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英国工业革命历程


PPT 首先要会提问题,没有问题,就不会有科学认识。因此,这种问题感才是真正的科学精神的 标志。 现代科学哲学相信: 科学从本质上说是不完整的, 以受怀疑而且始终可以被废除的假设为出 发点。 科学精神可以分解为:怀疑、批判、假设、求证 所谓一般认识,是由于经验观察、归纳、概括而得来的,比如所有物体都下降、重的物体下 落速度比轻的慢,等等。 科学革命的影响 ⑴ 改变了西方人的世界观,形成了一种机械的认识论。西方人开始以数学的形式发现和解 释自然界的规律,开始把自然界看成是纯粹的物质结构,这种物质的运动产生于空间,可用 时间衡量, 并且受着力学法则的支配。 这种具有哲学意义的精巧结构使得物质世界不仅成为 可知的,甚至是可以驾驭的。 ⑵带来一种崭新的、科学的方法论:观察与实验。 英国工业革命历程 纺织工业 1733 年机械师凯伊发明飞梭,大大提高了织布效率。 1764 年-1767 年纺织工哈格里夫斯发明珍妮纺纱机,提高了纺纱效率。 1769 年木匠海斯又发明了水力纺纱机,后来,理发师阿克莱特仿制了海斯的水力纺纱机并 获得为期 14 年的专利。并在曼彻斯特建立了第一家棉纺厂。 1779 年机械师克隆普敦又结合两种纺纱机的优点发明了骡机(mule) ,后被改良成自动棉纺 纱机。 1785 年,牧师艾德蒙特?卡特莱特又发明了动力织布机,并且在 1791 年建造了第一座动力 织布机工厂。随后其他纺织机器相继发明,实现了纺织行业的机械化生产。当时纺织的动力 依靠水力,这限制了工业的发展,于是蒸汽机被发明出来。 1782 年詹姆斯?瓦特根据前人的成果,成功发明了单向蒸汽机 1782 年又制造出双向蒸汽机。蒸汽机的出现推动了工业革命的发展。 1800 年,英国拥有蒸汽机 321 台、5210 匹马力 1825 年猛增到 15000 台,375000 马力。 运输革新 1759 年 - 1830 年英格兰 2200 英里的运河。 1807 年,美国人富尔敦发明了汽船 1811 年英国也开始仿制。在陆路交通方面 1765 年英国开始使用铁轨 1788 年开始架设铁桥。 1814 年史蒂芬逊发明蒸汽机车 1825 年于英国的第一条铁路上试车成功。 1844 年,英国铁路已经长达 2235 英里。 影响 从生产技术方面来说,工业革命使工厂制代替了手工工场,用机器代替了手工,创造巨大生 产力,人类进入蒸汽时代,英国成为“世界工厂” 。 劳动:从社会关系来说,⒈工业革命使依附于落后生产方式的自耕农阶级消失了,工业资产 阶级和工业无产阶级形成和壮大起来。

⒉工业革命使资本主义生产方式最终战胜封建生产方式 ⒊转变了人们的思想观念和生活方式,大量农村人口涌向城市,推动城市化进程。 ⒋人类从农业文明走向工业文明。 5.机械化摧毁了不能投入其中的人们的生活,工人们在可怕的条件下劳动与生活。 世界格局:造成先进的西方和落后的东方,使东方从属于西方,加快亚、非、拉落后地区的 半殖民地化的进程。 意义 发源于英国而后波及欧美主要国家的第一次工业革命, 具有划时代的历史意义, 对人类 社会的演进产生了空前深刻、 巨大的影响。 它为新生的资本主义制度奠定了坚实的物质基础, 促使欧美诸国先后实现工业化,由农业国变成工业国。它为英国提供了历史机遇,利用工业 化先发优势,确立了“世界工厂”的地位。工业革命给人类带来了进步和幸福,同时也使人 类面临新的矛盾和挑战。 资本主义在它不到 100 年的时间里创造的生产力远远超过了 以前几个世纪的总和。

