1. 工业革命使如何开始和发展的
在政治上,从17世纪末到18世纪初,英国建立了有利于资本主义发展的君主立宪政体、两党制和内阁制,政府采取措施,保护关税,促进商业、航运和工商业的发展。制定合适的对外政策也是政府维护商人和工业家在海外利益的手段。对外政策的一个重要任务就是确保海外商路的安全,保证原料的来源,开拓英国商品的销售市场。革命后,英国还把殖民扩张和对殖民地的开拓作为一项国策,到了18世纪,殖民扩张已达到了相当大的规模。
革命后,政府为促进流通,扶植银行信贷业的发展,地主、资本家手中积攒的财富在商业中得到了有效利用。工业革命需要大量金钱。在资本主义初期,资产阶级对金钱的聚敛就是资本的原始积累,这是工业革命的基本前提。而英国原始积累所包括的两个方面——大量货币集中被少数人占有,大量自由劳动力出现——的实现方式是圈地运动、国债税收、殖民掠夺和奴隶贸易。圈地运动实际上是英国式的土地革命。它的出现使英国农业发生了根本变化。封建的地产在这一“羊吃人”的过程中变成了近代意义的资本主义财产。
而失去土地的大批农民四处流亡,除了劳动力外别无他物,为工业革命提供了自由的劳动力。圈地运动还消灭了自给自足的小农经济,使失去土地的农民开始仰赖市场,从而促进了国内市场的扩大从17世纪下半叶到19世纪20年代,英国连年进行对外战争,耗资巨大。为筹集经费,政府增加了国债和捐税。这样,资本家就以向政府放债取息的方式,经过国家税收的渠道吮吸人民血汗,积累大量资本。18世纪中叶,英国完成了同竞争对手西班牙、荷兰和法国的战争,确立了海上霸主地位。在北美,在亚洲,在澳大利亚……英国夺取了大量殖民地。这些殖民地成了英国资本主义发展的“生命线”,是重要的原料产地和销售市场。
工场手工业时期,商业霸权造成工业优势,殖民制度起着决定性作用。用“罪恶”来形容奴隶贸易最恰当不过。英国的奴隶贸易始于16世纪下半叶,300多年后英国成为最大的奴隶贸易国。奴隶贩子通过三角航程,用欺骗和暴力牟取资本,数量惊人。总之,圈地运动、国债税收、殖民掠夺和奴隶贸易积累了资本,造成大量雇佣劳动力,开辟了国内外市场,提供了工业原料,是原始积累的主要手段,为工业革命准备了必要的经济前提。此外,工业革命还与工场手工业和科学技术的发展密不可分。18世纪下半叶,英国手工工场相当发达,分工更细,技术提高
而自然科学方面,莱布尼茨、波义尔、布莱克等人的巨大成就,也在一定程度上为技术革命准备了条件,政治、经济、技术前提都具备了,18世纪中叶工业革命应运而生。由于国内外市场迅速扩大,对工业品的需求量大大超过了手工业生产所能提供的数量,市场的需求刺激了生产技术的变革。于是工业革命随着纺纱机和蒸汽机的发明开始了。时间是18世纪60年代。
首先在棉纺织业发生重大技术变革,是因为棉织品物美价廉,是社会必需品;棉纺织业投资少,资本运转较快;棉纺织业是新兴的工业部门,不像毛纺织业那样受行会规章的束缚;棉纺织的机械化在技术上比较容易。英国气候潮湿,适合于发展棉纺织业。棉纺织业的技术革新经历了相当长的一段时间。1733年,钟表匠约翰·凯伊发明了飞梭织布法,经过改进后得到推广,初步改变了靠手工穿梭织布的落后方法,提高功效两倍。飞梭织布机的运用使棉纱供不应求,造成了纺织和织布之间的不平衡。为解决这个矛盾,英国皇家学会公开悬赏征求新式纺纱机。
1761年,英国“艺术与工业奖励协会”呼吁用物质奖励办法鼓励人们发明创造新式纺纱机。在众多设计者里,首先获得成功的是织工哈格里夫斯1765年的一天,哈格里夫斯偶然发现,妻子的手摇纺车翻倒在地,但纺车上的轮子仍继续转个不停。他大受启发,想既然纺车轮子有这么大的转动力,为什么只让它带动一根纱锭?如能带动更多的纱锭岂不更好?于是他动手设计了一个能同时带动8个纱锭的手摇纺车,使纺纱速度提高了8倍。哈格里夫斯把这个发明归功于妻子珍妮。这个纺纱机就被取名为“珍妮机”,以后,经改造的“珍妮机”能纺80-130根纱,大大提高了功效。
资本主义的大机器工厂出现了,这是工业革命的重要标志。后来,童工出身的纺织工人克隆普顿经过5年的反复实践,结合了“珍妮机”和水利机的优点,于1779年发明了骡机——因取前两者之长而得名。这是一种新型纺纱机,后来又经他人改进成自动纺纱机,每架机器同时可纺三、四百个纱锭,而且纺出的棉纱精细而又结实。纺纱机械化的技术问题基本解决了,纺纱的效率大大提高。于是纺纱和织布之间又出现了严重的比例失调,织布技术的革新又成了当务之急。
因此,蒸汽机大大促进了机器的运用和工厂的生产,使工业技术的变革出现了新的飞跃。资本主义工业生产迅速发展起来了。蒸汽机在其他部门也推广开来。1785年,蒸汽机开始用于棉纺厂,1791年开始用于织布厂,以后逐渐在毛麻纺工业、煤炭、冶金、交通运输等工业部门广泛采用。钢铁工业技术的变革在工业革命中具有举足轻重的地位,因为各种机器和交通运输工具都离不开金属。18世纪纲铁工业最重大的突破是用焦炭取代木炭炼铁和炼钢新技术的发明
1814年,史蒂芬逊又发明了一种更完善的机车。1825年,英国出现了世界上第一条运送旅客和货物的铁路。史蒂芬逊的机车在铁路上以惊人的速度行驶——也许现在人看来这不算什么,但这确实是人类交通史上有里程碑意义的一件大事。从此,史蒂芬逊制造的机车被实际运用于铁路上,他本人便以蒸汽机车的发明闻名于世。在19世纪三、四十年代,英国出现了修建铁路的狂潮。
