第四讲：18世纪的科学技术：技术革命与理性启蒙.ppt

18世纪：英国的工业革命和法国大革命 工业革命基本是在与理论科学研究完全无关的情况下发生的，但却带动了相应学科的发展，科学越来越面向实用技术，并形成科学—技术的相互加速的循环机制。 启蒙运动使近代的科学精神在法国广为传播，科学越来越为整个社会所了解，成为一种推动历史的社会力量，大革命中诞生的民主政治充分认识到科学的进步意义，法国取代英国成为科学强国。 工业革命即产业革命通常指资本主义机器大工业代替以手工技术为基础的工场手工业的革命。 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。 它既是生产技术上的革命，又是社会生产关系的重大变革。始于18世纪60—80年代，结束于19世纪末。 “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。” ——恩格斯 第一次工业革命产生的社会历史背景 政治条件 经济条件 国际条件 技术条件 政治条件 1640—1660年间英国进行资产阶级革命，废除封建制度，取消了封建割据和等级制度等不利于近代资本主义经济发展的种种束缚，为工业革命创造了重要前提。 资产阶级对科学技术采取保护和奖励制度政策 实行专利制度，对私人、企业发明给予保护，促进科学技术的发展。 1623年英国国王詹姆士一世允许设立专利权保护新发明的权利，开始刺激许多新发明的产生。 经济条件 消除农业中的封建制度和小农经济，为资本主义大工业的发展提供了充分的劳动力和国内市场。 圈地运动——羊吃人 国际条件 欧洲资本主义国家从亚洲、非洲和美洲掠夺大批财物，加速资本主义原始积累过程。 技术条件 资本主义工场手工业的长期发展，使劳动工具和生产设备不断改进和专门化，培养大批熟练工人，积累丰富的经营管理经验，为向大机器工业生产过渡准备了科学技术条件。 工业革命首先产生于英国 世界上第一个资产阶级国家，长期执政的自由党人通过了一系列有利于工商业发展的法律； 农业的资本化已基本完成，圈地运动造就大批无产者，为工业发展提供了人力资源； 早期商业资本家在殖民和海外贸易过程中，积累了大量的原始资本，他们中的大多数向工业资本家转化。 英国天然资源十分丰富，煤铁储量充足 ，广大殖民地保障了广阔的商品市场。 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。 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布机 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，世界第一大轻工业。 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 近代以来，由于木材缺乏，煤作为燃料被广泛使用，煤的开采业因而越来越热。但矿业主普遍面临一个头疼的问题是矿井的排水问题。 由于矿井越开越深，越开越大，用传统的提水机械来排水需要动用大量的人力与畜力，迫使人们尽快研制用于矿井排水的动力机械。 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 1679年，法国工程师巴本发明蒸煮器（高压锅），因此当选为皇家学会会员，并在此基础上发明第一台活塞蒸汽机。 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，但不能将水提很高，热效率太低。 1705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，大大提高了热效率。 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