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第五十七章 科學得到進一步發展

第五十七章 科學得到進一步發展

當陸海蒸汽運輸得到快速發展的時候,瓦提、加爾瓦尼與法拉第等人也展開了對電現象的研究工作,他們的研究為人類的生活提供了極大的便利。公元1835年,電報誕生;而公元1851年第一條海底電纜在英國與法蘭西之間鋪設成功。在短短几年內,電報體系就已經遍布世界各個文明國度。此前,信息只能從一處傳向另一處,依次遞送;而現在,信息幾乎是在同一個時間被送到世界各個角落。
總之,科學給人們帶來了便捷的生活,人類進入了一個嶄新的歷史時期,僅用了一百多年的時間就完成了機械革命。就物質方面來說,人類取得了極大的進步,這種進步比舊石器時代到農耕時代或是從古埃及的斐比時代到喬治三世時代的漫長歲月中所取得的一切進步都要大。人類事務的一個新的物質結構已經形成。同時,它也要求我們對政治、經濟、社會各方面做出大幅度的調整,但是這種調整又得依靠機械革命的更進一步的發展,畢竟這不過是初級階段。
長久以來始終跟人類的生活息息相關的路上運輸,在速度上突然有了極大的提高。當初拿破崙在俄羅斯慘遭失利后,用了整整312個小時,才從維爾紐斯附近逃回巴黎,行程大約為1400英里。拿破崙用盡了一切便利手段,每小時平均也只能前進5英里。如果這段旅程換由一個普通的旅行者來完成,恐怕此人花費雙倍的時間也無法走完這段路。這個速度和公元前1世紀羅馬與高盧之間的旅行最快速度大致相當。而此時,速度卻得到了巨大的提升,鐵路可以將任何普通旅客的這段旅程的速度縮短至48小時之內。這就是說,鐵路將歐洲各主要城市之間的旅行時間縮短了90%,將以前一個政府所管轄的地區擴大了10倍。當然,這種理論上的預測,還需要等歐洲人去實現。在歐洲,跑馬與公路時代所劃分的國界線還在;而在美洲,鐵路所引起的變化效果十分明顯。對於正打算西擴的美利堅合眾國而言,鐵路極大地幫了他們的忙——不管邊境有多遙遠,利用鐵路,人們便能穿越大陸直抵華盛頓。鐵路的出現,使得這個地域遼闊的美利堅合眾國能更好地保持統一。
在古代,由於冶金技術太差,所以人們根本無法使用蒸汽的力量。在軋制鐵板出現之前,且不說是蒸汽機的發展受限,就是最原始的抽水機都沒有辦法發展。在https://read.99csw•com我們現在看來,早期的機器不過是一堆粗笨的鐵疙瘩,但那已經是當時最高水平的冶金技術的產物了。至公元1856年,貝西默發明了轉爐冶鍊法;公元1864年,平爐冶鍊法問世——這就使得鋼與各種鐵可以用前所未有的方法與規模進行冶鍊、精鍊和鑄造。現在,我們終於可以看到,就好像在鍋里翻滾的牛奶一樣,一噸又一噸的白熱鋼水也在熔爐里沸騰翻滾著。僅從成果上考慮的話,在所有的人類實用技術中,最成功的當屬能夠自由製造巨型鋼鐵並且能控制鋼、鐵的成分和品質。早期的發動機和鐵路,只是冶金技術的最初試用。不久,鋼鐵船舶、鋼鐵橋樑、新式的鋼筋大建築便相繼誕生了。直到這時,人們才發現原來修的那些鐵路顯得有些窄了,假如當初能將軌道設計得再寬一些,那麼人們的旅行必將更加舒服。
以上我們所提到的鋼鐵冶金技術的進步和成果,只不過是人類在冶金方面所取得的進步中的一個例子而已。事實上,關於銅、錫以及其他很多金屬,例如19世紀前人們還不認識的鋁和鎳等,也有著類似的認識過程。機械革命的主要成就,就是這種強大且還會越來越強的控制各種物質的能力,即對各種玻璃、岩石、石膏、染料和紡織品的控制能力。然而,即使這樣,人們仍只處於收穫的開始階段。人們有了力量,但還必須學習如何利用這些力量。在如何利用科學賜給我們的禮物方面,人們最初的做法大多是庸俗的、愚蠢的甚至是可怕的。那個時候,各方面的技術人員還不能夠自如地控制各種物質。
公元1804年,瓦特改良的蒸汽機終於得到了有效運用,特里維西克將蒸汽機運用到火車製造中,終於打造了世界上第一台火車頭。公元1825年,第一條鐵路建成並開始通車,該鐵路就位於達林頓和斯托科頓之間。後來,斯蒂芬森製造的「火箭」號車頭,能夠拖著重達13噸的車廂,以每小時44英里的速度在鐵路上飛快地跑著。公元1830年之後,鐵路建設迅速發展。等到了19世紀中期時,鐵路網路已經遍及歐洲各國。
