物理學(xué)起源和發(fā)展

主要內(nèi)容第一講：物理學(xué)之起源第二講：物理學(xué)科學(xué)思想方法第三講：物理學(xué)與西方繪畫第四講：物理學(xué)與音樂第一頁(yè)，共34頁(yè)。第一講：物理學(xué)的起源第二頁(yè)，共34頁(yè)。功利主義好奇心和求知欲改造生產(chǎn)、生活工具的意識(shí)認(rèn)識(shí)、解釋科學(xué)的起源哲學(xué)（自然）身體的解放工具技術(shù)(實(shí)驗(yàn))理性傳統(tǒng)工匠傳統(tǒng)理性主義

近代的科學(xué)經(jīng)歷漫長(zhǎng)的由相互獨(dú)立到相互促進(jìn)再到相互交融的幾千年的歷史過(guò)程一、科學(xué)的起源第三頁(yè)，共34頁(yè)。1、理性傳統(tǒng)“上下四方曰宇，古往今來(lái)曰宙”,宇宙就是時(shí)間、空間和物質(zhì)的總稱，物質(zhì)就是萬(wàn)事萬(wàn)物，當(dāng)然包括人自己。人類自從有了原始思維，就會(huì)對(duì)原始的宇宙有所認(rèn)識(shí)。這種認(rèn)識(shí)便是原始的知識(shí)。老子說(shuō)：“萬(wàn)物生于有，有生于無(wú)”，這是中國(guó)古代賢哲對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)，是思辨的、直覺的。泰勒斯說(shuō)：萬(wàn)物的本原乃是水。因?yàn)樗吹搅巳f(wàn)事萬(wàn)物如水一樣的變化和流動(dòng)。這是古希臘賢者對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)，以是思辨的和直覺的。伽莫夫說(shuō)：“宇宙產(chǎn)生于100-200以前的一次大爆炸”，“物質(zhì)、時(shí)空就是在這大爆炸和隨之而來(lái)的劇烈膨脹中產(chǎn)生。隨著膨脹速度的減慢，最先從虛無(wú)中誕生的夸克、輕子和光子的溫度逐漸下降，慢慢形成原子、分子，并且凝聚成星體、星系、塵埃和氣體。物質(zhì)在萬(wàn)有引力的作用下凝聚塌縮，使大量引力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為熱能，大大提升了新星體的溫度，并點(diǎn)燃了星體的熱核反應(yīng)，恒星包括太陽(yáng)隨之誕生”。這是近代科學(xué)家對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)，雖然也含有思辨的成分，但是有理論和實(shí)驗(yàn)的支持。第四頁(yè)，共34頁(yè)。2、技術(shù)傳統(tǒng)約一千萬(wàn)年前，一批樹上上生活的猿猴下到地面，形成了直立行走的類人猿，并且學(xué)會(huì)了使用樹枝和石頭，并在200萬(wàn)年前，進(jìn)化成舊石器時(shí)代的原始人。大河文明的中國(guó)、海洋文明的埃及、巴比倫、印度出現(xiàn)。元謀人在170萬(wàn)年前就已經(jīng)能使用和利用火阿基米德（前287-212）說(shuō)：給我一個(gè)撬杠，我可以撬動(dòng)地球。這是人類通過(guò)對(duì)自然規(guī)律的準(zhǔn)確把握，向宇宙提出的大膽挑戰(zhàn)。是技術(shù)主義、工具主義的啟蒙。古代的埃及人能利用神奇的技術(shù)建造了金字塔和神廟1948年計(jì)算機(jī)誕生，1952年蘇聯(lián)建立起了第一座原子能發(fā)電站，1957年，蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星，1969年美國(guó)阿波羅號(hào)登月，1971年蘇聯(lián)發(fā)射第一個(gè)空間站，1981年美國(guó)第一次發(fā)射航天飛機(jī)，1973年克隆技術(shù)成為可能…第五頁(yè)，共34頁(yè)。3、理性的起源之東西文化比較萊布尼茲1670亞里士多德芝洛伊壁鳩魯585440畢達(dá)哥拉斯德謨柯利特泰勒斯，阿拉克西曼德，阿拉克西美尼赫拉柯利特恩培多柯勒早期希臘自然哲學(xué)宇宙的生成和本原蘇格拉底普羅泰格拉420歐幾里德370柏拉圖370350古典希臘自然哲學(xué)拓展到人和社會(huì)盧柯萊修西塞羅晚期希臘自然哲學(xué)拓展到人和社會(huì)

