第一次科學(xué)革命

科學(xué)技術(shù)史近代篇近代科學(xué)的興起哥白尼哈維笛卡爾波義爾萊布尼茨拉瓦錫牛頓培根近代科學(xué)興起的社會背景資本主義生產(chǎn)方式形成，生產(chǎn)活動從保守的、封閉的方轉(zhuǎn)變成為向開放、分工合作方式。技術(shù)不斷用于生產(chǎn)，生產(chǎn)又促進(jìn)新技術(shù)產(chǎn)生。航海探險和地理大發(fā)現(xiàn)打開了人們的眼界，鼓舞了人們敢于探索和創(chuàng)新的精神，促進(jìn)了文明交融。同時，促進(jìn)人們進(jìn)一步思考天文學(xué)、力學(xué)、大地測量學(xué)、生物學(xué)等問題，并為這些學(xué)科積累了豐富的原始資料。近代科學(xué)興起的思想基礎(chǔ)文藝復(fù)興與宗教改革提倡以“人”為核心的“人文主義”世界觀，解放了人們的思想。同時，十字軍東征使歐洲人開始開始對古希臘的文明進(jìn)行了再發(fā)現(xiàn)，使得古希臘科學(xué)的種子重新發(fā)芽?！拔沂侨?，人的一切特性我無所不有”。馬丁.路德提倡:“人與人的區(qū)別只在于信仰，只要真心信仰上帝，受禮入教就能享有與主教和教皇同等的權(quán)利”。讓.加爾文提倡：上帝的意圖是可以通過勤奮工作和潛心研究上帝所創(chuàng)造的一切而得到啟示的。第一道閃電天文學(xué)地心說、日心說、近代天文學(xué)哥白尼1473-1543布魯諾1548-1600伽利略1564-1642開普勒1571-1630第谷.布拉赫1546-1600哥白尼與《天體運(yùn)行論》10歲喪父，由舅父撫養(yǎng)成人。波蘭克拉科夫大學(xué)培養(yǎng)了他天文學(xué)興趣和使用天文學(xué)儀器的技能。留學(xué)意大利學(xué)習(xí)法律與醫(yī)學(xué)(當(dāng)時最熱門的學(xué)科)，但把精力花在鉆研天文學(xué)、數(shù)學(xué)、和柏拉圖的著作上。經(jīng)過30多年的努力，寫成6卷本《天體動行論》，不敢公開出版。以“迷眼的沙子”式的序言（獻(xiàn)給保羅三世）和自貶學(xué)術(shù)價值的方式終于使摧毀中世紀(jì)思想體系的第一枚炸彈與世人見面?！短祗w運(yùn)行論》將運(yùn)動的相對性引入天文學(xué)，論證了行星的視運(yùn)動是地球運(yùn)動和行星運(yùn)動的復(fù)合體。(提出了視運(yùn)動的概念）地球不是宇宙的中心，地球像其他行星一樣距太陽有一段距離，在自己軌道上運(yùn)行。太陽是宇宙的中心。太陽系的行星在各自的圓形軌道上圍繞太陽旋轉(zhuǎn)，它們的軌道大致處于同一平面上。月球圍繞地球轉(zhuǎn)，并且再和地球一道圍繞太陽轉(zhuǎn)。托勒密的以地球為中心的“均輪”、“本輪”體系被徹底打破了。哥白尼的科學(xué)功績他（哥白尼）對于西方擺脫教權(quán)統(tǒng)治和學(xué)術(shù)枷鎖的精神解放所做的貢獻(xiàn)幾乎比誰都大。

----愛因斯坦布魯諾喬爾丹諾．布魯諾是意大利文藝復(fù)興時期偉大的思想家、自然科學(xué)家、哲學(xué)家和文學(xué)家。在多米尼克僧團(tuán)的修道院學(xué)習(xí)神學(xué)，入學(xué)第二年轉(zhuǎn)為正式僧侶，十年后，他獲得了神學(xué)博士學(xué)位，得到了神甫的教職。著有《論無限者、宇宙和諸世界》，系統(tǒng)論證日心說理論的真實性，全面批判亞里士多德物理學(xué)。1600年2月17日，布魯諾被宗教法庭燒死在羅馬鮮花廣場。布魯諾學(xué)說系統(tǒng)論證日心說理論的真實性，全面批判亞里士多德物理學(xué)。統(tǒng)一的物質(zhì)實體是宇宙萬物普遍的、共同的本原和原因。不存在宇宙之外的別的推動力量，宇宙便是它自身運(yùn)動的原因。