尔雅 科学通史(吴国盛) 个人笔记及课后习题 2018 第九章 科学、技术与工业

第九章 科学、技术与工业

科学通史

  • 第九章 科学、技术与工业
          • 回顾三大内容
          • 没有科学技术的发展,就没有工业文明
    • 9.1(与科学无关的)第一次科学革命
        • 工业革命
          • 产业革命(工业革命)的特点
          • 产业革命的鲜明特点
          • 炼铁业
          • 纺织业
        • 动力的探索
          • 动力(蒸汽机)
          • 运输机械的革命(汽船)
          • 运输机械的革命(火车)
          • 第一条铁路的出现时间
        • 9.1第一次科学革命(习题)
    • 9.2(科学应用于手工业的)第二次工业革命
        • 运输机械的革命(汽车)
          • 历史上美国汽车销量
          • 福特公司历史汽车年产量
          • 福特汽车每辆车组装时间
          • 福特汽车使发明成为需要之母
          • 工业革命是对自然力的大规模运用
        • 工业革命
          • 工业革命的意义
          • 工业革命的特点
          • 工业文明的扩散
        • 9.2第二次工业革命(习题)
    • 9.3 20世纪大科学
        • 第二次工业革命
        • 电力革命
          • 主要事件
          • 爱迪生的发明
        • 电讯与大众传媒
          • 电报
          • 电话
          • 无线电
        • 9.3 20世纪大科学(习题)

回顾三大内容
  • 18世纪法国启蒙运动与数理精神的传播
    数理传统在法国的传播,一方面与启蒙运动的精神是一致的;另一方面,与笛卡尔的“宇宙观”是相冲突的。
  • 物理科学中的两大传统
    数学传统
    培根传统
  • 生命科学的实验化与分析化
    生命科学的两大分支
            实验生理学传统
                    詹娜是历史上第一个明确的治好了某种明确的疾病的人
                    巴士德,在微生物学有杰出的贡献
            博物学传统
没有科学技术的发展,就没有工业文明

9.1(与科学无关的)第一次科学革命

工业革命

工业革命对于英国的意义,就好象哲学革命对于德国,政治革命对于法国一样        ——恩格斯

产业革命(工业革命)的特点
  • 以机器取代人力
  • 以大规模的工厂生产取代个体工场手工生产
  • 以技术革新带来的经济无限制的增长
产业革命的鲜明特点

使几大产业相互促进,几个产业链条相互关联、相互促进
炼铁业、煤炭业、纺织业、交通运输业,在英国18-19世纪之交,形成了相互影响,相互促进的态势
####几大主要产业

炼铁业

1709年达比2 用焦炭代替木炭炼铁取得成功
1760年,斯密顿发明水力驱动的鼓风机,提高了焦炭的温度,提高炼铁的效率
1784年,亨利·科特发明搅拌法
18世纪,英国的铁产量增加了10倍

纺织业

纺纱 织布 之间有互相促进的技术革新
1733 英国的约翰凯发明飞梭 (织布)
1765 英国詹姆斯·哈格里夫斯发明珍妮机 (纺纱)
1769 阿克莱特 动力纺纱机,用水力做动力,纺出的纱更结实
1779 康普顿发明轻的走锭纺纱机 ,成为骡机(阿克莱特结合哈格里夫斯)
卡特莱特 动力织机

纺织业的发展还规定了工厂发展的方向
机械化、大型化
生产制度随着技术革新变化
所有的工人成为机器的附庸,工人的地位变化
1764-1812年 劳动生产力提高200倍

动力的探索

动力(蒸汽机)

希腊晚期,蒸汽机就被发现,但是没有用于实际的生产
蒸汽机最早用来煤矿抽水
高压锅??法国 巴本 在此基础上发明了蒸汽机
1698 英国人萨弗里发明了专门用来抽水的蒸汽泵
1712 英国人扭可门发明了大气机,加入连轴运动

瓦特对蒸汽机做了重要的改动

  • 增加了冷凝器,大大提高了扭可门机的效率
  • 把直线的活塞运动转化成轮轴作用

瓦特蒸汽机不是蒸汽本身做工,仍然是大气压做功
瓦特蒸汽机的重要意义在于它被马上投入商用,在产业革命中产生了很大的作用
瓦特机出现后,带动了采矿业、纺织业的迅猛发展
瓦特的蒸汽机对科学没有起到什么作用,主要在于其成功的商业营销手段。。

特雷维斯克发明了用蒸汽做动力的机器,与瓦特机形成竞争对手。瓦特打压了高压蒸汽机的出现。

蒸汽机的大规模的试验和采用的都是在美国发生的

运输机械的革命(汽船)
  • 1785年,美国人费奇将瓦特改良的蒸汽机用于帆船上
  • 1800年左右,美国人富尔顿继续制造汽船
  • 1807年造出克莱蒙特号,采用明轮推进
  • 1838年,英国商船天狼星号利用蒸汽动力横渡大西洋成功
运输机械的革命(火车)
  • 1796年,英国特里维西克制造了第一辆火车
  • 1814年,英国斯蒂芬逊制造出第一辆实用火车,用于拉煤。半蒸汽,半马。
  • 1823年,斯蒂芬逊的火车投入商用
  • 1830年,利物浦与曼彻斯特铁路线连通
第一条铁路的出现时间
  • 美国 1828
  • 法国 1830
  • 德国 1835
  • 中国 19世纪晚期

9.1第一次科学革命(习题)

