❶ 簡述自動化的發展歷程。
自動化技術的發展歷史,大致可以劃分為自動化技術形成、局部自動化和綜合自動化三個時期。
社會的需要是自動化技術發展的動力。自動化技術是緊密圍繞著生產、軍事設備的控制以及航空航天工業的需要而形成和發展起來的。1788年,J.瓦特為了解決工業生產中提出的蒸汽機的速度控制問題,把離心式調速器與蒸汽機的閥門連接起來,構成蒸汽機轉速調節系統,使蒸汽機變為既安全又實用的動力裝置。瓦特的這項發明開創了自動調節裝置的研究和應用。在解決隨之出現的自動調節裝置的穩定性的過程中,數學家提出了判定系統穩定性的判據,積累了設計和使用自動調節器的經驗。
20世紀40年代是自動化技術和理論形成的關鍵時期,一批科學家為了解決軍事上提出的火炮控制、魚雷導航、飛機導航等技術問題,逐步形成了以分析和設計單變數控制系統為主要內容的經典控制理論與方法。機械、電氣和電子技術的發展為生產自動化提供了技術手段。1946年,美國福特公司的機械工程師D.S.哈德首先提出用自動化一詞來描述生產過程的自動操作。1947年建立第一個生產自動化研究部門。1952年J.迪博爾德第一本以自動化命名的《自動化》一書出版,他認為「自動化是分析、組織和控制生產過程的手段「。實際上,自動化是將自動控制用於生產過程的結果。50年代以後,自動控製作為提高生產率的一種重要手段開始推廣應用。它在機械製造中的應用形成了機械製造自動化;在石油、化工、冶金等連續生產過程中應用,對大規模的生產設備進行控制和管理,形成了過程自動化。電子計算機的推廣和應用,使自動控制與信息處理相結合,出現了業務管理自動化。
50年代末到60年代初,大量的工程實踐,尤其是航天技術的發展,涉及大量的多輸入多輸出系統的最優控制問題,用經典的控制理論已難於解決,於是產生了以極大值原理、動態規劃和狀態空間法等為核心的現代控制理論。現代控制理論提供了滿足發射第一顆人造衛星的控制手段,保證了其後的若干空間計劃(如導彈的制導、航天器的控制)的實施。控制工作者從過去那種只依據傳遞函數來考慮控制系統的輸入輸出關系,過渡到用狀態空間法來考慮系統內部結構,是控制工作者對控制系統規律認識的一個飛躍。
60年代中期以後,現代控制理論在自動化中的應用,特別是在航空航天領域的應用。產生一些新的控制方法和結構,如自適應和隨機控制、系統辨識、微分對策、分布參數系統等。與此同時,模式識別和人工智慧也發展起來,出現了智能機器人和專家系統。現代控制理論和電子計算機在工業生產中的應用,使生產過程式控制制和管理向綜合最優化發展。
70年代中期,自動化的應用開始面向大規模、復雜的系統,如大型電力系統、交通運輸系統、鋼鐵聯合企業、國民經濟系統等,它不僅要求對現有系統進行最優控制和管理,而且還要對未來系統進行最優籌劃和設計,運用現代控制理論方法已不能取得應有的成效,於是出現了大系統理論與方法。80年代初,隨著計算機網路的迅速發展,管理自動化取得較大進步,出現了管理信息系統、辦公自動化、決策支持系統。與此同時,人類開始綜合利用感測技術、通信技術、計算機、系統控制和人工智慧等新技術和新方法來解決所面臨的工廠自動化、辦公自動化、醫療自動化、農業自動化以及各種復雜的社會經濟問題。研製出柔性製造系統、決策支持系統、智能機器人和專家系統等高級自動化系統。
自動化技術的發展歷史是一部人類以自己的聰明才智延伸和擴展器官功能的歷史,自動化是現代科學技術和現代工業的結晶,它的發展充分體現了科學技術的綜合作用。
❷ 發展史是什麼自然數的發展史又是什麼啊
發展史就是指一個事物的發展的全過程。
自然數的發展史:
自然數由數數而起。自然數最初的表示法是用一個符號代表每個物體,
古巴比倫數字
比如||||可以用來代表四個蘋果、或者四塊石頭、或者四頭牛。這種表示方法在古巴比倫(約公元前2000年 )的記數法中有所體現。
