北大科学技术史整理

1科学技术史整理(由cheny整理，祝你成功~)第一编从猿到亚历山大第一章人类的出现：工具和工具制造者1.旧石器时代和新石器时代的起止时间和标志。史前期是指200万年以前人类的生物学发端到大约5000年前近东地区最早一批定居中心出现文明为止。旧石器时代200万年前到1万2千年前，以粗糙的石器和采集、加工野生食物原料为标志。新时期时代是1万2千年前，到大约5000年前，以复杂的石器、进行屋旁种植或畜牧等粗放的方式生产食物为标志。2.为什么说人类进化史的基础是技术史？因为人类这种物种本身是非常脆弱的物种，历史考古表明没有一种人类社会可以没有技术而得以维持。制造和使用工具，以及技术的文化传承，是人类生存的模式，是被一切人类社会所实践的。另外，人类是已知的能够用制造出来的工具去制造其他工具的唯一物种。人类自身的进化成功，很大程度上是由于掌握了工具制造和使用并使之传承下去的结果。23.为什么说控制火对人类来说是一项具有象征意义的非常关键的新技术？1因为火能够提供温暖，是人类得以迁徙到比较寒冷的地方；2火提供了人工照明，使人类能在夜晚继续活动，并能进入如洞穴等黑暗场所；3火可以抵御野生动物的侵袭；4火用来烧煮食物，缩短了进食和消化肉类的时间；5有火才能制作通过火烤的木制工具。4.为什么不能把食物采集者掌握的知识合理地当成是从关于自然界的科学或理论推演派生出来的知识？体现在手艺中的实用知识不同于对现象进行某种抽象了解而得到的知识。旧石器时代的人们从事手艺时，用到的是实际技能，不需要理论或科学的解释或者引导。哪怕旧石器时代的人类曾对“火”有过什么解释，也多半是以为他们是在和火神或者火怪打交道，而绝没有什么旧石器时代的“化学”那层想法。在天文学上，似乎有类似于科学的迹象。但更合理的解释是原始人类的生活接近自然，月亮和天体的周期性变化自然而然地会成为他们的关注对象。因此不能武断地说这种对月球的记录是为了某种特殊的目的，或者说当时已经有了原始的历法。35.为什么在1.5万年前，食物采集的生活方式让位给食物生产的生活方式？1一种看法认为在距今1万—1万2千年前，上一次冰期末的冰川后退和相应的气候变化导致生存环境发生变化，许多大型动物灭绝，食物来源减少。2另一个观点认为由于人口增长，采集的消耗大大增加，使得人们居住的环境达到了采集的承受力的极限。这个观点还可以说明为什么在旧石器时代后期之前技术创新那么少，因为当时丰富的资源供给少量的人口，没有动力使得人们改进当时的那些技术和手艺。第二章农民时代1.从旧石器时代到新石器时代有哪两种方式可以选择？第一种是从采集到屋旁种植进而到达农耕；另一种是从狩猎到畜养动物再到游牧。2.简述动物对人类的多方面的价值。1把不可食用的植物转化为肉类，而肉类含有比植物更多的复杂的蛋白质；2随吃随取，不怕腐败变质；3提供许多有用的副产品（蛋、奶、皮毛等）；44用于牵引和运输；3.简述史前期5项重要的发明。陶器，利用木料、土坯和石块建筑永久性建筑，制绳，编织，利用天然粗铜冶铜。4.写出两个重要的新石器时代天文学遗址，并简述远古天文学有哪些基本功能。索斯伯里平原上的巨石阵、复活节岛的巨大石像。远古天文学基本功能包括：①有助于历法、确定时间，而历法对于农业、商业和宗教活动非常重要；②和占星术结合在一起用于预测个人和社会的命运；③夜晚陆上和航海的定位。第三章法老和工程师1.什么是“城市革命”？城市革命是指距今约6000年前在近东地区开始产生的第一批文明的那些变化的总和。这些文明体现为城市的产生、密集的人口、集权的政治和经济权威、区域性国家的雏形和形成、5复杂的分阶层社会的出现、宏伟的建筑，而且开始使用文字和有了较高的学问。这场转型是又一场技术经济革命，它发生在迫切需要进行集约化农业生产的关口，若非如此，便无法养活日渐增长、业已对居住地承载能力造成巨大压力的大量人口。2.列出6个原始文明。