公元19世紀80年代,人類發明史又翻開了嶄新的一頁,而它的序曲則是誕生了一種新型的發動機。這種發動機,利用的不再是蒸汽的膨脹力,而是一種爆發性混合物的膨脹力。這種發九九藏書動機具有更輕便、更高效的優勢,被用於製造汽車。之後,它又不斷獲得改進,越來越輕巧,效率也越來越高,終於使得人類很早之前就設想過的飛行器變成一種真實的存在。早在公元1897年的時候,華盛頓史密森學會的蘭勒教授就已經成功研製出一架飛機了,只不過體積還沒大到能載人的程度。至公元1909年,飛機就已經加入交通工具的行列了。當公路、鐵路設施越來越完善時,人類在提升交通速度方面幾乎是停滯不前了。就在這時,飛機誕生了,這樣人們從一個地方去往另一個地方所需的時間又大大縮減了。公元18世紀時,人們從倫敦到愛丁堡需要花費8天的時間,而據英國民航運輸委員會1918年的報告顯示:數年內,人類用8天的時間便能繞行地球半圈——從倫敦抵達墨爾本。
我們知道,公元1662年時倫敦皇家學會的成立以及倫敦皇家學會為實現培根的《新大西洋島》的夢想而付出的努力。至公元18世紀時,在物理方面,人們已經能夠很清楚地解釋有關物質與運動的一般概念了;數學方面取得了極大的進展;望遠鏡、顯微鏡等光學設備的應用已經取得了良好的進展;自然史的分類也獲得了更新發展;解剖學的研究越來越受到關注。人們開始進行偉大的地質學研究工作——對岩石記錄進行闡釋,地質學的設想首先是由亞里士多德提出的,後來列奧納多·達·芬奇還做過測試。
在這樣一個偉大的發明時代,英國人和法國人是這一領域的先驅者。然後,飽受拿破崙統治屈辱的德國人,開始對科學研究投入巨大的熱情並以一種堅忍不拔的精神努力著,最後終於取得了超越英國人和法國人的成績。而英國的科學成果,往往是由一些身處學術中心之外的英格蘭人或蘇格蘭人取得的。
對於冶金技術的發展而言,物理學的進步對其影響甚大。物理學的進步,改進了冶金技術,大規模製造原鐵與其他原料也變成了可能,從而也促進了某些實用性的發明的發展。新的各個種類的機器不斷湧現,最終引發了聲勢浩大的工業革命。
公元19世紀以前,船隻的裝載量沒有超過2000噸的,而現在到處都可以見到載重量為50000噸的巨型輪船。對於這種「體積」上的進步,一些人往往忍不住冷嘲熱諷,然而這卻剛好暴露了這些人的淺薄。與這些人想九*九*藏*書象的不一樣,這些巨型或鋼鐵結構等建築並非過去小型的船隻或建築的放大,其實兩者是性質完全不同的東西。與過去那些靠工匠的經驗和技術而被製造出來的產品不一樣,這些新事物,它們更加堅固、更加精巧、材料更優良耐用,是經過設計師以精細和複雜的計算設計出來的。以前,人們在造船或是房屋時,材料往往佔據支配地位,人們只能屈從於材料。現在,建造這些輪船和房子的材料都被「馴服」了,人們可以根據自己的意願對其進行改造。我們不妨想想看,從礦井與礦山中開採出來的煤、鐵和沙子,在經過絞、鍛、熔、鑄之後,最終被建成由鋼鐵和玻璃組成的擁有細長塔尖的壯麗輝煌的建築物,以600英尺的高度巍峨地矗立在繁華的都市裡。
公元17世紀到18世紀,這種知識的進步既沒有對政治產生任何直接的、明顯的影響,也沒有對民眾的思想產生太大的刺|激。這些進步直到公元19世紀下半期才逐漸顯現出來,並且主要是在那些繁榮的具有獨立精神的小世界里默默發展起來的。如果沒有英國人所謂的「有產紳士」,那麼科學方法就不會在希臘開始,其在歐洲的復興也就無從談起了。在這時,雖然學院促進了哲學與科學思想的發展,但它所起到的作用卻不是最主要的。事實上,進行各項研究最主要的是得到資助,而資助的研究往往具有一定的局限性和保守性,對發明的促進和支持作用不大,除非它受到某種獨立精神的鼓舞。
輪船問世的時間稍早於蒸汽機。公元1802年,在克萊德運河的福斯灣上,一艘名為「夏洛特·鄧達斯」號的輪船已經航行了。公元1807年,美國人富爾頓駕著他的「克萊蒙」號輪船往來於紐約以北的哈得孫河上,這艘船上裝配著英國的發動機。第一艘航行於海上的輪船是由美國人製造的,名為「鳳凰」號,從紐約(霍波肯)開往費城。第一艘橫渡大西洋的蒸汽(還要用帆)輪船「薩灣納」號(1819年),還是美國人製造的。以上提到的這些都是明輪船,這種船不適合在波濤洶湧的大海上遠洋,因為它的輪槳極易被破壞,而輪槳一旦破損,船隻便無法前進了。螺旋槳輪船出現得較晚,人們是在克服了重重苦難之後,才使得它能夠應用於實際之中。輪船發展到公元19世紀中葉,其載重量終於可以超過帆船了,海上的運輸業於九_九_藏_書是迅速發展起來,人們終於可以大致推算出到港的時間了。以前,人們想要橫渡大西洋,需要花上幾個星期甚至幾個月的時間,而且極為危險。而此時,船速提高了,時間大大縮減了。到了公元1910年時,最快的船隻僅需要5天就能走完這段路程,而且還可以預報抵達的大約鐘點。
