技術史‧第Ⅳ卷：工業革命（簡體書）
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商品簡介
《技術史》共八卷，本卷為第四卷，主要關注工業革命時期（約1750年至約1850年）的技術。這一時期極其特殊、獨一無二而又非常重要，它見證了對於整個人類文明模式具有深遠影響的一系列技術的發展過程：首先從英國開始，隨後波及歐洲大陸和北美洲大陸，最後又影響到世界的其他很多地區。正是在這一時期，技術進步的基礎開始從工藝訣竅轉變為科學，科學與技術的轉化使人類與自然資源之間的相互關係開始徹底地發生變化，人類社會進入科學時代。
作者簡介
主 編
【英】查爾斯·辛格（Charles Singer）
英國科學史、技術史和醫學史學家。曾任倫敦大學醫學史教授，英國科學史學會主席，國際科學史研究院院長。
【英】E.J. 霍姆亞德（E. J. Holmyard）
英國金丹術權威、化學史專家。曾任克裡夫頓學院科學史系主任，國際科學評論雜志《科學進展》主編，金丹術與化學史學會主席。
【英】A.R. 霍爾（A. R. Hall）
英國軍事技術和牛頓著作研究權威。曾任劍橋的惠普爾博物館館長，倫敦大學科學技術史教授，英國科學史學會主席。1981年度科學史學會薩頓獎章獲得者。
【英】特雷弗·I. 威廉斯（Trevor I. Williams）
曾任國際科學評論雜志《科學進展》主編，倫敦科學博物館咨詢委員會成員。1976 年因化學方面的貢獻獲得美國化學會德克斯特獎。
譯者簡介：
辛元歐（1937—2007），著名船史專家，曾任上海交通大學科學史教授、《船史研究》主編、中國船史研究會會長、中國和上海造船工程學會理事、中國和上海科技史學會理事等。1983年開創船史研究新領域。主持編纂《中國近代艦艇工業史料集》；著有《中國近代船舶工業史》《上海造船百年回眸》《20世紀的中國科學技術》《上海沙船》等；譯有李約瑟《中國的科學與文明》之“航海卷”等。發表造船史、航海史、科技史等論文150余篇
劉兵，清華大學人文學院科學史系教授、博士生導師，中國科協-清華大學科學技術傳播與普及研究中心主任，上海交通大學等國內10余所高校的兼職教授或名譽教授。科學史理論家，科學傳播研究學者，著名“科學文化人”。主要研究領域為科學史與科學哲學，兼及科學文化與傳播等方向。出版有《克麗奧眼中的科學》等12種專著，《劉兵自選集》等8種個人文集，《超導史話》等6種科普著作，《正直者的困境》等7種譯著，主編有“科學大師傳記叢書”等多種叢書，發表學術論文300余篇。
目次
目錄：
第 1 編 基本生產
第 1 章 農業 003
第 1 篇 農機具 003
第 2 篇 耕作技術 017
第 2 章 魚的保藏 052
第 3 章 金屬和煤的開采（1750 —1875） 077
第 4 章 金屬的提煉和生產 115
第 1 篇 鐵與鋼 115
第 2 篇 有色金屬 136
第 2 編 能的形式
第 5 章 1850 年以前的動力 171
第 6 章 1830 年以前的蒸汽機 192
第 7 章 約 1500 年至 1850 年的水車 227
第 8 章 化學工業 244
第 1 篇 化學理論與實踐的發展 244
第 2 篇 與工業革命的相互影響 263
第 3 編 製造業
第 9 章 照明和供暖用氣體 299
第 10 章 紡織工業 322
第 1 篇 棉紡、麻紡和毛紡機械（1760 —1850） 322
第 2 篇 絲的生產與製造（1750 —1900） 358
第 11 章 陶瓷器：15 世紀至斯塔福德郡陶器業的興起 379
第 12 章 玻璃 415
第 13 章 精密機械 439
第 14 章 機床 482
第 4 編 靜力工程
第 15 章 建築和土木工程結構 513
第 16 章 衛生工程 567
第 1 篇 供水 567
第 2 篇 衛生設施 584
第 5 編 交 通
