科学技术与工业(第3次作业)

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1、第12讲　科学、技术与工业吴国盛http://blog.sina.com.cn/wugshpku北大科学史与科学哲学http://hps.pku.edu.cn第3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。上讲目录启蒙运动与数理

2、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。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

3、－运河火车－铁路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173

4、3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。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

5、（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

6、的气缸做功，蒸汽锅炉与之分离，气缸中加冷水喷射器。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

7、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

8、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（1