tỉa hạt không tạo ra chế độ nô lệ, vốn đã tồn tại từ rất lâu trước năm 1793, nhưng nó khiến chế độ này sinh lợi hơn nhiều và cho các chủ đồn điền lý do mạnh mẽ để bảo vệ nó.
Các nhà lãnh đạo miền Nam bắt đầu nói về “Vua Bông”. Khi Nội chiến bùng nổ năm 1861, nhiều người kỳ vọng việc cắt xuất khẩu bông sẽ buộc nước Anh đứng về phía Liên minh miền Nam. Điều đó đã không xảy ra.
Máy tỉa hạt cũng cho thấy một quy luật xuyên suốt thời kỳ này: một cỗ máy tiết kiệm sức lao động ở một khâu có thể làm tăng nhu cầu lao động ở khâu khác. Nỗi giận của người lao động khi bị máy móc thay thế là chủ đề của bài The Luddites: Machine Breakers. Nguồn năng lượng sau này vận hành máy tỉa hạt và nhà máy được trình bày trong bài The Steam Engine: Who Invented It and How It Worked.
Những nhầm lẫn thường gặp
- Máy tỉa hạt không hái bông. Nó tách hạt khỏi bông đã được hái.
- Whitney không phát minh ra thiết bị làm sạch bông đầu tiên. Ông thiết kế một máy trống có răng hoạt động với bông vùng cao.
- Whitney không phát minh ra chế độ nô lệ. Máy tỉa hạt làm nó sinh lợi hơn và giúp nó lan sang phía tây.
- Máy tỉa hạt làm sạch bông, nhưng không kéo sợi hay dệt vải. Những việc đó thuộc về máy kéo sợi và khung cửi.
Đề thi hay hỏi gì
Trong các câu hỏi kiểu AP, hãy chuẩn bị giải thích máy tỉa hạt bông đã thay đổi miền Nam nước Mỹ ra sao. Một câu trả lời ngắn tốt gồm ba mắt xích: máy khiến bông vùng cao được chế biến với chi phí thấp, việc trồng bông và nhu cầu lao động nô lệ mở rộng vào Deep South, và các nhà máy ở Anh cùng miền Bắc phụ thuộc vào lượng bông đó. Hãy lưu ý nghịch lý là một phát minh công nghiệp lại củng cố nền kinh tế nô lệ nông nghiệp.
Hãy nhớ các mốc: phát minh 1793, bằng sáng chế 1794, chấm dứt nhập khẩu nô lệ hợp pháp 1808, Nội chiến từ 1861. Hãy sẵn sàng so sánh máy tỉa hạt với các máy dệt ở Anh, vì hai thứ cùng nhau giải thích vì sao bông là ngành hàng đầu của thời đại. Đề cũng có thể hỏi về sự liên tục và thay đổi: cơ giới hóa lan rộng trong sản xuất, trong khi các chủ đồn điền miền Nam vẫn giữ lao động tay chân trên đồng ruộng.
Đọc tiếp
- The Industrial Revolution: What It Was and Why It Mattered: bức tranh lớn về máy móc, nhà máy và năng lượng mà phát minh này thuộc về.
- Factories and the Cotton Industry: cho thấy ai là người cần loại bông mà máy tỉa hạt giúp cung cấp.
- The Luddites: Machine Breakers: giải thích cách người lao động phản ứng khi máy móc đe dọa việc làm của họ.
- The Steam Engine: Who Invented It and How It Worked: kể cách nguồn năng lượng mới sau này vận hành nhà máy và nhiều máy tỉa hạt.