他認(rèn)為宇宙在時間和空間上是永恒的和無限的，宇宙沒有中心。太陽系只是天體系統(tǒng)之一。他強(qiáng)調(diào)自然界是唯一的認(rèn)識對象，而只有理性才能真正認(rèn)識自然，只有最符合自然真理的哲學(xué)才是最好的哲學(xué)。近代科學(xué)之父—伽利略伽利略·伽利萊（GalileoGalilei)，意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家、哲學(xué)家，近代實驗科學(xué)的先驅(qū)者。伽利略生于意大利比薩的沒落小貴族之家。少年伽利略進(jìn)了佛倫勃羅薩修道院的學(xué)校，專心學(xué)習(xí)哲學(xué)和宗教，并期望成為傳教士。17歲時，他父親將他送到著名的比薩大學(xué)學(xué)醫(yī)。但他經(jīng)常逃課去自學(xué)數(shù)學(xué)、物理學(xué)等自然科學(xué)。伽利略在通過實驗和數(shù)學(xué)方式研究運(yùn)動科學(xué)做出了最初的創(chuàng)新。著有《星際使者》《關(guān)于太陽黑子的書信》《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》《關(guān)于兩門新科學(xué)的談話和數(shù)學(xué)證明》和《試驗者》。伽利略的貢獻(xiàn)用光的折射原理制造出世界上第一架天文望遠(yuǎn)鏡，使人類開始清楚地“看天體”。有實際觀測的方法印證了哥白尼的日心說。重新開啟了實驗物理學(xué)。發(fā)現(xiàn)了“鐘擺現(xiàn)象”和“自由落體定律”。發(fā)現(xiàn)了“運(yùn)動疊加原理”。提出了“物體運(yùn)動的慣性”問題。設(shè)計了測溫儀、比重秤等重要的物理學(xué)儀器。后人對伽利略評價史蒂芬·霍金說：“自然科學(xué)的誕生要?dú)w功于伽利略?！卑柌亍垡蛩固狗Q他為現(xiàn)代科學(xué)之父。用眼晴“看天”的第谷第谷·布拉赫（TychoBrahe，1546-1601），丹麥天文學(xué)家和占星學(xué)家。生于斯坎尼亞省基烏德斯特普的一個貴族家庭，十三歲時就進(jìn)入哥本哈根大學(xué)學(xué)習(xí)法律和哲學(xué)，但在1560年他觀察了日蝕，于是轉(zhuǎn)向研究天文學(xué)和數(shù)學(xué)。第谷還逐漸用占星術(shù)算命，一生都對占星術(shù)感興趣。第谷在丹麥與瑞典間的汶島開始建立“觀天堡”，對天體進(jìn)行了大量的觀察和記錄，創(chuàng)制了大量天文觀測儀器。第谷.布拉赫的工作為開普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動規(guī)律提供了堅實的基礎(chǔ)。用頭腦“想”天的開普勒約翰尼斯·開普勒(JohannsKe-pler,1571—1630),杰出的德國天文學(xué)家，他是現(xiàn)代實驗光學(xué)的奠基人。17歲喪父，母親以“魔女”罪入獄，天花病愈后，視力受損，滿臉麻子。開普勒學(xué)業(yè)成績優(yōu)異。1588年9月25日，他獲得文學(xué)學(xué)士學(xué)位。1591年8月11日，他又通過了文學(xué)碩士學(xué)位考試，但對天文學(xué)和數(shù)學(xué)有著濃厚的興趣。1600年成為第谷的助手，后來成為第谷遺愿執(zhí)行人。最重要的成就是行星運(yùn)動的三大定律，在自然科學(xué)史上第一次用數(shù)學(xué)語言定地表述一條物理定物。開普勒的貢獻(xiàn)最重要的成就是行星運(yùn)動的三大定律：太陽不是處在圓形軌道的中心而是位于行星橢圓軌道的一個焦點(diǎn)上。一個行星的向徑單位時間掃過的面積相等。