近代自然科学

第二章近代自然科学的发展近代自然科学诞生的历史背景与社会文化动因近代前期（16、17世纪）的科学革命近代后期（18、19）欧洲科学的发展第一节近代自然科学革命的历史背景与社会文化动因一、近代自然科学的诞生的历史背景（一）资本主义生产方式的兴起（二）航海探险（三）文艺复兴、宗教改革二、社会文化动因（一）科学研究的社会制度化1、探究自然的兴趣在民族精英中养成2、专职科学家这种社会角色的出现3、科学社会建制的初步形成（二）若干新的文化价值取向的形成1、主张批判地审视古希腊的科学成就2、倡导重视观察和实验的经验主义探究程序3、重视数学和定量研究方法的运用4、关注对技术活动的渗透第二节16、17世纪的科学革命一、哥白尼到开普勒：近代天文学革命1、哥白尼（TychoBrahe，1546-1601）2、第谷·布拉赫在欧洲文艺复兴运动的影响下，天文界率先发生了一场理论革命，它推翻了在此之前统治人类思想长达1800多年的地心说，代之以日心说，从根本上改变了人们对宇宙结构的看法。丹麦天文学家和占星学家。1546年12月14日生于斯坎尼亚省基乌德斯特普的一个贵族家庭，1601年10月24日，第谷逝世于布拉格。1572年11月11日第谷发现仙后座中的一颗新星，后来受丹麦国王腓特烈二世的邀请，在汶岛建造天堡观象台，经过20年的观测，第谷发现了许多新的天文现象。第谷·布拉赫曾提出一种介于地心说和日心说之间的宇宙结构体系，十七世纪初传入我国后曾一度被接受。第谷所做的观测精度之高，是他同时代的人望尘莫及的。第谷编制的一部恒星表相当准确，至今仍然有价值。3、布鲁诺乔尔丹诺·布鲁诺，意大利思想家、自然科学家、哲学家和文学家。他捍卫和发展了哥白尼的日心说，并把它传遍欧洲，被世人誉为是反教会、反经院哲学的无畏战士，是捍卫真理的殉道者。后来他发展了波兰科学家哥白尼日心说，提出“宇宙无限论”，还提出了唯物主义思想。这些学说及思想极大地震撼了教廷的统治地位，1592年由于批判经院哲学和神学、反对地心说等“罪名”被捕入狱，最后1600年2月17日，被宗教裁判所判为“异端”烧死在罗马鲜花广场。主要著作有《论无限宇宙和世界》、《诺亚方舟》等。但他的思想在欧洲大陆传播开来，他捍卫真理不畏迷信的精神被人们所歌颂。（GiordanoBruno，1548-1600）二、从帕拉塞尔苏斯到波意耳：17世纪的化学革命1493年10月14日～1541年9月24日由于父亲行医，儿时经常随父出诊。曾学习冶金及化学。1507年离家到巴塞尔、蒂宾根、维也纳、维滕贝格、莱比锡、海德堡、科隆、费拉拉等多所大学求学。1510年在维也纳大学获医学学士学位，1516年获有革新精神的费拉拉大学医学博士学位。反对体液学说和气质学说，并率先提出“三元素论”的看法，提出用“硫、汞、盐”三种元素解释自然界物质组成及其变化的心观念。这与亚里士多德得“土、水、气、火”四元素论大相径庭。同时还认为人的疾病系由这三元质比例失调所致。他认为每个器官有自己的操纵者，如果它异常，硫、汞、盐就会失调。1、帕拉塞尔苏斯17世纪的化学革命涉及人们对自然界物质组成及其变化的知识与看法。英国化学家、物理学家和自然哲学家。伦敦皇家学会创始人之一，由于研究气体性质而闻名，是近代化学元素理论的先驱。化学史家都把1661年作为近代化学的开始年代，因为这一年有一本对化学发展产生重大影响的著作出版问世，这本书就是《怀疑派化学家》，恩格斯誉称“波义耳把化学确立为科学”。(RobertBoyle)(1627-1691)2、波意耳三、从伽利略到牛顿：近代力学革命1、伽利略1564年2月15日生于比萨，1642年1月8日卒于比萨。三、从伽利略到牛顿：近代力学革命1、伽利略1564年2月15日~1642年1月8日意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。其成就包括改进望远镜和其所带来的天文观测，以及支持哥白尼的日心说。当时，人们争相传颂：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”。今天，史蒂芬·霍金说，“自然科学的诞生要归功于伽利略，他这方面的功劳大概无人能及。”被誉为“近代科学之父”。他是为维护真理而进行不屈不挠的战士。恩格斯称他是“不管有何障碍，都能不顾一切而打破旧说，创立新说的巨人之一”。历史上他首先提出并证明了同物质同形状的两个重量不同的物体下降速度一样快，他反对教会的陈规旧俗，由此，他晚年受到教会迫害，并被终身监禁。他以系统的实验和观察推翻了亚里士多德诸多观点。因此，他被称为“近代科学之父“现代观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学之父”及“现代科学之父”。