全面發(fā)展的十八世紀(jì)

全面發(fā)展的十八世紀(jì)１８世紀(jì)人類歷史上最大的事件是英國(guó)的產(chǎn)業(yè)革命和法國(guó)的資產(chǎn)階級(jí)政治大革命。作為科學(xué)，盡管排不出與之相匹配的輝煌事件，然而，一方面科學(xué)以專門主動(dòng)的姿勢(shì)參與和推動(dòng)了這兩個(gè)革命，這關(guān)于科學(xué)史來(lái)講，也是一種專門寶貴的成熟的標(biāo)志；另一方面，自然科學(xué)也受到社會(huì)進(jìn)展需要和自身進(jìn)展需要的雙重推動(dòng)，除了在應(yīng)用力學(xué)上有了專門大的進(jìn)展外，熱學(xué)、電學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)等新學(xué)科也迅速地進(jìn)展起來(lái)。到１８世紀(jì)末葉，科學(xué)逐步成為了一種理性的精神，成為推動(dòng)１９世紀(jì)和２０世紀(jì)世界進(jìn)展的全然動(dòng)力之一，這是１８世紀(jì)科學(xué)的重大奉獻(xiàn)。

物理學(xué)在１８世紀(jì)差不多上是一個(gè)平穩(wěn)的進(jìn)展時(shí)期，牛頓力學(xué)在兩個(gè)方面得到了進(jìn)展。一是由于一批思想家，專門如法國(guó)的伏爾泰（１６９４－１７７８）等人的介紹，使得科學(xué)逐步為一般人民和當(dāng)權(quán)者們所了解，另一方面是力學(xué)本身隨著面對(duì)咨詢題的日益復(fù)雜化，需要超過(guò)牛趕忙代的新數(shù)學(xué)去完善，一批那一時(shí)代天才的數(shù)學(xué)家物理學(xué)家們參與了這一改造牛頓力學(xué)的工作，惠更斯（荷１６２９＿１６９５）、伯努利（瑞１７００＿１７８２）、達(dá)朗貝爾（法１７１７＿１７８３）、歐拉（瑞１７０７＿１７８３）、拉格朗日（法１７３６＿１８１３）等人輝煌的科學(xué)研究人一輩子獲得了龐大成功，比較劃時(shí)代的如：歐拉用分析方法進(jìn)展了質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)（１７３６），伯努利發(fā)覺了流線方程，后來(lái)歐拉用變分法達(dá)到了能引出牛頓力學(xué)的普適數(shù)學(xué)形式，達(dá)朗貝爾將動(dòng)力學(xué)化為靜力學(xué)，哈密爾頓（英１８０５－１８６５）從拉格朗日函數(shù)中定義了廣義速度和廣義作用量，得到了哈密爾頓方程（１８３４），這一系列數(shù)學(xué)方式從此成為力學(xué)以及現(xiàn)代物理學(xué)的全然手段。到了十八世紀(jì)中葉，力學(xué)達(dá)到了頂點(diǎn)。牛頓力學(xué)由于被數(shù)學(xué)化了，也就被更普遍化了。一批原理和方程的引入使得牛頓力學(xué)適用于當(dāng)時(shí)能夠發(fā)覺的一切現(xiàn)象。在這一時(shí)期，人們的視野開始凝視關(guān)于微觀物理的研究，第一是關(guān)于熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象的研究，１７２４年和１７４２年，華氏和攝氏兩種溫標(biāo)的顯現(xiàn)和溫度計(jì)的顯現(xiàn)以及熱質(zhì)講的確立是當(dāng)年人們?cè)跓釋W(xué)領(lǐng)域里的制造性進(jìn)展。在電磁學(xué)方面，吉爾伯特１６００年發(fā)表的被伽里略稱為“偉大到令人嫉妒”的著作《磁鐵》標(biāo)志了現(xiàn)代電磁學(xué)的開始，后來(lái)牛頓、波義耳等人也作過(guò)一些電磁方面的實(shí)驗(yàn)，但都屬于早期工作。到了十八世紀(jì)，電學(xué)從實(shí)驗(yàn)中逐步形成，第一是天電和地電得到了統(tǒng)一，進(jìn)而發(fā)明了避雷針，眾所周知，那個(gè)發(fā)明過(guò)程是專門危險(xiǎn)的，甚至有科學(xué)家犧牲在雷電實(shí)驗(yàn)中。二是意大利科學(xué)家伏打（１７４５＿１８２７）發(fā)明了電堆，這一發(fā)覺使人類獲得了穩(wěn)固的電源裝置，進(jìn)而獲得了電流；第三是卡文迪許（英１７３１＿１８１０）和庫(kù)侖（法１７３６＿１８０６）關(guān)于靜電做了定量的研究，他們各自獨(dú)立得到的關(guān)于靜電的定律和牛頓的萬(wàn)有引力在形式上專門相似，這更加激起了人們關(guān)于力學(xué)、電學(xué)甚至熱學(xué)之間理論關(guān)系的好奇，推動(dòng)了１９世紀(jì)物理理論的大步前進(jìn)。