第一次科学革命被认为与科学无关,其以英国为龙头,在18世纪展开。
产业革命以技术革新为契机,经济无限增长;机器取代人类;大规模工厂生产取代个体手工生产
康普顿发明了走锭纺纱机,该机器也被成为“骡机”
实验生理学传统和博物学传统是生命科学的两大分支
18世纪,英国的铁产量靠着技术革新增加了10倍


9.2(科学应用于手工业的)第二次工业革命

克里维西克1800年,高压蒸汽机。但是很快转入内燃机。钢铁业的飞速发展使得铸造坚固的钢材成为可能,同时,煤油等化工原料开始出现。内燃机出现。

运输机械的革命(汽车)

  • 1885年,戴姆莱研制出第一台汽油发动机的两轮“摩托车”
  • 同年,德国的本茨发明了汽油内燃机为引擎的三轮汽车
  • 1886年,本茨发明了四轮汽车
  • 1888年,英国邓洛普发明了充气轮胎
  • 1892年,美国福特研制了美国第一部汽车
    福特改变了近代汽车业对于人类生活的意义,使汽车生产变成现代化的生产方式,批量化生产,流水化作业。福特使汽车由奢侈品变成日用品。
历史上美国汽车销量
  • 1900 4000
  • 1911 60万
  • 1915 89万
  • 1927 370万
福特公司历史汽车年产量
  • 1908 1万
    1913 30万
    1924 200万
福特汽车每辆车组装时间
  • 1908 12h
    1913 93min
    1927 24s
福特汽车使发明成为需要之母

汽车经济 汽车文化

工业革命是对自然力的大规模运用

工业革命使得欧洲人对于自然力的开发和利用上了一个台阶

工业革命

工业革命的意义
  • 蒸汽动力机得到大量使用,使人类从繁重的体力劳动中解放出来,人开始以其聪明的头脑而非四肢肌肉为自己造福
  • 工业革命解除了对技术革新和经济增长的约束
  • 工业革命使全体人民受到教育、客观上推进了平等的观念
工业革命的特点
  • 出现新型的动力能源:
    自然力——机械力
    可再生能源——不可再生能源
  • 导致了新型的劳动组织关系:
    从手工作坊——大生产
    标准化、流水化工业生产形式出现
  • 新的融资手段
    货币经济的出现
  • 新型的思想观念
    由国家重商主义到自由经济
工业文明的扩散

城镇人口占全部人口的比例标志着该地区工业化的程度
达到一半的时间

  • 英格兰 1850
  • 德国 1900
  • 美国、法国 1920

9.2第二次工业革命(习题)

福特模式的意义有:让汽车在美国生活中日常化、说明发明是需要之母、使汽车生产成为标准的现代化生产模式
第一辆实用火车是斯蒂芬逊发明的,该火车当时被用于拉煤
第一台汽油发动机的两轮"摩托车"是戴姆莱研制的
最早出现铁路的国家是英国(答案说是美国?????)
蒸汽机不是瓦特发明的,是他改进的


9.3 20世纪大科学

工业文明的核心产业:钢铁、纺织、铁路运输、电气化
工业文明的新型产业:建筑、食品加工、现代农业、服务业

科学革命和殖民主义是相伴随的。1914年,西方列强已经征服了世界84%的土地
一战是化学家的战争,二战是物理学家的战争(核武器)

科学有两大转统——哲学家传统和工匠传统
第一次工业革命和哲学家传统没有关系,第一次工业革命的代表人物都是没有受过任何科学教育的工程师,而不是科学家。

第二次工业革命

第二次工业革命起源于电磁学,人类进入电气时代

电力革命

主要事件
  • 1821年,法拉第成功的使一根小磁针绕供电导线不停旋转,创造历史上第一台“婴儿”电动机
  • 1822年,法国物理学家阿拉果发现电磁铁
  • 1829年,亨利发现绝缘导线做线圈可以产生更强大的磁场,1831年用一块电磁铁吸引1吨重的铁
  • 1834年,德国雅可比用电磁铁做转子,制成第一台实用电动机,1838年以此制成电动汽船
  • 1850年,美国佩奇制造了一台10马力的电动机
  • 1831年,法国发明家皮可希制造出手摇发电机,输出直流电,但电流较弱
  • 1857年,英国惠斯通用电磁铁代替永磁铁,发明了自激式发电机
  • 1867年,德国西门子发明自馈式发电机
  • 1880年左右,电动机械开始进入工厂车间

电动机、发电机、电网

电网的出现对于电气时代具有重要的意义,而电网的铺设归功于爱迪生
1879年,爱迪生用电网和电灯照亮了新泽西州洛帕克小镇
1882年,爱迪生的直流发电机为几千户照明供电

1885年出现交流感应电动机
高压输电建立电网

爱迪生的发明

1869年,发明自动收报机
1876年,发明留声机
1879年,发明碳化竹子做灯丝的电灯
1882年,在纽约建成世界上最大规模的电力系统直流发电机
1894年,制成第一台电影放映机

电讯与大众传媒

电报

电报的出现和电流的磁效应
1822年安培设计出来磁针传讯机
1838摩尔斯电码

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富兰克林的手,抓住了奔驰的骏马,驾驭这匹骏马的,是莫尔教授

电话

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贝尔是第一部实用电话的发明者

无线电

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在这里插入图片描述
1884年出现电视

9.3 20世纪大科学(习题)

电磁学的发展引发了第二次工业革命
爱迪生没有发明过电话
1847年,第一条海底电缆在英吉利海峡由英法铺设
工业文明的核心产业包括 钢铁、电气化、纺织…
安培设计出了磁振通信机

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