工业革命使工业生产完成了从手工生产方式到机器生产方式,从手工工场制到工厂制的过渡,使经济基础发生了根本的变化。各主要工业部门的劳动生产率成几倍、十倍地增长。工业革命在一个世纪所创造的生产力比过去所有年代创造的生产力还要大。英国的工业,因首先发生工业革命而遥遥领先于世界其他各国,英国获得了“世界工场”的称号。工业革命加强了英国海上霸主的地位,英国凭借强大实力加紧殖民扩张,攫取殖民利益,为“日不落帝国”的建立奠定了物质基础。
工业革命造成阶级关系的深刻变化,其中最重要的政治后果,是工业资产阶级和工业无产阶级的产生。工业革命简化了社会阶级关系,土地贵族、商业资产阶级向工业资产阶级靠拢,以工业资产阶级为主体;农民作为阶级消失,和破产手工业者加入无产阶级的队伍。一切阶级矛盾转化为工人和资本家之间的对立。在大机器生产制度下的无产阶级受压迫、受苦难的程度最深:严酷的工作条件,长达十五、六个小时的工作日,大量的女工和童工……他们为资本家创造大量的财富,却收入微薄,常处于失业、饥饿和贫困之中。
工业革命所造成的生产力巨大飞跃及生产关系和上层建筑领域的一系列重大变化,标志着资本主义的生产方式在英国最终确立,封建生产方式走向消亡,社会大大向前推进了一步。但另一方面,工业革命又带来了广大工业阶级的贫困、失业和周期性的危机,也造成了亚非拉各国遭侵略的深重灾难。英国工业革命对世界上其他国家经济和政治产生了重大影响。英国成为欧洲和世界头号强国,国际政治地位提高,在国际事务中的作用大大加强了。工业革命的成果传到欧洲、北美等国,促进了生产力的发展,帮助各地的新兴资产阶级打击了封建势力。
2. 简述工业革命的过程
工业革命有时又称产业革命,指资本主义工业化的早期历程,即资本主义生产完成了从工场手工业向机器大工业过渡的阶段。是以机器生产逐步取代手工劳动,以大规模工厂化生产取代个体工场手工生产的一场生产与科技革命,后来又空扩充到其他行业。这一演变过程叫做工业革命.
有人认为工业革命在1750年左右已经开始,但直到1830年,它还没有真正蓬勃地展开。大多数观点认为,工业革命发源于英格兰中部地区。18世纪中叶,英国人瓦特改良蒸汽机之后,由一系列技术革命引起了从手工劳动向动力机器生产转变的重大飞跃。随后传播到英格兰到整个欧洲大陆,19世纪传播到北美地区。
工业革命是资本主义经济发展的客观要求所决定的。(1)资产阶级革命废除了封建制度,消除了不利于资本主义发展的种种束缚,为工业革命创造了重要的政治前提;(2)消除农业中的封建制度和小农经济,为资本主义大工业的发展提供了充分的劳动力和国内市场;(表现在英国即圈地运动)(3)资本主义原始积累过程,提供了资本主义大工业所必需的大批自由劳动力和巨额的货币资本(殖民);(4)资本主义工场手工业长期的发展,为大机器生产的出现准备了技术条件。
一般认为,蒸汽机、焦炭、铁和钢是促成工业革命技术加速发展的四项主要因素。
在瓦特改进蒸汽机之前,整个生产所需动力依靠人力和畜力。伴随蒸汽机的发明和改进,工厂不再依河或溪流而建,很多以前依赖人力与手工完成的工作自蒸汽机发明后被机械化生产取代。工业革命是一般政治革命不可比拟的巨大变革,其影响涉及人类社会生活的各个方面,使人类社会发生了巨大的变革,对人类的现代化进程推动起到不可替代的作用,把人类推向了崭新的蒸汽时代。
工业革命对19世纪科学发展也产生了重要的影响。以前的科学研究很少用于工业生产,随着工业革命的发展长大,工程师与科学家的界限越来越小,更多的工程师埋头做科学研究。以前的科学家多是贵族或富人的子弟,现在则有许多来自工业发达地区和工人阶级的子弟成为了科学家。他们更加对化学和电学感兴趣,这也促进了这些学科的发展。
这个术语最早是由恩格斯提出来的,指18世纪后期到19世纪前期发生在英国的从手工生产转向大机器生产的技术、经济变革,后来逐渐扩散到世界各国。工业革命是资本主义发展史上的一个重要阶段,它实现了从传统农业社会转向现代工业社会的重要变革。工业革命是生产技术的变革,同时也是一场深刻的社会关系的变革。从生产技术方面来说,它使机器代替了手工劳动;工厂代替了手工工场。从社会关系说,它使社会明显地分裂为两大对立的阶级——工业资产阶级和工业无产阶级。17、18世纪,英法等国资产阶级革命的胜利,为生产力的发展扫清了道路,资本主义工场手工业的发展和科学技术的发明,为向机器大工业过渡准备了条件。随着市场的扩大,以手工技术为基础的工场手工业不能满足市场的需要,资产阶级为追求利润,广泛采用新技术。工业革命18世纪60年代开始于英国,首先从棉纺织业开始,80年代因蒸汽机的发明和使用得到了进一步发展。继英国之后,法、美等国也在19世纪中期完成工业革命。它极大地促进了社会生产力的发展,巩固了新兴的资本主义制度,引起了社会结构和东西方关系的变化,对世界历史进程产生了重大影响
第二次工业革命
1870年以后,科学技术的发展突飞猛进,各种新技术、新发明层出不穷,并被迅速应用于工业生产,大大促进了经济的发展。这就是第二次工业革命。当时,科学技术的突出发展主要表现在三个方面,即电力的广泛应用、内燃机和新交通工具的创制、新通讯手段的发明。
第二次工业革命以电力的广泛应用为显着特点。从19世纪六七十年代开始,出现了一系列电气发明。德国人西门子制成发电机,比利时人格拉姆发明电动机,电力开始用于带动机器,成为补充和取代蒸汽动力的新能源。电力工业和电器制造业迅速发展起来。人类跨入了电气时代。
