科学技术与工业(第3次作业)

第12讲科学、技术与工业吴国盛北大科学史与科学哲学次作业题目：论培根科学要求1000-1500字，少写多写均不好，要学会思想明确、表述简洁建立在文献阅读基础之上，要有规范的文献征引（允许引用网上文献），不得有任何抄袭剽窃(一旦查出即记为零分)下周（12月7日）下午6点之前通过电邮交给各自的助教，当晚的课上将公布未交作业名单，有疑问者课间解决，过时不再受理。请相互转告，勿谓言之不预。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.上讲目录启蒙运动与数理精神的传播物理科学中两大传统的融合生命科学的实验化与分析化Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.本讲目录与科学无关的第一次工业革命科学应用于工业的第二次工业革命20世纪的大科学Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.工业革命概览恩格斯说：“工业革命对于英国的意义，就好象哲学革命对于德国，政治革命对法国一样。”产业革命即工业革命（industrialrevolution）表现在：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以技术革新带来经济无限制的增长。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.产业革命首先发生在英国，几大产业相互促进炼铁业－要求煤炭煤炭业－要求蒸汽机抽水，要求运输蒸汽动力的开发纺织业—蒸汽动力推动纺织业汽船－运河火车－铁路Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.炼铁业英国的炼铁业历史悠久，但燃料短缺限制了铁产量1709年，工程师达比（AbrahamDarby）用焦炭代替木炭炼铁取得成功，1735年新工艺开始广泛运用1760年，斯密顿发明水力驱动的鼓风机，提高了焦炭的温度，提高了炼铁的效率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Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.纺织技术的进步（1）英国人喜爱从印度进口的棉布，冲击了传统的毛纺织业。国会于1700年颁布禁止进口棉布的法令，给本国棉纺织业以发展机会。纺纱技术与织布技术交替革新，造成相互促进和相互加速，你追我赶的局面1733年，约翰·凯发明飞梭，改进了织布技术。1765年，詹姆斯·哈格里夫斯发明锭子垂直放置的“珍妮机”，这是一种立式的多滚轮纺纱机。1769年，阿克莱特发明动力纺纱机，所纺棉纱十分结实，改变了从前棉纱只能做纬线不能做经线的局面。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.纺织技术的进步（2）1779年，塞缪尔·康普顿将阿克莱特的纺纱机与哈格里夫斯的珍妮机相结合，发明了新的走锭纺纱机，称为“骡机”，可同时纺400枚纱锭。1785年，卡特莱特造出了动力织机英国纺织业就是在你追我赶的发明中成为工业革命的龙头产业。纺织业的新发明规定了工厂制度的发展方向：大机器价格昂贵（只能为少数大资本家所有）、体积庞大（只能安装在固定的大建筑即车间里）、需要许多人维护（这些人就是工人）1764年－1812年，纺织工人的劳动生产率提高了200倍Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.蒸汽机的发明与改进（1）蒸汽动力机的发明将工业革命推向纵深原始的蒸汽机模型：让蒸汽压力将水提升，蒸汽冷却后形成真空，又可以将水从低处吸入。1679年，法国工程师巴本发明蒸煮器（高压锅），并在此基础上发明蒸汽机。1698年，英国工程师萨弗里发明专门用来抽水的蒸汽泵，主要靠真空吸水，蒸汽压力压水。1712年，纽可门发明大气机，主要靠大气压力做功。由一个带活塞的气缸做功，蒸汽锅炉与之分离，气缸中加冷水喷射器。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.蒸汽机的发明与改进（2）纽可门机的缺陷：热量浪费太大，效率不高；只有简单的往复式线性运动。格拉斯哥大学的机修工瓦特（1736－1819）的改革1，为了使汽缸保持温度，单独增加一个冷凝器（事先抽成真空以引入高温蒸汽）2，将活塞的直线往复运动转化成轮轴的旋转运动瓦特蒸汽机的出现掀起了一场动力革命纺织业、采矿业、冶金业在瓦特机的带动下迅猛发展。瓦特蒸汽机是否得益于科学？否。瓦特的成功得益于正确的营销手法Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.瓦特是一个科学家吗？是。他是皇家学会会员，但提交的论文并不是他对于蒸汽机的改进，而是“人造气体的药用价值”瓦特更多的代表的，是一个新兴的商人阶层的精神气质，而不是希腊科学的精神气质。他散布谣言说，高压蒸汽机安全有问题，使得他的竞争对手特里威西克没能成功他抱怨贝托莱把他发现的氯化漂白过程公开了，无法申请专利以获利Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.运输机械的革命（汽船）1785年，美国菲奇将瓦特的蒸汽机用于帆船上1800年左右，美国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Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.运输机械的革命（火车）由木路到铁路（采矿业）1796年，英国特里维西克制造了第一辆火车1814年，英国斯蒂芬逊造出第一辆实用火车。用于拉煤。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美国（1828）、法国（1830）、德国（1835）铁路业与钢铁业相互促进Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.从蒸汽机到内燃机蒸汽压加大，瓦特又发明了无冷凝器的双向式蒸汽机特里维西克1800年发明高压蒸汽机汽缸材料、加工、燃料，由外燃到内燃燃料：煤气（1792）、煤油（1850）1860年，法国勒努瓦（1822－1900）造出第一台煤气内燃机1862年，法国德罗夏提出四冲程理论1876年，德国奥托造出四冲程煤气内燃机1883年，德国戴姆莱造出第一台汽油内燃机Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.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，德国本茨发明了汽油内燃机为引擎的三轮汽车1886年，本茨（奔驰）发明四轮汽车1888年，英国邓洛普发明充气轮胎1892年，美国福特研制了美国第一部汽车1900年，美国汽车销量4千辆；1911年，60万；1915年，89万；1927年，370万1908年，福特公司生产1万辆；1913年，生产线上马生产30万。1924年200万辆。售价由850降至290美元。组装时间由12小时（1908），到93分钟（1913），到24秒（1927）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.福特的意义使汽车由奢侈品变成为必需品发明是需要之母创造了技术型企业的典范：现代汽车工业严密的组织机构，充分表达了技术系统的特征汽车工业对其它产业的拉动作用汽车工业对石油工业的依赖汽车经济汽车文化Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.工业革命的意义蒸汽动力机的大量使用，使人从繁重的体力劳动中解放出来，人开始以其聪明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。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.工业文明的诞生新型的动力能源：自然力－机械力可再生能源－不可再生能源新型的劳动组织形式手工作坊－大生产。1770－80年代，阿克赖特开办的机械化纺织厂，雇佣了上千名工人，成了近代第一批现代工厂。标准化、流水线。1920年代，美国福特在汽车工业正式完善了流水线生产制度。新型的融资手段：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Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.工业文明的扩散城市人口首次达到50％的时间：英格兰1850年德国1900年法国、美国，1920年中国目前43％核心产业：钢铁、纺织、铁路运输、电气化新的产业：建筑、食品加工、现代农业、服务业殖民主义－帝国主义扩张。1914年，西方列强征服了全世界84％的土地。帝国主义殖民扩张的有利条件：战争工业化铁甲－蒸汽动力－炮舰铁路运兵一战作为化学家的战争，毒气的使用Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.