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五十七
科学知识的发展
从十七世纪起
一直到十九世纪初
欧洲始终呈现一种各国纷争
君王互相冲突和惊轧的局面
先是威斯特伐利亚合约一六四八年及其千变万化的补充和修正条款
而后又是维也纳条约一八一五年及其各种补充条款
另一方面则是帆船的粤海远航
将欧洲的影响带到全世界
与此同时
人类的知识正在逐步发展
在欧洲和欧洲化的国家和地区
人们对于世界的认识变得越来越清晰
这一发展并没有与政治生活发生进一步的联系
十七世纪至十八世纪这二百年间
并没有在政治方面形成什么明显的
直接的后果
也没有对大众的思想造成很深的影响
直到后来
尤其是到了十九世纪下半叶
这一发展的成果才充分显露出来
而且主要是在一个繁荣的
有着独立精神的小范围世界中
如果没有英国人所谓的中产绅士们
科学方法就不会首先在希腊出现
也不会日后在欧洲复兴
在这个哲学和科学思想重新昂扬的时代
大学虽然起到了一定的作用
但绝非主要作用
各项研究主要依靠资助
而受到资助的研究往往有着较大的局限性和保守性
缺乏对发明创造的推动和支持
除非得到某种独立精神的鼓舞
前面我们曾经叙述了一六六二年英国皇家学会的成立及其在实现培根的新大西岛之梦方面所起的作用
在十八世纪
有关物质和运动的一般性概念得到了极大的阐明
数学取得了很大的进步
自然时的分类得到更新
且剖学得以复活
由亚里士多德设想达芬奇一四五二至一五一九遇室的地质学
这门学科开始了一项伟大的工作
及对岩石记录进行解释
物理学的进步在冶金技术上发挥了作用
改进了这项技术
使铁和其他原料的更大规模
更大胆的制造成为可能
因而推动了某些实际的发明
新的更多种类的机器不断涌现
终于形成了声势浩大的工业革命
一八零四年
英国工程师特里维希克把瓦特的蒸汽机应用于运输业
制造了第一台火车头
一八二五年
位于英国斯托克顿和达林顿之间的第一条铁路建成通车
火车之父斯蒂芬森制造的车头火箭号能够拖着十三吨重的货物
以四十四英里的时速在铁轨上奔驰
一八三零年以后
铁路迅速发展起来
到了十九世纪中叶
铁路网已遍布整个欧洲
长期以来作为人类生活固定条件的陆上运输突然出现了新的最高速度
拿破仑在俄罗斯惨遭失败之后
曾用了三百一十二个小时才从维尔纽斯附近回到巴黎
行程约一千四百英里
他用尽了一切便利的条件
平均每小时也不过走了五英里
倘若是一个平常的旅客
恐怕用两倍的时间也走不完这段路程
这个速度大致相当于公元一世纪罗马与高卢之间旅行的最高速度
突然间
速度上发生了一个巨大的变化
铁路把这条路线上任何一位普通旅客的旅程都缩短到了四十八小时以内
换句话说
铁路把欧洲各主要交通路线的用时都缩短到了以往的十分之一
把以往一个政府所能管辖的地区面积扩大了十倍
当然
这种可能性的充分意义
在欧洲还有待人们去实现
在欧洲
跑马和公路时代划定的国界网至今犹存
而在美洲
铁路的好处则是立竿见影的
对于正在向西扩张的美利坚合众国
铁路的出现意味着这样一个事实
无论在多远的边疆属地
人们都可以穿越大陆
直接抵达华盛顿
铁路也意味着统一
否则维持这样辽阔地域的统一是不可能的
轮船的出现要比蒸汽机车更早一些
一八零二年
夏洛特丹达斯号轮船已航行于苏格兰的克莱德运河之上
一八零七年
美国人富尔顿制造了一艘装有英国发动机的轮船克莱蒙托号
往返于纽约以北的哈德逊河
第一艘进行海上航行的轮船也是美国制造的
名为菲尼克斯号
从纽约霍伯肯航抵费城
一八一九年
首次利用蒸汽动力
也装有帆横渡大西洋的萨凡纳号同样是一艘美国船只
以上所提到的都是明轮船
这种船只不适于在风浪强劲的海洋上航行
因为轮桨极易破损
一旦破损
船便无法行驶了
螺旋桨轮船的出现相对比较晚
因为要使其能够在实际中应用
需要克服很多困难
直到十九世纪中叶
轮船的吨位才超过帆船
此后海运发展的极快
人们终于能够大致预测出航海舰船进港的时间了
横渡大西洋
过去是一种需要花费数周
