近代科学的全面繁荣与机械论自然观的衰落

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1、第四章  近代科学的全面繁荣与机械论自然观的衰落（18世纪下半叶－19世纪）第一节　蒸汽动力和工业革命一、工业革命的兴起欧洲各国在十八世纪时已先后取得了资产阶级革命的胜利。资本原始积累使资产者获得了大量金钱，成千上万依附土地的农民成了“自由的”劳动者。工场手工业的发展和分工的扩大造成了一大批熟练工人，使机器大生产成为可能。十七十八世纪的科学技术，为生产的发展提供了许多发现和发明。在这种情况下，在这些备件具备得更充分的英国和相继而起的其他一些国家，开始了对人类社会产生巨大影响的工业革命。工业革命是以技术革命为中心内容的一

2、场社会变革，是人类历史上生产力空前发展的巨大转折。这次革命的主要特点是在工业部门中发明和普遍应用了专门的工作机和动力机。由手工技术过渡到机械技术，由工厂手工业过渡到大机器生产的工业技术体系。工业革命首先是从工作机或工具机开始的。这时的机器系统由三个部分组成，它们是工作机、动力机和传动机构。工作机直接作用于劳动对象并使之变为产品，从技术进化的历史看，人们首先是把加工劳动对象的过程机械化，然后再根据机械的性质和大小采用适当的动力去推动它。纺织业在很长时期里是英国工业的最重要部门，纺织工作机的发明、改进和推广是英国工业革命的

3、起点。十八世纪英国的纺织业发展迅速，纺织技术不断改进。先后发明了“飞梭”、珍妮机、滚筒纺纱机、骡机（ＭＵＬＥ），自动织布机。在十八世纪未，英国的纺织业已基本上用机器代替手工操作。纺织技术的改革引起了一系列的连锁反应。机械化的净棉、梳棉、机械化的漂白、印染、机械化的起重、运输相应而生。这就要求有生产各种机械化装置的原料和加工技术，要求有力学、机械工艺学、化学等方面的研究。由蒸汽驱动的工业上通用的动力机的发明和应用，是十八世纪工业革命的第二阶段。工业革命起源于工作机的改变，发展于动力机的更新。动力技术的变革首先发生于矿井排

4、水的需要。在十八世纪后半叶，英国的各矿井中已普遍使用了纽可门蒸汽抽水机。在这时也有了对蒸汽机结构和效率的实验研究。瓦特（1736-1819）发明新蒸汽动力机，是工业革命中最重大的事件。经过多年研究，瓦特1782年研制成功了具有连杆、飞轮和离心调整器的双向蒸汽机，使蒸汽机可以把直线运动变为连续而均匀的圆周运动，因而可以经过传动装置带动一切机器运转，给整个工业和交通运输业提供了一种可靠的通用动力机。机器制造机器，是工业革命的第三阶段。这主要与刀架的发明有关。早先的机械装置得用手工方法生产。纺织机以木料为主，靠木匠、钟表匠、

5、纺织工匠的经验制成；早期的蒸汽机是工匠在简陋的小作坊里制作出来的。固然不乏精湛之作，但终究速度慢，产量低、成本高、精度也差强人意。1794年，英国机械师莫兹利发明了车床上的移动刀架，这种自动刀架车床可以方便、迅速、准确地加工直线、平面、圆柱形、圆锥形等多种几何形状的部件，真正成了机器制造业自身的工作机。同时推动机械制造实现了多样化、专门化和标准化。滑动刀架是机械技术史上的重大创造，在十九世纪中英国出版的《全国的工业》一书中认为，滑动刀架“对机器使用的改良和推广所产生的影响，不下于瓦特对蒸汽机的改良所产生的影响。采用这种

6、附件的结果是，各种机器很快就完善和便宜了，而且推动了新的发明和改良。”这是真正的机器制造机器的母机。二、蒸汽动力的普遍应用蒸汽机带动各种机械迅速发展，创造出人们以前无法想象的技术奇迹。例如，1836-1837年间，荷兰人用大型蒸汽机带动十一台水泵，竟然抽干了哈勒姆湖约10亿吨湖水。蒸汽动力的应用，改造了交通运输技术的面貌，直接导致了轮船、火车的发明。1807年，美国人富尔顿建成的汽船航行成功。1819年带有风帆和蒸汽动力的“萨凡纳”号汽船，满载棉花，用26天走完了当年哥伦布用木帆船行走了70天的路程。1814年，英国煤

7、矿工人出身的斯蒂芬逊制成了牵引用的蒸汽机车。但最初的机车由于易出轨、速度慢等缺陷，而受到私人马车运输公司和水上运输公司的强烈反对和竞争。1829年英皇还明文批准过禁止正式使用机车牵引。但试验并没停止。1829年10月，斯蒂芬逊驾驶的机车在火车比赛中获得第一，引起了更多人的重视，从此火车正式登上历史舞台，开辟了陆上运输的新纪元。三、工业体系的形成十九世纪的工业革命是机械、冶金、采矿、化工、建筑、交通运输等各个部门全面改造以至整个工业体系的形成。冶金业出现了高炉、转炉、平炉等技术装备。采煤业上，戴维发明了防爆安全灯，诺贝尔

8、发明了“安全炸药”––––黄色炸药，提高了采煤效率。这时还出现了以煤气、煤油、石油为动力机的能源。1823年，英国的布朗发明了最早的内燃机––––煤气机。德国人奥托1876年制成了四冲煤气机。但旧式煤气机是模仿蒸汽机的样式制作的，转速不够高，且体积和重量都效大。1883年，奥托的协作者、德国的戴勒姆制成了汽油机。1895-1897