Cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ nhất | Đại học Sư Phạm Hà Nội

VẬT LÍ HỌC CỔ ĐIỂN
CUỘC CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP LẦN THỨ NHẤT
 Vật lí học cổ điển
- Bối cảnh ra đời vật lí cổ điển
Cuộc cách mạng khoa học lần thứ nhất thắng lợi đã loại trừ được ảnh hưởng tư tưởng của Aristotle và vai trò
thống trị của tôn giáo trong khoa học.
Phương pháp kinh viện, giáo điều được thay thế bằng phương pháp thực nghiệm, lấy quan sát và thí nghiệm
làm xuất phát điểm cho mọi lý thuyết khoa học, đem khoa học phục vụ sản xuất, phục vụ đời sống con
người. Thế kỷ XVIII cũng diễn ra một cuộc cánh mạng công nghiệp, đầu tiên là ở nước Anh, tiếp theo là ở
nước Pháp nhằm thay thế phương thức sản xuất thủ công bằng phương thức sản xuất bằng máy móc. Kế đó,
máy kéo sợi và máy dệt vải đầu tiên được phát minh vào cuối thế kỉ XVIII.
Trong thế kỷ XVIII, các nhà khoa học tiếp tục đề cao vai trò của trí tuệ trong khoa học nên thế kỷ thứ XVIII
được gọi là thế kỷ của trí tuệ và cũng từ thế kỷ này khoa học tự nhiên bắt đầu được tách khỏi triết học. Vật
lý học cổ điển bước đầu được hình thành với các môn: cơ, nhiệt, điện, quang.
- Những sự kiện tiêu biểu trong lịch sử của ngành Vật lý cổ điển:
1. Nguyên tử luận của Democritos
Democritus là một triết gia người Hy Lạp. Ông đã dựa trên tư tưởng của những nhà triết học tự nhiên cổ
Hi Lạp về sự vận động của thế giới, về sự tồn tại vĩnh viễn của vật chất và chuyển động, để tạo nên
Thuyết nguyên tử luận cổ đại. Những luận điểm cơ bản của nó bao gồm:
- Không có cái gì tự sinh ra từ hư vô, không có cái gì đang tồn tại lại bị hủy diệt.
- Mọi sự biến đổi đều do các bộ phận tách rời nhau ra hoặc hợp lại với nhau.
- Không có cái gì ngẫu nhiên. Mọi cái xảy ra đều có nguyên nhân và đều là tất yếu.
- Chỉ có nguyên tử và chân không là có thật, mọi cái khác đều do ta tưởng tượng ra.
- Các nguyên tử nhiều vô hạn và có vô số hình dạng. Chúng chuyển động vĩnh
viễn trong không gian vô tận.
Democritos đã đưa ra một khái niệm hoàn toàn mới vì vậy đã vấp phải sự chống đối mạnh mẽ của các
học thuyết duy tâm và giới tăng lữ.
Đồng thời cũng vì nó chưa có ứng dụng thực tê trong xã hội đương thời nên học thuyết này đã bị lãng
quên trong một thời gian dài. Mãi đến thế kỉ XX nó mới được giới khoa học dùng làm cơ sở của nguyên tử luận hiện đại.
2. Vật lý học của Aristotle
Aristotle (384 - 322 TCN) là học trò của Platon và là thầy dạy Alexandre Đại
đế khi còn trẻ. Ông là một nhà bác học uyên thâm, là người đã sáng lập ra
môn logic hình thức là khoa học về các phép chứng minh và bác bỏ
Trong cuốn “Vật lí học” ông đã nêu rõ quan điểm và nhận thức của ông về
thế giới tự nhiên. Ông cho rằng thế giới vật chất do bốn nguyên tố mang tính
chất nguyên thủy là đất, nước, không khí và lửa:
- Đất thì khô và lạnh.
- Nước thì lạnh và ẩm.
- Không khí thì ẩm và nóng. - Lửa thì nóng và khô
 Bốn tính chất nguyên thủy luôn luôn đấu tranh với nhau, tạo ra sự chuyển hóa
các nguyên tố và mọi sự biến đổi trong thiên nhiên.
3. Vật lý học thời kì Hy Lạp hóa
 Euclide (Ơ-clit) (thế kỉ III TCN) đã tổng kết và hệ thống hóa
những tri thức toán học cổ đại. Ông đã vận dụng phƣơng pháp
logic của Aristotle và trên cơ sở một số định nghĩa và tiên đề, đã
dùng các chứng minh chặt chẽ để xây dựng nên một hệ thống hình
học hoàn chỉnh đƣợc mọi nhà khoa học chấp nhận suốt hơn hai
nghìn năm và ngày nay đƣợc gọi là hình học Euclide.