19世纪早期,人们发现了电磁感应现象,根据这一现象,对电作了深入的研究。在进一步完善电学理论的同时,科学家们开始研制发电机。1866年,德国科学家西门子制成一部发电机,后来几经改进,逐渐完善,到19世纪70年代,实际可用的发电机问世。电动机的发明,实现了电能和机械能的互换。随后,电灯、电车、电钻、电焊机等电气产品如雨后春笋般地涌现出来。
第二次工业革命的又一重大成就是内燃机的创制和使用。19世纪七八十年代,以煤气和汽油为燃料的内燃机相继诞生,以煤气和汽油为燃料的内燃机诞生,90年代柴油机创制成功。内燃机的发明解决了交通工具的发动机问题。1885年,德国人卡尔.本茨成功地制造了第一辆由内燃机驱动的汽车。内燃机车、远洋轮船、飞机等也得到迅速发展。内燃机的发明,还推动了石油开采业的发展和石油化工工业的产生。
第三次工业科技革命是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。它以原子能、电子计算机和空间技术的广泛应用为主要标志,涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。这次科技革命不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革,而且也影响了人类生活方式和思维方式,使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展。正是从这个意义上讲,第三次科技革命是迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一次科技革命,是人类文明史上不容忽视的一个重大事件
三次科技革命比较
第一次 18世纪60年代 蒸汽机的广泛应用
第二次 19世纪70年代 电力的广泛应用
第三次 20世纪四五十年代 在原子能,电子计算机,徽电子技术,航天技术,分子生物学和遗传工程等领域取得的重大突破
3. 一二三次工业革命的过程和主要成就。
一、经典物理学推动了第一次工业革命,带给人类第一次经济飞跃。
1687年牛顿“自然哲学的数学原理”的发表,标志着经典物理学的诞生,经典物理学一诞生便推动了第一次工业革命,使人类进入机械化时代,带给人类第一次经济的飞跃。第一次工业革命是刚取得统治地位的英国资产阶级进行的一次生产方式的革命,17世纪,英国的资本主义发展碰到了三大难题:采矿、武器的研制、航海,但这三大问题都归结为了一个动力机问题。当时的物理学家都踊跃的参与了相关的发明创造,有效的解决了上述难题,其中闻名的有:牛顿、哈雷、惠更斯、胡克、雷恩、波义尔、马略特等。
以机器取代手工工具,以蒸汽机、内燃机和电动机等动力机械取代人力、兽力、水力和风力,克服了人力兽力的局限性和自然力的不可遇见性及难以控制性,提高了人类利用自然和改造自然的能力,使生产力发生了巨大的飞跃。与过去时代的技术变革相比,工业革命中生产技术的变革具有全面、深刻、规模大等特点。它涉及国民经济的各个部门,从纺织工业到动力工业,从采矿业到冶金业,从金属加工到工作母机的制造,从农业到交通运输业,没有一个部门不被卷入技术革命的洪流。在许多工业部门,机械化涉及生产的全过程。
生产过程的机械化和组织治理的科学化,使劳动生产率成倍提高,工业生产量和贸易额以前所未有的速度增长,各项社会经济指标都明显改善。在1820年~1980年的160年间,16个较发达的资本主义国家的生产总量增至60倍,人口增至4倍,人均产值增至13倍,而一个劳动力的平均年工时却从3000小时减至不到1700小时,劳动生产率提高约20倍,人均预期寿命从35岁增至70岁。
假如我们把目光转向全世界,经济增长的幅度同样给人以深刻印象。1860年至1913年期间,世界工业生产量增长7倍,世界贸易额从1851年的6.41亿英镑增至1913年的78.4亿英镑,增长11.2倍。工业发达国家在世界工业和贸易增长中占了很大份额。
工业革命使欧美国家经济结构和劳动力结构发生重大变化。以英国为例,英国(联合王国)农业在国民生产总值中的比重从1770年的45%降到1841年的22%,1901年再降至6%,工业相应地从24%上升至34%和40%。大不列颠农业劳动力在总劳动力中的比重从1801年的35%下降至1901年的9%,工业劳动力则从29%上升到54%。
二、电磁理论的建立为人来带来了第二次经济飞跃
第二次工业革命介绍也叫电气革命,以电力的广泛应用为显着特点。19世纪早期,人们发现了电磁感应现象,对电作了深入的研究。在进一步完善电学理论的同时,科学家们开始研制发电机。1866年,德国科学家西门子制成一部发电机,后来几经改进,逐渐完善,到19世纪70年代,实际可用的发电机问世。电动机的发明,实现了电能和机械能的互换。随后,电灯、电车、电钻、电焊机等电气产品如雨后春笋般地涌现出来。
第二次工业革命的又一重大成就是内燃机的创制和使用。十九世纪七八十年代,以煤气和汽油为燃料的内燃机相继诞生,90年代柴油机创制成功。内燃机的发明解决了交通工具的发动机问题。1885年,德国人卡尔.本茨成功地制造了第一辆由内燃机驱动的汽车。内燃机车、远洋轮船、飞机等也得到迅速发展。内燃机的发明,还推动了石油开采业的发展和石油化工工业的产生。
第二次工业革命期间,电讯事业的发展尤为迅速。继有线电报出现之后,电话、无线电报相继问世,为快速地传递信息提供了方便。从此,世界各地的经济、政治和文化联系进一步加强。