與物理學(xué)有專門大關(guān)系的天文學(xué)，在１８世紀(jì)中最大的成就有兩個(gè)事件。一個(gè)是德國(guó)哲學(xué)家康德（１７２４－１８０４）提出了關(guān)于太陽(yáng)系起源的星云假講，１７５５年，他在《自然通史和天體論》一書中，提出了太陽(yáng)以及一切恒星差不多上由原始的分散狀態(tài)的物質(zhì)微粒遵從力學(xué)規(guī)律在斥力和引力的作用下逐步凝聚而成的觀點(diǎn)，康德還對(duì)行星運(yùn)動(dòng)、行星的質(zhì)量分布、彗星等都提出了自己的看法。康德的差不多思想是一個(gè)有科學(xué)依據(jù)的設(shè)想，康德提出這一設(shè)想時(shí)，并沒有引起科學(xué)界的注意，直到１７９６年，法國(guó)天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家拉普拉斯（１７４９＿１８２７）的巨著《天體力學(xué)》出版了，他提出了一個(gè)類似的星云假講，同時(shí)從數(shù)學(xué)上給以了論證，上帝在牛頓的引力系統(tǒng)中還占有一席之地，到了以專門數(shù)學(xué)演算和邏輯推理的拉普拉斯手里，上帝被最終請(qǐng)出了天文學(xué)。因此，康德的書于１７９９年再版，并引起廣泛的注意，后人往往把這兩個(gè)假講并提，稱為康德－拉普拉斯星云假講，那個(gè)假講的最大功績(jī)是把太陽(yáng)系看成是演變的、進(jìn)展的，而不是永恒不變的。恩格斯在《反杜林論》中對(duì)此曾有高度評(píng)判，他認(rèn)為，康德的假講“是從哥白尼以來(lái)天文學(xué)取得的最大進(jìn)步。認(rèn)為自然界在時(shí)刻上沒有任何歷史的那種觀念，第一次被堅(jiān)決了。”本世紀(jì)天文學(xué)上的另一件事是音樂家出身的赫舍爾（英１７３８－１８２２）在實(shí)施伽利略的方案中意外地發(fā)覺了太陽(yáng)系的一顆新的行星＿天王星（１７８１），同時(shí)由此在天文觀測(cè)上大展才能。這兩件事異曲同工地證明了牛頓的萬(wàn)有引力定律是宇宙所有星體間復(fù)雜的多體關(guān)系中的普適定律，這是天文學(xué)的大進(jìn)展。

化學(xué)在１８世紀(jì)能夠被稱為革命的世紀(jì)，法國(guó)科學(xué)家拉瓦錫（１７４３＿１７９４）是這場(chǎng)革命的主將。他在化學(xué)史上的地位與牛頓在物理史上的地位相當(dāng)。拉瓦錫和許多與他同時(shí)代的科學(xué)家（請(qǐng)注意：這些人中許多同時(shí)又是幾門學(xué)科的先驅(qū)者）如拉普拉斯、普利斯特、卡文迪許、德莫瓦、貝托等一起實(shí)現(xiàn)了真正意義上的古典化學(xué)的理論創(chuàng)建。他們的首要功績(jī)是推翻了燃素講。在此之前，人們總認(rèn)為燃燒是一種分解的過(guò)程，是“燃素”逃離物體的過(guò)程。這種理論粗放地成功講明過(guò)許多燃燒現(xiàn)象，但也留下一些無(wú)法講明的咨詢題。拉瓦錫以實(shí)驗(yàn)為差不多原則，做了反復(fù)多樣的實(shí)驗(yàn)，甚至不惜用昂貴的金剛石做實(shí)驗(yàn)，終于證明了燃素理論是不必要的學(xué)講。與此并行的是人們關(guān)于空氣和化合物的研究也在持續(xù)地進(jìn)展，當(dāng)拉瓦錫最后以《化學(xué)綱要》一書的出版來(lái)確立新的化學(xué)體系的時(shí)候，整個(gè)化學(xué)理論就顯得十分地清晰了。因此人們稱他為近代化學(xué)之父。拉瓦錫進(jìn)而去研究生物體的化學(xué)現(xiàn)象，不幸卻在法國(guó)大革命中死在絞刑架上，和千年前阿基米德一樣，又一顆偉大的科學(xué)頭顱在不要科學(xué)的旗幟下被利刃砍了下來(lái)。

化學(xué)從拉瓦錫開始大踏步地進(jìn)入其輝煌的歷史時(shí)期。在那個(gè)時(shí)期，還值得提到的是俄羅斯人羅蒙諾索夫（１７１１－１７６５），他宣布了化學(xué)反應(yīng)的質(zhì)量守恒定律，物質(zhì)與物質(zhì)在化合時(shí)有一定的比例關(guān)系，化合后生成的物質(zhì)之間得失相當(dāng)，后來(lái)那個(gè)當(dāng)量定律通過(guò)人們的持續(xù)完善而更加成型，專門是道爾頓（英１７６６－１８４４）在此基礎(chǔ)上結(jié)合了他自己提出的原子講而提出倍比定律，如此，原子論與當(dāng)量論就合而為一。元素是原子構(gòu)成的，元素的結(jié)合是化學(xué)反應(yīng)，質(zhì)量守恒、當(dāng)量（定比、倍比）是不同元素的原子結(jié)合的結(jié)果，如此一來(lái)，化學(xué)的差不多概念和差不多范式就完成了。１７８０年，瑞典人柏格曼（１７３５－１７８４）首次提出了有機(jī)物的概念，拉瓦錫發(fā)覺了有機(jī)物燃燒以后變成了水，那個(gè)世紀(jì)的末年，有機(jī)化合物的分離提純技術(shù)得到進(jìn)展，大量有機(jī)物被發(fā)覺，科學(xué)界開始使用無(wú)機(jī)化學(xué)的方法分析有機(jī)物，后來(lái)，１８２８年，維勒（德１８００－１８８２）首次合成了有機(jī)物尿素。