兩顆行星公轉(zhuǎn)周期的平方與他們軌道長半軸的立方成正比。在自然科學(xué)史上第一次用數(shù)學(xué)語言定地表述一條物理定物，給你們呈現(xiàn)了一幅簡單而和藹的宇宙世界。在《火星的運(yùn)動》中，記述了天體之間的引力規(guī)律，捕捉到了“萬有引力定律”的影子。1、今天來看，從哥白尼到開普勒，天文學(xué)發(fā)展有什么重要意義？2、自己能從這幾位偉大的先驅(qū)的人生和學(xué)術(shù)歷程中得到什么樣的啟發(fā)？3、同學(xué)們還在為自己要不要轉(zhuǎn)專業(yè)而糾結(jié)嗎？經(jīng)典力學(xué)體系的形成近代科學(xué)研究方法的確立培根牛頓伽利略牛頓是一個偉大的科學(xué)家，他也是一個傳奇的科學(xué)家，他的人生旅程奇在何處呢？給大家有什么啟示呢？現(xiàn)代實驗科學(xué)的始祖-培根弗朗西斯·培根（FrancisBacon）是英國唯物主義哲學(xué)家、思想家和科學(xué)家。主要著作有：《新工具》、《學(xué)術(shù)的進(jìn)步》、《新大西島》。培根是第一個意識到科學(xué)及其方法論的歷史意義以及它在人類生活中可能扮演的角色的人。實驗科學(xué)與歸納法的系統(tǒng)提出者。培根的貢獻(xiàn)“科學(xué)是實驗的科學(xué)，科學(xué)的方法就在于用理性的方法去整理感性材料，歸納、分析、比較、觀察和實驗是理性方法和重要條件。”

----馬克思實驗科學(xué)踐行者-伽利略伽種略設(shè)計了測溫器、比重秤、望遠(yuǎn)鏡、脈搏計（計時器）等科學(xué)儀器。伽利略完成了鐘擺實驗、自由落體實驗等力學(xué)實驗，并發(fā)現(xiàn)了鐘擺運(yùn)動、自由落體運(yùn)動、和運(yùn)動疊加原理。近代物理學(xué)集大成者-牛頓艾薩克·牛頓，英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、自然哲學(xué)家，酷愛化學(xué)。影響深遠(yuǎn)的作品：《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。在力學(xué)方面，歸納總結(jié)出力學(xué)三大定律，發(fā)現(xiàn)萬有引力定律；光學(xué)方面，發(fā)現(xiàn)了“牛頓環(huán)”，主導(dǎo)光的微粒說；數(shù)學(xué)方面，與萊布尼茨同時創(chuàng)立微積分；天文學(xué)方面，創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡；哲學(xué)方面，提出絕對時間與絕對空間論。牛頓在經(jīng)濟(jì)學(xué)和化學(xué)方面都有不少建樹。牛頓的科學(xué)方法在自然科學(xué)里，應(yīng)該像在數(shù)學(xué)里一樣，在研究困難的事物時，總是先用分析的方法，然后再用綜合的方法。這種分析包括做實驗和觀察，用歸納法從中做出普遍結(jié)論，并且不使這些結(jié)論遭到異議，除非這些異議來自實驗或者其他可靠的真理方面。一般地說，從結(jié)果到原因，從特殊原因到普遍原因，一直論證到最普遍的原因為止。自然界的任一運(yùn)動狀態(tài)，都成為整個因果鏈條中合理的一環(huán)，而且可以用運(yùn)動方程表示出來。《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》這本偉大著作完成了經(jīng)典力學(xué)體系的構(gòu)建，人們稱之為17世紀(jì)物理學(xué)、數(shù)學(xué)的百科全書。這本書中的方法論與思維模式也形成了一個近代科學(xué)的時代，它不僅深遠(yuǎn)地影響了科學(xué)研究，對近代教育也有著非常深遠(yuǎn)的影響。