其後記數系統的創立,使得人們能以更少的符號去表示大數。巴比倫人便是使用六十進制的,比如數字75,他們便會以「1,15」表示(當然是用他們的符號)。但如果觀察一下他們所使用的1至59的數,就會發現當中也有十進制的影子。古埃及人也建立了十進制的記數系統,包括個位、十位…直至一百萬。
之後進一步的發展是把0視為一個數的想法。由考古成果,我們已知約在公元前700年,巴比倫人就已經使用類近「0」的數字作為佔位符,但當0是最後一個數位時,他們會省去不記。
印度學者婆羅摩笈多於公元628年提出零的觀念,一般認為是首個接近現代意義上的0。[6] 印度數字後來經阿拉伯人傳至歐洲。歐洲人起初仍對零作為數字感到抗拒,認為零不是一個「自然」數。認為自然數不包含零的其中一個理由是因為人們在開始學習數字的時候是由「一、二、三...」開始,而不是由「零、一、二、三...」開始, 因為這樣是很不自然的。[7]
在中國古代也有0這個概念,但並沒有0這個阿拉伯數字的字樣,而是以空位表示。中國古代使用算籌進行計算,在算盤上,以空位表示0。公元1世紀的《九章算術》說:「正負術曰:同名相除,異名相益,正無入負之,負無入正之。其異名相除,同名相益,正無入正之,負無入負之。」(這段話的大意是「減法:遇到同符號數字應相減其數值,遇到異符號數字應相加其數值,零減正數的差是負數,零減負數的差是正數。」)以上文字里的「無入」通常被數學史家認為是零的概念。雖然如此,但是當時並沒有使用符號來表示零。
❸ 自然發展的歷史與現狀
是么
❹ 簡述中國傳統自然經濟的發展歷程
春秋以後,隨著生產力的發展原有的土地制度受到破壞,新興的封建勢力在奪取政權後相繼實行變法改革,確立了土地私有制度,允許「民得買賣土地」。從這時起土地私有制度,成為中國封建社會土地制度的主要形式。土地私有制度的產生一方面存在小土地私有制。
同時也必然導致土地兼並的現象,出現「富者田連阡陌,貧者無立錐之地」的情況。形成了大土地私有制的形式。這些大土地所有者就是中國封建社會的地主階級,他們先是以隱戶奴役制的形式,自唐以後又以租佃制的形式剝削在兼並中失去土地的個體農民。
古代封建社會一直是由佔有少量土地和生產資料的自耕農和依附於地主階級的佃農兩種人物構成的。中國封建社會的土地私有制度,不管是小土地私有制形式還是大土地私有制形式,都不是純粹的私有制形式,而是在國家最高所有權支配下的土地私有制度。
在中國封建社會,國家對土地的最高所有權,不僅表現在人們的思想觀念中,如秦始皇在琅琊石刻上所作的宣告:六合之內,皇帝之土,人跡所至,無不臣者(《史記·秦始皇本紀》),和自魏、晉、唐以國家名義推行的均田制。
而且更主要地表現為歷代國家最高統治者,所擁有的對國家地籍冊上的每一畝土地的最後處分權和戶籍冊上的每一個人口的直接課稅權。這種建立在國家最高所有權支配下的土地私有制度基礎上的小農經濟,使個體農戶具有較多的自由,即使是佃農也是如此。
他們除了受地主階級的剝削外,人身並不受其支配;他們又不得不受國家權力的支配,這與西歐封建社會領主制的庄園經濟和農奴制有很大的不同。這種在國家最高所有權支配下的小農經濟是中國封建社會經濟結構的根本特徵。
也是全部封建的政治、文化等上層建築賴以建立和長期存在的深厚而堅實的基礎。中國古代一項比較完備重要的封建土地制度;保證國家的賦稅收入和徭役征發;北方農民的生產和生活相對穩定,開墾的荒地增多,有利於社會經濟的恢復和發展;保證農民的生產時間,促進農業的發展。
(4)自發展歷史擴展閱讀:
小農經濟歷史意義
農村耕地產權屬集體所有,實行家庭聯產承包責任制長期不變,這種耕地制度最大限度避免了國家在現代化轉型中小農經濟的急速破產。特別是全社會基本保障制度尚未建立和健全時,小農經濟不僅為廣大農民提供了生存保障,也讓農村的剩餘勞動力低成本進入城市成為可能。
在這種前提下,中國出現了世所罕見的「春運潮」,但卻沒有發生幾乎所有發展中國家都無法迴避的貧民窟現象。每年都有許多因各種原因從打工大軍中退出的農民,農村是他們退守的根據地,為他們提供精神慰藉和物質保障。
❺ 什麼是人類歷史發展的三個階段
什麼是人類歷史發展的三個階段?
