科学技术发展史(选修课)讲义

1科学技术发展史绪言1对本门课程的解释2本门课程的内容框架3阅读与参考文献4课时与考试方式1对本门课程的解释1.1科学1.2技术1.3历史2本门课程的内容框架人类社会的发展以政治、经济、科学、文化为特征，它们之间相互交织、相互影响，故科学技术发展史课程的整体安排为：时间框架以社会发展为基准；地点框架以文明起源和科学中心转移为标志；内容框架以那个时代的著名人物的哲学主张、科学思想以及技术物证来展开。2.1科技发展史的时间框架2.1.1古代（6课时）从人类诞生到中世纪（Medieval；MiddleAges）2.1.1.1名词解释人类诞生：指人类脱离动物的那个时期(约450万年以前，人、猿分离，产生拉玛古猿，进一步演化为200万年以前的南方古猿，再进一步发展为现代人类)，继直立走路（300-150万年以前），会制造工具（200—30万年以前）作为分化点。从猿到人的经历为：森林古猿——拉玛古猿——能人——猿人——古人——新人。中世纪：指476年西罗马灭亡到1453年东罗马灭亡的这段大约1000年的时间。西欧的中世纪是个特别“黑暗时代”。基督教教会成了当时封建社会的精神支柱，它建立了一套严格的等级制度，把上帝当作绝对权威，文学、艺术、哲学等一切都得按《圣经》教义，否则，宗教法庭就要对它制裁，甚至处以死刑。东西罗马：330年君士坦丁大帝将罗马帝国首都东迁至黑海和地中海之交的拜占庭，取名为君士坦丁堡（即今之伊斯坦布尔）。395年，皇帝狄奥多修去世，两个儿子分别继承帝国的东部和西部，罗马正式分为东西两大部分。476年，蛮族入侵，西罗马灭亡。注：西罗马灭亡的原因80年代英国《泰晤士报》发表了一篇文章，认为西罗马帝国是由于“铅中毒”而衰亡的。罗马城市的供水管道是用铅制作的，随着时间的流逝，铅逐渐被锈蚀，长期使用这种铅水管的罗马人智力因此下降，以致到公元5世纪时，他们缺乏应付帝国内外危机所必要的智力。美国学者马文·佩里在《西方文明史》一书中认为，罗马帝国的衰亡是一个历经数百年的过程，它并不是发生在公元476年的一个单一事件。其次，帝国仅仅是西半部灭亡，帝国的东半部则作为拜占廷帝国而幸存下来，直到15世纪中叶。因此，没有任何单一原因足以说明西罗马帝国的衰亡，它是多种力量共同作用的结果。一是蛮族的作用，二是精神原因，三是经济原因。2.1.1.2文明源头美索不达米亚：世界最早的文明──美索不达米亚（Mesopotamia，希腊语的意思是两河之间的土地。）文明（又称两河文明）发源于底格里斯河（Tigris）和幼发拉底河（Euphrates）之间的流域──苏美尔（Sumer）地区（中下游地区）。美索不达亚是古巴比伦（Babylon）的所在，在今伊拉克（Iraq）共和国境內。公元前4000年到公元前2250年是两河文明的鼎盛时期，《旧约全书》称其为‘希纳国‘（LandofShinar）。两河沿岸因河水泛滥而积淀成肥沃土壤，史称‘肥沃的新月地带‘（南美的那个和‘金三角‘齐名的地区堪称‘罪恶的新月地带‘）。由于两河不象尼罗河一样是定期泛滥的，所以确定时间就必须靠观测天象。住在下游的苏美人发明了太阴历，以月亮的阴晴圆缺作为计时标准，把一年划分为12个月，共354天，并发明闰月，放置与2太阳历相差的11天。把一小时分成60分，以7天为一星期。还会分数、加减乘除四则运算和解一元二次方程，发明了10进位法和16进位法。他们把圆分为360度，并知道π近似于3。甚至会计算不规则多边形的面积及一些锥体的体积。4000BC，苏美人最早发明了表意和指意符号的象形文字，因为这种文字大多刻在砖、石或黑色的玄武岩。泥板上，‘起笔重而印痕较深‘，成尖劈形，形似木楔，所以被称为楔形文字。之后的尼罗河文明和印度河文明，是在两河文明的促进下发展起来的。希腊人从那里学到了数学、物理学和哲学；犹太人从那里学到了神学，并将它传播于世；阿拉伯人从那里学到了建筑学，并以此教化了整个中世纪野蛮的欧洲。