隨著機械製造的可能性的不斷擴大,新電學也迅速發展起來。然而直到公元19世紀80年代,電學研究所產生的效果才逐漸顯現,它使得人們的生活變得更加便利了。後來,電燈與電力牽引突然誕生。於是,力的轉化、輸送能量變成可能,人們可以隨心所欲地將能量轉化為機械運動、光或熱。這就好像是利用水管輸送水一樣,用銅絲把能量輸送過去等一系列的觀念出現在了人們的腦海中。
這一時期,英國的各個大學正迂腐地研究著拉丁和希臘等古典名著,教育水平不斷下降。法國的教育同樣也在耶穌會的古典傳統禁錮之下。而對於德國人而言,組建一個研究機構也不是那麼困難的事兒,雖然規模可能不大,但與英國、法國只有屈指可數的幾個發明家相比,數量就算很龐大了。英國和法國科學家的研究與實驗,讓他們的國家變成了世界上最富有、最強大的國家,但他們自己卻沒有富裕起來,也沒有獲得額外的權力。他們醉心於研究與實驗,根本沒有時間去考慮和策劃利用研究來賺錢。於是,他們的發明往往就會被一些貪婪者所利用,為其帶來巨額財富。我們發現,英國的每一個科技進步,都讓有錢人趁機撈到好處。雖然他們不會像經院派學者或是極端宗教分子那樣,懷著強烈的情感去侮辱和宰殺為國家產金蛋的雞,但是他們卻對給他們帶來財富的科學家和發明家的貧困熟視無睹。在他們眼中,科學家和發明家生來就是為他們這些更聰明的人賺錢的。
從公元17世紀至19世紀初期,歐洲列強和諸侯一直處於敵對狀態,時常爆發衝突。在此期間,《維亞納條約》(1815年)及其各種補充,逐漸替代了《威斯特伐利亞條約》(1649年)及其不斷變化的補充和修正條款;那些漂洋過海的船隻,將歐洲的文化傳播至世界各地;人類的知識不斷增長,在歐洲國家或歐化的國家裡,人類對世界的認識也越來越清楚。不過,這種知識的進步與政治生活是沒有聯繫的。
在公元19世紀中葉人們的思維中,火https://read.99csw.com車、電報等這一類的東西就已經被視為驚人的發明了,然而它們其實只是人類偉大發明中最早一批的引人注目但又粗陋的成果。如果用舊眼光來看待這一時期的知識與技術的發展情況的話,顯然這一時期是一個飛速發展的代,而且達到一種非凡的程度,範圍也廣闊了許多。這種情況在起初時並不太明顯,但是當人類對各種材料的掌握能力上升時,它便顯得越來越重要了。公元18世紀中葉以前,人們所需要的鐵一直是用木炭從鐵礦石中提煉出來,製成小塊,然後再用鐵鎚捶打成人類所需要的形狀。鐵是工匠們所掌握的材料,而鐵的質量和工藝在很大程度上往往取決於工匠的經驗和技巧。公元16世紀,人們所能處理的鐵塊最大不過兩三噸而已,所以大炮的體積也有一個固定的限制。公元18世紀,鼓風爐問世,隨著焦炭的應用越來越廣泛,鼓風爐也不斷得到改進。公元18世紀,軋制的鐵板(1728年)、鐵杆和鐵條(1783年)相繼出現了。至公元1838年,奈斯密斯發明了氣錘。
與英國人和法國人比起來,德國人顯然要聰明得多。德國的學者們不僅沒有對新學問表現出反對或憎惡的情緒,相反,他們還支持它繼續發展。當然,德國的商人也與英國的商人不同,他們並不蔑視發明家。他們認為,知識就好像是農作物,只有勤施肥才能獲得大豐收。所以,他們往往能夠給科學家提供更多的發明空間,在科學研究上投入大量經費。到了公元19世紀下半葉,由於德國科學工作者的出色表現,使得德語成了各國科研人員必須掌握的一門語言,除非他不想跟上本學科最新發展動向。在某些學科,尤其是化學,德國的發展水平都要遠高於它的西方鄰國。德國科學家在六七十年代所做的努力,終於在八十年代開始展現出成果來,並在技術和工業領域超越了英國與法國。
我們不必過分地強調,人類從一個地方旅行另一個地方所用的時間有多麼明顯的縮短,因為這不過是人類可能達到的更深遠、更重大的發展中的一個層面。公元19世紀,人類在農業科學與農業化學方面也都取得了一定的成就。人們已經懂得如何提升土壤肥力,使得相同面積的土地的產量可以四五倍于公元17世紀。另外,醫學方面也飛速發展,人類的平均壽命不斷增長,日常工作效率也大大提升,因疾病引起的生命死亡日漸變少了。