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2022年10月5日 (三) 09:38的最后版本
技术史,记录了人类各种技术革新和重大发明的历史。人类发明的各种新技术可以帮助人类更好地了解自然和宇宙,使人类生活的更为方便和舒适,技术的发展是经济发展的产物,反过来也是经济发展的动力,同时会影响社会文化的传统,是军事力量发展的工具。
一些研究指出,当今全球范围内创新的速率正在趋缓,而非加速。许布纳(Jonathan Huebner)在2005年指出,根据美国专利数和世界科技突破的状况来看,人类科技创新的速率在1873年达到顶峰,之后便开始趋缓。在他的文章当中,他曾问道:“科技(创新的)程度将会达到顶峰然后跌落到黑暗时代(的水平)?”在之后于《新科学人》的评论中,许布纳提到说尽管他相信在2024年,科技创新的频率会跌落到黑暗时代的水平,但这不表示他认为黑暗时代将会再次到来。尽管一些人质疑许布纳创新速率正在下降的观点,并认为科技创新的速率实际上是在加快的,但许布纳的观点获得一些其他资料的支持。美国专利局在2010年的资料支持许布纳的观点;一篇2012年的研究也支持许布纳的观点。
目录
技术演进的衡量
许多社会学家及人类学家都提出了有关社会文化进化论及文化演化的社会理论(social theory)。像路易斯·亨利·摩尔根、莱斯利·怀特等人提出技术演进(technological progress)是促使人类文明发展的重要因素。摩尔根认为社会演化可分为蒙昧(savagery)、野蛮(barbarism)及文明三个阶段,某些重要的技术发明,是人类社会文化发展史的阶段性标志:
莱斯利·怀特是用各文化使用的能源来决定技术演进的程度。怀特定义文化的主要功用是“使用及控制能源”。怀特推导了以下的公式:
- P = ET,
其中E是每人每年消耗的能源,T是能源利用程度的量度,P表示文明发展的程度。怀特认为“文明的演进代表每人每年消耗能源的增加,或是由能源作功的效率提升”。怀特将人类的发展分为五个阶段:
苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫根据上述理论提出了卡尔达肖夫指数,利用能源的使用量来为文明分类。
技术时代
旧石器时代
石器时代的前期是旧石器时代,当时人类使用的工具不多,而且很少在一区域定居。最主要的技术和求生存、狩猎和采集食物有关。这个时期最重要的技术是火、石器及石制武器以及衣服。石器时代后期开始有农业技术雏形的发展,称为新石器时代。当时会用许多坚硬的石头(像燧石、翡翠、玉和绿片岩)制造抛光的石器,一开始石头是来自采石场的采集,但后来是用地下挖隧道的方式开采,这也是探矿技术的第一步。抛光的斧头在树林的清除及作物的采集上相当有效,甚至在青铜及铁发现后,也继续用新发现的材料制作斧头。
新石器时代
虽然旧石器时代没有文字记载,可以由一些考古上的证据看出这个时期开始由游牧生活转变成定居及农业生活,相关的证据包括考古中发现的工具、石洞壁画及其他原始艺术,像是维伦多尔夫的维纳斯。人类遗骸也提供了一些直接证据,包括骨骸的检验及木乃伊的研究。虽然具体的证据有限,但科学家及历史学家已经可以看出许多史前时代人类的生活方式、文化以及技术对当时生活的影响。
铜器及青铜时代
石器时代的新石器革命对红铜时代和青铜时代有很大的影响。新石器革命于距今一万至七千年间在包括新月沃地、长江及黄河中下游等地的六个地区独立发生,人类的生产方式从狩猎-采集模式到农业的巨大转变,相关技术的演进包括农业的发展、动物的驯养及开始适应定居生活,因此也可以进行金属冶炼,使用的材料为铜,以及由铜和锡组成的合金青铜,即所谓的红铜时代和青铜时代。许多的工具也以铜和青铜为材料。不过因为金属比较不易取得(尤其是锡),抛光石器仍使用相当长的一段时间。
由石器时代进入铜器时代的演进并不是普世性的。三时代系统(Three-age System)无法准确的描述欧亚大陆以外族群的技术史发展.也不适用在一些孤立种群,像是孟加拉湾安达曼群岛上的桑提内尔人以及许多的亚马逊人,他们仍使用石器时代的技术,尚未进入铜器时代或没有发展农业。
铁器时代
铁器时代开始了炼铁(bloomery)的技术,因此可以制造比青铜更坚固、更轻也更便宜的工具。在许多欧洲文化中,铁器时代是开始发展文字之前的最后一个时期,不过在其他地区则不一定。由于制造钢需要高温,不可能大量的生产钢,但可以利用锻造铁,降低其碳含量的方式来制造钢。铁矿分布的范围比铜矿或锡矿更广。在欧洲建造了许多大型的丘陵要塞(hill fort),可能作为战时的避难所,或是作为定居之用。有时青铜时代遗留下来的要塞会再扩建。越来越多的土地是用铁斧进行清理,因此可以提供更多农地给日益增加的人口。