-Không gian của hình học Euclide là không gian trống rỗng, vô tận, đẳng hướng đồng nhất và có 3 chiều.
Đó chính là không gian diễn ra các hiện tượng cơ học của cơ học Newton và các hiện tượng vật lí của
vật lí học cổ điển sau này.
-Ông đã đặt cơ sở cho quang hình học trong các công trình của ông mang tên “Quang học”(nghiên cứu
sự truyền ánh sáng) và “Phản quang học” (nghiên cứu sự phản xạ ánh sáng). Ông đã xây dựng khái niệm
tia sáng là một khái niệm cơ bản của quang học và dùng phép chứng minh hình học để tìm ra những định
luật của sự truyền thẳng ánh sáng và sự phản xạ ánh sáng qua các gương phẳng và gương cầu.
 Archimède (Acsimet) (287 - 212 TCN) Ông đã chế tạo nhiều loại máy cơ học phục vụ vào đời sống và
sản xuất của con người như:
- Ốc vô tận Archimède để nâng nước sông lên tới đồng ruộng - Máy ném đá
- Cần cẩu nhấn chìm chiến thuyền địch
Dựa trên kinh nghiệm của thực tiễn kĩ thuật Archimède đã tìm ra quy tắc đòn bẩy, đã định nghĩa trọng tâm
của một vật vàxác định được trọng tâm của các vật phẳng. Archimède cũng đã tìm ra định luật nổi tiếng về
lực đẩy của chất lỏng mang tên định luật Archimède. Archimède là đỉnh cao của khoa học cổ đại, là người
thường xuyên có ý thức và thực hiện thành công sự gắn liền khoa học với kĩ thuật
- Tác động của VLCĐ đến xh
Vật lý học cổ điển bước đầu được hình thành với các môn: cơ, nhiệt, điện, quang với những thành tựu nổi
bật góp phần ứng dụng vào sản xuất * Cơ học: Isaac Newton (1642 – 1727)
Công trình khoa học nổi tiếng thuộc lĩnh vực vật lý của ông gồm: Lý thuyết cơ học cổ điển: mô tả về vạn vật
hấp dẫn, 3 định luật chuyển động và đưa ra nguyên lý bảo toàn động lượng; Quang học cổ điển: khám phá ra
sự tán sắc ánh sáng, giải thích việc ánh sáng trắng đi qua lăng kính phân chia thành nhiều màu sắc khác nhau. Ứng dụng thực tế:
Giải thích nhiều hiện tượng liên quan đến luật hấp dẫn.
Du hành không gian và phát triển tên lửa.
=>Giúp các nhà khoa học hiểu được mọi chuyển động của vật chất trong vũ trụ từ chuyển động của các hạt
electron cho tới chuyển động xoắn ốc của cả thiên hà.
Galileo Galilei (1564 – 1642)
Nghiên cứu nổi bật của ông về lĩnh vực vật lý đó là công trình lý
thuyết và thực nghiệm về chuyển động của các thiên thể, miêu tả
phương pháp thực nghiệm để đo vận tốc ánh sáng và đưa ra
nguyên tắc căn bản của tương đối. Ứng dụng thực tế:
Khám phá và hiểu biết về sự chuyển động của các vật chất trong vũ trụ.
