具体描述
The book has two aims: to introduce basic concepts of environmental modeling and to facilitate the application of the concepts using modern numerical tools such as MATLAB and FEMLAB. It is targeted at all natural scientists dealing with the environment: process and chemical engineers, physicists, chemists, biologists, biochemists, hydrogeologists, geochemists and ecologists. FEMLAB is a natural complement to MATLAB, as it is a special tool for those tasks which cannot be performed with the basic MATLAB software.
工业革命与社会变迁：一部技术驱动下的时代史诗 本书深入剖析了自十八世纪中叶蒸汽机的发明到二十世纪初全球格局重塑的漫长历史进程，重点聚焦于技术创新如何作为核心驱动力，彻底颠覆了人类的生产方式、社会结构、政治生态以及文化观念。这不是一部关于机器本身的机械说明书，而是一部关于“人与技术共生演化”的宏大叙事。 第一部分：火与铁的黎明——技术革新的起源与扩散（约400字） 本部分追溯了英国工业革命的地理土壤与社会前提。我们首先考察了圈地运动如何为工厂提供了源源不断的劳动力，以及殖民扩张积累的资本如何充裕地投入到基础设施建设中。重点阐述了纺织业的突破性进展，从珍妮纺纱机到动力织布机的演变，不仅仅是效率的提升，更是将家庭手工作坊体系瓦解，催生出集中化的工厂制度。 随后的章节将焦点转向能源革命的核心——煤炭与蒸汽。详细分析了纽科门和瓦特蒸汽机的技术迭代过程，强调了热力学原理的初步应用如何实现了对自然力量的有效控制。蒸汽机的广泛应用，首先体现在矿井排水，随后迅速扩展到冶金工业，极大地提升了生铁和钢材的产量与质量。这种“煤炭-钢铁”循环的形成，奠定了现代工业文明的物质基础。同时，我们将探讨技术传播的路径：技术知识如何通过工匠、专利和秘密交易在欧洲大陆和北美地区扩散，以及各国（尤其是普鲁士和美国）在引进吸收过程中的本土化创新策略。 第二部分：工厂的诞生与重塑的社会肌理（约500字） 随着工业化的深入，社会结构经历了剧烈的重塑。本部分细致描绘了工业城市从无到有的扩张，以及由此产生的深刻的阶级分化。 工厂制度下的劳动异化： 我们考察了工厂纪律的建立，时间观念从季节性、日出而作的农业模式转向了精确到分钟的工业时钟控制。工人的生活被严格规范化，劳动过程被分割成重复性的简单操作，这带来了生产效率的飞跃，同时也引发了对“人”作为生产要素的非人化对待。详细描述了童工和女工在早期工厂中的悲惨处境，以及由此引发的社会道德危机。 新的社会阶级与意识形态的冲突： 资产阶级（拥有生产资料者）与无产阶级（出卖劳动力者）之间的对立逐渐固化。本部分探讨了早期工人运动的兴起，从卢德运动（Luddism）对机器的直接反抗，到工会组织的逐步成熟，以及工人阶级自我身份认同的形成。同时，分析了自由放任经济学说（如亚当·斯密的理论）如何为这种新的经济秩序提供了理论辩护，以及空想社会主义者试图构建的替代性社会模型。 城市化与公共卫生危机： 工业城市的快速膨胀远远超出了市政管理的能力。我们详细分析了贫民窟的形成、环境污染（空气与水污染）的严重性，以及霍乱、伤寒等传染病在拥挤社区中的肆虐。这种危机反过来刺激了公共卫生改革运动的兴起，推动了城市规划、下水道系统建设和公共医疗体系的初步建立，标志着国家职能开始向保障公民基本生存条件延伸。 第三部分：全球化的前奏与帝国主义的扩张（约400字） 工业生产力的极大提升，必然要求更广阔的原材料来源地和更稳定的商品倾销市场。本部分探讨了技术进步如何驱动了新一轮的全球扩张。 交通革命的意义： 蒸汽轮船和铁路网络的铺设，以前所未有的速度和规模，压缩了时间和空间。铁路不仅重塑了国内市场，使其连接成一个统一的整体，更成为帝国主义向内陆腹地渗透的“钢铁之矛”。海上运输的变革使得全球范围内的贸易成本大幅下降，国际分工体系初步形成。 信息与金融的整合： 跨大西洋电报电缆的铺设，实现了信息的即时传递，这对于协调跨国贸易、军事部署和金融市场至关重要。金融资本的积累使得欧洲列强有能力向全球范围内的基础设施项目（如苏伊士运河、各国铁路）进行大规模投资，巩固了其经济霸权。 非对称的权力结构： 工业化带来的军事技术优势（如后装线膛枪、铁甲舰）成为殖民征服的关键工具。本部分分析了工业强国如何利用技术差距，对非工业化地区（如中国、印度、非洲）实施经济控制和政治干预，形成了以技术和资本为核心的全球不平等结构。 第四部分：科学、教育与未竟的转型（约200字） 工业革命的后期，科学研究与工业实践的联系日益紧密。第二次工业革命的萌芽，特别是化学、电力和内燃机技术的突破，预示着一个更加电气化和自动化的未来。 本部分最后考察了教育体系的变革。为了满足工厂和新行业对技术人才（工程师、熟练技工）的需求，国家开始投资于职业教育和应用科学研究机构。这种对“科学知识的实用化”的强调，标志着社会对技术人才价值的重新评估。尽管社会在物质上获得了巨大的进步，但早期工业化遗留的社会矛盾（贫富差距、环境问题）并未得到根本解决，为二十世纪的更大规模冲突埋下了伏笔。本书在技术进步的辉煌成就与深刻社会代价的并存中，为读者留下了对技术与社会责任的深刻反思。
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