文明交流促進(jìn)世界的進(jìn)步——以蒸汽機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展為例

張旭陽（河南大學(xué)歷史文化學(xué)院，河南 開封 475001）

一、蒸汽機(jī)的演變歷程

蒸汽機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的往復(fù)式動力機(jī)械，是第一次工業(yè)革命的前進(jìn)動力。對蒸汽應(yīng)用的研究最早就可以追溯到1世紀(jì)古希臘數(shù)學(xué)家亞歷山大的希羅發(fā)明的汽轉(zhuǎn)球，這是蒸汽機(jī)的雛形。但汽轉(zhuǎn)球只是能算是一個模型或者是逗樂的游戲。1679年法國物理學(xué)家丹尼斯·巴本制造了第一臺蒸汽機(jī)的工作模型。與他同時代的薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機(jī)的主意。托馬斯·塞維利和托馬斯·紐可門分別于1698年和1712年制造了早期的工業(yè)蒸汽機(jī)。但是紐科門的煤礦用蒸汽機(jī)的熱效率很低，并不適合大規(guī)模應(yīng)用。1764年英國的科學(xué)儀器工匠詹姆斯·瓦特為格拉斯哥大學(xué)修理紐可門蒸汽機(jī)模型時，注意到了這一缺點，并于最終于1765年發(fā)明了設(shè)有與汽缸壁分開的凝汽器的蒸汽機(jī)。瓦特的創(chuàng)造性工作使蒸汽機(jī)迅速地發(fā)展，他使原來只能提水的機(jī)械，成為了可以普遍應(yīng)用的蒸汽機(jī)，因此瓦特是蒸汽機(jī)的改良者（何繼江，2013）。

二、1500年后歐洲的科學(xué)發(fā)展軌跡

自西羅馬帝國覆滅之后，希臘羅馬所代表的古典文化經(jīng)由蠻族諸王國的吸收改造和發(fā)展后，形成了歐洲文化的雛形。而興起于地中海東部的伊斯蘭文明，利用地中海優(yōu)勢的地理位置，廣泛吸收和發(fā)展了希臘羅馬文明，印度文明的成果。在阿拉伯帝國的翻譯運(yùn)動中 ,阿拉伯的學(xué)者把大量的哲學(xué)，醫(yī)學(xué)，數(shù)學(xué)，天文學(xué)著作翻譯成阿拉伯語。諸如蘇格拉底、柏拉圖、亞里士多德、希波克拉底、歐幾里德、阿基米德、托勒密等人的學(xué)術(shù)著作，以及印度的數(shù)學(xué)和天文學(xué)論著。

大量的希臘羅馬典籍被譯成阿拉伯語得以在伊斯蘭地區(qū)傳播，阿拉伯人從中國獲得的造紙術(shù)，使得出版產(chǎn)業(yè)在地中海的阿拉伯地區(qū)廣泛發(fā)展，圖書館被建立，僅巴格達(dá)就擁有36個主要的圖書館（杰克·戈德斯通，2015）。 “在歐洲處于蒙昧?xí)r代時 ,阿拔斯帝國逐步成為文明的保護(hù)者 ,古老的科學(xué)和哲學(xué)傳統(tǒng)保存下來;希臘文、敘利亞文、梵文和波斯文的著作被譯成阿拉伯文而不至失傳 ,出現(xiàn)了十進(jìn)位制和零這類發(fā)明”（托馬斯·李普曼，1985）。因此 ,“全世界都感謝阿拉伯語在傳播中世紀(jì)高度發(fā)展的阿拉伯科學(xué)知識方面所起的媒介作用?！保ê詹亍?戈特沙爾克，1987）14世紀(jì)以后 ,古代希臘羅馬文化典籍陸續(xù)從阿拉伯人西侵和十字軍東征以后重新傳入歐洲 ,被新興的資產(chǎn)階級人文主義者吸收借鑒并加以改造創(chuàng)新,為歐洲文藝復(fù)興的興起提供了豐富的思想文化養(yǎng)料 ,也正是在“復(fù)興古典文化科學(xué)”的口號下 ,文藝復(fù)興運(yùn)動開始逐步發(fā)展起來,這也得益于阿拉伯—伊斯蘭文化對古代文化遺產(chǎn)的保存和繼承。

歐洲自然科學(xué)的發(fā)展是在對傳統(tǒng)認(rèn)知的否定上起步的。16世紀(jì)初新大陸的發(fā)現(xiàn)使得航海家認(rèn)識到原來希臘地理學(xué)的錯誤，1543年哥白尼發(fā)布的日心說則推翻了托勒密和亞里士多德的地心說觀點。1573年丹麥天文學(xué)家第谷·布拉赫發(fā)表了他在1572年對仙后座一顆超新星的發(fā)現(xiàn)，改變傳統(tǒng)歐洲自亞里士多德以來對于天空亙古不變的看法（杰克·戈德斯通，2015）。到十六世紀(jì)末和十七世紀(jì)初，曾經(jīng)被接受了1000多年的亞里士多德、托勒密、伽林的思想，逐漸被質(zhì)疑。長期以來束縛在歐洲自然科學(xué)發(fā)展上的枷鎖在逐步的松動，種種新自然發(fā)現(xiàn)，使得一直以來對于自然認(rèn)知有著一個呆板印象的歐洲開始重新認(rèn)識自然世界，并引發(fā)了歐洲的科學(xué)家、哲學(xué)家等等重新思考、研究的熱情。