第一次工业革命 18 世纪从英国发起的技术革命是技术发展史上的一次巨大革命,它开创了以机器代替手工 工具的时代。这不仅是一次技术改革,更是一场深刻的社会变革。这场革命是以工作机的诞 生开始的, 以蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志的。 这一次技术革命和与之相关的社会关 系的变革,被称为第一次工业革命或者产业革命。从生产技术方面来说,工业革命使工厂制 代替了手工工场,用机器代替了手工劳动;从社会关系来说,工业革命使依附于落后生产方 式的自耕农阶级消失了,工业资产阶级和工业无产阶级形成和壮大起来。 科学家发明 牛顿一人在家中的果园中,由于边走路边思考问题,无意间撞到园中的苹果树,这时一个苹 果正好砸在牛顿的头上。 牛顿突然从问题中醒悟过来, 捡起了苹果, 这时他又陷入一个问题: 为什么苹果会落到地上, 而不是飘上天空。 最终牛顿提出一个最简单的现象产生的举世定律: 万有引力。 金冠之谜 赫农王让金匠替他做了一顶纯金的王冠,做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了银子,但 这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重, 到底工匠有没有捣鬼呢?既想检验真假, 又不能 破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。后来,国王将它交给了阿基 米德。阿基米德冥思苦想出很多方法,但都失败了。有一天,他去澡堂洗澡,他一边坐进澡 盆里,一边看到水往外溢,同时感到身体被轻轻拖起。他突然恍然大悟,跳出澡盆,连衣服 都顾不得穿就直向王宫奔去,一路大声很着“尤里卡” , “尤里卡” (Fureka,我知道了) 原来他想到,如果王冠放入水中后,排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量,那肯定 是掺了别的金属。这就是有名的浮力定律,既浸在液体中的物体受到向上的浮力,其大小等 于物体所排出液体的重量。后来,该定律就被命名为阿基米德定律。 数学王子高斯解难题 德国哥廷根大学,一个 19 岁的青年吃完晚饭,开始做导师单独布置给他的数学题。正 常情况下,他总是在两个小时内完成这项特殊作业。像往常一样,前两道题目在两个小时内

顺利地完成了。 第三道题写在一张小纸条上, 是要求只用圆规和一把没有刻度的直尺做出正 17 边形。他没有在意,埋头做起来。然而,做着做着,他感到越来越吃力。困难激起了他 的斗志:我一定要把它做出来!天亮时,他终于做出了这道难题。导师看了他的作业后惊呆 了。他用颤抖的声音对青年说: “这真是你自己做出来的?你知不知道,你解开了一道有两 千多年历史的数学悬案?阿基米、牛顿都没有解出来,你竟然一个晚上就解出来了!我最近 正在研究这道难题, 昨天不小心把写有这个题目的小纸条夹在了给你的题目里。 ”多年以后, 这个青年回忆起这一幕时,总是说: “如果有人告诉我,这是一道有两千多年历史的数学难 题,我不可能在一个晚上解决它。 ”这个青年就是数学王子高斯。 莫瓦桑发明人造金刚石的故事 早在发明人造金刚石之前,莫瓦桑已经是法国一位颇负盛名的化学家了。1886 年,莫 瓦桑首先制取了单质氟。6 年后。他又发明了高温电炉。不过,莫瓦桑并没有被鲜花和荣誉 绊住前进的步伐,在科学的道路上,他仍旧一如既往地孜孜进取。 这桩意外使莫瓦桑萌生了一个念头: “天然金刚石如此稀少而昂贵,如果能人工制造金 刚石,该有多好! ” 可这谈何容易!作为化学家,莫瓦桑心里最清楚: “点石成金”这不过是美好的神话。 要想制造金刚石首先要弄清楚金刚石的主要万分并了解它是怎样形成的。 翻阅了许多资料这后,莫瓦桑了解到,金刚石的主要万分是碳。至于它是如何形成的, 在这方面研究的成果很少,只有德布雷曾提出金刚石是在高温高压下形成的。 紧接着莫瓦桑想到, 要人工制造金刚石, 得有可供加工的原材料。 选什么材料才合适呢? 还从未有人作过这方面的尝试,看来,一切要靠自己摸索了。 有一回, 有机化学家和矿物学家查理· 弗里德尔在法国科学院作了一个关于陨石研究的 报告,莫瓦桑也参加了。 在报告中,查理·弗里德尔说: “陨石实际上是大铁块,它里面含有极先是的金刚石晶 体。 ” 听到这儿,莫瓦桑猛地想到:石墨矿中也常混有极微量的金刚石晶体,那么,在陨石和 石墨矿的形成过程中,是否可以产生金刚石晶体呢? 想到这里,莫瓦桑头脑中出现了制取人造金刚石的设想。他对助手们说: “金刚石的主要万 分是碳。陨石里含有向量金刚石,而陨石的主要万分是铁。我们的实验计划是:把程序倒过 去,把铁熔化,加进碳,使碳处在跔的高温高压状态下,看能不能生成金刚石。 ” 历史上第一次人工制取金刚石的实验开始了。没有先例,没有经验,更没有别人的指点,一 切都像在黑暗中探路一样。第一次失败了,认真总结经验,找出问题的症结所在,第二次再 来??经过无数次的反复探索, 莫瓦桑的实验室里终于爆发出一阵激动的欢呼声, 大家紧紧 地拥抱在一起:成功了! 从此,人造金刚石诞生了,并日益在社会生活中发挥它那坚不可摧的威力。 弗莱明与青霉素 弗莱明出生在苏格兰的亚尔郡,他的父亲是个勤俭诚实的农夫,生了八个孩子,弗莱 明是最小的一个。由于家道中落,他不能完成高等教育,十六岁便要出来谋生;在二十岁那 年,承受了姑母的一笔遗产,才可以继续学业。二十五岁医学院毕业之后,便一直从事医学 研究工作。 在 1928 年,弗莱明在伦敦大学讲解细菌学,无意中发现霉菌有杀菌作用,这种霉菌在 显微镜下看来像刷子,所以弗莱明便叫它为“盘尼西林” (Penicillin 的原意是有细毛的) 。 从这时开始,弗莱明便对盘尼西林作系统的研究,到了 1938 年,盘尼西林才正式在病人身