考工記中古哲學(xué)宗教哲學(xué)阿基米德

劉安

王充

管子

呂不韋

荀子

莊子

老子

孔子

惠施

公孫龍

鄒衍

孟子

墨子春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期

周文王

張衡韓非子秦漢五代查士丁

王符蓋侖

張仲景托勒密基督奧古斯丁托馬斯-阿奎那奧卡姆，培根加爾文，路德布魯諾哥白尼1080達(dá)芬奇弗朗西斯培根近代以來(lái)笛卡爾伽利略，開普勒牛頓

孔穎達(dá)

沈括唐宋元明

郭守敬

朱載堉

徐光啟

宋應(yīng)星

朱熹15401230趙又欽第六頁(yè)，共34頁(yè)。二、古代自然哲學(xué)（前700-公元400）之特點(diǎn)1、經(jīng)驗(yàn)主義——感官、體驗(yàn)2、神秘主義——原始的宗教、巫術(shù)結(jié)合3、理性主義結(jié)論：能在一定程度上認(rèn)識(shí)和解釋自然世界。但對(duì)科學(xué)既能產(chǎn)生過(guò)促進(jìn)作用，又在一定程度上阻礙了科學(xué)的發(fā)展第七頁(yè)，共34頁(yè)。1、道家科學(xué)思想

《道德經(jīng)》《莊子》承認(rèn)自然界背后隱藏著客觀規(guī)律——道“夫道與大不經(jīng)，與小不遺；故萬(wàn)物備，廣乎其無(wú)不容也！淵乎其不可測(cè)也！”依靠感官經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)并解釋了現(xiàn)象“道生一，一生二，二生三，三生萬(wàn)物。萬(wàn)物負(fù)陰而抱陽(yáng)，充氣以為和”“人法地，地法天，天法道，道法自然”第八頁(yè)，共34頁(yè)?！盁o(wú)，明天地之始；有，名萬(wàn)物之母”“有物混成，先天地生。寂兮寥兮，獨(dú)立而不改，周行而不殆，可以為天下母”推動(dòng)了科技發(fā)展——煉丹重視技術(shù)：技近于道、庖丁解牛

帶有神密主義色彩“道可道，非常道，名可名，非常名”，法術(shù)忽視人對(duì)于自然的主觀能動(dòng)性“道常為而無(wú)不為”，“順應(yīng)自然”現(xiàn)代意義：尊重自然規(guī)律，創(chuàng)建心靈家園