１８世紀(jì)的生物學(xué)較之化學(xué)還顯得早期和稚嫩一些。在此之前（差不多上還能夠包括１８世紀(jì)自身），生物學(xué)除了對(duì)生理學(xué)有許多研究外，差不多還處在博物學(xué)的時(shí)期。當(dāng)年亞里士多德就曾經(jīng)描述過(guò)５００種動(dòng)物。到了１７世紀(jì)，生物物種的積存材料差不多到了“爆炸”程度，生物學(xué)面臨并顯現(xiàn)了生物分類的研究。１８世紀(jì)中葉，瑞典人林奈（１７０７＿１７７８）建立起了人為分類體系和雙名制命名法，使生物分類學(xué)進(jìn)入了近代科學(xué)的范疇。將生物人為地分為綱、目、屬、種的方法是林奈的奉獻(xiàn)，對(duì)所有物種進(jìn)行一種標(biāo)準(zhǔn)化的命名的方式終止了過(guò)去命名的紛亂局面，因此能夠講是現(xiàn)代生物學(xué)的開始。引人注目的，是林奈將人與猿歸入了同一個(gè)屬，為后來(lái)的人們提供了寬敞的思想天地。與林奈同時(shí)代的布豐（１７０７－１７８８）和稍后一點(diǎn)的拉馬克（１７４４－１８２９）差不多上法國(guó)人，他們差不多上現(xiàn)代進(jìn)化論的先驅(qū)，盡管他們的許多觀點(diǎn)今天看來(lái)有錯(cuò)誤甚至可笑的地點(diǎn)，但如同達(dá)爾文所講，他們的工作講明一個(gè)嶄新的規(guī)律，即“有機(jī)界的變化就象無(wú)機(jī)界的變化一樣，差不多上自然規(guī)律作用的結(jié)果，而不是神的干預(yù)造成的。”輝煌的十九世紀(jì)當(dāng)人類進(jìn)入１９世紀(jì)的時(shí)候，近代科學(xué)也進(jìn)入了它的全盛時(shí)期，幾乎達(dá)到了盡善盡美的境域。人們視野中的一切自然現(xiàn)象幾乎都得到了完美的講明，各門自然科學(xué)并駕齊驅(qū)，共同建立起了一個(gè)空前嚴(yán)密和可靠的知識(shí)體系。只是為了描述的方便，我們依舊按照自然科學(xué)的門類來(lái)分不討論，但在實(shí)際上，在那個(gè)興奮人心的時(shí)期，所有自然科學(xué)是同時(shí)在進(jìn)展的，新的事物新的理論新的人物新的發(fā)覺常常此起彼伏，雷鳴般地持續(xù)震動(dòng)著那個(gè)時(shí)代。

１８世紀(jì)末葉，人們關(guān)于電的認(rèn)識(shí)已日益完美。１９世紀(jì)最大的奉獻(xiàn)是將電、磁、光統(tǒng)一了起來(lái)，由此開創(chuàng)了嶄新的理論思維和形成了自工業(yè)革命以來(lái)最大的產(chǎn)業(yè)變革＿電與磁改變了整個(gè)人類社會(huì)。丹麥物理學(xué)家奧斯特（１７７７＿１８５１）１８２０年在實(shí)驗(yàn)中發(fā)覺電流接通時(shí)鄰近的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，那個(gè)認(rèn)識(shí)打攪了整個(gè)科學(xué)界。法國(guó)天才的物理學(xué)家安培（１７７５＿１８３６）當(dāng)年底就提出了聞名的安培定律，同時(shí)開創(chuàng)了電的動(dòng)力學(xué)理論（有關(guān)于庫(kù)侖定律的靜力學(xué)理論）。接著，歐姆（德１７８９＿１８５４）１８２６年發(fā)表了歐姆定律，指出了電流、電壓、電阻之間的關(guān)系，然后是英國(guó)的法拉弟（１７９１＿１８６７）通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)證明了咨詢題的另一方面：磁的變化也能夠產(chǎn)生電流。法拉弟制造發(fā)明了“場(chǎng)”的概念和“力線”的概念，并天才地預(yù)言到電磁波可能顯現(xiàn)。法拉第發(fā)覺了電磁感應(yīng)現(xiàn)象以后，電磁學(xué)才進(jìn)入了自身的進(jìn)展時(shí)期。電磁理論所有這一切現(xiàn)象和局部結(jié)論，最終被另一位蘇格蘭物理學(xué)家麥克斯韋（１８３１＿１８７９）以極其完美的數(shù)學(xué)形式統(tǒng)一了起來(lái)，他在１８７３年出版的《電磁通論》中總結(jié)了本世紀(jì)電磁理論的全部知識(shí)，證明了電、磁、光的統(tǒng)一辯證關(guān)系，講明了電磁場(chǎng)的存在、電磁波的存在，并進(jìn)而證明光是一種電磁振動(dòng)，能夠看作是一種電磁現(xiàn)象。麥克斯韋的這些偉大的理論，成了２０世紀(jì)科學(xué)飛速進(jìn)展的源動(dòng)力。惋惜他本人并沒有看到電磁波的產(chǎn)生，那個(gè)實(shí)驗(yàn)是赫芝（德１８５７－１８９４）在麥?zhǔn)先ナ啦坏绞甑臅r(shí)候作出來(lái)的，不久，人類就實(shí)現(xiàn)了無(wú)線電波的通訊，達(dá)到了電磁理論的最高峰。劃時(shí)代的變革來(lái)到了。

除了對(duì)電的認(rèn)識(shí)是１９世紀(jì)的龐大進(jìn)展以外，在物理學(xué)發(fā)明方面還能夠關(guān)注到以下幾個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)展：第一是對(duì)熱力學(xué)的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，在一批科學(xué)家＿其中聞名的如卡諾（法１７９６－１８３２）、開爾文（英１８２４－１９０７）、焦耳（英１８１８－１８８９）、克勞修斯（德１８２２－１８８８）等人的努力下，建立了熱力學(xué)的兩個(gè)定律，即能量守恒定律和能量耗散定律。能量守恒是同時(shí)代十幾個(gè)人通過(guò)不同領(lǐng)域的觀看提出來(lái)的定律：邁爾（德１８１４－１８７８）第一提出了能量守恒（１８４１）；赫姆霍茨（德１８２１－１８９４）接著提出了能量守恒和轉(zhuǎn)換的差不多思想（１８４７）；焦耳在長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)中測(cè)定了熱功當(dāng)量，講明了熱是一種能量交換的形式；后來(lái)，湯姆遜（即后來(lái)的開爾文）等又確定了能量和守恒的表達(dá)方式（１８５３）。熱力學(xué)第二定律被人們稱為熱力學(xué)自己的定律?？ㄖZ的熱機(jī)理論（１８２４）總結(jié)了熱做功必須在高低溫之間，湯姆遜１８４９年設(shè)置起了絕對(duì)溫標(biāo)，進(jìn)而，克勞修斯１８５４年定義了一個(gè)特有的物理量熵，確立了平穩(wěn)和不可逆的概念，并得到了宇宙熱寂講的結(jié)論。熱力學(xué)的這兩個(gè)以否定語(yǔ)言表達(dá)的定律與力學(xué)的定律有相當(dāng)大的差不，專門是第二定律所表達(dá)的系統(tǒng)的演化方向咨詢題是一個(gè)嶄新的咨詢題。人們對(duì)熱的研究反映了人類的視野已向微觀領(lǐng)域進(jìn)軍。除了分子的熱運(yùn)動(dòng)以外，科學(xué)家們對(duì)光的講明也在連續(xù)深入，光的粒子性運(yùn)動(dòng)和波動(dòng)性運(yùn)動(dòng)之爭(zhēng)通過(guò)幾個(gè)世紀(jì)，到本世紀(jì)末看起來(lái)有了一些解答，光和電磁波相同是一個(gè)漂亮的結(jié)局。但仍有咨詢題留給了下一個(gè)世紀(jì)，甚至講下世紀(jì)天翻地覆的變革正是從對(duì)這種波粒二象的微觀現(xiàn)象的深刻認(rèn)識(shí)起步的；第三個(gè)微觀領(lǐng)域是人們關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)和關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，對(duì)前者認(rèn)識(shí)的結(jié)果是建立了與熱力學(xué)相適應(yīng)的分子運(yùn)動(dòng)理論，其代表人物是麥克斯韋和玻爾茲曼（德１８４４－１９０６），后者則以道爾頓為代表。

