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技术史

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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。[1][2]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(的水准)?”[1]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准,但这不表示他认为黑暗时代将会再次到来。[3]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;[4]一篇2012年的研究也支持许布纳的观点。[5]

技术演进的衡量

人类技术的演进
人类技术的演进

许多社会学家人类学家都提出了有关社会文化进化论文化演化社会理论英语social theory。像路易斯·亨利·摩尔根莱斯利·怀特等人提出技术演进英语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”[6]。怀特将人类的发展分为五个阶段:

  • 第一阶段:只能使用自己的体力。
  • 第二阶段:驯养动物并利用动物的体力。
  • 第三阶段:利用植物的能源(新石器革命)。
  • 第四阶段:利用自然资源,像煤、石油及天然气。
  • 第五阶段:利用核能

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

各种石器
各种石器

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[7]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

青铜时代后期的剑
青铜时代后期的剑

石器时代的新石器革命红铜时代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[8],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,以及由铜和组成的合金青铜,即所谓的红铜时代青铜时代。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

一只铁的斧头,是瑞典铁器时代留下来的
一只铁的斧头,是瑞典铁器时代留下来的

铁器时代开始了炼铁英语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英语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

电气时代

信息时代

互联网时代

年表

人类历史上一些重要发明[9]
年份 事件
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机车
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

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 Huebner, J. A possible declining trend for worldwide innovation. Technological Forecasting and Social Change. 2005, 72 (8): 980–986 [2019-11-13]. doi:10.1016/j.techfore.2005.01.003. (原始内容存档于2020-10-27). 
  2. ^ Hayden, Thomas. Science: Wanna be an inventor? Don't bother. U.S. News & World Report. 7 July 2005 [10 June 2013]. (原始内容存档于2013-11-01). 
  3. ^ Adler, Robert. Entering a dark age of innovation. New Scientist. 2 July 2005 [30 May 2013]. (原始内容存档于2015-04-27). 
  4. ^ Strumsky, D.; Lobo, J.; Tainter, J. A. Complexity and the productivity of innovation. Systems Research and Behavioral Science. 2010, 27 (5): 496. doi:10.1002/sres.1057. 
  5. ^ Gordon, Robert J. Is U.S. Economic Growth Over? Faltering Innovation Confronts the Six Headwinds. NBER Working Paper No. 18315. 2012. doi:10.3386/w18315. 
  6. ^ Leslie White. Mnsu.edu. [2010-05-14]. (原始内容存档于2010-05-31). 
  7. ^ 存档副本. [2013-07-12]. (原始内容存档于2017-10-11). 
  8. ^ Anil K. Gupta. 2004. "Origin of agriculture and domestication of plants and animals linked to early Holocene climate amelioration". Current Science 87(1): 54-59. (PDF). [2015-12-24]. (原始内容存档 (PDF)于2019-05-28). 
  9. ^ 108個改變歷史的偉大發明. 商周出版. 2000. ISBN 9574697215. 
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