公元前3500年前后美索不达米亚的两河文明公元前3400年后尼罗河河谷的埃及文明公元前2500年后印度河流域的印度文明公元前1800年后在中国黄河流域的华夏文明公元前500年左右在中美洲的文明公元前300年后在南美洲的文明3.为什么大规模水利工程是形成中央集权王国的关键性因素？依赖于大规模水利工程的集约化农业乃是形成大型的、高度集权化官僚国家的关键性因素。因为农业灌溉和防洪都需要水利工程，而水利工程必须要有一定程度的地区协作才能进行建造和得到维护，而且还要因时因地合理分配水资源。因用水发生争执时则需要权威来协调解决。过剩的农产品需要储藏并重新6分配。这些地理因素和灌溉农业技术的共同作用，促成了专制国家的建立。4.简述各大文明的历法规则。两河文明：一年有12个太阴历即354天的历法，每过19年插入7个闰月。古埃及文明：民间历，12个30天的月，另外加上5个节日。这样的历法会见见不合时令，知道1460年之后才会回到原位。这个缺陷直到有人根据尼罗河泛滥和天狼星季节性地从地平线上升起来进行独立预测，才得到解决。5.什么是“新月问题”？由于宗教和历法的原因，巴比伦天文学家需要知道一个太阴月有多少天。但是两个满月或者两个新月之间的间隔有29天或者30天。所以如何预测从一个新月到另一个新月的再次出现就成为一个难题。有好几个变量影响着这个问题：从地球上看的天空中太阳和月亮的相对距离，一年中的季节、还有较长时期月亮来回移动的距离。巴比伦的天文学家掌握了“新月问题”，还能编制出正确的天文表，可靠地预测什么时候可以看到新月。6.简述早期文明中国家对科学的支持形式。7第四章得天独厚的希腊1.为什么希腊能产生希腊科学？【论述题】2.前苏格拉底自然哲学家学派名字主要观点意义米利都学派泰勒斯万物本源是“水”泰勒斯的解释的不寻常之处在于：①其解释完全是普适性的，而不是针对个别情况；②其解释没有涉及神或超自然的东西。虽然他的解释经不起深究，但是他第一次提到构成我们周围世界的物质“材料”，这标志着物质理论的开始，标志着在正常领悟范围内对物理世界的构成进行思考的开始。阿那克西曼德万物本源是“无界”，这种无形的初始态生出二重性和世界。阿万物本源是“气”，8那克西米尼并且宇宙中存在两种相互冲突的力：稀释和凝聚。通过各种方式把气凝聚成固体和液体或者把气稀释成火。恩培多克勒四种基本元素：土、气、火和水，以及代表爱和恨的引力和斥力。毕达哥拉斯学派毕达哥拉斯认为“数”是万物本源。发现无理数、毕达哥拉斯定理把数学当作自然科学来研究，使希腊数学从实用计算转而进入到纯粹的算术和几何，而且毕达哥拉斯学派发展了证明方法，使之成为了说明见识正确的一种工具和模型，开创了一条认识自然的全新思路，开始了自那以后一直强有力影响至今的数学理想主义的伟大传统。变化哲学家赫拉克利特变化是永恒的，一切都在流动之中把解释变化纳入了自然哲学的中心，而且还引出了关于感官和我们该如何认识事物这样一些非常的基本问题，甚至还可以联系到知识是否能够以感觉为基础或者应该以什么为基础的问题。9对后世自然科学的影响：自那以后，关于自然界知识的每一个论述，在形式上不仅必须有其内部的证据和论证的支持，而且还必须符合另一条理性原则，即说明它的每一个证据或者每一步推理为什么支持那样的结论。巴门尼德没有什么在变化，变化只是幻觉。原子论者留基伯世界由原子组成。原子是物质的最小的不可再分的粒子。原子在虚空中所取的形状、位置。运动和排列的不同是我们看到周围物体显示差异的根本原因。德谟克利特3.希波克拉底学派的医学观点。希波克拉底学派把四要素（土、水、气、火）同人的四种体液联系起来，断言健康代表这四种体液两两之间保持平衡。4.简述毕达哥拉斯定理：对于任意直角三角形，都有a2+b2=c2，这里c是直角三角形的斜边，a、b是直角三角形的直角边。这个定律还隐含着一个推10论：并非一切线段的长度都可以用其他单位长度的比率或者分数来表示。5.简述使希腊人困惑的三大平面几何难题。化圆为方（求作一个正方形使其面积等于一个已知圆）、三等分任意角、倍立方(求作一立方体使其体积是一已知立方体的两倍)。