人類可考的歷史已有約7000多年,史學家將其分為若干階段——原始社會、奴隸制社會、封建制社會、資本主義社會等.所依據的主要是其經濟制度的不同特徵.
人類早期選擇群居,大概主要是為了生存——和許多個體弱小而群居的動物一樣.隨著人口數量的不斷增多和與大自然的斗爭中不斷取得勝利,人類內部的爭斗開始多了起來,人類社會的管理問題開始日益浮現出來.以什麼方式來管理好日益龐大的人類社會,有一個漫長的探索過程,其基本模式也經歷了幾次大的變革,按其不同特徵分類,人類歷史大概可分為三個階段:
一、個人管理的社會.在社會規模較小,人口數量較少的情況下,一個個相互獨立的社會群體中,往往都是採取的這種管理方式,如早期氏族社會和由幾個氏族聯合起來、規模相對較小的部落社會.這個管理者,或是長者——同族中輩分最高的人;或是強者——最有力量、最強悍、最能帶領族人戰勝敵人和自然災害的人;或是智者——最有辦法和能力使族人生活環境不斷改善的人.這要根據這個社會群體所面臨的主要任務或主要敵人來確定.個人管理模式一般具有以下幾個特點:1、管理的范圍比較小,一個氏族或一個小部落,人口幾百或幾千人(太大了不便進行管理,這一體制的效用就會受到影響);2、群體中的人一般都有血緣關系(血緣是一條紐帶,往往可以化解人與人之間的很多紛爭);3、管理者相比較於同族中的其它人具有明顯的優勢,被公眾所信服和推舉;4、族人基本平等,大事共決,最高管理者不一定有凡事獨斷的權力.這種社會管理模式的最大挑戰,是最高管理權的轉移與交接,有時候這一過程是和平的,有時卻可能是暴力的.所以,人們對這一過程進行了很多制度設計,同時還加了一些宗教的神秘.