這種對(duì)元素微觀理論研究的結(jié)果促進(jìn)了１９世紀(jì)化學(xué)的進(jìn)展，偉大的俄國(guó)科學(xué)家門捷列夫（１８３４＿１９０７）１８６９年發(fā)表了他關(guān)于元素周期性變化規(guī)律的研究，給出了聞名的元素周期表。元素周期表的產(chǎn)生使人類對(duì)元素有了完全新的規(guī)律性認(rèn)識(shí)。１９世紀(jì)化學(xué)史上另一位大科學(xué)家是德國(guó)的李比希（１８０３＿１８７３），他是有機(jī)化學(xué)開創(chuàng)時(shí)期的重要人物，他發(fā)覺了存在于一些有機(jī)物中的安息香酸基，提出了乙基并定義了一樣的基。在他的熱情領(lǐng)導(dǎo)和努力實(shí)踐下，１９世紀(jì)德國(guó)在化學(xué)和化肥生產(chǎn)工業(yè)上都在世界上有極大的優(yōu)勢(shì)?；瘜W(xué)史上一個(gè)常常被人們引證的趣事是關(guān)于德國(guó)人凱庫(kù)勒（１８２９－１８９６）在夢(mèng)中得到了苯是六個(gè)碳連成環(huán)狀的結(jié)構(gòu)，其間一單雙鍵結(jié)合，每個(gè)碳又與一個(gè)氫相連的故事，那個(gè)有機(jī)結(jié)構(gòu)范式的完成，使得化學(xué)當(dāng)量與結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，達(dá)到了化學(xué)綜合期的高峰。值得一提的是化學(xué)的進(jìn)展顯得比較曲折，被否定的思想和理論較物理學(xué)多，而且較少意義方面的奉獻(xiàn)。

現(xiàn)在是輪到生物學(xué)界大大輝煌的時(shí)候了。１９世紀(jì)在生物學(xué)界至少有兩件事值得大書特書。第一件是進(jìn)化論的創(chuàng)立。地球和地球上的生物是按照什么樣的規(guī)律演變的，那個(gè)咨詢題曾長(zhǎng)期吸引著人類。最近幾年，丹麥的科學(xué)家在格陵蘭西部的遠(yuǎn)古巖石中發(fā)覺了據(jù)認(rèn)為可能是地球上最古老的生命印跡，那是距今大約３７億年前的浮游生物所留下的。在如此一個(gè)漫長(zhǎng)的歷史歲月中，到底發(fā)生過(guò)些什么？關(guān)于那個(gè)宏大的咨詢題，在達(dá)爾文之前，有兩種代表性的理論。法國(guó)的居維葉（１７６９＿１８３２）奠定了比較解剖學(xué)和古生物學(xué)的基礎(chǔ)，并由此提出了“災(zāi)變講”去講明在地球漫長(zhǎng)的演變中生物物種的變化；與“災(zāi)變講”意見相左的是關(guān)于地質(zhì)漸變的“漸變講”理論，以賴爾（英１７９７－１８７５）為代表人物。馬耶（１７４８）、布豐等人也都有物種可變、自然選擇的進(jìn)化概念。１８３１年，在劍橋大學(xué)對(duì)地質(zhì)專門感愛好的２２歲的達(dá)爾文，手里拿著老師送的賴爾的《地質(zhì)學(xué)原理》和經(jīng)濟(jì)學(xué)家馬爾薩斯人口講的書籍，踏上了軍艦貝格爾號(hào)，開始了他的環(huán)球考察，隔了五年，達(dá)爾文回到英國(guó)，發(fā)表了地質(zhì)學(xué)和動(dòng)物學(xué)講的研究。大量的考察使得他越來(lái)越確信能夠用物種變化去衡量地球悠久歷史變化的觀點(diǎn)，１８５９年他出版了生物學(xué)史上的不朽著作《物種起源》，從而確立了進(jìn)化論。達(dá)爾文用地質(zhì)生物學(xué)的觀點(diǎn)和自己搜集的證據(jù)證明了物種變異、物種產(chǎn)生和自然選擇的觀點(diǎn)，指出了生物是由共同的祖先進(jìn)化而來(lái)這一客觀存在的事實(shí)，找到了驅(qū)動(dòng)生物進(jìn)化的全然力量即自然選擇。他使人們相信：那個(gè)豐富多彩的世界完全能夠用自然的力量去講明，用不著上帝的指導(dǎo)和安排。由此，生物學(xué)成為了西方文明的一門科學(xué)。在達(dá)爾文之前，布豐等人也宣傳過(guò)進(jìn)化論思想，但由于神學(xué)勢(shì)力的強(qiáng)大以及他們的理論缺乏翔實(shí)的證據(jù)，未能引起足夠的重視。達(dá)爾文的理論一顯現(xiàn)，也受到了宗教勢(shì)力的猛烈反對(duì)。但由于達(dá)爾文的理論是建立在大量地質(zhì)資料和實(shí)地考察的基礎(chǔ)之上的，因而具有專門強(qiáng)的講服力，第一受到了年輕人的烈火支持，后來(lái)又通過(guò)許多人廣泛而堅(jiān)決的宣傳，進(jìn)化論才得以慢慢深入人心。恩格斯曾高度評(píng)判達(dá)爾文的成就，把他的進(jìn)化論和能量守恒定律、細(xì)胞學(xué)講共同列為１９世紀(jì)的三大發(fā)覺。

