第5近代科学的发展-2学时

第五章

近代科学的发展12:28:47自然辩证法概论张胜光制作211—13世纪：大翻译运动时期（我国宋朝）

14世纪：文艺复兴时期（我国元明朝）

15-16世纪：地理大发现时期（我国明朝）

16-17世纪：科学革命时期（我国明清朝）

18世纪：工业革命时期（我国清朝）

19世纪：古典科学全面发展时期（清朝）

20世纪：现代科学技术时期

十八世纪：

工业革命时期

—第一次技术革命12:28:47自然辩证法概论张胜光制作4

十八世纪是工业革命即第一次技术革命时期。科学相对停滞，但上一世纪科学所取得的成果此时转化成技术成果，出现了人类历史上第一次工业技术革命。所谓科学相对停滞，是说物理学和天文学没有突出的进展，生物学和地学仍停留在搜集和整理材料阶段。只有化学取得了重大成果，即拉瓦锡的“氧化燃烧学说”。12:28:47自然辩证法概论张胜光制作5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、以大规模的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变革。机器取代人力是产业革命的关键。正是一大批新机器的发明和运用，使劳动生产率大幅度提高，使工业发展突飞猛进。产业革命实际上是工业技术革命。12:28:47自然辩证法概论张胜光制作6英国殖民扩张和海外市场的成熟，使各种商品的需求量越来越大，以手工工场为支撑的生产能力变得捉襟见肘。为了能经受住这种考验，几乎整个英国都被动员了起来。一位英国棉纺主，从他在伦敦的经理人那里得到这样的信息：“无论你能生产多少平纹布，好的次的我们都要。”

“你必须想办法发明，在工业中你们大有可为，……”12:28:47自然辩证法概论张胜光制作7市场上如黑洞般的迫切需求，首先出现在纺织业，因为这个行业的产品与普通人的生活最密切相关。毛纺织业是英国的传统手工业，而棉纺织业是新兴工业。英国社会十分喜爱棉布，一直从印度进口，这使传统的毛纺织业受到了冲击。为了拯救传统产业，国会于1700年颁布了禁止外国棉布进口的法令。禁令虽然颁布了，但英国人对棉布的喜好并没有改变。禁止进口的结果是给了本国的棉纺织业以发展机会。12:28:47自然辩证法概论张胜光制作8英国旧式的纺纱机和织布机12:28:47自然辩证法概论张胜光制作917501775180018251850187519001733飞梭1765珍妮机1769水力纺纱机1779骡机1705纽卡门蒸汽机1769瓦特蒸汽机1781蒸汽汽车1807富尔顿轮船1826火箭号机车工作机动力机蒸汽时代12:28:47自然辩证法概论张胜光制作10

纺织分纺纱和织布两个环节。1733年，约翰·凯发明了飞梭，改进了织布技术。使织布速度变快，纺纱方面便显得慢了。生产的要求直接推动发明。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一人照管的机器”。12:28:47自然辩证法概论张胜光制作11

1765年，詹姆斯·哈格里夫斯发明了锭子垂直放置的“珍妮机”。哈格里夫斯是一位纺纱工人同时又是个木工。在一次纺纱中，纺车被他不慎弄翻，他发现翻倒的纺车依然还在转动，这启发他搞出了立式的多滚轮纺纱机。一开始他安装了8根锭子，后来扩展成80根。他用他妻子的名字命名了这种纺纱机。12:28:47自然辩证法概论张胜光制作12珍妮机12:28:47自然辩证法概论张胜光制作13水力纺纱机12:28:47自然辩证法概论张胜光制作14“骡机”第一次技术革命：

蒸汽机时代12:28:47自然辩证法概论张胜光制作1617501775180018251850187519001733飞梭1765珍妮机1769水力纺纱机1779骡机1705纽卡门蒸汽机1769瓦特蒸汽机1781蒸汽汽车1807富尔顿轮船1826火箭号机车工作机动力机蒸汽时代12:28:47自然辩证法概论张胜光制作17