二、家族管理的社會.隨著人口自然增長和戰爭中俘虜增加,一些氏族(部落)的規模越來越大,舊有的社會管理模式已經不能發揮有效的作用,人類就需要創新新的社會管理模式.只是這個創新過程比較血腥罷了.當一個或多個社會群體發展到一個個人再也無法管理的時候,人類社會就進入到家族管理的時代,這個時代包括原始社會晚期和奴隸制、封建制社會.其主要主要特點是:1、規模增大,大到了一個人再也無法實行有效管理的程度(當然,規模的大小也是有區別的,可能是幾個部落的聯盟,有幾萬到十幾萬人口;也可能是一個小公國,有幾十到上百萬人口;還可能大到如俄羅斯的疆域和多到如中國的人口);2、同一社會中不再有同一血緣關系;3、社會管理者不再一個人,而是一個家族集團;4、管理者集團中核心人員往往有緊密的血緣關系;5、統治權的更替往往採取世襲制;6、往往有一個官僚系統來協助完成對整個社會的管理;7、統治者往往會用聯姻的方法,來維系其它家族集團的關系,擴大自己的政權基礎,鞏固自己的統治地位;8、這類國家(或王朝)中一般不會有真正的平等,統治家族永遠都會為自己保留一份特權;9、舊的國家或王朝被推翻,不會帶來管理模式的根本性改變,往往只是以一個新的家族來替代舊的家族.這種情況曾沿續了幾千年,在中國、在西方都很普遍.這種家族統治的國家(王朝),不管其在一個瞬間多麼強大,都會受到一個鐵的規律的制約:優秀人才逐代減少,內部矛盾不斷激化,最終導致徹底消亡.也就是黃先生所說的「王朝興亡周期律」
三、平民共管的社會.人類社會經過長期發展,家族管理的不合理性日益顯現出來.近幾百年來,這些國家(王朝)一個個被推翻,代之以一種更為合理的平民共管的模式.平民共同管理社會(或國家)是一種歷史的必然,是人性充分覺醒的結果,更是經濟高速發展的結果,而尤以經濟的推動力為大.平民管理社會可以有多種不同的、具體的形式,並不是西方奉為經典的議會制、普選制才是唯一的模式.平民共管社會的基本特徵應該是:1、不再有一個或幾個家族集團對公權力的壟斷;2、權力系統相對開放,讓每一個有才華的人都有可能進入其中;3、讓每個人都有機會對自己關心的話題發表意見;4、建立有效機制平衡個人與他人、個人與社會的關系,保證社會平衡發展.
❻ 上海的發展歷史
上海的歷史:
上海歷史悠久,系1986年國務院頒布的第二批38座歷史文化名城之一。上海西部在6000年前就已成陸。市區成陸約在10世紀前葉才全部形成。
春秋時期的上海,屬吳國,戰國時期的上海先屬越國,後屬楚國。楚考烈王以黃歇為相,封為春申君,上海是他封邑的一部分,上海的別稱「申」就源出於此。
上海的另一個別稱「滬」,源於「滬瀆」,古時,上海地區的漁民發明了一種竹編捕魚具「扈」,當時還沒有上海這個地名,這一帶被稱為「滬瀆」。
「上海」這一名稱的真正由來始於宋代,當時的上海,已開始成為我國的一個新興貿易港口,那時的上海地區有十八大浦,其中一條叫上海浦,在今外灘至十六鋪的黃浦江中,它的西岸有個上海鎮,這些便是「上海」這一名稱的由來。
元代的上海鎮已有很大的發展,並設立了市舶司。此後,上海鎮又升格為上海縣。明代的上海已成為中國最大的棉紡業中心,商業經濟日趨發達。清康熙二十四年(1685年),清政府在上海設立了海關。清乾隆、嘉慶年間,上海逐漸成為中國的貿易大港和漕糧運輸中心,被稱為「江海之通津,東南之都會」。
1843年,在鴉片戰爭後,上海被殖民主義者強迫開辟為通商口岸。1845年,英國首先在上海設立了租界。之後,美國在上海設立租界。
1849年,法國也在上海設立租界。1863年,英美租界合並為公共租界後,上海實際上被劃分為華界、公共租界、法租界三部分,自1843年以後100多年裡,上海成了外國殖民主義者在中國傾銷商品,搜刮原料、錢財的主要口岸,上海因此也有了「冒險家的樂園」之稱。
