科学迈入新纪元-《世界简史》

欧洲列强和诸侯在17、18世纪到19世纪初期发生多次冲突。这期间，维亚纳条约（1815年）逐渐代替了威斯特伐利亚条约（1649年）；欧洲的文化被那些越海远航的船只传播到了整个世界；人类的知识越来越丰富，对自己生存的这个世界也越来越了解。在欧洲国家以及欧化的国度，人们对世界的了解程度不断进步。然而，这种进步与政治生活是分离的。17世纪到18世纪，在政治生活领域，这种进步没有产生任何直接的明显的作用，在民众思想上，也没有产生太大的影响。直到19世纪下半期，一些作用才崭露头角，并且主要是在富裕和具有独立精神的小范围内悄悄地发展起来。倘若没有英国人所谓的有产绅士，那科学的进展就不会在希腊开始，也不会在欧洲复兴。这一时期，学院对科学和哲学思想的发展起了一定的作用，可并不是起主要作用。资助是进行各项研究的主要动力，但资助的研究都缺乏主动精神，缺少对发明的支持和推动，除非它受到某种独立思想的鼓励。

我们已经发现，1662年，伦敦皇家学会成立，也注意到伦敦皇家学会为实现培根《新大西洋岛》中所描述的梦想而做的一番努力。18世纪，有关物质与运动的一般概念已经有了很清楚的解释，数学领域也有了很大的进步，显微镜、望远镜等光学设备在应用上也有了系统化的进展，自然史的分类得到了发展和更新，并重视解剖学的研究了。人们开始进行一项伟大的研究工作，这项研究是由亚里士多德首先提出设想，由列奥纳多·达·芬奇做过测试的地质学研究：对岩石记录进行阐释。自然科学的进步对冶金技术的发展有着很大的推动作用。冶金技术得到了改良，人们就可以大规模地制造铁和其他原料了，这也使某些实用性的发明进一步提升。于是出现了很多不同种类的机器，最终引发了工业革命。

1804年，瓦特的蒸汽机得到有效的利用，世界上第一台火车头就是特里维西科用蒸汽机的原理制作出来的。1825年，达林顿和斯托科顿之间建成了第一条铁路，并开始通车。后来，斯蒂芬森制造出了“火箭”车头，拉着13吨重的车厢，在铁路上以每小时44英里的速度前进。1830年以后，铁路的发展十分迅速。到了19世纪中期，整个欧洲都有了铁路。长久以来,一直与人类生活有着紧密联系的陆上运输，突然在速度上有了巨大的变化。拿破仑在俄罗斯惨败以后，用了312个小时才从维尔纽斯回到了巴黎，其路程大约是1400英里。拿破仑想尽所有办法走完这条路，但平均每小时也只走了5英里。倘若是一个平常的旅行者，即使花费两倍的时间，恐怕也很难走完这段路。这个速度与公元前1世纪在罗马和高卢之间旅行的最高速度差不多。速度在这时期有了巨大的提升，有了铁路，就可以把这段路程的时间缩短在48小时之内。这就意味着铁路将欧洲各主要城市之间的旅行时间缩短到了以前的十分之一，把以前一个政府能实施行政管辖的地区扩大了十倍。然而，这种理论上的可能性，还有待欧洲的人们去加以实现。在欧洲，马匹与公路时代所划定的国界线仍然存在；铁路给美洲带来了明显的效果。当美利坚合众国正为向西部扩展筹划时，铁路对他们的影响是十分巨大的，不管边境有多遥远，人们都可以利用铁路越过大陆到达华盛顿。铁路的发明，还使美利坚合众国很好地维持这样大规模领土的统一。

