工业化浪潮(彩色插图版)/科学技术史少年读本

乔万尼·迪·帕斯瓜尔编著的《科学技术史少年读本》是一套献给少 年朋友的科学技术史小丛书。它从纷繁芜杂的历史中精选大量具有代表意 义的科学人物和事件，按照一定的时间和逻辑顺序，依次为小读者介绍了 五个阶段的科学技术发展演进概况，系统地勾勒出科学技术发展的历史脉 络，较为全面地呈现出人类科学技术从无到有并不断壮大的全息景象，可 以帮助小读者站在历史的高度了解科学技术内部蕴涵的独特价值观念及其 对人类世界产生的深刻影响，更为深刻和直观地感悟到科学技术的魅力。 《工业化浪潮》为其中一册。 《工业化浪潮》让孩子们近距离接触科技史上的巨人，最为直接地感 悟科学的精神。

原子论 原子一向被认为是不可再分的微小 粒子，古代希腊哲学家德谟克利特就这 样说过。直到19世纪，英国化学家道尔 顿才在精确实验观察的基础上创立了第 一个真正的原子学说。 1808年，道尔顿就断言，所有的物 质都是由大量微小的、不可再分的物质粒子——原子组 成。道尔顿观察到相同元素的原子都相同，反之，不同 化学物质是由质量不同的原子组成。他感到，完全有可 能建立各原子相应的原子量，发出创立化学计量学的信 号。这位英国化学家认为，相应原子的质量可以从化合 物中存在的每种元素的质量中推算出来，并有可能从它 们的质量推算出组成这种元素相应的原子的原子量。 道尔顿经过多方面的学习和研究，把氢原子的原子 量作为度量单位，制作了元素原子量表，或者说，相当 于各原子质量的表。在此基础上，又在曼彻斯特研究 院为他提供的实验室进行了大量研究，终于确定了不同 化合物中更小的微粒，即分子的质量，并编制了一张图 表，以原子的元素符号代表化合物中的分子式。 原子论对于计算不同 物质原子量的一系列研究 有很重要的作用。 城市照明 19世纪初，由于战乱，在欧洲已很 难找到鲸油等传统的照明材料。因而， 人们开始寻找那些更为经济的替代品。 英国尝试用瓦斯气，法国则用一种称为 “照明瓦斯”的煤蒸馏气进行照明。这 种灯能发出明亮的光，却散发出一种难闻的气味，它被 广泛地安装在街道、楼房及工厂。1815年，伦敦近40千 米的街道上都安装了瓦斯灯。在以后的年代里，电的发 明为创造被称为电弧 的电灯泡成为可能。 这种电弧是一种产生 于两根碳棒中间的闪 光，碳棒被认为是最 佳导体。对于电弧的 应用，英国科学家法拉第功不可没，它问 世后部分地替代了瓦斯气。但同时，它又 暴露出一些缺点：这种灯的光线强烈得令人 难以忍受，而且，需要经常调适。19世纪下 半叶，出现了第一只碳丝电灯泡。这是一种 装有碳丝的真空玻璃灯泡，当电流通过碳丝 时，便发出亮光。 天才的美国人爱迪生发明了一种耐久性 强的灯丝。1879年，爱迪生终于使他的第一 只电灯泡持续亮了40多个小时；几年后，电 灯便大踏步地走进了千家万户。 电的产生 伏打电池的出现使科学家拥 有了持续不断的电流之源，并 为研究如何生产和储蓄电力开辟 了新的道路。在丹麦科学家奥斯 特发现电磁之间的联系后，人们 便思考是否可以从磁中获取电。英国科学家法拉第为此 进行了一系列的实验，终于在1831年发现，当一个导体 在磁场中移动时，它身上会产生电流。法拉第使一个铜 圈转动，并使之绕一个磁铁旋转，旋转着的磁石使铜圈 产生电流，电流又产生了磁场。然后，他又利用分别由 磁铁和电流产生的两个磁场的相互作用力产生了运动。 法拉第设计了第一台发电机，使机械能转化为电能。这 样，就为使用电力开辟了道路。在1830年到1840年间， 制造了多种以电池为能源的初级发电机来启动机器。19 世纪下半叶，经过不断改进，制成了格拉姆电动机。这 种电动机无需加热，即可不断地产生电流，因而，很快 在电力工业中成功采用。 铁路 19世纪初，蒸汽能源已广为人 知，并被尝试用于铁路运输。蒸汽机 机车依靠燃烧木材和煤加热充水锅炉 带动运转。气缸中被压缩的蒸汽，推 动一种叫活塞的金属鼓状物，活塞 的交替旋转运动通过连杆传导到车轮。一台蒸汽机机车 要消耗大量的水和煤才能带动挂在机车后面的一小节车 厢。第一个火车头拉着一列载有10吨铁的列车以每小时8 千米的速度行驶了16千米。起初，无论是机车还是铁路 都在矿场使用，因为那里有铁和煤之类矿场运作的必要 原料。第一次试用机车是在英国，用于拉一小列车厢载 着矿井的煤，运往装船码头。到了19世纪20年代，对锅 炉已经进行了数项重要的改进。 铁路很快在英国兴起，19世纪时有许多英国的城市 通了铁路。在1830年到1850年之间，英国政府投入了大 量财力、人力和物力修 建了约11000千米的铁 路。从19世纪初投入运 行的第一批机车吸引了 假期的游客开始，到这个世纪的最后10年，人们的旅行 方式发生了根本的改变——由于速度快、旅费适中，铁 路运输广为人们接受。 莱伊尔与现代地质学 19世纪，许多科学家对地球的起源及 其变化的规律争论不休，占统治地位的理 论则是法国人居维叶的“灾变论”。根据 这一理论，地壳内部的大型运动已经损害 到了我们的地球，并在地球的某些地区毁 坏着现存的生命形式。因此，对某些地层和化石的研究 都是遵照这一假谠进行阐述的。还有“洪泛论”认为， 地球史上有一次洪荒的巨变，是这些突然事件造成地质 重大变化。1830年左右，苏格兰科学家C.莱伊尔提出了 一种截然相反的理论。这种理论是建立在“一致论”和 “现实论”原则基础上的。莱伊尔认为，地球史不是以 剧烈的灾难作用为标志，而应以逐渐进行的、缓慢变化 作用为标志（即“一致论”）。 莱伊尔认为，那些历史上引起变化的原因，如水产 生的腐蚀作用，至今仍表现得很活跃（“现实论”）。 地质的变化是一个逐渐的、缓慢的过程。正因如此，莱 伊尔的地质理论要求把地球的年龄拉长到以百万年为单 位来考察研究。这种延长不但使地质史的研究迈出了突 破性的一步，而且基于这一理论，达尔文才创立了关于 各种生物漫长进化史的假说。 P12-23

科学和工业 自动织布机 原子论 城市照明 电的产生 铁路 莱伊尔与现代地质学 摄影术的发明 电报机 麻醉 细胞理论 热力学的发展 钢铁工业 机械制造技术 农业机械化 达尔文 麦克斯韦发现了光和电的联系 路易斯·巴斯德 罗伯特·科赫 贝尔纳 现代城市 化学工业 电话的发明 “挑战者”号巡洋舰 蒸汽机船的航行 食品的保存 世界博览会 爱迪生 电工技术时代 汽车 古生物学的发展 日常生活技术 现代制药 电影的发明 X光的发现 原子物理学的诞生