質(zhì)量、力、速度、加速度、時間等一系列物理概念提出來了。宇宙中的現(xiàn)象與地球上的現(xiàn)象都是那么的簡單與明了，似乎都可以用數(shù)學(xué)公式加以描述。數(shù)學(xué)似乎隱藏了一切自然規(guī)律?！蹲匀徽軐W(xué)的數(shù)學(xué)原理》，它不僅是物理學(xué)著作，里面含的方法論至今仍在各個學(xué)科中發(fā)揮作深遠(yuǎn)的影響。里面的方法論究竟是什么呢？《數(shù)學(xué)分析》學(xué)科的確立從解析幾何到微積分費(fèi)爾馬笛卡爾萊布尼茨達(dá)朗貝爾柯西巨人的經(jīng)典著作與貢獻(xiàn)費(fèi)爾馬（PierredeFermat，1601～1665

），法國的業(yè)余數(shù)學(xué)家，著有《平面和立體的軌跡引論》，對古希臘數(shù)學(xué)家阿普羅尼亞斯的數(shù)學(xué)珍寶進(jìn)行發(fā)掘與修補(bǔ)，研究了若干曲線、作切線的方法、極大值、極小值。闡明了“解釋幾何”的一些基本原理。勒內(nèi)·笛卡爾（ReneDescartes，1596～1650），法國的科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家，著有《方法論》、《幾何學(xué)》、《哲學(xué)原理》等，他證明了幾何問題可以歸結(jié)為代數(shù)問題，系統(tǒng)地創(chuàng)立了解析幾何。在代數(shù)中引入了“變數(shù)”的概念，將一條曲線看成是一個運(yùn)動的點(diǎn)產(chǎn)生的軌跡。把數(shù)學(xué)與運(yùn)動關(guān)聯(lián)起來。為微積分產(chǎn)生設(shè)下伏筆。巨人的經(jīng)典著作與貢獻(xiàn)（續(xù)）戈特弗里德·威廉·萊布尼茨(GottfriedWilhelmLeibniz，1646～1716)，德國哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家。萊布尼茨與牛頓同時代發(fā)明了微積分的思想，并發(fā)明了一套表示微積分的符號系統(tǒng)。他在哲學(xué)、邏輯學(xué)方面也有很多貢獻(xiàn)。巨人的經(jīng)典著作與貢獻(xiàn)（續(xù)）達(dá)朗貝爾（1717～1783）法國著名的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家。著有《數(shù)學(xué)手冊》(八卷)、力學(xué)專著《動力學(xué)》、《百科全書》主要貢獻(xiàn)者。對極限理論和數(shù)學(xué)分析系統(tǒng)化做出了杰出的貢獻(xiàn)?？挛?Cauchy,1789—1857)是法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家。他著有《代數(shù)分析教程》、《無窮小分析教程概要》和《微積分在幾何中應(yīng)用教程》。這些工作為微積分奠定了基礎(chǔ)，促進(jìn)了數(shù)學(xué)的發(fā)展，成為數(shù)學(xué)教程的典范。18世紀(jì)是物理學(xué)、天文學(xué)、數(shù)學(xué)人才輩出的時期，學(xué)術(shù)先輩們像天空的星星，照亮了夜空，也揭示了無限的待探索的空間。生命科學(xué)的確立生命科學(xué)發(fā)芽和休眠古代希臘各個哲學(xué)流都談到過生命與醫(yī)學(xué)的問題，丹皮爾認(rèn)為：阿爾克蒙是最早的解剖學(xué)家，他發(fā)現(xiàn)了視覺神經(jīng)，并認(rèn)識到，大腦是感覺和理智活動的中央器官。