1925年1月奉軍進人上海,當時的北京政府將上海改為淞滬市。1927年7月7日,上海特別市宣告成立。1930年7月1日上海特別市改稱上海市。1945年抗日戰爭勝利後,租界收回。
1949年5月27日,上海獲得解放,經過上海歷屆政府與人民長期不懈的改造和建設,上海成為新中國的重要的工商業基地。
1949年10月1日,中華人民共和國成立。上海仍為中央直轄市。上海市劃分為20個市區和10個郊區。
上海,簡稱「滬」或「申」,是中國共產黨的誕生地,中華人民共和國直轄市,國家中心城市,超大城市,滬杭甬大灣區核心城市,國際經濟、金融、貿易、航運、科技創新中心,首批沿海開放城市。
上海地處長江入海口,是長江經濟帶的龍頭城市、G60科創走廊核心城市。隔東中國海與日本九州島相望,南瀕杭州灣,北、西與江蘇、浙江兩省相接。
上海市地處東經120°52′至122°12′,北緯30°40′至31°53′之間,面積6340平方公里,位於太平洋西岸,亞洲大陸東沿,中國南北海岸中心點,長江和黃浦江入海匯合處。北界長江,東瀕東海,南臨杭州灣,西接江蘇和浙江兩省。
上海境內缺乏金屬礦產資源,建築石料也很稀少,陸上的能源礦產同樣匱乏。70年代以來開始在近海尋找油氣資源,在多口鑽井中獲得工業原油和天然氣。
據初步估算,東海大陸架油氣資源儲量約有60億噸,是中國近海海域最大的含油氣盆地。附近的南黃海,經過調查和勘探,也發現油氣資源,估算有2.9億噸儲量。東海海水中化學資源豐富,在長江口淺海底下,還發現一些礦物異常區,有鋯石、鈦鐵砂、石榴石、金紅石等重要礦物。
上海市境內天然植被殘剩不多,絕大部分是人工栽培作物和林木。天然的木本植物群落,僅分布於大金山島和佘山等局部地區,天然草本植物群落分布在沙洲、灘地和港汊。栽培的農作物共有100多個種類,近萬個品種。蔬菜多達400多種,居全國之冠,瓜果和觀賞花卉品種也很多。
上海市地處長江入海口、太湖流域東緣。境內河道(湖泊)面積約500多平方公里,河面積率為9%~10%;上海市河道長度2萬余公里,河網密度平均每平方公里3公里~4公里。
上海市統計局統計公報顯示,2015年末上海市常住人口總數為2415.27萬人,相比2014年末減少10.41萬人。
統計顯示,2015年末上海市戶籍常住人口1433.62萬人,外來常住人口981.65萬人。相比2014年末,外來常住人口減少14.77萬人,同比降幅為1.5%。
❼ 世界范圍內,傳播學自誕生以來的發展歷史。
傳播學孕育於20世紀10至20年代,誕生於40至50年代的美國。
一、傳播學誕生的社會背景
(一)科技的發展
(二)政治和戰爭的需要社會科學家對傳播尤其是大眾傳播在戰爭和社會變革中的作用產生了強烈的關心,對宣傳的研究成了這一時期的熱點課題。
(三)其它學科發展,與傳播學有著許多銜接點的一些社會科學,如新聞學、心理學、社會學、政治學、文化人類學等都已經有了充分的發展,為傳播學提供了理論和研究方法的基礎。
二、傳播學在美國誕生的原因
(一)強大的經濟實力
(二)媒介背景
美國本身由於本土未遭破壞,傳媒技術的發明與應用一直持領先地位。1920年匹茲堡無線電視台的開業,1926年,全美廣播公司NBC的成立等等。 它擁有美聯社、合眾社等著名通訊社。 對大眾傳播媒介的利用和研究,就成為美國各界重大的課題。
(三)美國的大眾傳播與社會生活密切相關。
媒介的作用主要有:一方面,傳播大量經濟信息,特別是廣告。一方面,為各種企業服務的媒介本身也變成了一種企業。