“天下有大美而不言四時(shí)有名法而不議，萬(wàn)物有成理而不說(shuō)。生人者，原天地之美而達(dá)萬(wàn)物之理?！?/p>

第九頁(yè)，共34頁(yè)。儒家對(duì)科學(xué)影響儒家對(duì)科學(xué)技術(shù)的作用一分為二：1、不相信任何形式的迷信，甚至反對(duì)宗教中的超自然部分。有助于科學(xué)發(fā)展季路問(wèn)事神，子曰：“未能事人，焉能事鬼”樊遲文知，子曰：“務(wù)民之意，敬鬼神而遠(yuǎn)之，可謂知也”2、儒家集中重視人與社會(huì)，而忽略其他方面。子所雅言詩(shī)書執(zhí)禮，皆雅言也子以四教：文、行、忠、信子不語(yǔ)，怪、力、亂、神3、輕視技術(shù)——奇技淫巧4、到了荀子，只重視實(shí)用主義，而不承認(rèn)探討基本學(xué)理的重要，甚至認(rèn)為莊子“莊子蔽于天而不知人”第十頁(yè)，共34頁(yè)。2、亞里士多德（前384-322）方法論：1、為正確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氐玫街R(shí)而制定了獲得知識(shí)的規(guī)則和工具-邏輯學(xué)2、收集、分類、解剖等生物學(xué)方法帶入哲學(xué)主要著作：1000多卷，存世47卷。涉及邏輯學(xué)、自然學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)、倫理學(xué)、政治學(xué)、語(yǔ)言學(xué)和文學(xué)等，主要有《工具論》、《物理學(xué)》、《論靈魂》、《形而上學(xué)》、《政治學(xué)》、《詩(shī)學(xué)》。第十一頁(yè)，共34頁(yè)。知識(shí)觀：1、知識(shí)是有等級(jí)的。感覺、記憶、經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)、智慧（哲學(xué)是最崇高的）2、知識(shí)分為理論知識(shí)、實(shí)踐知識(shí)和創(chuàng)制知識(shí)（本原）。理論知識(shí)又分為物理學(xué)、數(shù)學(xué)、第一哲學(xué)本體論1、事物的本源：質(zhì)料、形式2、四因：目的因、質(zhì)料因、形式因、動(dòng)力因3、潛能與實(shí)現(xiàn)：潛能就是具有實(shí)現(xiàn)其本質(zhì)目的的潛在力量。是現(xiàn)實(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自己本質(zhì)的事物。第十二頁(yè)，共34頁(yè)。運(yùn)動(dòng)論運(yùn)動(dòng)就是能運(yùn)動(dòng)物潛能的實(shí)現(xiàn)。有四種運(yùn)動(dòng)：1、實(shí)體性的變化2、性質(zhì)上的變化3、數(shù)量上的變化4、位置上的變化（自然運(yùn)動(dòng)和受迫運(yùn)動(dòng)）運(yùn)動(dòng)的條件：時(shí)間、地點(diǎn)宇宙論1、四元素說(shuō)火、氣、水、土，前兩種在上面（火比氣重），后兩種在下面（土比水重），個(gè)別事物乙元素的多少找自己的自然位置。個(gè)別物體的自然位置是目的因，重量是動(dòng)力因、通向自然位置之路實(shí)形式因、組成的物質(zhì)是質(zhì)料因。第十三頁(yè)，共34頁(yè)。2、天文學(xué)宇宙分月下世界（會(huì)腐朽）和月上世界（以太，永恒的）；月上世界分為九重天，依次是月亮天、水星天、金星天、太陽(yáng)天、火星天、木星天、土星天、恒星天和原動(dòng)天（存在自己不動(dòng)的第一推動(dòng)）；月亮是離地球最近的天體；月上世界的運(yùn)動(dòng)軌跡是均勻圓周；月下世界的組成物體為水、火、氣、土，是直線運(yùn)動(dòng)天體鑲嵌在晶瑩剔透的天球上，地球?yàn)橹行牡谑捻?yè)，共34頁(yè)。靈魂論1、靈魂就是潛在地具有生命的自然物體的形式，是潛在地存在于有生命的食物內(nèi)，因此否定萬(wàn)物有靈；2、任何一個(gè)有生命的事物是由作為形式的靈魂和作為質(zhì)料的軀殼構(gòu)成，是不能分開的；3、靈魂分為：植物靈魂或營(yíng)養(yǎng)靈魂，作用是攝取食物和生殖；動(dòng)物靈魂或感覺靈魂，作用是感覺、欲望和移動(dòng)；人類靈魂或理智靈魂，具有前兩種靈魂的作用外還能推理和思維神學(xué)善、第一推動(dòng)、永恒、純實(shí)現(xiàn)、第三種實(shí)體實(shí)體包括具體事物、實(shí)物的形式、純形式第十五頁(yè)，共34頁(yè)。三、中世紀(jì)的科學(xué)