三、原子能、电子计算机和空间技术的广泛应用为人来带来了第三次经济飞跃
第三次工业科技革命是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。它以原子能、电子计算机和空间技术的广泛应用为主要标志,涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。这次科技革命不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革,而且也影响了人类生活方式和思维方式,使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展。如电子计算机的发明和广泛使用,以及各种“人——机控制系统”的形成,使生产的自动化、办公的自动化和家庭生活的自动化(即所谓的“三A”革命)有了实现的可能。预示着人类社会将从机械化、电气化的时代进入到另一个更高级的自动化时代;空间技术和海洋技术的发展标志着人类社会已从被束缚于地球表面的“地球居民”时代进入一个远为辽阔的陆海空立体新时期;基因重组技术、结构化学和分子工程学的进展使人类获得了主动创造新生物和新生命的创造力,标志着人类正在由“必然王国”一步步走向“自由王国”。正是从这个意义上讲,第三次科技革命是迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一次科技革命,是人类文明史上不容忽视的一个重大事件。
4. 第一次工业革命的原因是什么怎么发展的
第一次工业革命的意义是大多数人类开始真正意义上的科学技术进步,促进了世界各地的民主进步,思想解放,如果不是第一次工业革命,统治阶级对全世界的皇权也应该在今天存在,也许是今天,还是中国封建社会,工业革命后的进步思潮席卷了全世界。如果没有第一次工业革命和当时英国的社会制度,世界人民今天仍将生活在黑暗中,因为世界其他地方没有工业革命的制度土壤。
5. 四次工业革命的内容和发展过程
第四次工业革命就是现在的信息革命,其内容就是以电子计算机网络发展作为主要的,社会,生产力发展标准,其过程也从两骑时代到5g时代
6. 工业革命的历史进程
18世纪60年代--19世纪中期(人类开始进入蒸汽时代)
工业革命不能仅仅归因于一小群发明者的天才。虽然天才无疑起了一定的作用,然而,更重要的是18世纪后期起作用的种种有利力量的结合。除了在强有力的需要的刺激下,发明者很少作出发明。作为种种新发明的基础的许多原理在工业革命前数世纪已为人们所知道,但是,由于缺乏刺激,它们未被应用于工业。例如,蒸汽动力的情况就是如此。蒸汽动力在希腊化时代的古埃及已为人们所知道,甚至得到应用,但是,仅仅用于开关庙宇大门。不过,在英国,为了从矿井里抽水和转动新机械的机轮,急需有一种新的动力之源。结果引起了一系列发明和改进,直到最后研制出适宜大量生产的蒸汽机。
这些有利条件导致一系列发明,使棉纺织工业有可能到1830年时完全实现机械化。新发明中,理乍得·阿克莱特的水力纺纱机(1796)、詹姆斯·哈格里夫斯的多轴纺纱机(1770)和塞缪尔·克朗普顿的走锭纺纱机(1779)是十分出色的。水力纺纱机能在皮辊之间纺出又细又结实的纱;用多轴纺纱机,一个人能同时纺8根纱线,后来是16根纱线,最后为100多根纱线;走锭纺纱机也称为“骡机”,因为它结合了水力纺纱机和多轴纺纱机的优点。所有这些新纺纱机很快就在生产出比织布工所能处理的多得多的纱线。有位名叫埃德蒙·卡特赖特的牧师试图矫正这种不平衡状态,他在1785年取得了一种最初由马驱动、1789年以后由蒸汽驱动的动力织机的专利权。这种新发明物制作粗陋,在商业上无利可图。但是,经过20年的改进之后,其最严重的缺点得到了纠正。到19世纪20年代,这种动力织机在棉纺织工业中基本上已取代了手织织布工。
正如纺纱方面的发明导致织布方面相应的发明一样,某一工业中的发明促进了其他工业中相应的发明。新的棉纺机引趄对动力的需要,这种动力较传统的水车和马所能提供的动力更充裕、更可靠。约1702年前后,一台原始的蒸汽机已由托马斯·纽科门制成,并被广泛地用于从煤矿里抽水。但是,比起它所提供的动力来,它消耗燃料太多,所以经济上仅适用于煤田本身。1763年,格拉斯哥大学的技师詹姆斯·瓦特开始改进纽科门的蒸汽机。他同制造商马修·博尔顿结成事业上的伙伴关系,博尔顿为相当昂贵的实验和初始的模型筹措资金。这一事业证明是极其成功的;到1800年即瓦特的基本专利权期满终止时,已有500台左右的博尔顿-瓦特蒸汽机在使用中。其中38%的蒸汽机用于抽水,剩下的用于为纺织厂、炼铁炉、面粉厂和其他工业提供旋转式动力。但是,蒸汽机的顺利发明也离不开当时的自然环境于社会因素,早在公元前120年,古埃及就有人曾研究蒸汽作动力。据统计,在此后的一千八百多年里,试用蒸汽作动力的发明者不下二十人,但他们都未制成较为完善的蒸汽机,并广泛运用于生产,于是,有人说:“如果瓦特早出生一百年,他和他的发明将会一起死亡!”由此可见,环境也是十分重要的。