需要指出的是，達(dá)爾文的進(jìn)化論是在持續(xù)豐富和進(jìn)展的，在二十世紀(jì)中也經(jīng)歷了專門大的理論洗禮。與此同時(shí)，災(zāi)變理論通過(guò)幾次脫胎換骨的改造以后，直到今天也還連續(xù)為人們所關(guān)注，二十世紀(jì)末也顯現(xiàn)了許多新證據(jù)，例如關(guān)于恐龍滅絕的緣故探討：近年來(lái)在墨西哥灣發(fā)覺了龐大的隕星坑，在恐龍滅絕時(shí)期的沉積層里發(fā)覺了專門大量的銥元素和鉻的同位素，這些都使目前絕大多數(shù)的科學(xué)家認(rèn)為，發(fā)生在距今６５００萬(wàn)年前的地球上恐龍和其它物種的突然大量滅絕事件，直截了當(dāng)緣故是一顆小行星或者隕星撞擊了地球，發(fā)生了難以想象的災(zāi)難性變化。

第二件事是微生物學(xué)的建立。最聞名的人物是法國(guó)人巴斯德（１８２２＿１８９５）。巴斯德是在研究酒精發(fā)酵咨詢題的過(guò)程中開始進(jìn)入微生物領(lǐng)域的，在后來(lái)的關(guān)于蠶桑病、碳疽病、手術(shù)消毒咨詢題以及最后對(duì)狂犬病的研究工作中，微生物研究進(jìn)入了寬敞的領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)、免疫學(xué)都得以迅速進(jìn)展，這使得整個(gè)人類在真正現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的環(huán)境中得到了自我愛護(hù)。

以達(dá)爾文和巴斯德為代表的生物學(xué)的龐大進(jìn)展，使得１９世紀(jì)顯現(xiàn)出前所未有的輝煌，人類關(guān)于科學(xué)的依靠和熱情比過(guò)去任何一個(gè)世紀(jì)都更加自覺了。

數(shù)學(xué)自十五世紀(jì)以來(lái)一直在制造代數(shù)符號(hào)，最有系統(tǒng)的是法國(guó)人韋達(dá)的《分析術(shù)引論》，盡管其中所使用的符號(hào)與現(xiàn)在有些距離，然而卻是專門嚴(yán)格的。數(shù)學(xué)的符號(hào)化成為現(xiàn)代科學(xué)的最基礎(chǔ)形式。大致在１９世紀(jì)往常，數(shù)學(xué)要緊是為天文學(xué)、物理學(xué)或者工程學(xué)服務(wù)的，笛卡兒（法１５９６－１６５０）、萊布尼茲（德１６４６－１７１６）、牛頓等人都如此。１８世紀(jì)末１９世紀(jì)初的大數(shù)學(xué)家拉格朗日、拉普拉斯（法１７３６－１８１３）、高斯（德１７７７＿１８５５）、柯西（法１７８９－１８５７）、雅可比（德１８０４＿１８７４）等仍有這種痕跡，盡管他們各悠閑數(shù)學(xué)領(lǐng)域的光芒也是專門耀眼的。但當(dāng)高斯的《數(shù)論》（１８０１），雅可比的《橢圓函數(shù)》（１８２７），伽羅瓦（法１８１１＿１８３２）的《群論》（１８３２），黎曼（德１８２６＿１８６６）的《黎曼幾何學(xué)》（１８５４）等論著咨詢世以后，專門是非歐幾里得幾何學(xué)的產(chǎn)生以后，數(shù)學(xué)進(jìn)入了純數(shù)學(xué)的新時(shí)代，從此得以獨(dú)立進(jìn)展，一大批新的數(shù)學(xué)分支相繼顯現(xiàn)。

天文學(xué)受物理和數(shù)學(xué)的阻礙，也在１９世紀(jì)顯現(xiàn)了兩件大事。其中之一是充滿了傳奇色彩的由巴黎數(shù)學(xué)家勒威耶（１８１１＿１８７７）筆尖運(yùn)算出來(lái)并被望遠(yuǎn)鏡發(fā)覺的海王星，這次發(fā)覺是數(shù)學(xué)的輝煌，但也是數(shù)學(xué)開始在天文學(xué)上退避的時(shí)刻，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的物理學(xué)已開始認(rèn)識(shí)到各種元素都有自己特有的光譜譜線，運(yùn)用恒星的光譜分析，人類開始了解天體的構(gòu)成物質(zhì)與地球存在的物質(zhì)大多相同，運(yùn)用光譜分析，到上世紀(jì)末本世紀(jì)初，人類大大加深了關(guān)于恒星世界的認(rèn)識(shí)，并進(jìn)而形成了現(xiàn)代天文學(xué)。