上使用。在第二次世界大战期间,盘尼西林救活了无数人的生命。 弗莱明像往日那样细心地观察培养葡萄球细菌的玻璃罐。 “唉,罐里又跑进去绿色的霉!”弗莱明皱了眉头。 “奇怪,绿色霉的周围,怎么没有葡萄球细菌呢?难道它能阻止细菌的生长和繁殖 ?”细心 的弗莱明不放过一个可疑的现象,苦苦地思虑下去。 他进行了一番研究,证赏这种绿色霉是杀菌的有效物质。他给这种物质起个名字: 青霉素。 有了这个发现,人类又从死神的手里夺回许多生命。 贝尔发明电话的故事 贝尔, 就是发明电话的人。 他 1847 年生于英国, 年轻时跟父亲从事聋哑人的教学工作, 曾想制造一种让聋哑人用眼睛看到声音的机器。 1873 年,成为美国波士顿大学教授的贝尔,开始研究在同一线路上传送许多电报的装 置——多工电报, 并萌发了利用电流把人的说话声传向远方的念头, 使远隔千山万水的人能 如同面对面的交谈。于是,贝尔开始了电话的研究。 那是 1875 年 6 月 2 日,贝尔和他的助手华生分别在两个房间里试验多工电报机,一个 偶然发生的事故启发了贝尔。 华生房间里的电报机上有一个弹簧粘到磁铁上了, 华生拉开弹 簧时,弹簧发生了振动。与此同时,贝尔惊奇地发现自己房间里电报机上的弹簧颤动起来, 还发出了声音,是电流把振动从一个房间传到另一个房间。贝尔的思路顿时大开,他由此想 到:如果人对着一块铁片说话,声音将引起铁片振动;若在铁片后面放上一块电磁铁的话, 铁片的振动势必在电磁铁线圈中产生时大时小的电流。 这个波动电流沿电线传向远处, 远处 的类似装置上不就会发生同样的振动,发出同样的声音吗?这样声音就沿电线传到远方去 了。这不就是梦寐以求的电话吗! 贝尔一生获得过 18 种专利,与他人合作获得 12 种专利。他设想将电话线埋入地下,或悬架 在空中,用它连接到住宅、乡村、工厂?? 这样,任何地方都能直接通电话。今天,贝尔 的设想早已成为现实。 居里夫人 居里夫人(1867—1934) ,原名玛丽?斯可罗多夫斯卡,波兰物理学家,最早荣获诺贝尔 奖的女性。 1897 年,居里夫人看到亨利?柏克勒尔发现铀具有放射性的报告,引起她极大兴趣。她 悉心探索、反复实验,与居里先生密切合作,终于研究出两种新的化学元素,它们比铀具有 更强的放射性。一个是“钋” ,另一个是“镭” ,为了证实镭的存在,他们在一间夏不避燥热, 冬不避寒冷的破旧棚屋内从事起脑力加苦力的劳动, 从 1898 年到 1902 年四年时间里, 坚持 不懈,终于从几十吨铀沥青矿废渣中提炼出十分之一克纯镭盐,并测定了镭的原子量。1903 年,居里夫妇和柏克勒尔共同获得了诺贝尔物理学奖金。 爱因斯坦的故事 爱因斯坦是当代伟大的物理学家。他遇事爱思考、研究,常常从一点小事中受到启发。 有一次,他要把墙上的一幅旧画换下来,就搬来一架梯子,一步一步爬上去。突然,他 又想起一个问题,沉思起来,忘记自己在做什么了,猛地从梯子上摔下来。摔到地上以后, 他顾不得疼痛,马上想到:人为什么会笔直地掉下来呢?看来物体总是沿着阻力最小的线路 运动的。爱因斯坦想到这里马上站立起来,一瘸一拐地走到桌边,提笔把自己的这个想法记 了下来。这对他正在研究的问题——相对论有很大的启发。


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