6.共存在几种正多面体，怎样与柏拉图认为的基本元素对应？正四、六、八、十二、二十多面体，分别与土、气、火、水和以太对应。7.何谓柏拉图的“拯救现象”？柏拉图认为天体都作匀速圆周运动。但实际的天文观察却发现，某些天体的运动既不是圆周运动，也不是匀速运动。最明显的是行星的“留和逆行”，即如果以恒星为背景观测，行星在运动时有时会变慢、停止、向后运动、再停止、然后在继续向前运动，在天空中划出一个很大的圈。柏拉图责成天文学家用圆来拯救这些现象。在之后的2000年时间里，如何解释行星的“留和逆行”一直是天文学中要解决的中心课题。118.在希腊时代哪些科学家为“拯救现象”做出贡献。他们的研究传统又在拿些方面值得我们关注？欧多克斯提出了一个由27个嵌套的同心天球组成，每个天球都围绕着地球做不同的旋转的系统。每个逆行的行星需要4个旋转的天球组成的系统来解释：一个说明每日的运动，一个造成在天上的周期性运动，还有两个做反向运动，形成留和逆行的8字形马蹄形路径。留下的问题就是难以解释为什么观测到的四季长度不相等。为此，卡利普斯为太阳加进一个额外的天体，并使天体总数增加到35个。但它的明显缺陷是：带着这么多或在上或在下以不同速率和倾斜度旋转的天球，宇宙在机械上是如何运行的？到了亚里士多德，他企图用技术天文学解决这个问题，所以又添加了许多起抵消作用的天球，把天球的数目增加到55个或者56个。但是同心球模型很难解释的问题包括：四季天数不同，金星为何有亮度变化，金星和水星和太阳为什么总是靠的很近等等。这个研究传统值得我们关注的有这样几方面：121科学研究在很大程度上取决于研究人员的舆论。如果欧多克斯、卡利普斯和亚里士多德不是都认为柏拉图的观点在根本上是正确的话，就不会进行上述如此细致的研究。2科学活动本质上是一种群体行为，从事科学实践的是群体而不是个人，在这一点上希腊模式和科学活动的官办模式都没有区别。3与巴比伦的天文学家和占星学家一样，欧多克斯、利卡普斯和亚里士多德实际上不但是去了解自然更是去用他们的普遍的哲学、形而上学的理论信条去核查自然。9.亚里士多德的物质理论。也认为存在着土、气、火、水四种基本元素，分别由更为基本的几个属性热、冷、湿、干配对而成。这些属性都是一种在理论上品质较差的“第一物质”即原初材料反映出来的。湿和冷构成水，热和干构成火、湿和热构成气、冷和干构成土。而普通的土和其他一切的合成物都是这些纯元素的混合物，而纯元素是绝对看不到孤立态的。亚里士多德认为我们体验到的世界就是物质的真实，因为世界中的物体就是由基本物质和范性结合而成的一个不可分割的混合体。另外在月上世界还存在着第五种元素：以太。它不与其他四种元素结合，不会腐败，仅以纯粹状态独立地存在于自己的天体王国中。13如图：10.亚里士多德关于运动的物理学。他认为土和水是重的，自然要向宇宙的中心（即地球）运动；气和火是轻的，自然背离中心运动。此外不需要任何理由来说明这种固有的运动。因此，每一种元素都要在宇宙中找到一个位置，即其所为的自然位置：土位于中心，外面是分层的水、气和火的同心层。在地上王国，每种元素都自然趋向它的自然位置。在他的世界结构中，外面生活在其上的地球基本上是球形，而且整体上处在宇宙的中心保持不动。在地球区发生的自然运动（向上或向下）和在天体区发生的自然运动（总是圆形）是截然不同的。恒星和行星位于天体区，靠它们镶嵌在其上的以太球层携带着作圆周运动。除了由土、水、气、火组成的物质做向上或向下的自然运动外，其他在我们周围的非自发的运动，如射出去的箭都需要加以解释。这样的运动都被视为强制运动或暴力（反自然）运14动。亚里士多德指出，这类运动总是需要一个外来的推动者，由某一个人或者某一个物体施加某种外力去引起相关的运动，而且那个推动者还必须始终与该物体保持接触。【这一点对抛物运动的情形难以解释】亚里士多德还在力、速度和阻力之间建立了定量关系。11.亚里士多德排斥真空的理由有哪些？在真空中运动意味着没有阻力。但是如果没有阻力，物体的运