丹皮爾認(rèn)為：希臘的醫(yī)學(xué)到希波克拉底學(xué)派而登峰造極，他們的理論和醫(yī)術(shù)和今天流行的有幾分相似，遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在現(xiàn)代以前的任何時代的見解前面。古代中國也有扁鵑、華佗、張仲景等著名的醫(yī)學(xué)家，他們對生命也有自己的認(rèn)識。蓋侖的“靈氣說”以其形式上完整性，論證上的嚴(yán)謹(jǐn)性，以及與中世紀(jì)教會哲學(xué)的相容性，使得蓋侖的學(xué)說成為一不更改的教條。扔出第一塊磚頭的維薩里維薩里（1514-1564），著名的醫(yī)學(xué)家、解剖學(xué)家。1543年出版了《人體的構(gòu)造》一書，成為與哥白尼齊名的科學(xué)革命代表人物。在《人體的構(gòu)造》一書中，維薩里發(fā)布了300多張解剖圖，糾正了蓋侖體系中的200多處錯誤。兩個重要的論點(diǎn)：（1）男人身上的肋骨同女人身上的肋骨一樣多，都是12對；（2）左、右心室不相通，蓋侖的“靈氣說”存在問題。給蓋侖神像潑油漆的塞爾維特塞爾維特（MichaelServetus，1511～1553）西班牙醫(yī)生、科學(xué)家、神學(xué)家。1553年出版《基督教的復(fù)興》。在《復(fù)興》一書中，塞爾維特認(rèn)為人體中只有一種活力靈氣，它存在于空氣中，通過呼吸進(jìn)入肺部，在肺里與來自右心室的血液相遇，與血液混合后，進(jìn)入左心室，然后再流遍全身。他否定要蓋侖的三種靈氣說，并否定蓋侖的血液大小獨(dú)立循環(huán)說，也否定了宗教的靈魂獨(dú)立存在說。并為哈唯發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)做了準(zhǔn)備。血液循環(huán)集大成者哈維威廉.哈維（WilliamHarvey，1578--1657），近代生理學(xué)、解剖學(xué)和胚胎學(xué)的奠基人之一。他的《心血運(yùn)動論》與《天體運(yùn)行論》、《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》是整個科學(xué)史上最重要的文獻(xiàn)。哈維用實驗的方法研究心臟與血液循環(huán)的工作過程，并于1628年出版《心血運(yùn)動論》。哈維在胚胎學(xué)上曾提出一句名言：“一切生命皆來自卵”恩格斯評價：“哈維由于發(fā)現(xiàn)了血液循環(huán)而把生理學(xué)（人體的生理學(xué)與動物的生理學(xué)）確立為科學(xué)。生命體同質(zhì)羅伯特·胡克（1635-1703），英國多才多藝的物理學(xué)家、天文學(xué)家。被譽(yù)為英國的雙眼雙手。胡克自制了顯微鏡，于1665年出版了《顯微術(shù)》，其中描述了軟木細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，將生命體的認(rèn)識推進(jìn)到細(xì)胞層次。顯微鏡開啟了人類認(rèn)識微觀世界的新時代。胡克與伽利略將人類獲取知識的能力向微觀與宇觀進(jìn)行了拓展。近代生命本質(zhì)之爭對于生命本質(zhì)，16-18世紀(jì)有兩種對立的觀點(diǎn)?！吧鷻C(jī)論”將生命歸結(jié)為超自然的力量，他們用“靈氣”、“活力”等說明生命現(xiàn)象?！皺C(jī)械論”用工具和機(jī)器來同生命過程進(jìn)行類比，從物理學(xué)、化學(xué)的角度去解釋生命現(xiàn)象。大家更傾向那種觀點(diǎn)？當(dāng)你身體不適時，你更相信巫術(shù)、中醫(yī)還是西醫(yī)？科學(xué)化學(xué)的確立作為技術(shù)形態(tài)的化學(xué)煉丹術(shù)在古中國的周朝時期就開始盛行，至今魂魄不散，不少人總會相信包治百病的靈丹妙藥。