第 17 章 約 1900 年之前的道路 605
第 18 章 運河 639
第 1 篇 英國以外的內河航道 639
第 2 篇 不列顛群島的內河航道 657
第 19 章 船舶製造 668
第 20 章 制圖術 694
第 21 章 疏浚 732
第 22 章 電報 749
第 6 編 技術的科學基礎
第 23 章 從工藝訣竅向作為技術基礎的科學轉變的開端 771
第Ⅳ卷期刊名稱縮寫 795
第Ⅳ卷人名索引 799
第Ⅳ卷譯後記 839
書摘/試閱
第 1 章 農 業
第 1 篇 農機具
奧爾加·博蒙特（OLGA BEAUMONT） J. W. Y. 希格斯（J. W. Y. HIGGS）
1.1 引言
從 1750 年到 1850 年的 100 年，見證了英國農業非同尋常的發展與活力。在偉大的技術改進者的影響下，人們對耕作產生了新興趣，圈地使人們得到了實踐新思想的機會，交通方式得到改良 ；人口的不斷增加導致對食物需求的持續增長，再加上拿破侖戰爭的刺激等，這一切促使了耕作技術方面的大發展（第 1 章，第 2 篇）。許多更為高效的設備被發明出來並投入了應用，許多年前就已提出的思想第一次有了實用價值。毋庸置疑，在英國，進步的主要推動因素在於圈地運動 ；在狹窄的土地上毫無用處的機械或者設備，可以有效地應用在新的商業化農莊裡。在歐洲的其他地區，由於圈地運動比英國滯後得多，對新型設備的應用也較為緩慢，而僅僅局限於較大的莊園。
雖然農民對農具的更新換代已經不可避免，但實際的更新時間在某種程度上還要受當時工業化進程的制約。在 18 世紀 50 年代，農民使用的大多數農具由當地農村中的鐵匠或木匠打造，簡陋的農具則由農民自制。到 19 世紀 50 年代，農莊的農具中則有不少是由工業化的英國工廠提供的，而且數量在不斷增長。農村中的工匠主要用木材與熟鐵打制農具，而工廠卻能夠采用新材料和新技術。例如，由於工廠鑄鐵的加工成本低廉，同時又經久耐用，因此很快替代了熟鐵乃至木材。19 世紀許多主要的農業機械製造廠家，是由 18 世紀較有魄力與進取心的工藝行會組織發展而來的，盡管其製造的產品有諸多優點，但是農民依舊喜歡用工匠打造的一些農具。直到進入 20 世紀，這一情況才發生變化，而且，雖然農民的許多農業設備是從大公司買來的，但還是有一些農具繼續在農村製造（第Ⅲ卷，第5 章）。
從一種機械的發明到它被廣泛采用，時間上的滯後有可能長達一個世紀。小的佃農，即使他的土地成片，也常常由於缺少資金而難以換用更為先進的生產方式，而不得不繼續使用老式的農具。然而，當時大的農莊主與資金充裕的農民，在利用當時重大的技術革新方面卻從未猶豫過。事實上，在本書所寫的這段時間內，技術的變革絕不亞於一場革命。在 18 世紀 50 年代至 19 世紀 50 年代期間，一位農民生活在一個較為先進的農莊，他的一生中可能見證一場徹底的農業變革 ：工廠生產的犁會取代當地生產的犁 ；種子會改用條播機進行條播，並用畜力鋤地 ；複雜的機器將取代鐮刀用來收割和脫粒。
1.2 耕作機具
犁的設計與製造在 18 世紀和 19 世紀取得了重大發展。羅瑟拉姆犁（Rotherham plough，圖版 2A）是根據從荷蘭傳入的原理製造的，它比老式的犁小而輕巧，需要的役畜也更少。這是一種懸掛犁，帶有曲線形的犁壁，翻動土地更為充分，但其主要革新在於主體結構部分的重新設計，包括用一個三角形犁代替了 17 世紀的四邊形犁以及其他更早的樣式。這一改變是 18 世紀犁在設計方面的第一個重大發展。羅瑟拉姆犁在英格蘭的北部及東部各郡得到了廣泛應用。它激勵了阿巴思諾特（John Arbuthnot）與斯莫爾（James Small）等人去研究犁的設計原理，並在其著作中討論了各種犁在使用時的相應優點。他們製作了設計圖、表格，並給出了詳細的說明，據此人們就可以製造出這種犁來了。斯莫爾在 1767 年左右把羅瑟拉姆犁引到蘇格蘭，而他 的 著 作《 論 犁 與 輪 車 》（A Treatise on Ploughs and Wheeled Carriages，1784 年）在犁的設計史上占有重要地位。由於創建於 1754 年的皇家藝術協會（Royal Society of Arts）提供的獎金，設計者之間的競爭更加劇了。