Cung cấp nền tảng căn bản cho các định luật về chuyển động của Newton và là trung tâm của thuyết tương đối của Einstein. *Nhiệt học
Đến thế kỷ XVIII, nhiệt học mới bắt đầu được hình thành
- Ra đời 3 loại thang đo nhiệt độ
+ Thang nhiệt độ F (320F - 2120F)
+ Thang nhiệt độ R (00R - 800R)
+ Thang nhiệt độ C (00C - 1000C) Nicolas Léonard Sadi Carnot
Carnot, là một nhà vật lý người Pháp. Trong tác phẩm năm Những nhận xét
về động năng của sự cháy và các loại máy móc dựa trên năng lượng này,
ông đã lần đầu tiên đưa ra lý thuyết thành công về nhiệt năng, ngày nay
được gọi là Chu kì Carnot, nhờ đó đặt nền tảng cho định luật thứ hai về
nhiệt động lực học. Ông thường được xem như là "cha đẻ của nhiệt động học",
Ứng dụng: Chu trình Carnot là một chu trình nhiệt động lực học. Các
nghiên cứu này có động cơ là tìm kiếm một chu trình nhiệt động lực học
có hiệu suất cao nhất, và chu trình Carnot đã được chứng minh là chu trình
dành cho các động cơ nhiệt hay máy lạnh có hiệu năng tốt nhất
*Điện từ học và điện hóa học
Michael Faraday (1791 – 1867)
Michael Faraday là nhà vật lý, nhà hóa học người Anh, có đóng
góp trong lĩnh vực điện từ học và điện hóa học. Faraday nghiên
cứu về trường điện từ xung quanh một dây dẫn có dòng điện một
chiều chạy qua. Khi nghiên cứu những vấn đề này, Faraday đã
thành lập khái niệm cơ bản về trường điện từ trong vật lý, rồi sau
đó được phát triển bởi James Maxwell. Ông ta cũng khám phá ra
cảm ứng điện, nghịch từ, và định luật điện phân. Ông chứng minh rằng từ học có thể tác động lên các tia của
ánh sáng. Những sáng chế của ông về những thiết bị có điện trường quay đã đặt nền móng cho công nghệ
động cơ điện, và ông có công lớn khi làm cho điện có thể sử dụng trong ngành công nghệ.
Michael Faraday đã có những thành công đột phá khi nghiên cứu từ trường và điện. Ông là người phát hiện
ra cảm ứng điện từ vào năm 1831 và sáng chế ra máy biến áp điện đầu tiên trên thế giới. Năm 1839, ông
đưa ra đề xuất về mối quan hệ cơ bản giữa điện và từ. Tên của ông được đặt cho nhiều khái niệm và đơn
vị tính như hằng số Faraday, định luật cảm ứng Faraday.
Ứng dụng thực tế: Đặt nền móng cho công nghệ động cơ điện và điện được sử dụng trong ngành công nghệ.
*Cùng với sinh học,sự ra đời của các phát minh vật lý đã tạo ra bước phát triển đột phá có tính cách
mạng:học thuyết tiến hóa;định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng;học thuyết tế bào.Những phát minh
này là tiền đề khoa học cho sự ra đời của chủ nghĩa duy vật biện chứng và chủ nghĩa duy vật lịch sử,cơ sở
phương pháp luận cho các nhà sáng lập Chủ nghĩa xã hội khoa học nghiên cứu những vấn đề chính trị-xã hội đương thời.
*Những thành tựu của cách mạng công nghiệp dẫn tới phương thức sản xuất tư bản chủ nghĩa phát triển
vượt bậc =>mâu thuẫn giữa giai cấp tư sản và vô sản ngày càng quyết liệt => đây là điều kiện thuận lợi cho
sự ra đời 1 lý luận mới,tiến bộ-Chủ nghĩa xã hội khoa học.
Giai cấp vô sản bị bóc lột đến cùng cực. Đình công của công nhân tại Minneapolis năm 1934
 Cuộc CMCN lần thứ nhất
- Bối cảnh ra đời của cuộc CMCN lần thứ nhất
Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn trong cuộc sống, cụ thể từ yêu cầu của kĩ thuật và của sản xuất, con người
buộc phải không ngừng mở rộng hiểu biết của mình về thiên nhiên để thích ứng với thiên nhiên và vận dụng
những quy luật của tự nhiên vào cuộc sống
Đây chính là động lực thúc đẩy con người tìm ra lửa, sáng chế ra công cụ bằng đá, bằng kim loại (đồng, sắt)
và đến thế kỉ XVIII những thành tự về KH-KT đã tạo ra bước ngoặt về sự phát triển lực lượng sản xuất chưa
từng thấy trong lịch sử, đặc biệt là ở châu Âu, nơi khởi xướng cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất (từ
năm 1784), khi động cơ hơi nước của James Watts được đưa vào ôtô, tàu hỏa, tàu thủy. Cuộc cách mạng sử
dụng năng lượng nước và hơi nước để cơ giới hóa sản xuất mở ra một kỷ nguyên mới trong lịch sử nhân
loại. Cuộc cách mạng lần thứ nhất này đã cho phép loài ngòai chuyển từ công trường thủ công sang nhà máy
công xưởng, từ lao động thủ công sang lao động sản xuất bằng máy móc
- Thế kỉ XVIII, sự ra đời của máy hơi nước cuả James Watt đã đánh dấu cột mốc khởi đầu của cuộc CMCN lần thứ nhất.
- Cuộc khởi xướng bắt nguồn từ: Hà Lan, Anh rồi lan sang các nước khác.