大约在2000BC，阿摩利人建立了以巴比伦城为首都的巴比伦王国。1792BC，汉谟拉比（Hammurabi）即位，征服了苏美尔人和阿卡德人，统一了美索不达米亚平原，并颁布了《汉谟拉比法典》，这是世界上第一部较为完备的成文法典，但不是最早的，最早的叫《乌尔纳木法典》。《汉谟拉比法典》共有282条，刻在一块高2.25米的黑色玄武岩石柱上。689BC，巴比伦王国被亚述所灭。605BC新巴比伦王国灭掉了亚述。后来，神庙祭师集团当权，终于在538BC，被位于伊朗高原的波斯所灭。古代两河流域的文明作为一个独立的整体便告结束。古埃及：古埃及文明是指在尼罗河第一瀑布至三角洲地区，时间断限为公元前5000年的塔萨文化到公元641年阿拉伯人征服埃及的历史。专家们实际探讨古埃及文化的时间范围，是公元前4245年埃及南、北王国的首次联合，到公元332年马其顿王国亚历山大占领埃及，托勒密王朝覆灭，亦即通常所说的历时三千多年的法老王朝。古印度阿拉伯古希腊：古希腊爱琴海是古希腊文明的摇篮。古代希腊的地理范围主要包括今巴尔干半岛南部、爱琴海及南部海中诸岛屿和小亚细亚西部沿海地区，其海外移民西至意大利半岛南部、西西里岛和地中海西北部沿岸，南至北非，东至西亚和黑海沿岸广大地区。古希腊文明首先在克里特岛获得发展。克里特文明以岛屿北部的克诺索斯为中心，在公元前2千年中期弥诺斯统治时期臻于极盛。显然是由于某种自然原因，该文明在这之后突然湮没，古希腊文明发展移向巴尔干半岛，伯罗奔尼撒半岛西北部的迈锡尼成为新的文明发展中心。迈锡尼文明吸收了克里特文明的成就，同时在经济、文化、生产技术等方面达到新的繁荣，已见于克里特文明的线型文字得到进一步发展和更多的使用。著名的特洛伊战争发生在这一文明阶段的后期（公元前十二世纪初）。战争结束后，迈锡尼文明衰落。希腊社会在经历了一段时期的历史倒退后，继而进入主要以雅典为中心的新的文明发展时期，取得前所未有的辉煌成就，成为古希腊文明发展的古典时期。公元前四世纪后期，希腊被新崛起的马其顿征服。亚历山大东征促进了东西方经济的交流和文化的融合，古希腊文明进入“希腊化”时期，在东方各国文明的的影响下，在更为广泛的范围内得到新的发展。古代希腊作为一个文明古国，曾经在科技、数学、医学、哲学、文学、戏剧、雕塑、绘画、建筑等方面做出巨大的贡献，成为后代欧洲文明发展的源头。中世纪的欧洲古中国2.1.2近代（20课时）从文艺复兴（Renaissance）到19世纪2.1.2.1名词解释文艺复兴：1453年东罗马帝国灭亡至17世纪资产阶级革命成功的这段时期。16世纪人们认为，文艺在希腊、罗马古典时期曾高度繁荣，但在中世纪“黑暗时代”却衰败湮灭，直到14世纪以后才获得“再生”与“复兴”，文艺复兴发生在意大利，文艺复兴名义上是为了恢复古典的文学艺术，实际上是当时新兴资产阶级借此名义来发展科学技术，要求在思想上摆脱封建主义束缚，要求关心人，尊重人，一切以人为中心，给人以个性自由和人身自由，强烈反对以神为中心的封建教义。2.1.2.2大事件马可·波罗游记第一次科学革命：15世纪下半叶，欧洲发生了资本主义制度代替封建制度的社会革命。科学领域发生了3由古代科学向近代科学过渡的第一次科学革命，其标志是近代天文学革命、近代医学革命和经典力学的创立。第一次技术革命：蒸汽机时代的到来。科学中心转移：从意大利到英国到英法德。2.1.3现代（10课时）从19世纪末20世纪初至20世纪末2.1.3.1名词解释第二次科学革命：发生在物理学中。经典物理学的危机，物理学在19世纪末三大发现——X射线、放射性、电子的发现等。第二次技术革命：电动机的发明。第三次技术革命：信息技术的出现。2.1.3.2大事件科学中心从欧洲大陆到北美。相对论、量子力学、元素周期律、电磁相互转化、细胞遗传、航空。2.2科技发展史的内容框架2.2.1古代从人类诞生到中世纪按照时间顺序简要勾勒：原始社会中的人与自然关系按照文明源头分别叙述其哲学观念、科学思想、技术发展水平物证，并将人物穿插其中：毕达哥拉斯、亚里士多德、德谟克利特、托勒密、罗·培根。