第八讲-工业革命与启蒙运动

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1、上海师范大学科学教育课程自然科学史(七)任课教师:孔庆典二零一零年九月十八世纪17世纪给后世留下了一大笔遗产,而18世纪则是这个天才时代当之无愧的继承者。前人在科学、技术、和哲学等领域的成就都被恰当地吸收,不仅如此,它们还被朝许多方向大范围地推进:人类获得的知识被传播到了空前广阔的范围内,并且被应用到了每一个可能的方面,以期改善人们的生活。18世纪人类精神上所表现出的重要特征:现世主义、理性主义、自然主义第二部分工业革命与启蒙运动“哥白尼-牛顿”革命的意义哥白尼是一位“反叛的宇宙设计师”,他导致了一场“宇宙概念结构中的革命”。这是

2、“西方思想发展中划时代的转折点”,“是人类对大自然的理解的一次根本性的变更”。他所引发的不仅仅是科学中的革命,也是人的思想发展和价值体系中的一场革命。在科学光芒的照耀下!这场革命,经过开普勒、伽利略、笛卡尔的推波助澜,最后是牛顿使其达到了顶点。牛顿的科学成就使他本身成为那个时代的思想中心,他的宇宙观和自然哲学逐渐成为占有主导地位的社会和政治思想潮流。哈雷在牛顿《原理》第一版“前言”写道:在理性光芒的照耀下愚昧无知的乌云终将被科学驱散为什么科学革命未能解放生产力?17世纪初,在欧洲的总人口中,超过90%的人居住在农村,直接从事农业生

3、产。即使是城市居民,在工厂劳动的人也非常少。能够见到的制成品,要么是在乡村的农舍小屋里产生出来的,要么是能工巧匠的产品。可以利用的自然资源不过就是水、风和木材,煤炭的使用也非常少。风力和畜力是当时的主要动力技术变革引发工业革命!也就是在这时,一场根本性变革率先在英格兰展开,随后影响到欧洲和北美。这就是工业革命。18世纪这场由技术变革引发的工业革命,把人类推进到一种全新的生存方式——工业文明。一、技术发明与英国产业革命产业革命即工业革命。它表现在以机器代替人力,以大规模工厂生产代替个体工场手工生产,在生产力和生产关系方面均发生巨大的

4、变革。它使人类历史进入一个全新的时期。一座座工厂在从前绿色的原野上耸立起来,高大的烟囱冒出浓黑的烟雾,机器的轰隆声惊醒了沉寂的山坳,人类生活方式在工业革命中发生着巨大的变化。静谧的田园工业化的开始1.纺织业的发展毛纺是英国的传统工业。如苏格兰的花格呢。英国社会十分喜爱棉布,一直从印度进口。1700年禁令:停止进口棉布,以挽救民族工业,刺激英国本土纺织业的发展。纺织:textile;纺纱:spinning;织布:weaving,knitting。传统的纺纱:一手摇轮,一手续棉。纺纱东汉画像石英国家庭作坊“珍妮机”—“意外”的发明17

5、33年,约翰·凯伊发明了飞梭,改进了织布技术。导致“纱荒”。1751年,皇家学会悬赏征求“发明一架出色的、能同时纺6根棉纱或麻线而只需要一人照管的机器。”1765年,英国詹姆斯·哈格里夫斯发明了立式多滚轮纺纱机“意外”。从8根锭子到80根。立式的珍妮机——直立的纱锭什么是“骡机”?1769年,阿克赖特(1732-1792)“水力纺纱机”“骡机”=“珍妮机”+“水力纺纱机”1785年,塞缪尔·康普顿:走锭纺纱机,可纺400根锭子。纺织业的迅速发展,迫切需要强大的动力……2.蒸汽动力机的发明说到蒸气机,就会想到瓦特,就会想到那个迷人的

6、故事——小瓦特看到水壶中的蒸汽不断地顶开盖子,就此埋下了发明“蒸汽机”的种子。图中童年的瓦特正在观察蒸汽从煮沸的茶壶口冒出而凝结的过程。——小瓦特真是坐在家中的茶桌边萌发了制造蒸汽机的念头吗?苹果与茶壶:又是一个“神话”“詹姆斯,我从来没见过像你这样空闲的孩子。念书去吧!或是做些什么有意义的事。半小时过去了,你一言不发,一会儿把茶壶盖取下来,一会儿又盖上去;要么用茶杯,要么用银匙去挡住壶口的蒸汽;望着蒸汽如何冒出壶口,目不转睛地数着水滴……”——1750年詹姆斯·瓦特的姑母对瓦特的一段讲话人类早期的“蒸汽机”左图:古希腊的蒸汽球(

7、希罗,公元前2世纪)上图:牛顿的蒸汽车漫长的历程:巴本—萨弗里—纽可门—瓦特1679年,巴本(1647-1712)造出了“蒸煮器”:锅体密封,蒸汽使沸点升高,在高温和高压下食物极易煮烂。锅盖上装有安全阀,防止蒸汽压力过高——高压锅。他用这种锅给查理二世做了一道菜“炖骨头”,味道鲜美。1680年入选皇家学会会员;1690年研制成第一台带活塞的“蒸汽机”,撰写《一种获取廉价大动力的新方法》——单缸活塞式“蒸汽机”。矿井排水:头号难题!萨弗里:“矿工之友”1698年政府悬赏征求解决矿井排水的难题。英国工程师萨弗里(1650-1715):

8、蒸汽泵—“矿工之友”。萨弗里的方法是:气缸和三根导管,一根通向蒸汽锅炉,将蒸汽注入气缸;另一根注入凉水使蒸汽冷却形成真空,此时将坑道中的水吸入,第二次通入蒸汽时则将气缸中的水压出。蒸汽泵是第一台投入实用的蒸汽机。节省了人力,但缺点也非常明显:效率底

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