世界近代后期科技史.docx

内容提要19世纪是近代科技发展的重要时期。这一时期的科学技术无论在深度和广度上都是近代前期所不能比拟的。许多重要的观念、重要的规律和理论都在这一时期里先后涌现出来;另一方面,科学的发展为新技术的发明提供了启发和依据,并以前所未见的力量促使生产迅猛增长。19世纪因而获得了“科学世纪”的美称。本书用简约的语言,生动的事例,全景观地再现了19世纪科技的辉煌成就,不仅介绍了物理、数学、化学、天文、地学、生物各学科的成长和发展过程,而且介绍了医学在病理学、细菌学以及临床医学方面所取得的重要成果和发展历程;在技术方面则详实地介绍了化学工业的进展,被称为第二次技术革命的电气化工业技术的开创历程、交通工具革命、机械工程的大发展、建筑和冶金革命。最后用对比的方式描写了这一时期里科学技术在日本和中国的发展,指出封建意识和封建制度是阻碍科学技术发展的根本原因。本书注重按历史发展的本来面貌去描述科学思想的产生、发展及争论。在叙述中又力戒过分涉及具体的学科内容,以便使一般读者不至于感到难懂。在技术发展史上则着重于介绍发明的思想及演变,力求具体生动。本书适合具有大专以上文化程度的读者,对于开设了科技史课程的学校,不失为有价值的参考书。一、概述19世纪是近代科技史上最辉煌的时代。在这一时期里各门学科形成了独立的体系,理论在实验事实的基础上发育得更加完美,更加丰富,在研究方法上更趋成熟,科学与生产的关系更紧密,所有这一切使19世纪赢得了“科学世纪”的美称。19世纪的各门学科在观念上都有不同程度的飞跃。在数学上非欧几何学的产生是对有几千年历史的欧氏几何学的宣战,它在19世纪刮起了一场几何学革命的风暴。在物理学上,场的观念和理论的提出,宣告了机械以太假说的死亡;热力学的建立彻底结束了热质学说的统治地位。在化学上,原素周期律的发现使元素学说和人类对物质的认识产生了真正的变革,化学第一次从零散现象的描述及化学性质的罗列中摆脱出来,完成了从经验到理论的飞跃。在生物学上,进化论第一次把生物学放在科学的基础上,是生物学的划时代的革命理论,其影响之大,远远超出了生物学的范畴。19世纪,科学已从搜集材料的阶段上升到整理和综合材料,最后形成假说和建立理论体系的阶段。电磁学的发展就是一个明显的例子。直到18世纪末,人类对电和磁的认识仅局限于某些零星的静电和静磁现象。然而一旦奥斯特发现并证实了电和磁的联系,安培便在极短的时间里推导出了安培定律及公式,使电磁学完成了走向理论的一次飞跃,接着法拉弟发现了电磁感应定律,并提出了场的概念,最后麦克斯韦完成了对所有电磁实验现象的大综合,建立了电磁场理论,把经典物理学发展到顶峰阶段。同样的,门捷列夫、达尔文、施莱顿等伟大的科学家们也都在各自的研究领域里完成了具有历史意义的理论的综合。19世纪的科学在深度和广度上也有了空前的高水平的发展。在空间上,天文学已扩展到银河系之外;在时间上,已追溯到太阳系的起源;在深度上,已确立了原子和分子的差别,探索着细胞的奥秘;在物质运动的规律上,已从实验上证明存在能的转化与守恒规律,并进而认识到运动转化的方向性问题。即使是在19世纪建立的进化论,也由于孟德尔的遗传学说而获得更深刻的发展。这些都是自文艺复兴以来所不曾有过的飞速进步。19世纪以来科学已逐渐抛弃了从静止的、孤立的观点看待自然现象的研究方法。人们对自然认识越深刻,越广泛,就越是能体会到自然界现象虽千差万别,然而又是相互联系的统一的物质世界。他们已学会用发展、联系的观点来研究自然界,着重于透过现象去寻找现象间的联系以及现象的发展,并从中找到变化规律。例如赖尔着眼于地球的演化,达尔文着重于生物的演化,孟德尔透过演化中的遗传现象去探寻遗传的规律。物理学证明了电、磁和光相互间是联系着的,并且具有共同的本质。元素周期律表明一切元素由于量的变化而发生性质的周期变化。细胞学说把动物和植物、高等生物和低等生物联系在一起。能量的转化与守恒定律则揭示了各种运动形态的联系。19世纪的自然科学既看到了自然界复杂、多样的一面,也认识到自然界统一、和谐的一面;既看到物质世界相对稳定的一面,也看到进化、发展的另一面。经典科学在19世纪走向成熟。科学的成熟还表现在它对宗教显示了更加强大的战斗力。在19世纪,科学证明人是进化来的而不是上帝创造的;有机物是可以由无机物合成来的,因而与造物主不相干;天文学家证明了在宇宙的星球中没有上帝的位置等等。神学的堡垒和领地就这样逐一被科学攻破。19世纪,科学最重要的特征是它比任何时代都更鲜明地证明科学对生产的重要推动作用,即科学是生产力的论断。有机化学理论的创立,使得19世纪建立了以煤焦油的利用为核心的有机化工,无机化学的发展,使化学基础工业出现了蓬勃的生机。热力学的发展使蒸汽机日益完善并促成了内燃机的诞生。电磁学理论的建立,大大推动了电力技术的发展,从