在 18 世紀末至 19 世紀初的這段時期，人們開始把木犁更換成鐵犁。羅瑟拉姆犁的犁壁是木制的，部分覆以鐵板。它還有一個鐵制的犁刀與犁鏵。1763 年，斯莫爾設計出了蘇格蘭懸掛犁，這是羅瑟拉姆犁的一種改進形式，帶有一個熟鐵的梁架和把手。1785 年，在諾威奇的一家鑄造廠工作的蘭塞姆（Robert Ransome）——一家同名公司的創始人——取得了淬硬鑄鐵犁鏵的專利。4 年後，他在伊普斯威奇開辦了一家工廠，注冊了冷鑄鐵犁鏵的專利。犁鏵的背面冷卻得比上表面快，這樣就使一面比另一面硬度更大。這種犁鏵具有自銳性。早先的犁鏵要在田間整銼，或拿回去鍛制，以使之鋒利。當冷鑄鐵犁鏵得到應用之後，就可以保證其邊緣持久鋒利。自銳性犁鏵的製造原理，直到今天依然不變。
1808 年，蘭塞姆取得了第三項重要專利。這是一種鐵制犁架的專利，使用可以裝配的標準化的可更換部件。這種犁所采用的結構是部件可以簡易地拆散，而那些容易磨損與損壞的部件可以用新的部件來替換。從那時起，有關馬拉犁的構造原理就再未有過根本性的改變。
不能奢望蘭塞姆及其他杰出制犁人的設計理念能夠立即在全英國得到采納。在 19 世紀中葉，任何一種可用的農具，從蘇格蘭西部的開司克羅姆（caschrom）1 到羅瑟拉姆犁以及其他改進型的通用犁，都在各地得到應用。到 1840 年，蘭塞姆製作了多達 86 種不同形式的犁，以適應各地市場的需要。在製造廠已經生產出全金屬犁以後很久，一些鄉村中的工匠還在繼續製作當地傳統設計形式的農具。在北方各郡得到廣泛使用的羅瑟拉姆犁的改進型犁的確重要，但在肯特郡和薩塞克斯郡，一種轉壁雙向犁（圖版 2B）也被廣泛采用。前者是一種老式的單向犁，在經歷了 300 年後，其基本設計才有了一些小的改變。用這種犁犁到犁溝的終點時，犁壁要拆下來，再裝到另一邊，這樣犁才能沿著同一條犁溝返回。
除了犁之外，對其他耕作機具的革新也同樣重要。這些革新不但包括對老式農具在設計上的改進，而且包括一些全新設備的引入。碾壓機原先是用木材或石頭製造的，而光滑的鑄鐵碾壓機已在 19 世紀早期出現。當碾壓機被制成兩個部分可獨立轉動的結構之後，這種碾壓機在畦頭轉向時，一般就不會把作物從泥土中拉出來。後來，碾壓機在製造時又安上了一些鑄鐵輪，它們緊靠著安裝在一根軸上，使得每一節都可以獨立轉動。碾壓機的雙重功能是壓實泥土和碾碎大的土塊，其最重型的變種被稱作碎土機。1841 年問世的著名的克羅斯基爾（Crosskill）碎土機（圖 1），是由許多帶有鋸齒的圓盤安裝在一根中心軸上組成的。
耙有許多不同的尺寸和重量，還有方形、三角形、菱形等不同形 狀。早在 16 世紀的某些地方，人們已用鐵耙齒取代了木制長釘。進 入 1800 年之後不久，耙架也開始用鐵製造。最後，人們又發明了鋸 齒形耙（圖 2）。這種設計消除了早期的耙會從一邊擺動到另一邊的困擾，從而提高了工作效率。耙齒間的距離減小了，而且每個叉頭也不太容易黏附堵塞。鋸齒形耙是由 2 個以上的部件連在一根棍上組成的，這一形式在 1839 年由阿姆斯特朗（Armstrong）注冊了專利，並成為現代齒耙的原型。
到 18 世紀末，隨著人口的增加，以及在拿破侖戰爭時期需要更多本土種植的糧食供應，使得開墾新土地變得勢在必行，並導致了許多適宜於深耕的重型農具的發明。過去，要經過多次犁地才能滿足耕作的要求，而中耕機在這時候就派上了用場。它造得比耙更重，通常裝在輪子上。這種農機具擁有堅實的曲線型耙齒，能夠將土壤翻到相當的深度。在 1850 年之後，人們又引入了裝在彈簧上的耙齒，它能傳遞振動。
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