（公元500-1500）形成許多分支科學(xué)，并且都獨(dú)具一格為滿足封建社會(huì)的各方面需求而形成的以觀察總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)描述行為總體特點(diǎn)有較強(qiáng)的技術(shù)史的特點(diǎn)從整體上把握自然，理論上受傳統(tǒng)理論尤其是八卦、陰陽(yáng)、五行學(xué)說(shuō)的影響李約瑟：“中國(guó)的科學(xué)達(dá)到了達(dá)芬奇的水平，而沒有達(dá)到伽利略的水平”1、中國(guó)的科學(xué)的特點(diǎn)第十六頁(yè)，共34頁(yè)。第十七頁(yè)，共34頁(yè)。數(shù)學(xué)：以《九章算術(shù)》（秦漢）為代表，解決社會(huì)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題為主要內(nèi)容，以籌算為主要計(jì)算工具，以十進(jìn)制運(yùn)算系統(tǒng)運(yùn)算，形成了包括算術(shù)、代數(shù)和幾何；經(jīng)漢唐千余年的發(fā)展，形成了數(shù)學(xué)九章》（秦九韶），到了宋元，算籌運(yùn)算達(dá)到頂峰，在高次方程、方程組、高階等差數(shù)列求和、內(nèi)插等都取得了很高成就，明中葉，珠算代替的算籌。第十八頁(yè)，共34頁(yè)。天文學(xué)：歷法、天文儀器、宇宙理論上形成獨(dú)特的特色。群星劃分上采用二十八星宿的分法，采用赤道坐標(biāo)系統(tǒng)和把一周天分為365-1/4度的方法。宇宙理論上形成了蓋天說(shuō)、宣夜說(shuō)，渾天說(shuō)，歷法上陰陽(yáng)合歷的形式。（張衡、郭守敬）第十九頁(yè)，共34頁(yè)。地理學(xué)：《山海經(jīng)》《禹貢》，《水經(jīng)注》，《徐霞客游記》。將我國(guó)分為“冀、青、徐、揚(yáng)、荊、豫、梁、雍九州”，山川、水文、氣候、物產(chǎn)、風(fēng)俗作了詳細(xì)的記錄。農(nóng)學(xué)：《呂氏春秋——上農(nóng)》、《齊民要術(shù)》、《農(nóng)書》、《農(nóng)政要書》，作物栽園藝蠶桑的理論。第二十頁(yè)，共34頁(yè)。中醫(yī)學(xué)：形成了以臟腑、經(jīng)絡(luò)、氣血、津液為內(nèi)容的生理病理學(xué)，以“望、聞、問(wèn)、切”的診斷方法，以“八綱（陰陽(yáng)、表里、虛實(shí)、寒熱）”歸納治療，以“四氣（寒熱溫涼）”“五味（酸辛苦甘咸）”來(lái)概括藥性的的藥物學(xué)，以“君臣佐使”“七情和合”的配伍方劑學(xué)，以經(jīng)絡(luò)、腧穴為主的針灸學(xué)，此外還有推拿、氣功、引導(dǎo)書等治療方法，并以陰陽(yáng)五行來(lái)說(shuō)明人體生理現(xiàn)象的醫(yī)學(xué)理論。第二十一頁(yè)，共34頁(yè)。技術(shù)：《考工記》、《天工開物》，冶煉、制鹽、制糖、釀酒、織布、采礦、紡織、兵器、顏料、車船、鍛造、瓷器等第二十二頁(yè)，共34頁(yè)。物理學(xué)：《墨經(jīng)》《考工記》《淮南子》《論衡》《夢(mèng)溪筆談》，涉及力與運(yùn)動(dòng)、時(shí)空、簡(jiǎn)單機(jī)械、光學(xué)理論與鏡子、色散、溫度、靜電和雷電、磁學(xué)、律學(xué)、聲學(xué)研究。