=> Cuộc cách mạng sử dụng năng lượng nước và hơi nước để cơ giới hóa sản xuất mở ra một kỷ nguyên
mới trong lịch sử nhân loại. Cuộc cách mạng lần thứ nhất này đã cho phép loài người chuyển từ công trường
thủ công sang nhà máy công xưởng, từ lao động thủ công sang lao động sản xuất bằng máy móc.
Cách mạng công nghiệp lần thứ 1 gắn liền với sự ra đời của động cơ đốt trong, máy hơi nước, chuyển động
cơ học dựa vào máy hơi nước thay thế sức lao động thủ công qua đó tăng sản lượng
- Những sự kiện CMCN lần thứ nhất
Giai đoạn thứ nhất của nó diễn ra ở cuối thế kỷ 18 (1750/1760) và đầu thế kỷ 19 (1820/1840). Mở đầu với
sự cơ giới hóa ngành dệt may. Lúc bấy giờ, các nhà máy dệt đều phải đặt gần sông để lợi dụng sức nước
chảy, điều đó gây bất tiện ở nhiều mặt.
Năm 1784 James Watt James Watt phụ tá thí nghiệm của trường Đại học Glasgow
(Scotland) đã phát minh ra máy hơi nước. Nhờ phát minh này, nhà máy dệt có thể đặt
bất cứ nơi nào. Không những thế phát minh này còn có thể coi là mốc mở đầu quá trình
cơ giới hóa. Đánh dấu sự ra đời của cách mạng công nghiệp lần thứ 1
Năm 1785, phát minh quan trọng trong ngành dệt là máy dệt vải của linh mục
Cartwright. Máy này đã tăng năng suất dệt lên tới 40 lần
Phát minh trong ngành dệt cũng tác động sang các ngành khác
Ngành luyện kim cũng có những bước tiến lớn.
Năm 1885, Henry Bessemer đã phát minh ra lò cao có khả năng luyện gang lỏng thành thép. Phát minh này
đã đáp ứng được về yêu cầu cao về số lượng và chất lượng thép hồi đó. Đây chính là một trong những thành
tựu tiêu biểu của cuộc CMCN lần 1 (19/1/1813 - 15/3/1898) Lò chuyển đổi Bessemer
Cách mạng cũng diễn ra trong ngành giao thông vận tải.
Năm 1814, chiếc đầu máy xe lửa đầu tiên chạy bằng hơi nước đã ra đời. Đến năm 1829, vận tốc xe lửa đã
lên tới 14 dặm/giờ. Thành công này đã làm bùng nổ hệ thống đường sắt ở châu Âu và châu Mĩ.
Năm 1807, Robert Fulton đã chế ra tàu thủy chạy bằng hơi nước thay thế cho những mái chèo hay những cánh buồm. (14/11/1765 - 1815)
Năm 1789, cầu sắt đầu tiên được xây dựng tại thành phố Lock ( Anh)
Năm 1789, Modeale chế tạo ra máy phay, máy bào ,máy tiện thay thế những công cụ thô sơ trước đây.
Các loại máy móc được sản xuất ở Anh không chỉ trang bị cho ngành kinh tế trong nước mà còn xuất khẩu ra nước ngoài.
- Tác động của cuộc CMCN lần I đến xã hội:
- Xã hội- chính trị: Nhiều khu CN, khu đô thị với dân số hơn 1 triệu người được hình thành (Đô thị hóa thời cận đại )
 Gây ra những vấn đề XH cực lớn:
+ Giai cấp công nhân, gc vô sản bắt đầu hình thành, ngày càng phát triển về số lượng nhưng phải lao
động cực khổ (12-15h/ngày)
=> Cuộc đấu tranh giai cấp sớm nổ ra
+ Nhiều đô thị chưa có sự quy hoạch phù hợp nên xảy ra các vấn đề như thiếu nước sạch, bệnh tật ,….
- Quân sự: Do sự phát triển của KHKT vào GTVT (Cầu thủy ) và vũ khí nên các nước CN như Anh,
Pháp, Hà Lan, Bồ Đào Nha đi xâm chiếm các nước khác
 Chủ nghĩa thực dân ra đời
 Người dân ở các nước thuộc địa bị bóc lột nặng nề.
- Tự nhiên: Tiêu thụ năng lượng hóa thạch (Than đá )/ 30-40% rừng ở châu âu bị chặt phá => gây ô
nhiễm mô trường nghiêm trọng.
- Kinh tế: nền sản xuất nhỏ thủ công sang sản xuất lớn bằng máy móc, nâng cao năng suất lao động, làm ra khối lượng