由于新式的动力纺纱机和织布机的发明，英国纺织业迅速成为世界第一大轻工业。但动力机方面需要跟上。近代第一个利用蒸汽作为动力的实验者，是法国物理学家巴本。1688年，他用一个圆筒和活塞制造出简单的蒸汽机，但是并没有实际应用。12:28:47自然辩证法概论张胜光制作18

1698年，英国人塞维利发明了蒸汽抽水机。接着。纽可门在此基础上加以改进，于1705年制成新的蒸汽抽水机，用于煤矿抽水和农田灌溉。纽可门式蒸汽机不仅需要消耗大量燃料，而且只能用于抽水，需要发明一种能够用于带动各种机器的动力机。

12:28:47自然辩证法概论张胜光制作19纽可门式蒸汽机12:28:47自然辩证法概论张胜光制作20瓦特制成改良蒸汽机瓦特1736年生于苏格兰的一个工人家庭，从小饱受贫穷和疾病的折磨。十几岁来到伦敦当学徒，学习机械制造。1756年，瓦特在格拉斯哥大学谋得了一个机修工的职位。在大学里，他认识了著名的物理学家布莱克，从他那里学到了许多热学知识。与此同时，他在思考如何改进纽可门蒸汽机。

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自此以后，棉纺织业、毛纺织业、采矿业、冶金业、造纸业、印刷业、陶瓷业等部门，都先后开始采用蒸汽作为动力机。蒸汽机的发明和应用，是工业革命的重要内容之一，同时它又给予工业革命以巨大的推动。恩格斯高度评价了瓦特改良蒸汽机的重大意义和作用，他指出：“蒸汽机是第一个真正国际性的发明，而这个事实又证实了一个巨大的历史性的进步。”12:28:47自然辩证法概论张胜光制作231876年美国费城博览会上展出的蒸汽机

12:28:47自然辩证法概论张胜光制作2417501775180018251850187519001733飞梭1765珍妮机1769水力纺纱机1779骡机1705纽卡门蒸汽机1769瓦特蒸汽机1781蒸汽汽车1807富尔顿轮船1826火箭号机车工作机动力机蒸汽时代12:28:47自然辩证法概论张胜光制作25现存最古老的机动车

这幅图上描绘的是法国陆军工程师居纽设计的蒸气动力牵引车，它于1781年制造完成，是现存最古老的机动车。这幅图现藏于巴黎工艺美术馆。9’22’’12:28:47自然辩证法概论张胜光制作26

这是美国“克莱蒙号”汽船，是由美国人富尔敦1807制造的第一艘汽船。12:28:47自然辩证法概论张胜光制作27这是美国“大西方号”轮船。1838年，它单靠蒸汽机推动，横渡大西洋，只用了15天12:28:47自然辩证法概论张胜光制作28英国史蒂芬孙父子1826年制造的蒸汽机车“火箭”号

12:28:47自然辩证法概论张胜光制作29美国第一列火车同马拉车赛跑12:28:47自然辩证法概论张胜光制作30横贯美国的大干线铁路在犹他州普罗蒙特里角接轨（1869）12:28:47自然辩证法概论张胜光制作31

总之，从18世纪60年代开始，持续到19世纪中叶的这次技术革命是以蒸汽机的广泛使用为标志。正如1848年马克思和恩格斯在《共产党宣言》中所说的：“资产阶级在它的不到100年的阶级统治中所创造的生产力，比过去一切时代所创造的全部生产力还要多，还要大。”

十九世纪：

古典科学

全面发展的世纪12:28:47自然辩证法概论张胜光制作33十九世纪的科学和技术十九世纪的科学进展，表现在：经典物理学理论体系已基本建立；天文学由方位天文学进入天体物理学时代，发现了海王星和恒星视差；化学发现了元素周期律，建立了有机化学；生物学上出现了细胞学说、生物进化论和微生物学；医学也已走向了现代医学。技术上则发生了以电力革命和合成染料工业为代表的第二次技术革命。12:28:47自然辩证法概论张胜光制作34十九世纪三大科学发现