互動中媒介給社會生活帶來的負面作用也顯現出來。出現了大量的商業推銷、政治宣傳、欺騙、色情、暴力等文化垃圾等問題。這成了美國學術界必須面對、必須研究的課題。
(四)學科背景
20世紀上半葉,歐亞大陸連續遭受了兩次世界大戰的禍害。德國納粹黨執政後,大批歐洲學者為躲避法西斯迫害而逃亡到美國。世界各地的優秀人才紛至沓來。這里培育出一大批新思想、新學科。由此奠定了傳播學的學科基礎~
❽ 簡述中國自然科學發展歷程
近代自然科學發展史
自然科學發展史是研究自然科學發展過程及其規律的科學。它依據歷史事實,通過對科學發展歷史過程的分析來總結科學發展的歷史經驗並揭示其規律。在漫長的自然科學發展史上,近代曾出現了三次嚴重的危機,並由此也帶來了三次重大的突破,從而推動自然科學向前進一步發展。
近代自然科學是以天文學領域的革命為開端的。天文學是一門最古老的科學。在西方,通過畢達哥拉斯、柏拉圖、喜帕恰斯、托勒密等人的研究,已經提出了幾種不同的理論體系,成為一門最具理論色彩,又是提出理論模型最多的一門學科。同時,天文學與人們的生產和生活密切相關,人們種田靠天、畜牧靠天、航海靠天、觀測時間也靠天,這就必然會有力推動天文學的發展。然而,天文學在當時又是一門十分敏感的學科。在天文學領域,兩種宇宙觀,新舊思想的斗爭十分激烈。特別是到了中世紀後期,天主教會還別有用心地為托勒密的地心說披上了一層神密的面紗。硬說地球處於宇宙中心,證明了上帝的智慧,上帝把人派到地上來統治萬物,就一定讓人類的住所??地球處於宇宙中心。這種荒唐說法被當作權威加以崇信之後,托勒密的學說就成為不可懷疑的結果而嚴重阻礙著天文科學的進步。然而,地心說基礎上產生的儒略歷在325年被確定為基督教的歷法後,它的微小誤差經過長時間的積累已經到了不可忽視的地步,同觀測資料大相徑庭。葡萄牙一位親王的船長曾說:「盡管我們對有名的托勒密十分敬仰,但我們發現,事事都和他說的相反。」托勒密體系的錯誤日益暴露,人們急需建立新的理論體系。當時,文藝復興正蓬勃開展,它不僅大大解放了人們的思想,同時也推動了近代自然科學的產生。波蘭天文學家哥白尼適應時代要求,他從1506年開始,在弗洛恩堡一所教堂的閣樓上對天象仔細觀察了30年,從而創立了一種天文學的新理論--日心說。1543年,哥白尼公開發表《天體運行論》,這是近代自然科學誕生的主要標志。日心說的提出恢復了地球普通行星的本來面貌,猛烈地震撼了科學界和思想界,動搖了封建神學的理論基礎,是天文學發展史上一個重要的里程碑。
這一時期,自然科學的發展成就輝煌,取得了一系列重大成果。但從宏觀上看,科學發展是落在生產技術的後面。例如,鍾表在實踐中已廣泛應用,但人們並不懂得由哪些因素決定著鍾表運動的周期;在戰爭發射了無數的子彈和炮彈,卻搞不清怎樣才能把彈道計算出來,命中率如何提高。從微觀上看,古典力學的發展比較完善。在天體力學中,開普勒發現了行星運動的三大定律(橢圓定律、面積定律、周期定律);1632年,伽利略發現了自由落體定律;1687年,牛頓發表《自然哲學的數學原理》,系統論述了牛頓力學三定律(慣性定律、作用力反作用力定律、加速度定律)和萬有引力定律。這些定律構成一個統一的體系,把天上的和地上的物體運動概括在一個理論之中。這是人類認識史上對自然規律的第一次理論性的概括和綜合。但這一時期其他學科還很落後,主要是在收集材料,積累經驗,進行分門別類的初步整理。例如,18世紀,瑞典生物學家林耐就曾致力於對植物的分類,他寫了《自然系統》一書,使雜亂無章的關於植物方面的知識形成了完整的系統。在化學領域,英國科學家波義耳把嚴密的實驗方法引入化學,他被稱為近代化學的創始人。德國科學家斯塔爾提提出燃素說來解釋化學反應,燃素說作為化學的理論成果統治了化學界近100年。
