工业革命与启蒙运动课件

1、第 7 讲 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“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

2、？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，接着，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手工生产，在生产力和生产关系方面均发生

3、巨大的变革。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 一人一车一锭 英国家庭作坊东汉画像石“珍妮机”“意外”的发明1733年，约翰凯伊发明了飞梭，改进了织布

4、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故事：小瓦特看到水壶中的蒸汽不断地顶开盖子，而埋下了发明“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

5、出而凝结的过程。小瓦特真是坐在家中的茶桌边萌发制造蒸汽机的念头的吗？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 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顿菜：炖骨头，味道鲜美。1

6、680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）：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；另一根喷洒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，高程短。萨弗里的“蒸汽泵”没有活塞！纽可门泵：一个铁匠的发明纽可门（1663-1729）吸收巴本“蒸汽机

7、”和萨弗里“蒸汽泵”的优点： 1.气缸中活塞； 2.冷水喷射器1705年造出第一台蒸汽机，1712年英国的煤井和矿山普遍使用。瓦特的登场纽可门式的蒸汽机发明之后，得到一些改良。到十八世纪中叶，大约有好几百台的纽可门式的引擎在英国国内和国外投入使用，但是它的使用代价太大。对这样一种新动力的出现，有识之士都认识到应该提高他的工作效率，为它的推广应用开辟广阔的天地，比如纺纱、织布、面粉加工、钢铁厂等等，需要的地方实在是太多了。许多发明者都致力于这一目标，这时，詹姆斯瓦特才开始登场。一个木匠儿子的成才道路瓦特1736年1月19日出生在英格兰一个木匠家庭。10岁时的志向是：做一个科学仪器的制造者。175

8、6年获得格拉斯哥大学“附属数学仪器制造师”的头衔。 瓦特（1736-1819）机遇！1763年，接受一项任务：修复大学的一台纽可门蒸汽泵的模型！症结在哪里？纽可门蒸汽泵的缺陷：高耗低效加热冷却再加热再冷却致命难题：没有冷却就没有真空，没有真空就没有泵，也就没有蒸汽动力！灵感闪现！1765年5月的一个星期日下午，瓦特出来散步，漫步徘徊，陷入沉思：突然，一个念头出现了谜底：单独容器！蒸汽在将活塞推上气缸顶部时，仍是炽热的，可以将蒸汽引入另一个容器将其冷凝，而在气缸内形成热态真空！道路坎坷当年，瓦特才29岁，但是在此后的11年中，瓦特的生活之路充斥着失望、不安、悲伤。如果只是依靠他自己，他的蒸汽机永

9、远只能停留在实验室的试验阶段。瓦特的谦逊、坦率和善良的品德使得他吸引了一些社会名流，这些人又将瓦特介绍给了矿山的老板、企业的经理，是他们看到了瓦特发明所蕴涵的巨大商业价值！走向市场1774年8月,在一位富裕的实业家博尔登参与下，以租赁的形式将“博尔登瓦特”蒸汽机租借给矿厂主使用，从节约的燃煤中收取租金逐渐扩大影响。1776年，他们在本特利的一个矿山进行抽水演示，特地邀请记者参观。演示取得了巨大的成功：不到1小时，深达300英尺的矿井中深57英尺的水被抽干了！订单在不断的飞来！“太阳和行星”世界遗产詹姆斯瓦特于1819年8月25日去世，享年83岁。瓦特的蒸汽机促使社会发生了巨大的变革：工业革命！

10、以工厂为基础的社会化大生产；以蒸汽为动力的交通运输；人口的大迁移。工业革命的深远影响至今还在震撼着我们！铁匠铺Joseph Wright(1734-1797)蒸汽时代“它武装了人类微弱的手，赋予它无比的威力；它健全了人类的头脑，统辖最难以驾驭的东西。它为机械动力在未来创造奇迹、造福后代打下了坚实的基础。”轮船1801年，蒸汽首先为船只提供动力“轮船”Catch me who can!1804年，特立维的克开发出高压蒸汽机，并设计出用蒸汽推进的火车头，载着70名乘客和10吨的车厢，在轨道上滚动了9.5英里。火车1850年，铁路线如蜘蛛网一般布满了英国，随即传播到了欧洲和美国。美国的机车：车头前的