甚至可能延续数月时间的冒险航行
现在所需时间则大大缩短了
到了一九一零年
最快的船只需要五天
而且可以预报到达的大致时间
与海上和陆上蒸汽动力运输工具同时发展起来的
是由福特
加瓦尼和法拉第等人对电力现象的研究
这类研究为人类的交往带来了新的明显的便利
一八三五年
电报问世
一八五一年
第一条海底电缆在法国和英国之间铺设
没过几年
电报系统就遍布于整个文明世界
以前的消息是一个地点一个地点的次第传递
如今几乎在同一时间就能传到世界上的各个角落
在十九世纪中叶民众的想象中
火车和电报曾被视作最惊人和最革命性的发明
其实
这些不过是更为广泛的发明过程中最早一批明显而粗陋的成果
如果用以往的进步来衡量
这是工艺知识和技术显然处在一个飞速发展的时期
而且达到了一个非凡的高度
这种情况起初并不明显
不过后来扩大到人类对各种结构材料的掌握能力上时
就显得越来越重要了
十八世纪中叶以前
炼铁的方式一直是用木炭从矿石中冶炼出铁
制成小块
然后锤断成一定的形状
铁是工匠的原料
其质量与锻造方式在很大程度上取决于铁匠的经验和材质
在这样的条件下
十六世纪时能够锻造的最大的铁块也不过两
三吨重
所以当时火炮的体积也有一个固定的最大限度
古风炉出现于十八世纪
并随着焦炭的使用不断的得到改进
炸制钢板一七二八年
炸制钢条一七八三年
也是进入十八世纪后才出现的
至于詹姆斯
内史密斯的蒸汽锤则直到一八三八年才发明出来
在古代
由于冶金技术落后
根本不可能利用蒸汽的力量
在能够生产钢板之前
别说蒸汽机
就是最原始的抽水机都难以发展
用现代的标准来看
早期的发动机不过是一堆可怜粗笨的铁家伙
但就当时的水平而言
这已经是冶金技术所能达到的最高成就了
一八五六年出现了贝塞麦冶炼法
八年后又出现了平炉冶炼法
这就使得各种钢铁制品可以用前所未有的方法和规模进行融化
精炼和铸造
今天
人们可以看到若干吨白炽的缸水犹如沸腾的牛奶
在电炉中上下翻腾
人类以往的各种进步
就其影响而言
没有什么能与此时随心所欲的控制巨型钢铁块以及钢铁的结构和品质这样的成功相比
铁路和早期的各种发动机
不过是新的冶金技术的初步运用
紧接着便有各种钢铁船舶
巨大的桥梁
新型的钢筋建筑物相继出现
早期铁轨的间距设计的过于窄小
但等人们发觉这一失策已为时过晚
否则设计者们本可以让铁路旅行更稳当
更舒服
十九世纪以前
世界上没有负载超过两千吨的船只
而现在
载重五万吨的游轮已不足为奇
有些人讥笑这种进步不过是体积上的进步
其实这反而暴露了这些满足现状的人的知识局限
这些巨轮和钢筋建筑物并非像这些人所想象的
只是过去那些小船或小型建筑的放大
它们是性质完全不同的东西
新的船只和建筑更加轻便坚固
所用材料耐久度更高
不再像过去那样仅凭着经验来制造的
而是经过精细和复杂的计算设计出来的东西
以往的房屋或船只的建造中
物质占支配地位
人们必须奴隶般的服从材料及其要求
而新的房屋和船只的建造过程中
物质则是被获取
改造并被征服的
想想看
煤
铁和沙从矿山和矿井中被开采出来
经过绞断
熔铸
最后被建成以钢铁和玻璃为材料的细长塔尖
以六百英尺的高度巍峨耸立在繁华的都市之中
这是多么壮丽辉煌
以上
我们详细叙述了人类在钢铁冶炼方面的知识进步及其成果
这仅仅是一个例子
关于铜和锡
以及其他许多金属
比如十九世纪以前尚未被人们认识的镍和铝
也有着相同的认知过程
机器革命的主要成就就在于取得对各种物质不断加强的控制能力
包括各种玻璃
岩石和石膏
染料与纺织品等
但是
我们目前还只处于取得成果的最初阶段
我们有了力量
但还需学习如何更好的运用这些力量
对科学赐予的礼物的利用
此时存在的大量模糊
华而不实
愚蠢甚至是可怕的做法
各方面的专家和从业者几乎还没有开始运用他们如今可以自由支配的无穷物质去开展工作
随着机器制造可应用的范围日益广泛
新的电学迅速发展起来
不过直到十九世纪八十年代
这个学科的研究才开始产生效果
并给人们留下了深刻的印象
此后
电灯和电力牵引突然问世