１９世紀(jì)曾經(jīng)被譽(yù)為“科學(xué)的世紀(jì)”，即便是今天，我們面對(duì)著那個(gè)世紀(jì)的許多天才理論發(fā)覺和森林般的科學(xué)家群體，也會(huì)為之心動(dòng)，也會(huì)肅然起敬。正當(dāng)人類為１９世紀(jì)科學(xué)取得的成就而歡欣鼓舞甚至沾沾自喜的時(shí)候，２０世紀(jì)來(lái)到了。誰(shuí)也不曾想到，自然科學(xué)在這１００年中所取得的業(yè)績(jī)難道比過(guò)去所有的總和還要輝煌，以至于在２０世紀(jì)的科學(xué)成就面前，１９世紀(jì)科學(xué)的輝煌只算得上是一首明亮的前奏曲，而２０世紀(jì)往常的所有科學(xué)也只能用“近代科學(xué)”或者“古典科學(xué)”去給以區(qū)不。近代技術(shù)人們能夠從不同的角度去劃分歷史的各個(gè)時(shí)代，能夠粗一點(diǎn)，也能夠細(xì)一點(diǎn)。如果粗一點(diǎn)，能夠把人類技術(shù)進(jìn)展的歷史劃分為農(nóng)業(yè)技術(shù)革命時(shí)期、工業(yè)技術(shù)革命時(shí)期和信息技術(shù)革命時(shí)期三個(gè)大的段落。理所因此地，我們明白，兩個(gè)時(shí)期之間的交替，在實(shí)際發(fā)生的歷史進(jìn)程上是需要數(shù)百年才能完成的。我們現(xiàn)在將要開始討論的起點(diǎn)，正是農(nóng)業(yè)技術(shù)革命的末期和工業(yè)技術(shù)革命的初期。

另外，也常有人按照生產(chǎn)力高潮來(lái)劃分技術(shù)進(jìn)展的歷史，如此就能夠把中國(guó)的唐宋時(shí)期看作第一次生產(chǎn)力的高潮。

從技術(shù)的角度去看，文藝復(fù)興是和中國(guó)古代四大技術(shù)發(fā)明（紙，印刷術(shù)，火藥，指南針）的西傳分不開的。馬克思曾經(jīng)對(duì)此做過(guò)深刻的論斷，在那個(gè)巨人輩出的文藝復(fù)興時(shí)期，在歐洲相應(yīng)地開始顯現(xiàn)了羅盤、槍炮、印刷術(shù)和鐘表。它們的顯現(xiàn)和持續(xù)改進(jìn)推動(dòng)了航海業(yè)，摧殘了封建割據(jù)的古城堡，擴(kuò)大了人們對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和了解，使人們進(jìn)入了高節(jié)奏的生活方式，這一切都為不久顯現(xiàn)的第二次生產(chǎn)力高潮作好了預(yù)備。

當(dāng)科學(xué)理論顯現(xiàn)了以牛頓為代表的近代自然科學(xué)思想方法時(shí)，緊接而來(lái)的確實(shí)是人類偉大的技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命。英國(guó)織布工哈格里沃斯在１８世紀(jì)初發(fā)明了珍妮紡紗機(jī)，它盡管要靠手搖，卻能紡出大量的紗，因此顯現(xiàn)了不在田間干活的專門織布者。到了下半世紀(jì)，動(dòng)力織布機(jī)替代了手工織布機(jī)，而且開設(shè)了工廠，織布工如果不到如此的工廠里去干活，就不能參與競(jìng)爭(zhēng)。手工勞動(dòng)被機(jī)器勞動(dòng)所替代，近代工廠制度由此而來(lái)。因此應(yīng)該講，最早引起工業(yè)革命的是這些工作機(jī)。從手工勞動(dòng)向機(jī)器勞動(dòng)的一個(gè)重要條件是動(dòng)力裝置。英國(guó)的鐵匠紐可門（１６６３－１７２９）１７１２年制造成功了比較具有現(xiàn)代意義的最早的動(dòng)力抽水機(jī)器。這種機(jī)器盡管用手工制作，然而制作簡(jiǎn)單，操作方便，利潤(rùn)豐厚，因此專門快就在英國(guó)的許多礦井里得到使用和推廣，而且還用于都市供水系統(tǒng)和農(nóng)田灌溉系統(tǒng)。幾經(jīng)改進(jìn)的紐可門機(jī)關(guān)于開發(fā)英國(guó)的曠野資源，奠定英國(guó)工業(yè)進(jìn)展的基礎(chǔ)，起到了不可磨滅的作用。然而它的效率專門低，大約只有１％，因此在興盛５０年左右以后，必定被新的高效益的機(jī)器替代。

１７６５年，在英國(guó)格拉斯哥大學(xué)做實(shí)驗(yàn)儀器制造工的瓦特（１７３６－１８１９）面對(duì)使用了半個(gè)多世紀(jì)的耗煤量大而工作效率低的紐可門發(fā)動(dòng)機(jī)，想到了分離凝汽器，１７６９年，瓦特發(fā)動(dòng)機(jī)咨詢世了，其耗煤量只有從前的１／３而效率得到了提升。以后隨著蒸汽機(jī)的持續(xù)改進(jìn)，應(yīng)用范疇也日益擴(kuò)大。瓦特發(fā)明的高效能蒸氣機(jī)有其專門的意義，它不是為紡織機(jī)而設(shè)計(jì)的，也不是為抽水機(jī)而設(shè)計(jì)的，它是一種普遍意義上的動(dòng)力裝置，這種分離使瓦特機(jī)具有了極大的應(yīng)用領(lǐng)域，正如馬克思指出：“瓦特的偉大天才表現(xiàn)在......他沒有把自己的蒸汽機(jī)講成是一種用于專門目的的發(fā)明，而把它講成是大工業(yè)普遍應(yīng)用的發(fā)動(dòng)機(jī)?！辈痪?，新的蒸汽機(jī)就作為工廠用的動(dòng)力而普及，而近代工業(yè)革命的雛形也就由此而奠定，以機(jī)器為主體的工廠制度代替了以手工技術(shù)為基礎(chǔ)的手工工場(chǎng)，第二次生產(chǎn)力的高潮由此掀起，前后經(jīng)歷了大約８０年。

到１９世紀(jì)初期，以蒸氣機(jī)產(chǎn)業(yè)化的完成為代表，英國(guó)第一完成了工業(yè)革命，它成為了世界技術(shù)進(jìn)展的中心。緊接著，美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、俄國(guó)都先后在１９世紀(jì)初開始啟動(dòng)了工業(yè)革命的航船，到世紀(jì)末也都差不多完成了產(chǎn)業(yè)革命。日本晚一些，是在上世紀(jì)下半葉進(jìn)入而在２０世紀(jì)初實(shí)現(xiàn)的。