據(jù)說火藥的發(fā)明與煉丹術(shù)密切相關(guān)。西方的練丹術(shù)也在公元7-8世紀(jì)開始盛行。在中世紀(jì)，練金術(shù)在歐洲極為盛行，人們相信金與人一樣是的靈魂的，金的靈魂與品質(zhì)可以通過火煉而改善成具有最高品德的代表—黃金。即所謂真金不怕火煉。16—17世紀(jì)，很多人都相信練金術(shù)。煉金術(shù)和煉丹術(shù)雖沒煉出真正的黃金也沒有煉出長生不老丹藥。但它們成為了科學(xué)化學(xué)的近親。從技術(shù)走向科學(xué)意大利冶金學(xué)家畢業(yè)古喬（1480—1530）發(fā)表了《火的技藝》系統(tǒng)記載了用火制取各種物質(zhì)的生產(chǎn)技術(shù)。德國醫(yī)生阿格里柯拉（1494—1555）于1546至1556年間出版了《論礦物的性質(zhì)》和《金屬學(xué)》。在這兩部著作中論述了采礦、冶煉和檢驗的過程，還討論了化學(xué)物品制備和定量化學(xué)研究方法及其意義。這兩位前人的貢獻(xiàn)標(biāo)志著化學(xué)開始從工藝技術(shù)向化學(xué)科學(xué)靠攏。波義爾與火微粒羅伯特·波義耳（RobertBoyle，1627—1691），英國化學(xué)家，化學(xué)史學(xué)家。波義爾于1661年出版了《懷疑的化學(xué)家》。在書中提出：（1）化學(xué)尋求的不是一些實用技巧，而是從這些技藝中找出一般原理；（2）自然界的材料是由細(xì)小致密，用化學(xué)不同分割的粒子組合而成；（3）提出了元素和“混合物”（化合物）的概含。在燃燒的問題上，波義爾提出了“火微粒”說。拉瓦錫與質(zhì)量守恒定律安托萬－洛朗·拉瓦錫（A.L.Lavoisier，1743--1794）法國著名化學(xué)家，近代化學(xué)的奠基人之一。他出身于名門并獲得法學(xué)學(xué)士學(xué)位并獲得律師執(zhí)業(yè)證書。但投身于自然科學(xué)。拉瓦錫之于化學(xué)，猶如牛頓之于物理學(xué)。他將實驗、定量分析、理論思維有機(jī)結(jié)合，提出了燃燒的氧化學(xué)說，同時也發(fā)現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)過程中的質(zhì)量守恒定律?；瘜W(xué)學(xué)科獨(dú)立從波義爾到拉瓦錫，先人們經(jīng)過了100多年的努力，開創(chuàng)了一個新的學(xué)科領(lǐng)域。自然科學(xué)的叢林又多出一顆幼苗，在這個幼苗的成長壯大過程中，極大地影響了人們的生活。就是在21世紀(jì)的今天，我們也不知是該愛它還是該罵它！從波義耳到拉瓦錫，科學(xué)家們終于將化學(xué)確立為一個獨(dú)立的學(xué)科。從這個過程來看，一個學(xué)科要成為一個獨(dú)立的學(xué)科的必要條件是什么呢？要成為一個學(xué)科中人，一定要掌握什么東西呢？第一次技術(shù)革命工業(yè)革命的第一階段123紡織機(jī)的過程1733年約翰.凱依改進(jìn)了紡織機(jī),發(fā)明了飛梭;1738年約翰.惠和路易斯.鮑爾制造了滾輪式紡織機(jī);1764年哈格里夫斯制造了多滾輪紡織機(jī);1768年阿爾萊特制造了水力推動的槳葉式紡織機(jī);1779年克倫普頓制造了走錠紡織機(jī);1787年卡特萊特蒸汽驅(qū)動的紡織機(jī)。科學(xué)技術(shù)革命的影響紡織機(jī)大量安裝使用引發(fā)了整個工業(yè)革命，從而改變了整個歐洲的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式和社會形態(tài)，請同學(xué)們課和閱讀同一時期偉大的經(jīng)濟(jì)學(xué)