他的工作，为牛顿的理论体系的建立奠定了基础。在古希腊和中世纪，指导人们认知自然界物体运动现象的一直是亚里士多德的物理学理论。第一个向这种传统理论发起有效冲击的是伽利略得运动理论。2、开普勒JohannesKepler1571.12.27—1630.11.15德国著名的天体物理学家、数学家、哲学家。他首先把力学的概念引进天文学，他还是现代光学的奠基人，制作了著名的开普勒望远镜。他发现了行星运动三大定律，为哥白尼创立的“太阳中心说”提供了最为有力的证据。他被后世誉为“天空的立法者”。3、牛顿艾萨克·牛顿爵士是历史上曾出现过的最伟大、最有影响的科学家，同时也是物理学家、数学家和哲学家，晚年醉心于炼金术与神学。他在1687年7月5日发表的不朽著作《自然哲学的数学原理》里用数学方法证明了宇宙中最基本的法则——万有引力定律和三大运动定律。这四条定律构成了一个统一的体系，被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”，由此奠定了之后三个世纪中物理世界的科学观点，并成为现代工程学的基础。牛顿为人类建立起“理性主义”的旗帜，开启工业革命的大门。牛顿逝世后被安葬于威斯敏斯特大教堂，成为在此长眠的第一个科学家。1643年1月4日—1727年3月31日安德烈·维萨留斯(AndreasVesaliua)是著名的医生和解剖学家,近代人体解剖学的创始人，维萨里与哥白尼齐名，是科学革命的两大代表人物之一。维萨里生于布鲁塞尔的一个医学世家。他的曾祖、祖父、父亲都是宫廷御医，家中收藏了大量有关医学方面的书籍。维萨里幼年时代就喜欢读这些书，从这些书中他受到许多启发，并立下了当一个医生的志向。四、从维萨留斯到哈维：近代人体生理学革命1、维萨留斯古希腊之后到14世纪，西方人一直是以名医盖伦的学说来解释人体生理现象的。盖伦认为，人体生理过程要靠体内产生的三种“灵气”来维持，它们是动物灵气、活力灵气和自然灵气，它们分别分布在人体的大脑器官、心脏器官和肝脏器官。1514—1564（MichaelServetus，1511～1553）2、塞尔维特西班牙医生，文艺复兴时代的自然科学家，肺循环的发现者。他亦是一位神学家。1535～1538年在巴黎研究医学，并学习了解剖学，是解剖学家维萨留斯的同学。1553年，他秘密出版了《基督教的复兴》一书，在此书中，他用一元论的观点，并阐述了上述有关肺循环的看法。3、哈维英国生理学家、解剖学家。1597年在英国剑桥大学获文学学士学位，1602年在意大利帕多瓦大学获医学博士学位。毕业后在英国开业当医生。1618年到1642年任英王的御医，为皇家医学会会员。1628年发表了《动物心血管运动的解剖研究》一书，确立了血液循环学说，为近代生理学奠定了基础。1651年又出版了《动物的生殖》一书，对胚胎发育过程等生理问题进行了广泛的论述，对胚胎学的发展发挥了重大的作用。（WilliamHarvey，1578年4月1日~1657年6月3日1、笛卡尔（ReneDescartes）1596年3月31日-1650年2月11日著名的法国哲学家、物理学家和数学家。笛卡尔常作笛卡儿，1596年3月31日生于法国安德尔-卢瓦尔省笛卡尔-1650年2月11日逝于瑞典斯德哥尔摩）。他对现代数学的发展做出了重要的贡献，因将几何坐标体系公式化而被认为是“解析几何之父”。他还是西方现代哲学思想的奠基人，是近代唯物论的开拓者提出了“普遍怀疑”的主张。他的哲学思想深深影响了之后的几代欧洲人，开拓了所谓“欧陆理性主义”哲学。五、数学的发展文艺复兴运动强烈冲击着人们的思想，欧洲在经济的各方面都有了很大的进步，特别是天文学和力学的发展和带动了数学的发展。费尔马皮埃尔·德·费马，法国律师和业余数学家。他在数学上的成就不比职业数学家差，他似乎对数论最有兴趣，亦对现代微积分的建立有所贡献。被誉为“业余数学家之王”。PierredeFermat1601年8月17日~1665年1月12日3、莱布尼茨（GottfriedWilhelmLeibniz，1646年－1716年）戈特弗里德·威廉·凡·莱布尼茨，德国最重要的自然科学家、数学家、物理学家、历史学家和哲学家，一位举世罕见的科学天才，和牛顿同为微积分的创建人。他的研究成果还遍及力学、逻辑学、化学、地理学、解剖学、动物学、植物学、气体学、航海学、地质学、语言学、法学、哲学、历史、外交等40多个范畴，被誉为十七世纪的亚里士多德。“世界上没有两片完全相同的树叶”就是出自他之口，他还是最早研究中国文化和中国哲学的德国人，对丰富人类的科学知识宝库做出了不可磨灭的贡献。由于他创建了微积分，并精心设计了非常巧妙简洁的微积分符号，从而使他以伟大数学家的称号闻名于世。