近代以來科學技術(shù)的發(fā)展史課件

科學的新時代尼古拉·哥白尼1473年出生于波蘭。40歲時，哥白尼提出了日心說，并經(jīng)過長年的觀察和計算完成他的偉大著作《天球運行論》。

1533年，60歲的哥白尼在羅馬做了一系列的講演，但直到他臨近古稀之年才終于決定將它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄來的一部他寫的書。哥白尼的“日心說”沉重地打擊了教會的宇宙觀，這是唯物主義和唯心主義斗爭的偉大勝利。哥白尼是歐洲文藝復(fù)興時期的一位巨人。他用畢生的精力去研究天文學，為后世留下了寶貴的遺產(chǎn)。哥白尼遺骨于2010年5月22日在波蘭弗龍堡大教堂重新下葬。科學的新時代尼古拉·哥白尼1473年出生于波《天體運行論》《天球運行論》的第一卷是全書的精髓，先后論述了“宇宙是球形”、“大地也是球形”、“天體的運動是均勻永恒之圓運動或復(fù)合運動”。哥白尼說，“天體的這種旋轉(zhuǎn)運動對于球來說是固有的性質(zhì)，它反映了球形的特點。球這種形狀的特點是簡單、沒有起點、也沒有終點，旋轉(zhuǎn)時不能將各部分相區(qū)別。而且球體形狀也正是旋轉(zhuǎn)作用本身造成的。”《天體運行論》《天球運行論》的第一卷是全書的精髓，先后論述了兩大科學體系的對話兩大科學體系的對話真理的捍衛(wèi)者喬爾丹諾．布魯諾（GiordanoBruno，1548-1600），意大利思想家、自然科學家、哲學家和文學家。他勇敢的捍衛(wèi)和發(fā)展了哥白尼的太陽中心說，并把它傳遍歐洲，被世人譽為是反教會、反經(jīng)院哲學的無畏戰(zhàn)士，是捍衛(wèi)真理的殉道者。由于批判經(jīng)院哲學和神學，反對地心說，宣傳日心說和宇宙觀、宗教哲學，1592年被捕入獄，最后被宗教裁判所判為“異端”燒死在羅馬鮮花廣場。主要著作有《論無限宇宙和世界》、《諾亞方舟》。真理的捍衛(wèi)者喬爾丹諾．布魯諾（GiordanoBruno，1天空的立法者約翰尼斯·開普勒(JohannsKe-pler,1571—1630),杰出的德國天文學家，他發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大定律，分別是軌道定律、面積定律和周期定律，這三大定律可分別描述為：所有行星分別是在大小不同的橢圓軌道上運行；在同樣的時間里行星向徑在軌道平面上所掃過的面積相等；行星公轉(zhuǎn)周期的平方與它同太陽距離的立方成正比。這三大定律最終使他贏得了“天空立法者”的美名。為哥白尼的日心說提供了最可靠的證據(jù)，同時他對光學、數(shù)學也做出了重要的貢獻，他是現(xiàn)代實驗光學的奠基人。天空的立法者約翰尼斯·開普勒(JohannsKe-pler近代力學的奠基者意大利物理學家、天文學家、哲學家，近代實驗科學的先驅(qū)者。其成就包括改進望遠鏡和其所帶來的天文觀測，以及支持哥白尼的日心說。當時，人們爭相傳頌：“哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸，伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙”。今天，史蒂芬·霍金說，“自然科學的誕生要歸功于伽利略，他這方面的功勞大概無人能及?！苯W的奠基者意大利物理學家、天文學家、哲學家，近代實驗科近代科學的集大成者艾薩克·牛頓（Isaac

Newton）是英國偉大的數(shù)學家、物理學家、天文學家和自然哲學家，其研究領(lǐng)域包括了物理學、數(shù)學、天文學、神學、自然哲學和煉金術(shù)。牛頓的主要貢獻有發(fā)明了微積分，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律和經(jīng)典力學，設(shè)計并實際制造了第一架反射式望遠鏡等等，被譽為人類歷史上最偉大，最有影響力的科學家。為了紀念牛頓在經(jīng)典力學方面的杰出成就，“牛頓”后來成為衡量力的大小的物理單位。近代科學的集大成者艾薩克·牛頓（Isaac