机器时代
工业革命(Industrial Revolution),又称产业革命,更准确地说是第一次工业革命,约于1760年代兴起,持续到1830年代至1840年代。大多数观点认为,工业革命发源于英格兰中部地区,当地的富藏的煤矿成为工业化的土壤,以及圈地运动大规模生产羊毛,并造成农民涌向城市等因素结合起来,造成了纺织产业转向工业化。1769年,英国人瓦特改良蒸汽机之后,由一系列技术革命引起了从手工劳动向动力机器生产转变的重大飞跃。随后自英格兰扩散到整个欧洲大陆,19世纪传播到北美地区。此前哥伦布大交换导致欧洲人口爆炸,社会生产需求大增,城市化与纺织业是工业革命的前提,蒸汽机、煤、钢和金融是促成工业革命技术加速发展的四项主要因素。英国为最早开始工业革命也是最早结束工业革命的国家。
在瓦特改良蒸汽机之前,整个生产所需动力依靠人力、畜力、水力和风力。伴随蒸汽机的发明和改进,工厂不再依河或溪流而建,很多以前依赖人力与手工完成的工作,自蒸汽机发明后被机械化生产取代。工业革命是一般政治革命不可比拟的巨大变革,与1万年前农业革命一样,革命其影响涉及人类社会生活的各个方面,使社会发生了巨大的变革,对人类的现代化进程推动起到不可替代的作用,把人们推向了一个崭新的“蒸汽时代”。
电气时代
第二次工业革命,也称第二次科技革命,是指1870年至1914年的工业革命。其中西欧(包括英国、德国、法国、低地国家和丹麦)和美国以及1870年后的日本,工业得到飞速发展。第二次工业革命紧跟着18世纪末的第一次工业革命,并且从英国向西欧和北美蔓延。第二次工业革命以电力的大规模应用为代表,电灯的发明为标志,用上了石油作为能源。
在第二次工业革命中,新技术的重要性,特别是电力,内燃发动机,新材料与物质,包括合金和化学品,以及如电报和无线电等通信技术。炼钢的关键发明,比如“贝塞麦转炉炼钢法”和“西门子平炉”,都在1871年的前十年间出现。生产钢铁变得更便宜,使得蒸汽机运输更加便宜和快捷。这次革命集中围绕着钢铁、铁路、电力和化学品的发展。
化学、电器、石油生产和钢铁行业等领域都有巨大的创新。具体的成就包括燃油蒸汽涡轮机和内燃驱动的船的出现,飞机的发展,汽车的实际商业化,消费品的大量生产,机械制冷和其他保鲜技术以及电话的发明。
铝及合成纤维(19世纪20年代以前称作“人造丝”)花了许多年来降低它们的价格和提高其质量。这是由专业科学家的贡献才得以实现,通常体现在1914年以前个人的成就以及之后的商业研究实验室。
信息时代
第三次工业革命,又称第三次科技革命、信息技术革命、数字化革命、信息革命、科技革命。二战后,自动化的计算机提升了生产力,核技术提供了超过石油的发电效率。它是人类历史上规模最大、影响最深远的科技革命,至今仍未结束。
互联网时代
第四次工业革命 (4IR) 指的是从18世纪工业革命开始后进入的第四个阶段,它被描述成各种科技的融合,而融合的过程因使得物理、数码和生物等领域科技之间界线难分,故统称为 网宇实体系统。第四次工业革命,是以石墨烯、基因工程、虚拟现实、量子信息技术、可控核聚变、清洁能源以及生物技术为技术突破口的工业革命,5G并不算第四次工业革命。各种新兴科技的突破为其特征,如机器人学、人工智能、奈米科技、量子电脑、生物科技、物联网、工业物联网(IIoT)、分散式共识、5G、增材制造/3D打印 和全自动驾驶汽车。
世界经济论坛的执行董事长克劳斯·施瓦布认为就数码化和人工智能对全球经济的影响来看,第四次工业革命和第二次机器时代息息相关,但他认为生物科技的进步在前者占有着更广泛的角色。这些科技扰乱了每一个国家几乎所有的产业,而这些改变的深度和广度则带来了整个生产、管理和治理系统的转型。
施瓦布把新兴科技的突破视为这个革命的一部分,如人工智能、机器人学、物联网、自动驾驶汽车、3D打印、量子电脑以及奈米科技。在第四波的工业革命中,我们将会看到那些具有高度扰乱潜力的新兴科技的大量运用。
年表
年份 | 事件 |
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水车的发明和使用 | |
1765年 | 詹姆士·哈格里夫斯发明了珍妮纺纱机 |
1778年 | 约翰·哈林顿发明了抽水马桶 |
1781年 | 詹姆斯·瓦特改良了蒸汽机 |
1814年 | 乔治·史蒂芬生发明了铁路 |
1829年 | 理查·特里维西克发明了蒸汽摩托车 |
1837年 | 摩斯发明了电报机 |
1876年 | 亚历山大·格拉汉姆·贝尔发明了电话 |
1885年 | 卡尔·本茨发明了汽车 |
参见
→ 学科目录: 哲学(目录)