科學的發展不是憑空進行,而是必須以已有的科學成果為發展的起點。當時已有的天文學數學知識為力學的發展創造了前提,而力學發展較完善的狀況又促成了哲學史上機械自然觀的形成。因為,從人的認識規律來看,人類對客觀事物的認識總是從認識簡單事物進而深化認識復雜事物的,認識機械運動是科學認識的第一任務。在科學認識第一階段,暫時把事物看成彼此無關的固定不變的東西進行研究是可以理解的,一旦科學家們把一切高級復雜運動都簡單類比為機械運動,並且把力學中的外力照搬過來,就變成了否認事物內部矛盾的機械外因論。他們認為,自然界絕對不變,自然界只是在空間上擴張,展現其多樣性,而在時間上沒有變化,沒有發展的歷史。不變的行星一定始終不變地繞著不變的太陽運行,由於它不承認物質的發展,不能回答自然界的一切從何而來,最後只能搬用神的創造力來解釋,自然科學又回到了神學之中。
1755年,德國著名哲學家康德出版了《宇宙發展史概論》,書中提出了著名的星雲假說。康德的星雲假說能較好解釋太陽系的某些現象。他認為,太陽系以及一切恆星都是由原始星雲在引力和斥力的作用下逐漸聚集而成的。宇宙中的萬事萬物有生有死,而發展是永無止境的。恩格斯1875年為《自然辯證法》寫的一篇導言中,給予康德的星雲假說極高的評價。說它「包含著一切繼續前進的起點。」因為既然地球是隨著太陽系的形成而逐漸形成和發展起來的,那麼,地球上的萬物山川、動物和植物,自然也有它逐漸形成和發展的歷史。「如果立即沿著這個方向堅決地繼續研究下去,那麼,自然科學現在就會進步得多。」康德的星雲假說有力沖擊了形而上學的機械自然觀,是繼哥白尼天文學革命後的又一次科學革命。
18世紀60年代,英國開始了工業革命,這也是近代以來的第一次技術革命。不過,在第一次工業革命期間,許多技術發明大都來源於工匠的實踐經驗,科學和技術尚未真正結合。總之,在18世紀中葉以前,自然科學研究主要是運用觀察、實驗、分析、歸納等經驗方法達到記錄、分類,積累現象知識的目的。在18世紀中葉以後,由於啟蒙運動的發展,「自然科學便走進了理論的領域而在這里經驗的方法就不中用了,在這里只有理性思維才能有所幫助。」理性思維就是對感性材料進行抽象和概括,建立概念,並運用概念進行判斷和推理,提出科學假說,進而建立理論或理論體系。19世紀道爾頓的原子論,阿佛加德羅的分子學說,門捷列夫的元素周期律以及康德的星雲假說開始都是以假說形式出現的。不過,康德的星雲假說一開始沒有得到人們的重視,直到19世紀,由於自然科學不斷揭示出自然過程的辨證性質,才最終在哲學領域敲響了形而上學的喪鍾。
19世紀是科學時代的開始。在天文學領域,科學家們開始論及太陽系的起源和演化。在地質學領域,英國的地質學家賴爾提出地質漸變理論。在生物學領域,細胞學說、生物進化論,孟德爾的遺傳規律相繼被發現。在化學領域,原子-分子論被科學肯定;拉瓦錫推翻了燃素說,並成為發現質量守恆定律的第一人; 1869年,俄國化學家門捷列夫發表了元素周期律的圖表和《元素屬性和原子量的關系》的論文。在文中,門捷列夫預言了十一種未知元素的存在,並在以後被一一證實。十九世紀最重大的科學成就是電磁學理論的建立和發展。
在19世紀之前,人們基本上認為電與磁是兩種不同現象,但人們也發現兩者之間可能會存在某種聯系,因為水手們不止一次看到,打雷時羅盤上的磁針會發生偏轉。1820年7月,丹麥教授奧斯特通過實驗證實了電與磁的相互作用,他指出磁針的指向同電流的方向有關。這說明自然界除了沿物體中心線起作用的力以外,還存在著旋轉力,而這種旋轉力是牛頓力學所無法解釋的,這樣,一門新學科??電磁學誕生了。
