自然辩证法概论讲义( 两次技术革命)

两次技术革命主讲人：陈红兵东北大学文法学院近代技术的兴起与工业革命牛顿力学的建立标志着近代自然科学的形成，经过18世纪科学实验材料的积累，19世纪进入了近代自然科学全面繁荣的时代。就在18世纪中叶到19世纪中叶的期间内，首先在英国，继之在法国、美国、德国爆发了工业革命。它是以技术革命为巾心内容的一场社会变革。它以工作机的革命为起点，以蒸汽动力的发明和普遍应用为主要标志，迎来了人类发展史巨个崭新的时代——机器大工业时代。蒸汽－机器时代的到来，是资本主义生产方式发展的结果，又为资本主义的巩固提供了坚实的技术基础，并造成了生产力的空前发展，为自然科学的发展和应用开辞了广阔的道路，加速了科学和技术相互促进的进程。近代技术的兴起工作机的发明与应用（工业革命的第一阶段）1733年凯伊飞梭提高织布的速度1733年惠特滚轮式纺纱机揭开工业革命的序幕1765年哈格里沃斯珍妮机1768年阿克莱特水力滚筒纺纱机1774-1779年克伦普顿骡机蒸汽动力的发明（工业革命的第二阶段）如果说工业革命出生于工作机的变革，则工业革命的进一步发展就必须有动力机的创新。1698年萨弗里蒸汽泵1712年纽可门活塞式大气压蒸汽机1769年瓦特蒸汽机1782年瓦特具有连杆、飞轮和离心调速器的双向蒸汽机机床的发明与应用开始用机器制造机器，是十八世纪工业革命的第三阶段。1775年威尔金森镗床1794年莫兹利移动刀架机械技术史上的重大创新蒸汽－机器时代的技术体系

任何技术上的发明和应用，总是和其他系列技术的发明和应用密切联系着，由此使一项技术和另一项技术之间，一类技术之间或各类技术之间，依社会目的和自然规律的要求相互联系起来，形成一个有特定结构功能的整体，这个有特定结构功能的整体就叫做技术体系。在不同的历史条件下，整个社会的技术体系是不同的。随着工业革命的发展，逐渐形成了蒸汽一机器时代的技术体系。蒸汽动力的推动轮船、火车的发明与交通运输技术的变革工业技术体系的形成从18世纪中叶纺织机的发明和应用开始，在蒸汽动力的带动下，连锁地引起了一系列产业部门的技术变革。它不仅表现在如前所述的能源动力技术、机械加工技术、交通运输技术方面，在采掘（特别是采煤）、原材料生产、通讯技术、建筑技术等方面也都有了跃进式的进步。工业革命的技术特征和后果工业革命的技术特征技术的发展是连续的，同时又显现出某些阶段性。到19世纪五六十年代，蒸汽一机器时代的技术体系已经形成了。这一技术体系与以前的以农业为中心的技术体系不同，与19世纪中叶逐渐孕育并开始形成的以电气的应用为中心的技术休系也不同。蒸汽一机器时代技术体系的特征，主要表现在如下的几个方面：（1）在科学和技术的关系上，工业革命初期的许多技术发明主要还是工匠们的经验结果，科学只起了辅助作用。（2）由工作机、传动机、动力机所组成的机器体系的出现，是这一技术体系的又一重要特征。（3）工业革命以前，要求工人具有高超的经验和技能。在机器时代到来之后，产生了工匠与工程师的分工，技术活动的主角从工匠转移到工程师。工业革命的后果（1）工业革命中的技术发展首先造成了生产力的巨大进步。（2）工业革命中的技术进步提高了生产的社会化程度。近代技术的发展——以电气为中心的技术革命

从19世纪中叶至第一次世界大战前，欧美发达国家陆续完成了工业革命。随着生产的发展，对于动力、材料、通讯等技术又不断提出了新的要求，原有的以蒸汽动力为中心的技术体系的矛盾也日益表面化。19世纪以来自然科学在各个领域的全面发展，则为技术上的新发明提供了科学前提。以电气为巾心的一些技术在原有的技术体系中孕育，并在19世纪中叶以后逐渐运用于生产，由此触发了技术发展史上又一次技术革命。史称以电气为中心的技术革命。钢铁与材料技术的发展热机的新发明与应用电能－技术革命的主角以电气为中心的技术革命的特点与后果钢铁与材料技术的发展炼铁技术的新进展1847年凯利空气沸腾法1855年贝塞麦吹气精炼法酸性转炉1864年马丁西门子－马丁平炉炼钢法1878年托马斯碱性转炉炼钢法二战后纯氧顶吹转炉法冶金技术1868-1882年穆舍自硬钢1882年哈德菲尔德锰钢1889年莱利镍钢1854年德维尔开始炼铝1866年霍耳、桑特电解炼铝法热机的新发明与应用