此后
电力的转化和能量输送成为现实
人们可以随心所欲的把能量转化为机械运动
光和热就像用水管送水一样
用铜丝输送能量
这样的一系列观念开始进入普通人的意识当中
一开始
英国人和法国人是这个伟大的知识增值时代的领导者
后来
曾在拿破仑统治下学会了谦卑的德国人开始在科学研究方面表现出巨大的热情和坚韧不拔的精神
甚至超过英法同行
英国的科学研究成果通常是由一些不在学术研究中心的英格兰人和苏格兰人所创造的
当时英国的各大学都热衷于对拉丁和希腊古典学的迂腐研究
教育水平不断下降
法国的教育同样被耶稣会学者的古典传统所禁锢
因此
对于德国人来说
组织一个研究者的团体就不是什么困难的事情了
虽然德国科学家的规模不可能很大
但与英国和法国有限的研究者与实验者相比
数量就相当可观了
科学研究和实验工作使得英法两国成为世界上最强大
最富有的国家
然而
科学家们并没有因此变得有钱有势
一个热爱科学
忠诚于科学的人
必然是一个超凡脱俗的人
他把全部心血都放在自己的研究上
根本没有闲暇去考虑和策划如何从科学研究中赚钱
于是
科学家们各种探索发现带来的经济利益就轻而易举的落到了贪婪之徒的腰包中
我们看到英国的每一项科技新进步
都是有钱人捞到了好处
虽然这些人还不至于像经院派学者和神职人员一样
表现出某种强烈的欲望去杀掉为国家产金蛋的鸡
却也对那些为他们赚取利润的科学家的困窘处境视而不见
泰然处之
在他们看来
发明家天生就是为更聪明的人赚钱的
在这一点上
德国人则要睿智的多
德国的学者对新的学问没有表现出那种强烈的憎恨
允许新学问的发展
德国的商人和工厂主也不像他们的英国对手那样轻视科学家
他们相信知识犹如农作物
肥料上的越足
长势就越好
所以他们给拥有科学头脑的人提供大量的机会
在科学研究上也投入了更多的经费
作为结果
这些经费自然也收到了十分丰厚的回报
到了十九世纪后半期
德国的科学工作者已经使德语成为每一个科研人员必须掌握的语言
只要他不愿在自己的领域里落伍
在某些学科
尤其是化学领域
德国取得了压倒西方邻国的优势
德国科学家在十九世纪六十年代至七十年代所做的努力
到了八十年代便开始显现出效果
德国技术和工业上的繁荣程度逐渐追上了英国和法国
人类发明史上一个崭新的阶段是以十九世纪八十年代一种新型发动机的投入使用为开端的
这就是内燃机
内燃机用汽油这种爆发性混合物的膨胀力代替了蒸汽的膨胀力
人们开始用这种轻便高效的发动机制造汽车
而后
内燃机得到不断的改进
在减轻重量和提高效率上都取得了新的进展
使人们很久以前就曾设想过的飞行成为现实
早在一八九七年
美国华盛顿史密森研究所的兰利教授就成功的制造了一架飞机
但还没有大到足以载人
到了一九零九年
飞机已经可以应用于人类的交通了
随着铁路和公路的日臻完善
人类对于更快速度的追求似乎已经终止
然而
飞机的出现
又使地面上两地之间的有效距离进一步缩短
十八世纪时
从伦敦到爱丁堡的路程要用八天时间
而到了一九一八年
根据英国民航委员会的报告
人们同样用八天时间可以完成从伦敦到墨尔本这样绕行地球半周的旅程
我们不必过分夸耀从一地到另一地所需时间的明显缩短
因为这仅仅是人类可能达到的更深远
更重大的发展的一个方面
比如
农业科学和农业化学
在十九世纪也取得了同样的进步
人们已经懂得如何使土壤变得肥沃
在相同面积的土地上使产量达到十七世纪时的四
五倍
在医学上也出现了更令人瞠目结舌的进步
人类的平均寿命增长了
日常效率提高了
由疾病造成的生命损失则减少了
总之
人类的生活出现了巨大的变化
进入了一个崭新的历史阶段
在仅仅百余年的时间里
就完成了机器革命
如果就物质方面而言
人类在这段时间所取得的成就
要远远超过从旧石器时代到农耕时代
或者从古埃及的配批时代到乔治三世时代的漫长岁月中取得的一切成就
人类事物的一个新的物质架构业已形成
很明显
这要求我们在社会
经济和政治模式上做出重大的调整
但是
这一调整还有待于机器革命的进一步发展
因为它至今仍处在起步阶段