轮船的出现比蒸汽机还要稍微早一些。1802年，克莱德运河的福斯湾出现了一艘轮船，名为“夏洛特·邓达斯”号；l807年，在纽约以北的哈得孙河，美国人富尔顿驾驶着装有英国发动机的“克莱蒙”号轮船往来于河上。美国制造的“凤凰”号是海上航行的第一艘轮船，从纽约（霍波肯）出发，抵达费城。美国的“萨湾纳”号（1819年）轮船（还要用帆）首次横渡大西洋，上面说到的这些船都是轮船，由于其轮桨很容易损坏，而轮桨一旦破损，船只就不能前行了，所以这种船不适合远洋航行。螺旋桨的轮船出现的比较晚，因为人类要克服很多困难才能发明出这种船。19世纪中叶，轮船运载的重量终于超过了帆船，海上运输有了迅速的发展，可以预算出航海船只到达目的地的时间了。以前，横渡大西洋要用几周的时间，甚至是几个月的时间，风险性是十分大的，而现在却有了很大的进步。到1910年，最快的轮船经过这段路程只需5天的时间，并且可以比较准确地预报抵达的时间。当蒸汽使陆海运输得到发展时，法拉第、瓦提和加尔瓦尼等人也开始研究电现象，这样人类文明进中又有了便利的工具。1835年，电报被发明出来，1851年，英国与法兰西之间的第一条电缆铺设成功。电报体系在短短的几年内就普及到了整个文明世界。以前信息只能缓慢地从一个地方传到另一个地方，而现在，信息可以同时传递到全世界的每个地方。19世界中叶，人们认为火车、电报等诸如此类的东西已经很进步了，然而，这些发明只是伟大发明过程中最早的一批显著而粗糙简单的成果。倘若用昔日的眼光来衡量，这一时期的知识和技术的发展，比以前任何时代的进步都更迅速，范围也更广阔。起初，这种情况并不是很显著，不过当人类使用各种材料的能力扩大时，就变得更加重要了。到了18世纪中叶，人们还只能用木炭从矿石中提炼出小块的铁，然后再用铁槌来捶打，制造成人类所需的形状。铁是工匠使用的材料，在很大程度上，工匠个人的经验和技巧决定铁的质量和工艺。16世纪，人们能处理的最大铁块，不过二三吨而已（大炮的大小有着极明显的限度）。18世纪也出现了鼓风炉，鼓风炉随着焦炭的广泛应用也越来越进步。18世纪，轧制的铁板（1728年）和轧制的铁杆以及轧制的铁条（1783年）也相继应用而生了。1838年，内史密斯的气锤也出现了。

古代社会的冶金技术非常低下，人们无法利用蒸汽的力量。轧制铁板还没被发明出来以前，不仅蒸汽机得不到发展，甚至是最原始的抽水机都没有出现。虽说当时的冶金技术已经算是最高水平了，但从现代的角度来衡量，早期的机器也不过是一些粗糙笨拙的铁家伙。到了1856年，贝西默发明出转炉冶炼法。紧接着，1864年又出现了平炉冶炼法，这就推动了钢铁炼制、锻造和熔化的发展。我们可以看到成吨的白热钢水在熔炉之中沸腾翻滚，就如同牛奶在锅里翻滚一样。人类实用技术的进步，就成果而言，没有什么能与此时可以自由的制造巨型钢铁并能完全控制钢铁的成分与品质这样的成功相比。早期的各种发动机以及铁路的发明只是冶金技术的初步运用。不久，钢铁船只、钢铁桥梁等类似大规模使用钢筋的新式建筑就相继诞生了。此时此刻，人们发现以往建造的铁路有些狭窄了，如果把轨道再设计得宽一些，那旅行就可以更加稳定舒适了。

19世纪以前，装载量超过2000吨的船只还没有出现，但现在载重5万吨的巨型轮船比比皆是。有人对这种只是“体积”上的进步加以嘲笑，然而这反而显现出这种人知识的浅陋。大船或钢铁结构等建筑，并不像这些人所想象的那样，只是过去小型船只和小型建筑的扩大和变形，实际上，它们是一种完全不同性质的新事物。它和过去那种仅凭经验和技术制造的不同，它更坚固、更精巧、材料更优良、更耐用，设计它需要精细和复杂的设计过程。以前，人们在建造房屋与船只时，材料有着决定性的作用，人们只能服从材料的要求。现在，这些新的房子和新船舶中的材料被人们驯服了，人们可以随意使用或改造它。试想，在经过绞、锻、熔、铸之后，从矿井与河岸挖掘出来的煤、铁、沙子终于变成钢铁和玻璃的高大建筑物，在繁华的都市里，有些建筑竟高达600英尺！