2.2.2近代从文艺复兴到19世纪末叶按照时间顺序，每100年为一个单位坐标，分为16—17世纪，18世纪，19世纪。按照科学中心转移的国别来展开叙述。分科叙述其发展史：物理、化学、天文、地理、生物等。重要人物介绍16-18世纪：哥白尼、开普勒、伽利略、笛卡儿、牛顿、玻意耳、拉瓦锡、富兰克林、伽伐尼和伏打、莫泊丢、林奈、布封、居维叶、拉马克、康德——拉普拉斯等。19世纪：威廉——赫歇尔的银河系概念；迈尔、焦耳、亥姆霍茨的能量守恒；卡诺等的热力学；法拉第、麦克斯韦尔的电磁理论；道尔顿——阿伏加德罗的原子分子概念；门捷列夫的化学元素周期律；赖尔的地址进化论；达尔文的物种进化论；胡克、施——施的细胞说；孟德尔的遗传学；生命起源等。2.2.3现代时间：从19世纪末到20世纪末。按照科学中心转移国别：从欧洲到美国。按照科学革命和技术革命顺序展开。分学科叙述任务和思想：原子结构理论、量子力学、相对论、宇宙说、大陆构造说、分子生物说。2.3各时间段科技哲学思想基本特征2.3.1古代2.3.216——18世纪2.3.319世纪2.3.420世纪3阅读与参考文献林德宏.科学思想史（第二版）.江苏科学技术出版社.2004吴国盛.科学的历程.湖南科学技术出版社.1995王玉仓.科学技术史.中国人民大学出版社（第二版）.2004高之栋.自然科学史讲话.陕西科学技术出版社.1987申漳.简明科学技术史话.中国青年出版社.198144课程性质、课时与考试方式作为科学教育专业选修课。36课时。本门课学完现场开卷考试。第一讲：从人类诞生到中世纪（Medieval；MiddleAges）一、原始社会中的人与自然关系人是自然生存。自然提供什么，人们就利用什么，利用什么，就认识什么。人类的原始生存主要是依赖生物生存，先民认识自然也就从认识生物开始。采摘、狩猎、捕鱼、畜牧、定居种植。1．哲学观念：神话、巫术、宗教。2．科学思想：用动物的骨头做计数的工具。最早的数字记录来自美索不达米亚平原的苏美尔人发明的以60为基数的数字系统。3．技术发展水平物证：石器时代（旧石器时代：290万年以前，以肯尼亚为最；新石器时代：磨制石器时代，距今约1万年以前）、弓箭发明、火的利用与取火方法的发明，英国的巨石阵据说用于测量天文之用。二、古代社会中的人与自然关系1．古代科学产生的基础——常识。古代科学知识是最早的专门知识，专门知识是科学研究的产物，需要通过教育才能普及。最初的专门知识来自于非专门知识。古代的非专门知识就是古代的常识。古代常识是古人在日常生活中获得的，并被人们所普遍接受的感性知识。古人的生存方式是自然生存，因此古人常识的主体是自然知识，即关于自然现象的知识。古代常识的特性：直观性同质性：只有量的差别，没有质的不同。公有性：无需任何背景知识，无需师授。公认性可解释性。科学研究始于问题，古代也是如此。古代科学问题有两类，解释性问题和探讨性问题，但以解释性问题为主。古人解释的对象是自然现象，而古人对自然现象的认识是古代常识，所以古代科学要回答的是常识提出来的问题，对古代常识的解释，便是古代科学。一般古人不对常识提出问题，只有在体力劳动和脑力劳动分工以后，少数人认为常识需要解释，并做出了一定的解释，这些人便是古代科学家。重物下落，这是常识。为什么重物会下落，对这个常识的解释便是非常识，所以古代常识是产生古代科学知识之母，也是科学最初之源。古代科学家用什么来解释常识？或用常识，或用非常识。用常识解释常识，就是在两个常识之间建立联系，认为一个常识同另一个常识相似，就可以用一个常识来解释另一个常识。这是古代科学的第一阶段。用非常识来解释常识，就是古代科学家用自己制造的概念来解释常识，这是进一步的创造。这是古代科学的第二阶段。正是由于古代科学是对常识的解释，这种解释同常识的吻合程度就决定了古代科学的命运。2．各文明古国主要指埃及、巴比伦、印度、中国以及波斯、希腊、阿拉伯。古埃及：尼罗河由南向北流入地中海。这里