奧斯特的發現震動了物理學界,科學家們紛紛做各種實驗,力求搞清電與磁的關系。法國的安培提出了電動力學理論。英國化學家、物理學家? ɡ 苡?831年總結出電磁感應定律,1845年他還發現了「磁光效應」,播下了電、磁、光統一理論的種子。但法拉弟的學說都是用直觀的形式表達的,缺少精確的數學語言。後來,英國物理學家麥克斯韋克服了這一缺點,他於1865年根據庫侖定律、安培力公式、電磁感應定律等經驗規律,運用矢量分析的數學手段,提出了真空中的電磁場方程。以後,麥克斯韋又推導出電磁場的波動方程,還從波動方程中推論出電磁波的傳播速度剛好等於光速,並預言光也是一種電磁波。這就把電、磁、光統一起來了,這是繼牛頓力學以後又一次對自然規律的理論性概括和綜合。
1888年,德國科學家赫茲證實了麥克斯韋電磁波的存在。利用赫茲的發現,義大利物理學家馬可尼、俄國的波波夫先後分別實現了無線電的傳播和接受,使有線電報逐漸發展成為無線電通訊。所有這些電器設備都需要大量的電,這遠遠不是微弱的電池所能提供的。1866年,第一台自激式發電機問世使電流強度大大提高。70年代,歐洲開始進入電力時代。80年代還建成了中心發電站,並解決了遠距離輸電問題。電力的廣泛應用是繼蒸汽機之後近代史上的第二次科技革命。電磁學的發展為這次科技革命提供了重要的理論准備。由於自然科學的新發現被迅速應用於生產,第二次工業革命在歐美國家蓬勃興起。
19世紀,自然科學在多個領域取得了輝煌的成就。物理學中一切基本問題在牛頓力學的基礎上都已基本上得到解決,科學家們給牛頓力學本來解釋不了的電磁現象虛構了一個物質承擔者--以太。把電磁現象歸結為以太的機械運動,他們認為整個物理世界都可以歸結為絕對不可分的原子和絕對禁止的以太這兩種物質始原。
正當古典物理學達到頂峰,人們陶醉於「盡善盡美」的境界時,卻出人意料發生了一系列震驚整個物理學界的重大事件。首先是邁克耳遜和莫雷為了尋找地球相對於絕對靜止的以太運動進行了著名的以太漂移實驗,但實驗結果卻同古典理論的預測相反;在對比熱和熱輻射的研究中又出現了「紫外災難」等古典理論不可克服的矛盾。古典物理學再次受到嚴重的挑戰,第三次面臨重大的危機。
十九世紀未,德國物理學家倫琴發現了一種能穿透金屬板使底片感光的X射線。不久,貝克勒爾發現了放射性現象。居里夫婦受貝克勒爾啟發,發現了釙、鐳的放射性,並在艱苦的條件下提煉出輻射強度比鈾強200萬倍的鐳元素。1897年,湯姆生發現了電子,打破了原子不可分的傳統觀念,電子和元素放射性的發現,打開了原子的大門,使人們的認識得以深入到原子的內部,這就為量子論的創立奠定了基礎。量子論是反映微觀粒子結構及其運動規律的科學。與此同時,在對電磁效應和時空關系的研究中相對論產生了。相對論將力學和電磁學理論以及時間、空間和物質的運動聯系了起來。這是繼牛頓力學、麥克斯韋電磁學以後的又一次物理學史上的大綜合。量子論和相對論是現代物理學的兩大支柱,是促成20世紀科學技術飛躍發展的理論基礎。
20世紀四五十年代,第三次科技革命興起。電子計算機的發明和應用是科技發展史上一項劃時代的成就。蒸汽時代和電氣時代的技術發明大都是延長人的四肢與感官功能,解放人的體力,而電子計算機卻是延長了人的腦的功能。它開始替代人的部分腦力勞動,在一定程度上物化並放大了人類的智力,極大地增強了人類認識和改造世界的能力,現在更是廣泛滲透和影響到人類社會的各個領域。
當今時代,科技的發展日新月異,群體化、社會化、高速化的趨勢和特徵異常明顯,我們隨時可能面臨新的危機,新的挑戰,只要我們不斷開拓、不斷創新,科學的明天一定會更加美好。