Newton）是生平簡介——艾薩克牛頓他出生于英格蘭林肯郡的小鎮(zhèn)烏爾斯普，他的家庭是一個自耕農(nóng)家庭。在他未出世前，父親就去世了。牛頓生而孱弱，過了3年，他的母親再嫁給一位牧師，把孩子留在他祖母身邊撫養(yǎng)。8年之后，牧師病故，牛頓的母親帶著后夫所生的一子二女又回到烏爾斯普。牛頓自幼沉默寡言，性格倔強，惟一喜歡的是擺弄機械小技巧。少年時代的牛頓并不聰明，反而十分沉默孤獨，惟一的優(yōu)點就是動手能力比較強。傳說他用小老鼠為動力做了一架磨坊的模型；還有一次他在風箏上掛著小燈，放上天去，村里人在晚上看見時，以為是彗星出現(xiàn)了。他喜歡繪畫、雕刻，尤喜歡刻日晷，家里墻角、窗臺上到處安放著他刻劃的日晷。12歲時，牛頓進入格蘭瑟中學，他酷愛讀書，喜歡沉思，對自然現(xiàn)象有好奇心，例如顏色、日影四季的移動，尤好幾何學、哥白尼的日心說等等。在中學期間，他曾經(jīng)寄住在一個藥劑師家里，受到了化學實驗的熏陶。牛頓的母親原來希望他成為一個農(nóng)民，能贍養(yǎng)家庭，但牛頓朝著學問方向越走越深。1661年牛頓以減費生身份進入劍橋大學三一學院，他認真地攻讀了歐幾里得的《幾何原本》、開卜勒的光學、笛卡爾的幾何學等。他的才華在大學期間開始顯露。1664年獲得獎學金，1665年以學士學位畢業(yè)。不久倫敦發(fā)生了嚴重的瘟疫，劍橋離倫敦不遠，學校為此停課。牛頓于當年6月回到故鄉(xiāng)烏爾斯普。生平簡介——艾薩克牛頓他出生于英格蘭林肯郡的小鎮(zhèn)烏爾斯普，他在故鄉(xiāng)的兩年，牛頓在自然科學領(lǐng)域內(nèi)思潮奔騰，才華迸發(fā)，思考前人從未思考過的問題，踏進前人沒有涉及的領(lǐng)域，創(chuàng)建了前所未有的驚人業(yè)績。1665年初他創(chuàng)立級數(shù)近似法以及把任何冪的二項式化為一個級數(shù)的規(guī)則。同年11月，創(chuàng)立微積分。牛頓還開始想到研究重力問題，并想把重力理論推廣到月球的運行軌道上去。他以旺盛的精力從事科學創(chuàng)造，并關(guān)心自然哲學問題。

1667年牛頓重返劍橋大學，10月被選為三一學院的仲院侶，次年

3月選為正院侶。他的老師巴羅十分賞識牛頓的才華，以致在1669年他尚未滿27歲時，巴羅就把自己的教授席位讓給了他，牛頓成為接替巴羅擔任盧卡斯講座的教授。巴羅當時還不到40歲，遠未到退休年齡。早在1666年，牛頓就有了萬有引力的想法，此后20年他不斷觀測研究月球繞地球運動，于1685-1686年用拉丁文完成了《自然哲學的數(shù)學原理》，由朋友哈雷出資于1687年出版。這為他贏得了極大的學術(shù)聲譽。牛頓于1727年3月31日在倫敦郊區(qū)肯辛頓寓中逝世，以國葬禮葬于倫敦威斯敏斯特教堂。在故鄉(xiāng)的兩年，牛頓在自然科學領(lǐng)域內(nèi)思潮奔騰，才華迸發(fā)，思考前劃時代的巨著---<<自然哲學的數(shù)學原理>>《自然哲學的數(shù)學原理》是第一次科學革命的集大成之作，它在物理學、數(shù)學、天文學和哲學等領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大影響。在寫作方式上，牛頓遵循古希臘的公理化模式，從定義、定律（即公理）出發(fā)，導出命題；對具體的問題（如月球的運動），他把從理論導出的結(jié)果和觀察結(jié)果相比較。全書共分五部分，首先“定義”，這一部分給出了物質(zhì)的量、

時間、空間、向心力等的定義。第二部分是“公理或運動的定律”，包括著名的運動三定律。接下來的內(nèi)容分為三卷。前兩卷的標題一樣，都是“論物體的運動”。第一卷研究在無阻力的自由空間中物體的運動，許多命題涉及已知力解定受力物體的運動狀態(tài)（軌道、速度、運動時間等），以及由物體的運動狀態(tài)確定所受的力。第二卷研究在阻力給定的情況下物體的運動、流體力學以及波動理論。壓卷之作的第三卷是標題是“論宇宙的系統(tǒng)”。由第一卷的結(jié)果及天文觀測牛頓導出了萬有引力定律，并由此研究地球的形狀，解釋海洋的潮汐，探究月球的運動，確定彗星的軌道。本卷中的“研究哲學的規(guī)則”及“總釋”對哲學和神學影響很大。