我们上面讲述的冶金的进步和成果不过是人类发展过程中的一个例子而已，当然，铜、锡以及其他很多金属，像19世纪前海尚未认识到的镍、铝，也都经过相同的认识过程。机械革命的主要成就就是这种巨大的、日渐增强的对各种物质的控制能力，比如对各种玻璃、各种染料和纺织、各种石膏和岩石的控制能力等。但即便如此，人们也不过处在取得成果的起步阶段。人们拥有力量，可仍要学习怎样来使用这些力量。对科学所赐礼物的利用，一开始有许多都是庸俗的、愚昧的、甚至是可怕的做法。当时，各行各业的技术人员还无法随心所欲地控制各种物质。这期间，新电学也得到了迅速的发展。19世纪80年代，电学的研究产生了效果，给人们的生活带来了很大的便利。此后，电灯与电力牵引突然出现。于是，输送能量的可能性，力的转化，使人们能够自由地将能量转变成机械运动、光、热，就好比用水管送水一样，普通人的思想开始有了这一系列的观念。(www.xing528.com)

这一伟大发明时代的先驱者是英国人和法国人。然而，德国人在拿破仑统治下饱尝屈辱之后，用极高的热情和不懈的精神开始进行对科学的研究，并超过了英国和法国的水平。英国的科学成果大部分是由学术中心之外的英格兰人和苏格兰人发明出来的。这期间，英国各大学，正对拉丁和希腊等古典名著进行迂腐研究，教育水平处于衰退状态之中。法国正在探究耶稣会士学派的古典传统，因此也停滞不前。尽管这些机构的规模仍比较小，但与英国、法国的寥寥几个发明家比起来，也就很大了。英法两国因科学研究和实验变成世上富有、强大的国家，但却没能使发明家、科学家富裕起来，也没使他们获得权力。那些科学家、发明家只是专心于研究，无暇去考虑利用研究来发财致富。然后，一些贪婪者就很容易利用科学家们的发明，获得了经济效益。英国的每一项发明都使有钱人得到了益处。他们虽然不会表现出宗教极端分子那样的强烈欲望，去侮辱、宰杀为国家产下金蛋的鸡，但是，当他们发现那些给他们带来效益的科学家、发明家遭受贫寒困顿时，仍然坐视不管。他们会觉得，科学家、发明家本来就是他们这些聪明人获取利益的。

与之相比，德国人显得聪明很多。德国的学者们不仅没有反对或憎恨新的学问，反而允许它的发展。当然，德国的商人也不和英国那样轻视发明家。德国人认为，知识和农作物是一样，要想获得大的丰收就必需施加肥料。因此他们给科学家更多的发明机会，资助他们，给他们非常丰厚的经费。到19世纪下半叶，德国的科学家已使德语成为每一个想紧跟本学科最新发展潮流的科研人员的不可或缺的语言。德国的某些学科，尤其是化学，与它的西方邻国相比，有着很高的水平。六七十年代，德国科学家为科学领域所做的工作在80年代开始呈现出明显的成果。在技术和工业的层面上，德国超过了英法两国。

19世纪80年代，出现了一种新型的发动机，这标志着人类发明史翻开了新的一页。这种发动机的爆发性混合物的膨胀力取代了蒸汽的膨胀力，这种发动机更轻便、更高效，并被运用到了汽车上。于是它的轻巧和效率有了很大的提升，人类在很早就预料到的飞行器终于成为可能。华盛顿史密森学会的兰勒教授在1897年的时候，就已经成功地研制出一架飞机，但因为不够大所以不能载人。1909年，飞机已经在交通上使用了。当铁路和公路越来越完善时，似乎交通速度的提升放慢了脚步。就在这时，飞机出现了，这使人类能更快地到达目的地。18世纪时，用8天的时间从伦敦到爱丁堡，而1918年，据英国民航运输委员会报告，用不了几年，人类用8天时间能从从伦敦到墨尔本这段绕地球一半的路程。

我们没有必要过分强调从某地到某地所用时间有多么显著的缩短，这只是人类能力更重大和更深远的发展中的一个层面。19世纪，农业化学、农业科学都获得相同的进步。人们懂得了如何在相同面积的土地上获取比17世纪多四五倍的作物。医学上也取得了长足的发展，人类的平均寿命不断延长，日常的工作效率也明显提高，因疾病导致的生命衰退则减少了。

总之，人类的生活变得越来越便利，迈进了一个新的历史阶段，机械革命在仅仅100多年的时间里就得到了充分的发挥。就物质生活状况而言，这段时间，人类所取得的进步非常大，比从旧石器时代到农耕时代，或从埃及的斐比时代到乔治三世时代的悠长的岁月里所获得的所有的成就都要大。已经形成了人类事务的新物质结构。这就要求我们在经济、社会和政治层面做大幅度的调整，但这种调整的基础是机械革命的更深一层的发展，因为这不过是初步阶段。