蒸汽机的历史意义,经常被有意识无意识的夸大。它提供了治理和利用热能、为机械供给推动力的手段。因而,它结束了人类对畜力、风力和水力的由来已久的依赖。这时,一个巨大的新能源已为人类所获得,而且不久,人类还能开发倘藏在地球中的其他矿物燃料,即石油和燃气。如此,开始了一种趋向,它导致当时的局面:西欧和北美洲每人可得到的能量分别为亚洲每人的11.5倍和29倍。这些数字的意义在一个经济力量和军事力量直接依赖于所能获得的能源的世界中是很明显的。实际上,有人认为19世纪欧洲对世界的支配是以蒸汽机为基础,但也不应该过分强调蒸汽机的作用,因为19世纪欧洲对亚洲、非洲的征服以武力征服为主。
新的棉纺机和蒸汽机需要铁、钢和煤的供应量增加——这一需要通过采矿和冶金术方面的一系列改进得到满足。原先,铁矿石是放在填满木炭的小熔炉里熔炼。森林的耗损迫使制造人求助于煤;正是在此时即1709年,亚伯拉罕·达比发现,煤能够变为焦炭,正则木头可以变成木炭一样。焦炭证明是和木炭一样有效的,而且便宜得多。达比的儿子研制出一个由水车驱动的巨大风箱,从而制成第一台由机械操纵的鼓风炉,大大降低了铁的成本。1760年,约翰·斯米顿作了进一步的改进;他抛弃达比所使用的、由皮革和木头制成的风箱,用一个泵来代替,这泵由四个装有活塞和阀门的金属气缸组成,并由水车驱动。更重要的是亨利·科特作出的改进,他于1784年发明了除去熔融生铁中的杂质的“搅炼”法。利特把熔融生铁放在一个反射炉里,加以搅动或“搅炼”。这样,通过在熔融体中环流的空气中的氧,除去熔融体中的碳。除去碳和其他杂质后,就生产出比原先易碎的熔融生铁或生铁更有韧性的热铁。当时,为了跟上制铁工业的不断上升的需要,采煤技术也有了改善。极为重要的是蒸汽机用于矿井排水,还有,就是1815年汉弗莱·戴维爵士发明的安全灯;安全灯大大减少了开矿中的危险。
由于这种种发展的结果,英国到1800年时生产的煤和铁比世界其余地区合在一起生产的还多。更明确地说,英国的煤产量从1770年的600万吨上升到1800年的1200万吨,进而上升到1861年的5700万吨。同样,英国的铁产量从1770年的5万吨增长到1800年的13万吨,进而增长到1861年的380万吨。铁已丰富和便宜到足以用于一般的建设,因而,人类不仅进入了蒸汽时代,也跨入了钢铁时代。
纺织工业、采矿工业和冶金工业的发展引起对改进过的运输工具的需要,这种运输工具可以运送大宗的煤和矿石。朝这方向的最重要的一步是在1761年迈出的;那年,布里奇沃特公爵在曼彻斯特和沃斯利的煤矿之间开了一条长7英里的运河。曼彻斯特的煤的价格下降了一半;后来,这位公爵又使他的运河伸展到默西河,为此耗去的费用仅为陆上搬运者所索取的价格的六分之一。这些惊人的成果引起运河开凿热,使英国到1830年时拥有2500英里的运河。
与运河时代平行的是伟大的筑路时期。道路起初非常原始,人们只能步行或骑马旅行;逢上雨季,装载货物的运货车在这种道路上几乎无法用马拉动。1850年以后,一批筑路工程师——约翰·梅特卡夫、托马斯·特尔福德和约翰·麦克亚当——发明了修筑铺有硬质路面、能全年承受交通的道路的技术。乘四轮大马车行进的速度从每小时4英里增至6英里、8英里甚至10英里。夜间旅行也成为可能,因此,从爱丁堡到伦敦的旅行,以往要花费14天,这时仅需44小时。
1830年以后,公路和水路受到了铁路的挑战。这种新的运输方式分两个阶段实现。首先出现的是到18世纪中叶已被普遍使用的钢轨或铁轨,它们是供将煤从矿井口运到某条水路或烧煤的地方用的。据说,在轨道上,一个妇女或一个孩子能拉一辆载重四分之三吨的货车,一匹马能干22匹马在普通的道路上所干的活。第二个阶段是将蒸汽机安装在货车上。这方面的主要人物是采矿工程师乔治·斯蒂芬孙,他首先利用一辆机车把数辆煤车从矿井拉到泰恩河。1830年,他的机车“火箭号”以平均每小时14英里的速度行驶31英里,将一列火车从利物浦牵引到曼彻斯特。短短数年内,铁路支配了长途运输,能够以比在公路或运河上所可能有的更快的速度和更低廉的成本运送旅客和货物。到1838年,英国已拥有500英里铁路;到1850年,拥有6600英里铁路;到1870年,拥有15500英里铁路。
蒸汽机还被应用于水上运输。从1770年起,苏格兰、法国和美国的发明者就在船上试验蒸汽机。第一艘成功的商用汽船是由美国人罗伯特·富尔顿建造的;他曾前往英国学习绘画、但是,与詹姆斯·瓦特相识后,转而研究工程学。1807年,他使自己的“克莱蒙号”汽船在哈得孙河下水。这艘船配备着一台用于驱动明轮的瓦特式蒸汽机,它溯哈得孙河面上,行驶150英里,抵达奥尔巴尼。其他发明者也以富尔顿为榜样,其中着名的有格拉斯哥的亨利·贝尔,他在克莱德河两岸为苏格兰的造船业打下了基础。早期的汽船仅用于江河和沿海的航行,但是,1833年,“皇家威廉号”汽船从新斯科舍行驶到英国。5年后,“天狼星号”和“大西方号” 汽船分别以16天半和13天半的时间朝相反方向越过大西洋,行驶时间为最快的帆船所需时间的一半左右。1840年,塞缪·肯纳德建立了一条横越大西洋的定期航运线,预先宣布轮船到达和出发的日期。肯纳德宣扬他的航线是已经取代“与帆船时代不可分离、令人恼火的不规则”的一条“海洋铁路”。到1850年,汽船已在运送旅客和邮件方面胜过帆船,并开始成功争夺货运。
工业革命不但在交通运输方面,而且在通讯联络方面引起了一场革命。以往,人们一向只有通过运货马车、驿使或船才能将一个音信送到一个遥远的地方。然而,19世纪中叶,发明了电报;作出这一发明的主委是一个英国人查尔斯·惠斯通与两个美国人塞缪尔·莫尔斯和艾尔弗雷德·维耳。1866年,人们铺设了一道横越大西洋的电缆,建立了东半球与美洲之间直接的通讯联络。