11、排障器，烟囱上的防火罩“蒸汽”改变世界3. 科学在工业革命中的滞后构成18世纪工业革命的技术创新，大都是由工匠、技师或工程师这一类人做出来的。他们中间没有多少人接受过大学教育，而且他们全是在没有得益于科学理论的情况下取得这些成果的。当时的科学理论也远远落后实际需要，如卡诺论火的原动力（1824）对蒸汽机的工作原理分析。科学与技术的分离18世纪的“科学家”们的工作大多数脱离社会的实际生活，技术行家和工程师也不主动去吸取科学知识的营养。实际应用和理论研究之间存在一道鸿沟。 爱科学？还是爱财富？瓦特希望把漂白织物的氯化过程应用于商业领域，化学过程是法国科学家贝托莱（C.L.Berthollet）发现

12、的。贝托莱是以纯科学的态度进行这项研究的。发表论文时根本没有考虑商业应用或者说经济效益。瓦特希望贝托莱能够合作，改进生产工艺，一同申请专利。贝托莱的反对：“一个人要是爱科学，就不要财富。” 谁来设计特尔福特大桥对大桥设计方案的论证：要咨询全英国在这件事情上掌握有最丰富时间经验和理论知识的人。两个委员会：数学家和自然科学家委员会；有经验工程师委员会，结果双方都令人失望：天文学家大桥要油漆成白色的，减少太阳光纤的影响数学家长度精确到1英寸的百万分之十，重量1英两的千分之几。 科学尚未做好准备欧洲的各国政府关注的是“科学”如何帮助国家进行管理，至于技术层面的问题，则仍留给没有受过大学教育的技师工匠去

13、解决，而那些技师工匠却又不掌握理论知识。那时，这样的理论知识还没有被编进教科书中，大学也没有工程科学的课程，更没有专门为培养工程师而建立的大学。不过，这一现象，就要因法国大革命而改变了。二、启蒙运动与 科学思想的传播1785年，有人问德国的康德（Immanuel Kant,1724-1804）是否生活在一个开明的时代（an enlightened age）时，康德回答说：“不，我们正生活在一个启蒙的时代（an age of enlightenment）。”1. 何谓“启蒙”启蒙就是人类走出自我设置的不成熟的状态。不成熟就是没有他人指导无法使用自己的才智。不是缺少才智，而是无决心和勇气进行没有他

14、人指导的思考，叫做自我设置的不成熟。大胆求知吧！这才是启蒙运动的口号。康德：什么是启蒙（1784）启蒙运动诞生的思想环境17世纪科学革命为启蒙运动的诞生营造了基本的思想环境。自然观念的转变，不但对科学，还对人类思想的其他领域提出了大量问题。机械哲学从物质和运动的角度解释一切自然现象，并用数学来表达事物之间的关系；理性主义赋予人类理性以极大的力量，通过仔细考察各种传统观念和信仰，摒弃那些错误的教条；经验主义要求从经验和实践中观察客观事物，使用这种方法人们才能秉承理性来推行秩序，并最终揭示出事物的基本结构。启蒙运动的三个基本前提1.整个宇宙可以被充分认识，它是由自然而不是由超自然的力量支配的；2.

15、通过使用科学方法可以解决每一个研究领域的基本问题；3.人类可以被“教化”以至获得无止境的改善。A Lecture on the Orrery(1766)The Experiment with the Air Pump(1771)2.科学院：促进知识传播的正规学术机构17世纪以来，科学院（Scientific Academies）如雨后春笋一般建立起来，成为促进科学知识探索与传播的正规学术机构。科学院定期举行学术会议，宣读和讨论科学论文，创办刊物，组织考察队，促进科学的传播，逐渐地形成科学研究的职业化和建制化。重要科学院的创建1662年，伦敦皇家学会（非官方！）1666年，法兰西科学院（官方机构