劃時代的巨著---<<自然哲學的數(shù)學原理>>《自然哲學的數(shù)學構(gòu)筑力學大廈牛頓是經(jīng)典力學理論的集大成者。他系統(tǒng)的總結(jié)了伽利略、開普勒和惠更斯等人的工作，得到了著名的萬有引力定律和牛頓運動第三定律。在牛頓以前，天文學是最顯赫的學科。但是為什么行星一定按照一定規(guī)律圍繞太陽運行？天文學家無法圓滿解釋這個問題。萬有引力的發(fā)現(xiàn)說明，天上星體運動和地面上物體運動都受到同樣的規(guī)律——力學規(guī)律的支配。在哈雷的敦促下，1686年底，牛頓寫成劃時代的偉大著作《自然哲學的數(shù)學原理》一書?；始覍W會經(jīng)費不足，出不了這本書，后來靠了哈雷的資助，這部科學史上最偉大的著作之一才能夠在1687年出版。牛頓在這部書中，從力學的基本概念(質(zhì)量、動量、慣性、力)和基本定律(運動三定律)出發(fā)，運用他所發(fā)明的微積分這一銳利的數(shù)學工具，不但從數(shù)學上論證了萬有引力定律，而且把經(jīng)典力學確立為完整而嚴密的體系，把天體力學和地面上的物體力學統(tǒng)一起來，實現(xiàn)了物理學史上第一次大的綜合。從此物理學進入了所謂的牛頓力學時代。構(gòu)筑力學大廈牛頓是經(jīng)典力學理論的集大成者。他系統(tǒng)的總結(jié)了伽利艾薩克·牛頓-哲學和科學方法牛頓在科學方法論上的貢獻正如他在物理學特別是力學中的貢獻一樣，不只是創(chuàng)立了某一種或兩種新方法，而是形成了一套研究事物的方法論體系，提出了幾條方法論原理。在牛頓《原理》一書中集中體現(xiàn)了以下幾種科學方法：①

實驗——理論——應(yīng)用的方法。牛頓在《原理》序言中說：“哲學的全部任務(wù)看來就在于從各種運動現(xiàn)象來研究各種自然之力，而后用這些方去論證其他的現(xiàn)象。”科學史家i.b.cohen正確地指出，牛頓“主要是將實際世界與其簡化數(shù)學表示反復(fù)加以比較”。牛頓是從事實驗和歸納實際材料的巨匠，也是將其理論應(yīng)用于天體、流體、引力等實際問題的能手。②

分析——綜合方法。分析是從整體到部分（如微分、原子觀點），綜合是從部分到整體（如積分，也包括天與地的綜合、三條運動定律的建立等）。牛頓在《原理》中說過：“在自然科學里，應(yīng)該像在數(shù)學里一樣，在研究困難的事物時，總是應(yīng)當先用分析的方法，然后才用綜合的方法……。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，這就是分析的方法；而綜合的方法則假定原因已找到，并且已經(jīng)把它們定為原理，再用這些原理去解釋由它們發(fā)生的現(xiàn)象，并證明這些解釋的正確性”。艾薩克·牛頓-哲學和科學方法牛頓在科學方法論上的貢獻正如③

歸納——演繹方法。上述分析一綜合法與歸納一演繹法是相互結(jié)合的。牛頓從觀察和實驗出發(fā)?！坝脷w納法去從中作出普通的結(jié)論”，即得到概念和規(guī)律，然后用演繹法推演出種種結(jié)論，再通過實驗加以檢驗、解釋和預(yù)測，這些預(yù)言的大部分都在后來得到證實。當時牛頓表述的定律他稱為公理，即表明由歸納法得出的普遍結(jié)論，又可用演繹法去推演出其他結(jié)論。④

物理——數(shù)學方法。牛頓將物理學范圍中的概念和定律都“盡量用數(shù)學演出”。愛因斯坦說：“牛頓才第一個成功地找到了一個用公式清楚表述的基礎(chǔ)，從這個基礎(chǔ)出發(fā)他用數(shù)學的思維，邏輯地、定量地演繹出范圍很廣的現(xiàn)象并且同經(jīng)驗相符合”，“只有微分定律的形式才能完全滿足近代物理學家對因果性的要求，微分定律的明晰概念是牛頓最偉大的理智成就之一”。牛頓把他的書稱為《自然哲學的數(shù)學原理》正好說明這一點。③