如此,人类征服了时间和空间。自远古起,人类一直以坐马车、骑马或乘帆船所需旅行的小时数来表示不同地方之间的距离。但到了21世纪初,人类穿着一步跨七里格的靴子跨过了地球。人类能够凭借汽船和铁路越过海洋和大陆,能够用电报与世界各地的同胞通讯。这些成就和其他一些使人类能利用煤的能量、能成本低廉地生产铁、能同时纺100根纱线的成就一起,表明了工业革命这第一阶段的影响和意义。这一阶段使世界统一起来,统一的程度极大地超过了世界早先在罗马人时代或蒙古人时代所曾有过的统一程度;并且,使欧洲对世界的支配成为可能,这种支配一直持续到工业革命扩散到其他地区为止。
引发工业革命的必要性是市场。 19世纪下半叶--20世纪初(人类开始进入电气时代,并在信息革命、资讯革命中达到顶峰)
18世纪后期开始的工业革命已稳步地、不懈地继续到19世纪末期。因此,将其发展过程划分为不同的时期,实质上是武断的。然而,若把1870年看作一个过渡日期,还是可以作一划分。正是在1870年前后,出现了两个重要的发展——科学开始大大地影响工业,大量生产的技术得到了改善和应用。
我们在前章中曾提到,科学开始时对工业没什么影响。我们迄今所提到的纺织工业、采矿工业、冶金工业和运输业方面的种种发明,极少是由科学家们作出的。相反,它们多半是由响应非凡的经济刺激的、有才能的技工完成的。不过,1870年以后,科学开始起了更加重要的作用。渐渐地,它成为所有大工业生产的一个组成部分。工业研究的实验室装备着昂贵的仪器、配备着对指定问题进行系统研究的训练有素的科学家,它们取代了孤独的发明者的阁楼和作坊。早先,发明是个人对机会作出响应的结果,而如今,发明是事先安排好的,实际上是定制的。沃尔特·李普曼已恰当地将这种新形势描述如下:
从最早的时代起,就有机器给发明出来,它们极为重要,如轮子,如帆船,如风车和水车。但是,在近代,人们已发明了作出发明的方法,人们已发现了作出发现的方法。机械的进步不存是碰巧的、偶然的,而成为有系统的、渐增的。我们知道,我们将制造出越来越完善的机器;这一点,是以前的人们所未曾认识到的。
1870年以后,所有工业都受到科学的影响。例如,在冶金术方面,许多工艺方法(贝塞麦炼钢法、西门子-马丁炼钢法和吉尔克里斯特-托马斯炼钢法)给发明出来,使有可能从低品位的铁矿中大量地炼出高级钢。由于利用了电并发明了主要使用石油和汽油的内燃机,动力工业被彻底改革。通讯联络也因无线电的发明而得到改造。1896年,古利埃尔莫·马可尼发明了一台不用导线就能发射和接收信息的机器,不过,他的成果是以苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦和德国物理学家亨利希·赫兹的研究为基础的。石油工业迅速发展,因为地质学家和化学家做了大量工作;地质学家以非凡的准确性探出油田,化学家发明了从原油中提炼出石脑油、汽油、煤油和轻、重润滑油的种种方法。科学对工业的影响的最惊人的例子之一可见于煤衍生物方面。煤除了提供焦炭和供照明用的宝贵的煤气外,还给予一种液体即煤焦油。化学家在这种物质中发现了真正的宝物——种种衍生物,其中包括数百种染料和大量的其他副产品如阿司匹林、冬青油、糖精、消毒剂、轻泻剂、香水、摄影用的化学制品、烈性炸药及香橙花精等。
工业革命的第二阶段也以大量生产的技术的发展为特点。美国在这一方面领先,就像德国在科学领域中领先一样。美国拥有的某些明显的有利条件可说明它在大量生产方面居首位的原因:巨大的原料宝库;土着和欧洲人的充分的资本供应;廉价的移民劳动力的不断流入;大陆规模的巨大的国内市场、迅速增长的人口以及不断提高的生活标准。
大量生产的两种主要方法是在美国发展起来的。一种方法是制造标准的、可互换的零件,然后以最少量的手工劳动把这些零件装配成完整的单位。美国发明家伊莱·惠特尼就是在19世纪开始时用这种方法为政府大量制造滑膛枪。他的工厂因建立在这一新原理的基础上,引起了广泛的注意,受到了许多旅行者的访问。其中有位访问者对惠特尼的这种革命性技术的基本特点作了恰当的描述:“他为滑膛枪的每个零件都制作了一个模子;据说,这些模子被加工得非常精确,以致任何滑膛枪的每个零件都可适用于其他任何滑膛枪。”在惠特尼之后的数十年间,机器被制造得愈来愈精确,因此,有可能生产出不是几乎相同而是完全一样的零件。第二种方法出现于20世纪初,是设计出“流水线”。亨利·福特因为发明了能将汽车零件运送到装配工人所需要的地点的环形传送带,获得了名声和大量财产。有人对这种传送带方式的发展作了如下生动的描绘:
制作传送带的想法是从芝加哥的罐头食品工人那里得来的,他们利用一台空中吊车沿着一排屠夫吊运蔬菜牛躯体。福特先生是在装配发动机上的小部件和飞轮磁电机时,然后又在装配发动机本身和汽车底盘时,尝试了这一想法。
一天,一个汽车底盘给缚在一根钢索上,当绞盘将钢索拖过工厂时,6名工人沿钢索进行了一次长250英尺的历史性旅行;他们边走边拾起沿途的零件,用螺栓使它们在汽车底盘上固定就位。实验做完了,但产生一个困难。上帝造人不象福特制造活塞环那样精确。装配线对个子矮小的人来说,太高,对身材高大的人来说,太低,结果是劳而无功。