科學(xué)協(xié)會也相繼成立，其中較為有代表性的主要在英法兩國。1620年法國出現(xiàn)自然科學(xué)社團(tuán)，后法國國王的支持下，于1666年成立了巴黎科學(xué)院（王佐，1983）。英國的自然科學(xué)社團(tuán)產(chǎn)生得更早，規(guī)模影響也更大。數(shù)學(xué)家機(jī)械學(xué)家威爾金斯是英國17世紀(jì)青年科學(xué)家的首領(lǐng)，他創(chuàng)立的哲學(xué)學(xué)會吸收了大批著名的科學(xué)家，成為1660年英國皇家學(xué)會產(chǎn)生基礎(chǔ)。而到了英國皇家學(xué)會成立時，有會員100人，到70年代達(dá)到200人（王佐，1983）。后由羅伯特·波義爾，艾薩克·牛頓先后領(lǐng)導(dǎo)的皇家科學(xué)學(xué)會，公開地倡導(dǎo)使用自然原理、科學(xué)儀器來進(jìn)行研究?？茖W(xué)家對科研儀器的需求，提高了工匠對于科學(xué)儀器的認(rèn)知，而工匠制造的儀器又通過市場流入尋常百姓家。尤其是牛頓萬有引力定律的提出，使得英國皇家科學(xué)會的地位如日中天。科學(xué)也成為貴族顯貴，社會潮流所談?wù)摰脑掝}。同時科學(xué)的發(fā)展也改變了當(dāng)時的教育環(huán)境，歐洲近代教育的核心是形成了一套嶄新的知識體系，近代自然科學(xué)中的天文學(xué)力學(xué)地質(zhì)學(xué)以及諸多人文學(xué)科的發(fā)展，使許多近代教育學(xué)家認(rèn)識到科學(xué)的巨大威力和實用價值，因而主張在學(xué)校教育中大量增加有關(guān)自然科學(xué)與社會科學(xué)的新學(xué)科。

三、文明交流產(chǎn)生的蒸汽機(jī)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和教育理念的改變，雙重沖擊了當(dāng)時的歐洲社會，使得學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)成為一項熱門的活動。并且大量的工匠以及各類的制造業(yè)者，都從科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中獲利，科學(xué)在歐洲有了一個廣泛的社會基礎(chǔ)（馬世力，1993）。大批的工匠科學(xué)家也在這一時期紛紛出現(xiàn)，如紐可門，他接受的過教育大約只有小學(xué)教育，后來做過鍛工，還經(jīng)營過鐵器制造。改良蒸汽機(jī)的發(fā)明者詹姆斯瓦特，曾在倫敦的一家儀表修理廠作了一年的徒工，又接受了儀器制造匠的培訓(xùn)，并最終在格拉斯哥大學(xué)獲得“數(shù)學(xué)儀器制造師”的職位，這也是他對蒸汽機(jī)研究的開始。1774年瓦特將自己設(shè)計的蒸汽機(jī)投入生產(chǎn)。之后，改良蒸汽機(jī)幾乎全面地覆蓋了所有的工廠動力需求。它改變了工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)方式，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)由此開始全面發(fā)展并拉開了工業(yè)革命的序幕。工廠的選址不必再依賴于煤礦和水能，可以建立在距離市場更近的地方，規(guī)?；?jīng)濟(jì)的發(fā)展由此逐步開始，資本的投入獲得的產(chǎn)出更多，加速了資本主義的發(fā)展。蒸汽機(jī)也為后來一系列車床加工的革新提供了可能，精湛的工藝保證各種機(jī)器包括蒸汽機(jī)本身的功能提高。經(jīng)過一代代科學(xué)家與工匠的不斷努力，更高氣壓的蒸汽被引入到蒸汽機(jī)，蒸汽火車、蒸汽輪船也很快相繼問世。

結(jié)語

每項科學(xué)成果的產(chǎn)生是由幾個科學(xué)家，或者工匠們直接的研究制作的，但是其背后知識的積累卻是幾個世代的成果。而產(chǎn)生了蒸汽機(jī)的歐洲科學(xué)時代，則又是另一個大量的知識，文化的交流與積累的成果。來自阿拉伯的自然科學(xué)知識沖擊和刷新了歐洲對世界認(rèn)知，新大陸的發(fā)現(xiàn)促進(jìn)的資本主義萌芽的發(fā)展最終使得科學(xué)在歐洲廣泛的扎根傳播，而作為對外貿(mào)易，擴(kuò)張的急先鋒的英國，更是走在時代的前列，蒸汽機(jī)的成功應(yīng)用，拉開了工業(yè)時代和現(xiàn)代全球社會的大幕。