歸納——演繹方法。上述分析一綜合法與歸納一演繹法是相互結(jié)電磁學的奠基人邁克爾·法拉第（MichaelFaraday，公元1791～公元1867）英國物理學家化學家，也是著名的自學成才的科學家。生于薩里郡紐因頓一個貧苦鐵匠家庭。僅上過小學。1831年，他作出了關(guān)于力場的關(guān)鍵性突破，永遠改變了人類文明。1815年5月回到皇家研究所在戴維指導下進行化學研究。1824年1月當選皇家學會會員，1825年2月任皇家研究所實驗室主任，1833----1862任皇家研究所化學教授。1846年榮獲倫福德獎?wù)潞突始覄渍?。電磁學的奠基人邁克爾·法拉第（MichaelFaraday電磁學的發(fā)展電磁學的發(fā)展電磁學的集大成者詹姆斯·克拉克·麥克斯韋，英國物理學家、數(shù)學家?？茖W史上，稱牛頓把天上和地上的運動規(guī)律統(tǒng)一起來，是實現(xiàn)第一次大綜合，麥克斯韋把電、光統(tǒng)一起來，是實現(xiàn)第二次大綜合，因此應(yīng)與牛頓齊名。1873年出版的《論電和磁》，也被尊為繼牛頓《自然哲學的數(shù)學原理》之后的一部最重要的物理學經(jīng)典。沒有電磁學就沒有現(xiàn)代電工學，也就不可能有現(xiàn)代文明。電磁學的集大成者詹姆斯·克拉克·麥克斯韋，英國物理學家、數(shù)學電磁波的發(fā)現(xiàn)海因里希·魯?shù)婪颉ず掌潱℉einrichRudolfHertz，1857年2月22日－1894年1月1日），德國物理學家，于1888年首先證實了電磁波的存在。并對電磁學有很大的貢獻，故頻率的國際單位制單位赫茲以他的名字命名。電磁波的發(fā)現(xiàn)海因里希·魯?shù)婪颉ず掌潱℉einrichRud電磁波的應(yīng)用伽利爾摩·馬可尼，意大利無線電工程師，企業(yè)家，實用無線電報通信的創(chuàng)始人。1897年，在倫敦成立“馬可尼無線電報公司”。1909年他與布勞恩一起得諾貝爾物理學獎，被稱作“無線電之父”電磁波的應(yīng)用伽利爾摩·馬可尼，意大利無線電工程師，企業(yè)家，實世紀之交的物理學世紀之交的物理學牛頓之后物理學最偉大的發(fā)現(xiàn)牛頓之后物理學最偉大的發(fā)現(xiàn)走到相對論門口的人亨利·龐加萊亨德里克·安東·洛倫茲走到相對論門口的人亨利·龐加萊亨德里克·安東·洛倫茲震驚世界的發(fā)現(xiàn)-------相對論的誕生震驚世界的發(fā)現(xiàn)愛因斯坦及其理論愛因斯坦及其理論相對論是關(guān)于時空和引力的基本理論，主要由阿爾伯特·愛因斯坦(AlbertEinstein)創(chuàng)立，依據(jù)研究的對象不同分為狹義相對論和廣義相對論。相對論和量子力學的提出給物理學帶來了革命性的變化，共同奠定了現(xiàn)代物理學的基礎(chǔ)。相對論極大的改變了人類對宇宙和自然的“常識性”觀念，提出了“同時的相對性”、“四維時空”、“彎曲時空”等全新的概念相對論簡介相對論是關(guān)于時空和引力的基本理論，主要由阿爾伯特·愛因斯坦(亞瑟·C·克拉克三大定律1.當一個杰出但上了年紀的科學家斷言某件事是可能的，那他幾乎可定時正確的。當他斷言某件事時不可能的，那他非常有可能錯了。2.要發(fā)現(xiàn)“可能”的極限，唯有稍稍突破界限進入“不可能”的領(lǐng)域中去。3.任何足夠高深的科技看起來都與魔法無異。亞瑟·C·克拉克三大定律1.當一個杰出但上了年紀的科學家斷言近代物理的兩大支柱之間的論戰(zhàn)近代物理的兩大支柱之間的論戰(zhàn)科學家的良好品質(zhì)