（春秋、宋元、民國(guó)三次物理學(xué)高峰）第二十三頁(yè)，共34頁(yè)。2、中世紀(jì)西方科學(xué)的特點(diǎn)神學(xué)為一切學(xué)問(wèn)的中心，并且通過(guò)教會(huì)，粗暴地干涉科學(xué)理性與信仰統(tǒng)一，從理性得到的知識(shí)通過(guò)上帝的啟示照樣能得到，而且不可能錯(cuò)誤（阿奎那）一切都是神和上帝，自從有了上帝，一切都退到邊緣，信仰了上帝就是獲得了最真的知識(shí)科學(xué)成了上帝謙卑的婢女第二十四頁(yè)，共34頁(yè)。3、主要理論托勒密的地心說(shuō)理論蓋侖的血液循環(huán)（自然靈氣、活力靈氣、靈魂靈氣）亞里士多德的物理學(xué)（四元素說(shuō)、四因說(shuō)）煉金術(shù)的化學(xué)（物質(zhì)的貴賤序列）所有的科學(xué)都是以《圣經(jīng)》為基礎(chǔ)，以亞里士多德的理論為理論依據(jù)第二十五頁(yè)，共34頁(yè)。四、近代自然科學(xué)——文藝復(fù)興到牛頓基督教世界解體，北歐各國(guó)紛紛脫離羅馬教會(huì)統(tǒng)治，建立起了王權(quán)專制，雖然后來(lái)經(jīng)過(guò)改革，但是奠定了天主教、東正教、新教的格局后經(jīng)院哲學(xué)（培根，奧卡姆）的影響帶來(lái)了古典哲學(xué)的興起歐洲資本主義生產(chǎn)方式興起，開拓市場(chǎng)遠(yuǎn)洋航行與地理大發(fā)現(xiàn)（達(dá)伽馬，哥倫布，麥哲倫）對(duì)古典文化的復(fù)興，效仿，最終沖破一切束縛人文主義興起——“我是人，一切人的特性我都有”，強(qiáng)調(diào)人的思想、人的價(jià)值1、文藝復(fù)興的背景第二十六頁(yè)，共34頁(yè)。2、文藝復(fù)興的結(jié)果思想得到解放，理性沒有了束縛。古希臘理性傳統(tǒng)回歸，對(duì)中世紀(jì)宗教神學(xué)的質(zhì)疑—知識(shí)就是力量（羅吉爾-培根）人文主義興起——“我是人，一切人的特性我都有”，強(qiáng)調(diào)人的思想、人的價(jià)值，自然、人、社會(huì)取代“神”成為中心古希臘科學(xué)思想重新被發(fā)現(xiàn)和進(jìn)一步發(fā)揚(yáng)科學(xué)方法之爭(zhēng)（感官的真實(shí)性、歸納的有效性、演繹的實(shí)用性)自然科學(xué)從自然哲學(xué)中分離出來(lái)，并且與技術(shù)結(jié)合形成了各種科學(xué)門類第二十七頁(yè)，共34頁(yè)。哥白尼《天體運(yùn)行論》赫拉柯利特—阿里斯塔克—菲洛勞斯3、學(xué)科體系第二十八頁(yè)，共34頁(yè)。哈維（英國(guó)1587-1657）《心血運(yùn)動(dòng)論》

蓋侖-塞爾維特-維薩留斯-哈維達(dá)爾文（英國(guó)1744-1829）《物種起源》

布豐（1707-1708）-拉馬克（1744-1829）此外還有同時(shí)代的《地質(zhì)學(xué)原理》《人口論》第二十九頁(yè)，共34頁(yè)。萊伊爾(1797-1785)《地質(zhì)學(xué)原理》伍德沃德（1695）的水成論莫羅