
【环球科技】作者:内奥米·奥雷斯克斯(哈佛大学科学史教授,地球与行星科学副教授,著有《为什么信任科学》等书籍,埃里克·M.康韦(加州理工学院历史学客座副教授,著有《喷气推进实验室和火星探索》)科学家实现了对物质、能量传输的操控,这种科学基础也带动了诸多技术的诞生和发展,成就了如今信息奔腾的世界。
毫无疑问,在科学家眼中,科学发现带来的技术突破,会借由技术企业造福于人类;而在历史学家看来,科学与技术的关系却并非线性,其复杂程度远超人们的认知。
19世纪之前,发明和创新主要依靠从事传统工艺的工匠,他们并非科学家,不会意识到自己和科学发展有何联系,例如罗盘、火药、印刷术、经纬仪、轧棉机、蒸汽机以及水车等发明,均是如此。
然而19世纪末,情况发生了改变:传统工艺被技术所取代,技术与科学的关系明显变得更加紧密,科学家们也开始兴致勃勃地将理论转变为实践。
然而,技术并非总是出现在科学发展之后,相反,它们常常与同时代的科学平行发展。
根据不同的目标、价值观念、预期和方法,技术人员——即后来的工程师可以分为完全不同的群体。
他们的工作和成就,亦不能简单理解为应用科学。
即便是在20世纪早期,科学知识与技术进步的联系依旧松散得令人吃惊。
例如,在科学家还没有构建完备的飞行理论时,人们已经能够驾驶飞机飞向天空。
那时,科学家宣称:“比空气重”的飞行机器是不可能起飞的。
然而飞机还是出现了。
一从科学到技术回顾过去的175年,操控物质和能量成了科学和技术进步的核心体现。
科技创新有时可以实现预期设想,有时则不能。
在本文讨论的重大进展当中,有三个进展实实在在改变了我们的生活,而且带来了相当多的好处;然而,另外两个随之而来的进步所带来的好处,则不像人们曾经设想的那么明显。
此外,我们至今才后知后觉地意识到,科学技术首要的作用,即实现物质和能量的传递,让我们能够有机会传递信息和思想。
如果要举一个例子来说明技术诞生于科学基础,那么电的发现和应用就是最好的证明。
本杰明·富兰克林(BenjaminFranklin)曾发现闪电是一种大气放电现象,并发明了避雷针来保护人类和财产安全,他也因这些成就而享誉全球。
然而,对电现象理解的重大科学突破,是由迈克尔·法拉第(MichaelFaraday)和詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(JamesClerkMaxwell)做出的。
他们证实了电是由电子移动产生的,并且电可以用更广泛的电磁学理论加以描述。
法拉第发现电和磁息息相关:移动的电子会产生磁场,而变换的磁场可以使导体中产生电流。
之后,法拉第利用麦克斯韦方程组——一种描述电场、磁场和光的数学模型,实现了对这些现象的定量描述。
这些科学理论为发电机的发明,工业和家庭用电的发展,以及电子通信(如电报、电话、广播、电视等)的出现奠定了坚实的基础。
电的出现极大地促进了工厂规模的扩张。
过去,大多数工厂依靠水力驱动机器,这意味着工厂必须靠近河流。
通常,工厂会建设在狭窄的河谷地带,因而空间会受到限制。
然而当工厂转为电力驱动之后,它们就可以建在任何地方,规模也不再受限。
此外,电灯的出现使得工厂可以全天候运转。
因此,电的发明极大丰富了工业生产,进而促进了消费市场的发展。
电的出现也改变了大众的日常生活,它能驱动地铁、电车以及火车,方便工人通勤,促进了城市扩张,并让一些人能够在郊区生活。
家庭电灯的出现,延长了有光照的时间,使得人们能够有更多的时间阅读、缝纫或从事其他工作。
从1904年圣路易斯世界博览会令人振奋的灯光表演,到之后相继出现的电影院和电台,都表明了多种多样的娱乐活动因为电的普及而遍地开花。
此外,民用电力也被用来驱动冰箱、烤箱、热水器、洗衣机以及电熨斗等电器工作。
在1983年获奖的著作《给母亲更多的工作》书中,露丝·施瓦茨·考恩(RuthSchwartzCowan)写道:“机器能减轻妇女的工作量,但人们更加期望能借助省力的机器来维持家居整洁。
”不过毋庸置疑的是,电器的确改变了人们的生活。
二技术改变信息传播电力对人们生活最显著、持久的影响之一就是改变了信息和思想的传播。
而电力使得摄像机的出现成为可能,电影院也应运而生。
1895年,在托马斯·爱迪生发明的活动电影放映机的启发下,第一部公共电影在巴黎诞生(影片展示的内容是工人换岗离开工厂的画面)。
几年之后,商业电影产业便在欧洲和美国蓬勃发展起来。
如今,随着娱乐产业的兴起以及好莱坞中心地位的确定,我们已经将看电影当作一种再普通不过的消遣了。
然而在20世纪初,许多甚至大部分电影均以纪录片或新闻短片为主。
作为当时电影院的标准题材,新闻短片成了当时人们了解世界和国家时事的主要方式。
不过,这类电影也成了传播虚假消息的途径。
例如,在19世纪90年代末,一部电影播报了德雷福斯事件(DreyfusAffair)。
这实际上是一则假新闻,内容描述的是法国政治丑闻,电影显示有一名犹太军官被指控从事反犹太主义的间谍活动。
此外,1898年,有关西班牙-美国战争中圣胡安山(SanJuanHill)战役的电影也存在虚假片段。
与此同时,信息还推动了电台和电视的出现。
19世纪80年代,海因里希·赫兹(HeinrichHertz)首次证明无线电波是一种电磁辐射,正如麦克斯韦理论预言的一样。
19世纪80年代,印度物理学家贾格迪什·钱德拉·博斯(JagadishChandraBose)设计了一项实验,成功地利用微波点燃了火药和摇响了铃铛,证明了电磁辐射无需导线即可传播。
这些科学发现,为现代电子通信技术奠定了坚实的基础。
1899年,古列尔莫·马尔科尼(GuglielmoMarconi)发送了第一束跨越英吉利海峡的无线电信号。
此时,也涌现了一批信奉技术的人。
那些对技术充满信心的人们宣称,无线电将促成世界和平,因为它能促进全球各地人们的交流。
然而事实上,从马尔科尼首次发出无线电信号,到无线广播的问世,还有很长的路要走。
直到20世纪20年代,才出现第一个广播节目。
此外,无线电并没有阻止1914-1918年的第一次世界大战。
20世纪早期,除了军事和技术狂热分子,普通民众对收音机几乎没有需求。
为了鼓动人们购买收音机,广播公司必须开始创办节目,这一方面需要赞助商资金的支持,另一方面也促进了广告行业、大众营销和消费文化的增长。
20世纪20至40年代期间,收音机逐渐成为了美国家庭的必备品。
此时,电台和报纸这两种不同的信息传播方式形成了激烈的竞争,电台也常常取代报纸成为人们获得信息的主要