于是,进行更多的实验。先升高装配线,接着又降低装配线,然后试行两条装配线以适合高矮不同的人;先增加装配线的运行速度,再减低装配线的运行速度,然后做各种试验以确定一条装配线上需安置多少人、每道工序应相隔多远、是否要让上螺栓的人再上螺帽、使原先上螺帽的人有时间将螺帽上紧。终于,为每个汽车底盘上的装配而规定的时间从18小时28分钟缩短到1小时33分钟,世界有可能得到新的、大量的T型汽车;随着工人成为其机器上的更为有效的轮齿,大量生产进入了一个新阶段。
然后,借助于先进的机械设备,对大堆大堆的原料的处理作了改善。大量生产的这种方法也是在美国得到改善的,其最好的例子见于钢铁工业。以下这段对制造铁路钢轨的过程的描述,说明了这种方法:
钢铁工业在一个巨大的地区范围里发展了这种……连续生产……。铁矿石来源于梅萨比岭。蒸汽铲把铁矿石舀进火车车厢;车厢被拖运到德卢斯或苏必利尔,然后进入某些凹地上方的码头,当车厢的底部向外翻转时,车厢内的铁矿石便卸入凹地;滑运道使铁矿石从凹地进入运矿船的货舱。在伊利湖港,这矿船由自动装置卸货,矿石又被装入火车车厢;在匹兹堡,这些车厢由自动两卸车卸货,倾卸车把车厢转到自己的边上,使矿石瀑布似地落入箱子;上料车把焦炭、石灰石和这些箱子里的矿石一起运至高炉顶部,将它们倒入炉内。于是,高炉开始生产。从高炉里,铁水包车把仍然火热的生铁转移到混轶炉,然后再转移到平炉。就这样,实现了燃料的节约。接着,平炉开始出钢,钢水流入巨大的钢水包,从那里,再流入放在平板车上的铸模,一辆机车把平板车推到若干凹坑处,除去铸模后赤裸裸地留下的钢锭就放在这些凹坑里保温,直到扎制时。传送机把钢锭运到轧机处,自动平台不时地升降,在轧制设备之间来回地抛出所需形状的钢轨。由此产生的钢轨具有极好的形状,如果有少许偏差,就会被抛弃。电动起重机、钢水包、传送机、自动倾卸车、卸料机和装料机使从矿井中的铁矿石到钢轨的生产成为一件不可思议地自动的、生气勃勃的事情。
从纯经济的观点来看,这一规模的大量生产所意味的东西,从钢铁大王安德鲁·卡耐基的以下这番无可非议的大话中可觉察出来:
从苏必利尔湖开采两磅铁石,并运到相距900英里的匹兹堡;开采一磅半煤、制成焦炭并运到匹兹堡;开采半磅石灰,运至匹兹堡;在弗吉尼亚开采少量锰矿,运至匹兹堡——这四磅原料制成一磅钢,对这磅钢,消费者只需支付一分钱。
科学和大量生产的方法不仅影响了工业,也影响了农业。而且,这又是发生在科学应用方面领先的德国和大量生产方面领先的美国。德国化学家发现,若要维持土壤的肥力,就必须恢复土壤中被植物摄取的氮、钾和磷。最初,是利用天然肥料来达到这一目的,但是,将近19世纪末时,天然肥料让位于形式上更纯粹的、必需的无机物。结果,无机物的世界性生产大大增长,在1850至1913年间,硝酸盐、钾碱和过磷酸钙的产量从微不足道的数量分别上升到899800公吨(其中四分之三用于制肥料)、1348000公吨和16251213吨。 20世纪后半期,约在第二次世界大战之后。(人类进入科技时代,生物克隆技术的出现,航天科技的出现,欧美有称为21世纪系统与合成生物学将引发第三次工业革命,也即生物科技与产业革命)。
21世纪的生物科技与产业革命
美国引发的金融危机波及全球,既是危机,也是机遇。产业模式或产业结构转型,往往是新经济新产业时代特征,技术革命带来的是产业革命。自从英国中西部启动的第一次工业革命,欧美几乎同期发生的第二次工业革命,社会产业结构的形成与经济的增长又发展到了一个新的历史时期。中国明清,纺织和印染、采矿等工商业已经萌芽,晋商和徽商形成丝绸之路南北两端的着名商业模式。西方近现代科学的发展,在中华文化可以看到一些因素,比如,儒家的社会伦理化(社会规范)、墨家的实践经验化(实验方法)、禅家的概念澄清化(思维顿悟)和道家的系统逻辑模式(结构模型),以及一些技术发明的原型等。中国近现代工业化,经历了曾国藩、盛宣怀时代的江南制造业,广东、福建的经济特区时代,开始从珠三角、长三角和渤海湾向中西部发展。经济增长的实质是科技创新与产业化,体现在发明家、企业家与金融家的社会活力。瞄准新科技革命,及时抓住从技术创意到产品市场化的整个经济链条,带来的是经济从根基上崛起的机遇。
20世纪科技方法论从实证分析向系统综合转型,人工智能、微电子技术的发展,导致了电脑、电讯等信息产业革命(即信息革命、资讯革命),带来基因组计划、生物信息学的发展。 综合哲学,远在系统科学诞生之前已形成,19世纪未和20世纪初斯宾塞的综合(synthetic)哲学、罗素的哲学分析与综合、怀德海的有机哲学等。20世纪80年代末90年代初,中国科学哲学届讨论了综合哲学、系统科学与传统医学、中国哲学,中国科学院曾邦哲(杰)20世纪90年代阐述系统生物工程与系统遗传学的概念,1999年在德国创建系统生物科学与工程网(英文)。2000年美国L.Hood、日本H.Kitano等建立系统生物学研究机构。2003年美国J.Keasling成立基于系统生物学的遗传工程-合成生物学系。2005年法国F.Cambien和L. Tiret论述动脉硬化研究的系统遗传学观念。随后全球爆炸性地走向了电脑科学与生物科学整合的科技与产业发展态势,将带来21世纪的细胞制药厂与细胞计算机的生物工业化时代,欧美国家科技决策机构纷纷制定教育、科研、产业改革政策,中国出台了基因生物技术、系统医药学开发中医药产业现代化的重大立项与决策。