16、）1700年，柏林科学院（莱布尼兹创建，1744年重建并更名为普鲁士皇家科学院）1724年，圣彼得堡科学院1739年，爱丁堡皇家学会1742年，丹麦皇家科学院1751年，哥廷根科学院1761年，都灵科学院（拉格朗日创办）国王与科学Charles II(1660-1685)英王查理二世授权成立“皇家学会（the Royal Society），但是日常经费由会员的会费和民间的捐助，会员并不限于职业的科学家，可以是普通的公民或国外学者。国王与科学1666年，法王路易十四接受财政大臣的建议，设立“皇家科学院”，与英国皇家学会不同的是，法国科学院院士的津贴由国家负担。著名的院士有：帕斯卡、罗贝瓦尔、伽桑

17、狄、惠更斯（荷兰）、皮卡尔路易十四参观科学院路易14参观科学院背景是正在建设的巴黎天文台。彼得大帝为了融入欧洲，1703年在涅瓦河和波罗的海汇合处的沼泽地修建新的首都，1712年正式成为俄国的新首都圣彼得堡1724年建立圣彼得堡科学院。三.法国的觉醒英国工业革命的影响，使法国的一批知识分子认识到自己肩上的责任，他们宣传人类社会进步的思想，他们认为：人类社会正处于一个由蒙昧进入文明，由黑暗进入光明的时期，需要用知识来扫荡人们心中的迷信和蒙昧，需要用理性的力量来支配人类生活的一切方面。只有理性才能促进人类社会的进步。他们著书立说，奔走呼号，他们的思想长久地在法国以及欧洲流传并发挥着影响，形成了近代

18、历史上著名的“启蒙运动”。这场运动又逐渐演变成改革法国历史进程的导火索它直接导致了法国大革命！若弗兰夫人（右3）的沙龙参加者有孟德斯鸠、丰特耐尔、伏尔泰、达朗贝尔、狄德罗等巴黎的名人、政要。法国启蒙运动的主将思想家：伏尔泰；卢梭；休谟；孟德斯鸠数学家：狄德罗；达朗贝尔；孔多塞博物学家：布丰1. “牛顿学说”在法国的传播“我没有显赫的门第，但我的门第将因我而显赫！”1726年流亡英国1729英格兰书简1738牛顿的哲学原理1740牛顿的形而上学伏尔泰（1694-1778）莎特雷侯爵夫人（伏尔泰的情妇）将牛顿的原理翻译成法文，她因难产而死，由伏尔泰接替出版。万有引力成为法国夫人们的“爱情定律”法国

19、对牛顿引力理论的三次重大检验（1）确定地球形状 牛顿的引力定律： 赤道附近膨胀，两极扁平“洋葱” 笛卡尔的旋涡理论： 赤道扁平，而两极拉长“柠檬” 法国政府的两支测量队比较赤道和北极的一度子午线的长度！ 孔达米奈率队1735年去厄瓜多尔 莫泊丢斯率队于1736年去北极圈一纬度长度的测量莫泊丢斯：弄扁了地球！计算结果拉普兰：57,395古法尺法国： 57,060古法尺莫泊丢斯（左）与孔达米奈（右）2.解释月球运动 用微分方程组解决了“三体吸引”问题3.哈雷彗星的回归日期 哈雷（1656-1743）预言1682年的彗星与1607和1531的彗星十分相似，如果它们是同一颗彗星，它将在1758或175

20、9年初返回 依据万有引力理论严格计算，预测哈雷彗星的回归时间是1759年4月中旬，误差在30天左右。回归的准确时间是1759年3月14日！克莱罗：由于成功的解释月亮运动和预测哈雷彗星的回归，克莱罗被称誉为新的牛顿！圣经说，有一颗星把三位博士引到伯利恒，并带到一间民舍，屋里有个婴儿降生，1301年，有人据此画了一幅画，画中的“星”显然是彗星以哈雷的周期回推，正好有一个彗星出现！1705年，哈雷写道“如果它在1758年果然出现，那么后代的人将会记得，发现这颗彗星的功劳，要归功于一个英国人。”上图：1759年的“哈雷彗星”1835、1910、1986哈雷彗星如约而至，记住：下一次是2062年！2.百