隨著蒸汽機(jī)的持續(xù)改進(jìn)，它的應(yīng)用范疇也迅速在擴(kuò)大，逐步從礦井抽水?dāng)U大到了交通運(yùn)輸、冶金、機(jī)械和化工等領(lǐng)域，社會(huì)的生產(chǎn)力往常所未有的速度和規(guī)模進(jìn)展起來(lái)，形成了整個(gè)時(shí)代的產(chǎn)業(yè)革命高潮。第一艘有用輪船的發(fā)明者富爾頓（美１７６５－１８１５）１７８６年結(jié)識(shí)了瓦特，趕忙以極大的熱情投入到以蒸汽機(jī)來(lái)推動(dòng)船舶行駛的妄圖的實(shí)現(xiàn)中，１８０７年，他制造的“克勒蒙特”號(hào)成為紐約哈德遜河上的定期航班，它全長(zhǎng)１５０英尺、寬３０英尺、排水量為１００噸，它的發(fā)動(dòng)機(jī)是由瓦特親自建筑的。幾乎在同一個(gè)時(shí)期，火車也從觀賞性的游樂設(shè)施走向生產(chǎn)領(lǐng)域，如此，以汽船、火車的發(fā)明和實(shí)際應(yīng)用就推動(dòng)世界進(jìn)入了運(yùn)輸業(yè)的革命。１８３８年，英國(guó)商船“天狼星號(hào)”和“大西方”號(hào)完全依靠蒸汽機(jī)為動(dòng)力，仰頭橫渡了大西洋，標(biāo)志著蒸氣動(dòng)力進(jìn)入了海上航運(yùn)時(shí)期，英國(guó)的海運(yùn)業(yè)進(jìn)入了新的時(shí)代。在水上交通迅速進(jìn)展的同時(shí)，陸上交通也專門快進(jìn)展了起來(lái)，１８３０年，第一列完全使用蒸氣動(dòng)力的火車行駛于英國(guó)利物浦至曼徹斯特之間，時(shí)速２９公里，全長(zhǎng)４５公里，轟隆隆的火車聲宣告了第一次工業(yè)革命的新勝利。到十九世紀(jì)末，世界鐵路里程有６５萬(wàn)公里，工業(yè)國(guó)家差不多形成了鐵路網(wǎng)。

鋼鐵工業(yè)的全新進(jìn)展實(shí)際上是同紡織工業(yè)和蒸汽機(jī)發(fā)明同時(shí)的情況。最早的蒸汽機(jī)每分鐘只有２０個(gè)沖程，關(guān)于材料的要求不是太高。到上世紀(jì)中葉就達(dá)到每分鐘２５０個(gè)沖程，這需要相當(dāng)強(qiáng)度和韌性的鋼為材料。同樣，鐵路的鋪設(shè)、輪船的制造、武器的生產(chǎn)和機(jī)床的涌現(xiàn)，都迫切需要大量和多種多樣的鋼鐵。社會(huì)和生產(chǎn)的需要推動(dòng)了新的煉鋼方法的產(chǎn)生。１８６４年，西門子（德１８２３－１８８３）和馬丁（法１８２４－１９１５）發(fā)明了平爐煉鋼法，使得鋼鐵生產(chǎn)能夠大規(guī)模地進(jìn)行。

１９世紀(jì)中葉，人類經(jīng)歷著第三次生產(chǎn)力高潮，德國(guó)成為１９世紀(jì)下半葉世界科技的中心。與工業(yè)革命將要終止的英國(guó)相比，德國(guó)在１９世紀(jì)的上半葉還處在分割為３９個(gè)小國(guó)的落后狀態(tài)，德國(guó)國(guó)家的統(tǒng)一進(jìn)程是和它鋼鐵工業(yè)的迅猛進(jìn)展和化工工業(yè)的迅猛進(jìn)展互為因果的。１８３５年時(shí)，英國(guó)煤產(chǎn)量達(dá)到３０００萬(wàn)噸，依舊歐洲第一產(chǎn)煤國(guó)。１８４３年，德國(guó)科學(xué)家霍夫曼（１８１８－１８９２）在分析煤的副產(chǎn)品輕油的時(shí)候，認(rèn)識(shí)到其中含有苯胺。由于當(dāng)時(shí)差不多明白天然染料中含有苯胺，專門自然地聯(lián)想到能不能從煤里提煉出苯胺來(lái)。１８５６年，霍夫曼的學(xué)生、年僅１８歲的珀金（英１８３８－１９０７）用化學(xué)的方法合成了染料，由此奠定了合成染料工業(yè)的基礎(chǔ)。最初的合成染料叫苯胺紫，它的原料是煤焦油。第二年，在倫敦郊外建立了世界上第一個(gè)合成染料工廠，成為了那個(gè)工業(yè)的先驅(qū)。１８６５年，霍夫曼回到了德國(guó)，德國(guó)政府用大量金鈔票建立起了化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。這以后，德國(guó)的火藥化學(xué)工業(yè)，農(nóng)業(yè)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)工業(yè)開始以驚人的速度進(jìn)展，其中尤為突出的是煤化學(xué)工業(yè)，德國(guó)成為了從焦油中提取合成染料的最發(fā)達(dá)的國(guó)家。政府的支持使德國(guó)的化學(xué)工業(yè)以合成染料為中心迅速進(jìn)入了壟斷時(shí)期。到上世紀(jì)末，德國(guó)的染料已占世界市場(chǎng)的８０％，并由此帶動(dòng)了紡織業(yè)、制藥業(yè)、油漆業(yè)、合成橡膠業(yè)的進(jìn)展。在此往常，１８３７年，另一位德國(guó)化學(xué)家李比希（１８０３－１８７３）分析了土壤的化學(xué)組成，提出了合成肥辦理論，這是德國(guó)化工技術(shù)上的又一個(gè)重大成果，化學(xué)肥料的生產(chǎn)完全改變了數(shù)千年來(lái)的農(nóng)業(yè)耕作適應(yīng)，工業(yè)化生產(chǎn)大大提升了土地的單位面積產(chǎn)量?；ぜ夹g(shù)革命把一個(gè)先進(jìn)的德國(guó)帶入了２０世紀(jì)。