----能量守恒和转化定律

细胞学说

生物进化论第二次技术革命

—以电力、内燃机和合成染料为标志

12:28:47自然辩证法概论张胜光制作3618201840186018801900192019401838电动机1867发电机1882直流输电1879爱迪生电灯电力技术电信技术1891交流输电1876爱迪生留声机1844摩尔斯有线电报1856大西洋海底电缆1876贝尔电话1895无线电报12:28:47自然辩证法概论张胜光制作3718201840186018801900192019401860勒努瓦内燃机1880奥托四冲程内燃机1885摩托车1892狄塞尔柴油机内燃机飞机1886汽车1890滑翔机1903莱特兄弟飞机汽车1856柏金苯胺紫德国染料工业兴起合成染料12:28:47自然辩证法概论张胜光制作38电是人类面临的一种前所未用的新型的能量。所谓电力革命指的是，新兴的电能开始作为一种主要的能量形式支配着社会经济生活。电能的突出优点在于：它是一种易于传输的工业动力，同时，它又是极为高效可靠的信息载体。因此，电力革命主要体现在动力传输与信息传输两方面。12:28:47自然辩证法概论张胜光制作39

与动力传输系统相关联，出现了大型发电机、高压输电网、各种各样的电动机(马达)和照明电灯。与信息传输相关联，出现了电报、电话和无线电通讯。这些伟大的发明使人类的生活进入了一个更光明、更美好的新时期。12:28:47自然辩证法概论张胜光制作4012:28:47自然辩证法概论张胜光制作4112:28:47自然辩证法概论张胜光制作4212:28:47自然辩证法概论张胜光制作4312:28:47自然辩证法概论张胜光制作4412:28:47自然辩证法概论张胜光制作4512:28:47自然辩证法概论张胜光制作4612:28:47自然辩证法概论张胜光制作47合成化学工业

的出现

1856年柏金企图合成天然抗疟剂时，意外地制造出第一个合成染料－苯胺紫，导致了一项对社会经济起到重要支撑作用的科学工业——化学合成工业部门的快速发展。12:28:47自然辩证法概论张胜光制作48内燃机和汽车12:28:47自然辩证法概论张胜光制作4912:28:47自然辩证法概论张胜光制作5012:28:47自然辩证法概论张胜光制作51第三次技术革命

——新技术革命12:28:47自然辩证法概论张胜光制作5320世纪后半叶兴起的新技术革命以原子能、计算机、空间技术和生物工程为标志的新技术、新材料、新能源、新工艺革命，是人类进入工业社会以后发生的第三次技术革命。12:28:47自然辩证法概论张胜光制作5419401950196019701980199020001938核裂变1944费米核反应堆1903齐奥尔科夫斯基航天1945美国原子弹原子能1951美国氢弹1926戈达德火箭1943德国V2导弹1957苏联卫星1961苏联载人飞行1969阿波罗登月12:28:47自然辩证法概论张胜光制作5512:28:47自然辩证法概论张胜光制作5612:28:47自然辩证法概论张胜光制作5712:28:47自然辩证法概论张胜光制作5812:28:47自然辩证法概论张胜光制作5912:28:47自然辩证法概论张胜光制作6012:28:47自然辩证法概论张胜光制作6112:28:47自然辩证法概论张胜光制作6212:28:47自然辩证法概论张胜光制作6312:28:47自然辩证法概论张胜光制作6412:28:47自然辩证法概论张胜光制作65长着人耳的小白鼠12:28:47自然辩证法概论张胜光制作6612:28:47自然辩证法概论张胜光制作6711—13世纪：大翻译运动时期

十四世纪：文艺复兴时期

十五世纪：地理大发现时期

16—17世纪：科学革命时期

十八世纪：工业革命时期

十九世纪：古典科学全面发展时期

二十世纪：现代科学技术时期

12:28:47自然辩证法概论张胜光制作68本章思考题一、名词解释：1、十字军东征2、大翻译运动3、大学的兴起4、文艺复兴5、宗教改革6、马可波罗7、黄金渴望8、地理大发现9、天文大发现10、哥伦布11、航海王子亨利12、达伽马13、麦哲伦环球航行12:28:47自然辩证法概论张胜光制作69本章思考题

14、哥白尼革命15、布鲁诺

16、第谷