19世纪上半叶，蒸汽动力获得广泛的应用。特别是作为轮船、火车的动力以及需要集巾供应动力的地方，蒸汽动力是十分有效的。蒸汽机通过无数人的改进，在19世纪巾叶已进入成熟期，而成熟期的技术已经达到了它的功能的极限。人们发现这种所谓的“万能的原动机”其实并不万能。在原有的蒸汽机原理的基础上，无论怎样改进也不能消除热效率低且笨重等缺点，它已满足不了人们对动力的新要求。由此，才有了建立在新技术原理之上的另一种热机的发明和应用，它就是内燃机。内燃机的发明与改进1838年莱特压缩式内燃机1860年雷诺二冲程煤气机1876年奥托、戴姆勒四冲程卧式煤气机1883年戴姆勒汽油机1892年狄塞尔压燃点火式柴油发动机电能——技术革命的主角

从19世纪中叶开始到20世纪初．是整个社会的技术体系结构发生革命性变革的过渡时期。钢铁技术的发展，不仅适应了蒸汽一机器时代对材料的需要，又为新技术体系的形成提供了物质基础；内燃机的发明和应用，是蒸汽动力技术发展的继续，同时又为新技术体系提供了一种崭新的动力。这些技术的发明及其应用无疑都是技术发展史上的重大变化。

然而，无论上述哪一种技术上的发明和应用，都不能和电的发明和应用相比拟。电能不仅可以为工业提供一种新动力，而且在电能所能达到的一切领域，都使那里的技术发生根本性的变化。电的应用不仅促进了能源动力的变革，它在改善人类生活方面也比蒸汽作出了更大的贡献，以至人们把电气广泛应用的20世纪称为电气时代，而这个电气时代是从19世纪下半期开始的。有线电报与电话1833年高斯、韦伯电磁式有线电报1835年莫尔斯电报机1877年贝尔电话电报电话通讯是弱电技术最早的应用领域，所用能源是只能产生直流电的电池。电机的发明电池满足了电报电话用电的需要，但是不能提供强大的动力。自从法拉第发现电磁感应定律并由麦克斯韦完成电磁理论方程之后，用机械力发电和用电来输送动力的基本原理已经形成，但距1821年法拉第最先演示了电动机的模型试验之后50年，才开始了电力的应用。其原因不在于技术而在于经济。在19世纪初，固定式蒸汽机已能提供比较大而且集中的动力，蒸汽机也满足了机车和船舶动力的需要。之后，伴随小型机械化的需要又有了内燃机。因此，发电机与电动机的发明和应用在开始时，并非完全出于动力的需要，电灯的发明和应用才为电的普遍需要开辟了道路。1845年惠斯通电磁铁发电机1866年西门子自激式发电机1870年格拉姆环状电枢自激直流发电机1873年阿尔狄涅克鼓状电枢自激式直流发电机以电气为中心的技术革命的特点与后果以电气的发明和应用为中心的技术革命是近代工业革命以来的又一次技术革命。如果把蒸汽一机器时代的技术革命称之为第一次技术竿命，这一次则可称之为第二次技术革命。这次技术革命使蒸汽一机器时代所形成的技术体系发生了根本变革，并具有许多新的特点。第二次技术革命是在以电气为中心的一群技术的基础上发生的，其中包括钢铁材料技术、内燃动力技术、有机合成技术、无线电通讯技术等，电气技术则是这一群技术的主导技术。这样一个技术群几乎同时兴起，使原有的技术体系的各个方面都发生了变革。第二次技术革命中的技术发明主要是科学的结果，这一点与蒸汽一机器时代的技术发明不同。没有电磁理论就没有电机和无线电技术的发明，没有化学的实验研究就没有化学合成技术的发展。因此可以认为，从这一次技术革命起，科学与技术的关系已发生了巨大变化，技术逐渐成了科学的应用，科学成了技术的先导。随着技术的发展，这一特点更加明显了。第一次技术革命中的多数技术发明都是个人发明家的创遣，但第二次技术革命中的许多发明则出自实验室。随着技术上的创造日益需要科学的指引需要比较多的仪器、设备和多方面的协作以及较多的研究费用，在第二次技术革命中陆续建立了一批工业实验室。1876年爱迪生在美国新泽