第二次工業(yè)革命的代表是電力技術(shù)革命和內(nèi)燃機(jī)運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)際。美國(guó)成為了第四次生產(chǎn)力高潮的中心地帶。１９世紀(jì)初，人類認(rèn)識(shí)了電磁現(xiàn)象，到世紀(jì)末，成熟的電磁理論產(chǎn)生了。這時(shí)的人們差不多普遍明白得科學(xué)和技術(shù)之間的緊密的聯(lián)系了。１８３４年第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)顯現(xiàn)，此后數(shù)十年，技術(shù)工作者們?cè)陔妱?dòng)機(jī)技術(shù)的改進(jìn)上花費(fèi)了大量的心血，直流電最輝煌的時(shí)期是上世紀(jì)末，而交流電的投入應(yīng)用，是２０世紀(jì)的情況。在技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，美國(guó)天才的勤奮者愛迪生（１８４７－１９３１）是那個(gè)時(shí)代的代表人物，他一生的發(fā)明有１３００多項(xiàng)，他把電的應(yīng)用領(lǐng)域推廣到了一般人的生活之中。電燈的發(fā)明以及相應(yīng)的配套的供電系統(tǒng)，是愛迪生最中意的發(fā)明；他發(fā)明的電影技術(shù)至今已有了１００年歷史。莫爾斯（１７９１－１８７２）１８４４年在美國(guó)實(shí)現(xiàn)了第一條電報(bào)通訊線路，從此，人類社會(huì)進(jìn)入了電報(bào)通訊時(shí)代；同時(shí)，另一個(gè)美國(guó)人貝爾（１８４７－１９２２）于１８７６年發(fā)明了電話；最后，上世紀(jì)末，馬可尼（意）和波波夫（俄）獨(dú)立地發(fā)明了無(wú)線電，隨后，在美國(guó)建立了第一個(gè)無(wú)線電廣播電臺(tái)，１９２６年美國(guó)建立了全國(guó)的廣播網(wǎng)。美國(guó)在第二次工業(yè)革命的另一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)燃機(jī)運(yùn)用上也有突飛猛進(jìn)的表現(xiàn)，１８９２年，福特研制了美國(guó)第一部汽車，到１９２７年，福特公司就成為了全球第一大企業(yè)。本世紀(jì)初，另一運(yùn)輸工具－飛機(jī)在美國(guó)試飛成功。１９０４年，萊特兄弟的飛機(jī)試飛４０公里，到５０年代，美國(guó)的波音航空公司成為了世界上最大的航空公司。與此相適應(yīng)，美國(guó)的石油工業(yè)和石油化工工業(yè)也在上世紀(jì)下半葉和本世紀(jì)初成為了世界最強(qiáng)大的工業(yè)。如此，到了本世紀(jì)前５０年，科學(xué)技術(shù)就決不僅僅只是在生產(chǎn)領(lǐng)域里的革命了，它深深地進(jìn)入了人類的生活，人類不但在進(jìn)展生產(chǎn)中需要大量依靠于先進(jìn)的高效能的技術(shù)，在生活的衣食住行中也越來(lái)越多的依靠于各式各樣方便實(shí)惠和簡(jiǎn)單的技術(shù)產(chǎn)品，這使得人類的生活質(zhì)量大大地前進(jìn)了一步。

與第二次工業(yè)革命相適應(yīng)的社會(huì)科學(xué)也在１９世紀(jì)有了龐大的進(jìn)展，其中最為重要的，是產(chǎn)生了無(wú)產(chǎn)階級(jí)的科學(xué)理論馬克思主義，馬克思和恩格斯作為無(wú)產(chǎn)階級(jí)第一代革命導(dǎo)師經(jīng)歷了第二次工業(yè)革命的許多歲月。他們用自己革命的科學(xué)的目光凝視了這場(chǎng)大革命，并為無(wú)產(chǎn)階級(jí)留下了寶貴的理論財(cái)寶，其中專門聞名的兩段是：一，在《共產(chǎn)黨宣言》中，他們表述了自己關(guān)于科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)力功能的看法：“資產(chǎn)階級(jí)在它的不到一百年的階級(jí)統(tǒng)治中制造的生產(chǎn)力，比過(guò)去一切時(shí)代制造的全部生產(chǎn)力還要多，還要大。自然力的戰(zhàn)勝，機(jī)器的采納，化學(xué)在工業(yè)和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，輪船的行駛，鐵路的通行，電報(bào)的使用，整個(gè)整個(gè)大陸的開墾，河川的通航，看起來(lái)用法術(shù)從地下呼吁出來(lái)的大量人口－過(guò)去哪一個(gè)世紀(jì)能夠料想到有如此的生產(chǎn)力埋伏在社會(huì)勞動(dòng)里呢？”能夠講，革命導(dǎo)師在那個(gè)地點(diǎn)幾乎排列了當(dāng)時(shí)全部顯現(xiàn)的先進(jìn)技術(shù)和技術(shù)領(lǐng)域。第二段是恩格斯在馬克思墓前的演講：“在馬克思看來(lái)，科學(xué)是一種在歷史上起推動(dòng)作用的革命的力量，任何一門理論科學(xué)中的每一個(gè)新發(fā)覺，即使它的實(shí)際應(yīng)用甚至還無(wú)法預(yù)見，都使馬克思感到衷心歡樂，然而當(dāng)有了趕忙會(huì)對(duì)工業(yè)，對(duì)一樣歷史進(jìn)展產(chǎn)生革命阻礙的進(jìn)展的時(shí)候，他的歡樂就完全不同了。”恩格斯對(duì)馬克思的評(píng)