21、科全书LENCYCLOPEDIE1751-1772Diderot et dAlembert狄德罗达朗贝尔献给人类的礼物“让我们希望，我们的子孙在打开这本辞典时会说：这就是那时的科学和美术的状况。愿人类思想的历史和它的产品一代一代延续，直到最遥远的世纪。愿百科全书，在此，人类的知识可以不受时间和革命的影响。难道我们不为给它奠定基础而感到高兴吗” 狄德罗百科全书高举人文主义旗帜，以增进人类幸福和促进社会进步为宗旨，以大量篇幅叙述人类取得的自然科学知识、技术、工艺，特别强调技术在人类知识领域中的重大作用。人类知识体系图宗教、法律、文学、数学、哲学、化学、军事、科学、以及农业、建筑百科全书派哲学家：狄

22、德罗、霍尔巴赫、爱尔维修、孔迪亚克政论家：卢梭、孟德斯鸠数学家：达朗贝尔、孔多塞博物学家：布丰女王与科学家百科全书全部出版后，狄德罗声名远扬，但生活却十分贫困。为了给女儿置办嫁妆，他甚至不得不出卖他的藏书。俄国女皇叶卡捷林娜二世听说此事后，将藏书全部买下又交给狄德罗保管，还每年付给他图书管理员的薪金。叶卡捷林娜二世是一位专制的君主，却能如此对待狄德罗，可见启蒙运动以及百科全书的影响之大！3.法国大革命没有任何事件比法国革命和工业革命更深刻地改变了西方文明的面貌了，“现代”历史就是从这两个革命后算起的。十九世纪和二十世纪早期所发生的重大事件中产阶级自由主义的传播、古老的土地贵族的没落和专制主义的

23、消灭、城市工人中阶级意识的增长，所有这一切都根植于这两次革命。法国的阶级结构：第一等级是教士，第二等级是贵族，第三等级是农民、工匠和城市商人。第一、二等级不交税，人口约为2%，却占有35%的土地！1787年，国王路易十六迫于财政极度困难，准备向所有的地产征税，这触犯了贵族和教士的利益。1789年5月在凡尔塞宫召开法国国家议会三级会议。平民代表强烈要求将三级会议改成“国民议会”。“国民议会”与6月23日成立，但国王准备用武力解散。攻占巴士底监狱1789年7月14日，巴黎市民举行暴动，攻占巴士底监狱，法国大革命爆发！“自由、平等、博爱”！1789年8月4日，国民议会中的贵族、教士和平民代表一起投票

24、废除封建制度，通过了人和公民权力宣言。1792年9月22日法兰西共和国宣告成立。人民与公民权力宣言“就权力而言，人生来是，而且始终是自由和平等的。只有在公共事务上才有公民身份的不同。所有的权威，实质上都来源于国民，任何个人或团体都不能具有不是来源于国民的任何权威。”法国大革命进行的度量衡制度改革（公制）已经在全世界通行。恐怖年代！1793年，国外列强虎视眈眈：英国、荷兰、西班牙、奥地利出兵反对法国。却被英勇的法国士兵击溃。但是，国内却处于混乱的恐怖之中： 1793.9-1794.7,约有2万人被处死。1793年路易十六被送上断头台。“共和国不需要学者”？ “暴徒刹那间就砍下了他的头，而这样的天

25、才在法国再过100年也不会有一个！” 拉格朗日1794年5月，化学家拉瓦锡因包税罪被送上断头台。4.一所学校如何影响世界为了将新生的共和国扼杀在襁褓之中，英国纠集法国内外的守旧势力，向法国扑去。一时间，道路破坏、桥梁倾塌，急需军事工程人才。“在巴黎办一所学校吧，既培养桥梁技术人员，也培养炮兵和工兵的技术军官。”就这样一所新型学校在战火中诞生了！“把 这所学校办成法国最壮丽的学府！”筹建委员会卡诺（1753-1823）数学家蒙日（1746-1818）数学和物理学家贝托莱（1748-1822）化学家夏普塔尔（1756-1832）化学家富尔克罗瓦（1755-1809）教育家、化学家拉普拉斯（1749-1827）数学和天文学家普里厄（176