2007年6月,英国皇家工程院生物医学与生物工程学部主席R. I. Kitney院士称:“系统生物学与合成生物学偶合,将产生第三次产业(instrial)革命”,颠覆计算机、纳米、生物和医药等领域的技术与产业变革,即生物工业革命。21世纪的整个产业结构,将转型为系统生物工程的生物(化学)物理联盟工业模式,也就是生态、遗传、仿生和机械、化工、电磁的工程应用整合的材料、能源、信息产业,体现为机器的生物系统原理(进化、遗传计算)、生物材料(纳米生物分子、工程生物材料)和基因工程生物体等。计算机科学理论源自动物通讯行为、神经系统的控制论、信息论研究;细胞内、细胞间通讯行为的探索,导致了系统生物科学与工程发展,将形成未来的材料、能源与信息全方位生物产业。
科技革命与产业革命是不同的概念,产业革命往往是由于制造业的革命引发的一场导致三大产业全面变革。第一次工业革命开始于纺纱与织布的工业规模化与蒸汽机的广泛应用,以内燃机发明、汽车工业的起点为结束;第二次工业革命开启了电气化和电话、电子通讯产业的发展,而在计算机互联网技术达到了顶峰(即信息革命、资讯革命);第三次工业革命应该以有机化工的末尾,基因工程的开始、系统生物学与合成生物学的迅速发展为起点,生物工业革命的显着特征是学科交叉和技术综合,以有机化学合成技术、高精细分析化学、纳米分子科学、微电子技术、超大规模集成、计算机软件设计、转基因生物技术、药物筛选高通量技术等学科与技术的综合集成,开发生物分子计算机元件、人工智能生物计算、合成细胞生物系统等,将在约30年内带来的是人工设计的新型生物分子材料、藻类人工细胞合成石油、纳米医疗细胞机器人等产业发展。支持重心转移到把资金力度放在潜在的高科技开发与发明,将是带来未来支柱企业发展的基础。
7. 英国工业革命的过程是怎样的
英国工业革命始于18世纪60年代,以棉纺织业的技术革新为始,以瓦特蒸汽机的改良和广泛使用为枢纽,以19世纪30、40年代机器制造业机械化的实现为基本完成的标志。17世纪时,英国资产阶级政权的建立促进了资本主义的进一步发展,英国的殖民扩张为资本主义的发展积累了大量的资本,圈地运动为资本主义的发展提供了大量生产所必需的劳动力,18世纪中期,英国成为世界上最大的资本主义殖民国家,国内外市场的扩大对工场手工业提出了技术改革的要求,因此以技术革新为目标的工业革命首先发生在英国发生。
英国工业革命的主要表现是大机器工业代替手工业,机器工厂代替手工工场,革命的发生并非偶然,它是英国社会政治、经济、生产技术以及科学研究发展的必然结果,它使英国社会结构和生产关系发生重大改变,生产力迅速提高,这次革命从开始到完成,大致经历了一百年的时间,影响范围不仅扩展到西欧和北美,推动了法、美、德等国的技术革新,而且还扩展到到东欧和亚洲,俄国和日本也出现了工业革命的高潮,它标志着世界整体化新高潮的到来。
历程
纺织工业
1733年钟表匠凯伊发明飞梭,大大提高了织布效率。
1764年-1767年詹姆斯?哈格里夫斯发明珍妮纺纱机,提高了纺纱效率。
1768年凯伊又发明了水力纺纱机。
1779年克隆普敦又结合两种纺纱机的优点发明了骡机(mule),后背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。
1769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。
8. 工业革命是怎样开展的有何成就
工业革命,是技术革命推动社会生产力极大发展,同时也推进了社会进程,进入真正意义上的商品经济社会。
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9. 工业革命发生的直接原因
工业革命的直接原因是手工劳动无法满足日益增长海外市场的需求。
政治方面,英国是第一个发生具有世界影响的资产阶级革命的国家,革命推翻了封建专制制度,打击和削弱了大封建主的势力,扫除了资本主义经济发展的主要障碍。从17世纪末到18世纪初,英国建立了有利于资本主义发展的君主立宪政体、两党制和内阁制,并采取了一系列促进商业、航运和工业发展的政策,大大解放了生产力。
经济方面,资产阶级革命前后,英国把圈地运动、国债和税收制度、殖民掠夺及奴隶贸易等作为原始积累的主要手段,在积累资本、形成雇佣劳动大军、开辟国内外市场和提供工业原料等方面起了巨大作用,为工业革命准备了必要的经济前提。
技术方面,工业革命前,英国的手工工场比较发达,分工较细,手工业工人技术水平比较高。同时,在自然科学方面,奠定了经典力学基础的牛顿,又在热学方面确定了冷却定律。波义耳用试验证明了气压升降原理,确立了气体定律等。这些,也在一定程度上为技术革命准备了条件。
一般认为,蒸汽机、煤炭、钢铁是促成工业革命技术加速发展的三项主要因素。工业革命都是以轻工业开始,向其他部门发展。在瓦特改良蒸汽机之前,整个生产动力依靠人力和畜力。
伴随蒸汽机的发明和改进,工厂不再依河或溪流而建,很多以前依赖人力与手工完成的工作自蒸汽机发明后被机械化生产取代。工业革命是一般政治革命所不可比拟的巨大变革,其影响涉及人类社会生活的各个方面,使人类社会发生了巨大的变革,对推动人类的现代化进程起到了不可替代的作用,把人类推向了崭新的“蒸汽时代”。
另外,在西欧国家和美国轰轰烈烈革命时,中国清王朝正做着“天朝大国”的美梦,英国等国是不会放过这块能掠取财富的土地,这也是诱发鸦片战争的一个原因。工业革命开始后,英国对印度、东南亚的侵略加剧,印度、埃及、缅甸相继落为英国的殖民地、半殖民地。