內燃機也好,外燃機也好,都是將煤、石油和天然氣等化石燃料的化學能轉換成動能的機械。它的應用範圍十分有限,隻能驅動一台或幾台機器工作。隨著社會的發展,人類迫切需要能克服時間限製的動力,經過上百年的探索,人類發現電力能承擔這一使命。電的發明和應用引發了第二次產業革命,使人類進入電氣時代。
人類對電的認識是從雷鳴閃電和摩擦生電開始的。1745年前後,荷蘭科學家萊頓大學教授馬森布羅克在一個裝上水的玻璃瓶內成功地儲存了摩擦起電產生的電荷。這種瓶子經過改進,內外貼上金屬箔,被稱為“萊頓”瓶。其實萊頓瓶就是一種簡單的電容器。1799年意大利科學家伏打發明了電池,從而為電磁學的研究奠定了基礎。在電磁學的研究中,英國科學家法拉弟和麥克斯韋做出了巨大貢獻,為電力的應用奠定了理論和實踐基礎。19世紀70年代,發電機和電動機的發明和應用標誌著電力進入實用階段,新的強大動力源產生了。此後,1879年美國發明家愛迪生發明白熾燈,1881年發明直流電供電站,1892年,世界第一座三相交流電站在法國建成——19世紀末,人類開始步入電氣時代。
電力的應用為人類帶來能源和動力的新革命,電力的應用受時空限製較小,生產力因之產生了一次巨大飛躍。據統計19世紀最後30年內,世界工業總產值增加了兩倍多,其中鋼鐵產量增加了55倍,石油產量增加了25倍。電力的應用促成了一係列諸如電報、電話、電燈、電影等新發明。電力的應用幾乎滲透到人們生活和工作的每一個角落。電力的應用促成了一係列新產業的誕生,電力產業誕生了,電信產業誕生了,電器產業誕生了。電力的應用還促使新科技的發展,電子的發現,物質結構的研究等等為物理、化學等學科帶來了一場革命。
第一次產業革命和第二次產業革命是為人類找到動力並大規模應用的過程。這兩次革命中的一係列突破的作用是放大人類肢體力量,延長人類肢體功能。它們引發了工業革命,使人類告別農業時代進入工業時代。
從某種角度講,人類曆史就是滿足人類不斷增長變化的需求的曆史,人類的生理需求是有限的,精神需要是無限的,即便是對於衣食這種基本的生理需求,人類也不僅僅滿足於溫飽,在經濟發展到一定程度後,衣食需求中的主體已成為精神需求。曆史上,科技的進步大都應用於滿足人類物質需求,第一次產業革命和第二次產業革命大大滿足了人類物質需求,然而隨著科技的進步和人類社會的發展,對精神的追求必然超過對物質的追求,繼農業時代、工業時代之後,知識經濟時代的來到是順理成章的。
如果把知識經濟時代比喻成一條浩瀚的長河,那麼它的源頭在哪裏呢?為了回答這一問題,我們必須把目光拉回1944年1月在英國誕生的世界第一台電子計算機上。如果說蒸汽機、電動機是解放人類體力的話,那麼計算機則是人類處理和儲存信息的工具,它的主要功能是解放人類的腦力。二戰以後,特別是70年代以後以計算機和通信為龍頭的科技群體的崛起促進生產力的大發展,到90年代末期,知識經濟時代初見端倪。