近代以來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史課件

科學(xué)的新時(shí)代尼古拉·哥白尼1473年出生于波蘭。40歲時(shí)，哥白尼提出了日心說，并經(jīng)過長(zhǎng)年的觀察和計(jì)算完成他的偉大著作《天球運(yùn)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(huì)的宇宙觀，這是唯物主義和唯心主義斗爭(zhēng)的偉大勝利。哥白尼是歐洲文藝復(fù)興時(shí)期的一位巨人。他用畢生的精力去研究天文學(xué)，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?？茖W(xué)的新時(shí)代尼古拉·哥白尼1473年出生于波《天體運(yùn)行論》《天球運(yùn)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(yùn)動(dòng)是均勻永恒之圓運(yùn)動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)”。哥白尼說，“天體的這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)于球來說是固有的性質(zhì)，它反映了球形的特點(diǎn)。球這種形狀的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、沒有起點(diǎn)、也沒有終點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)時(shí)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?！薄短祗w運(yùn)行論》《天球運(yùn)行論》的第一卷是全書的精髓，先后論述了兩大科學(xué)體系的對(duì)話兩大科學(xué)體系的對(duì)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(xué)家、哲學(xué)家和文學(xué)家。他勇敢的捍衛(wèi)和發(fā)展了哥白尼的太陽(yáng)中心說，并把它傳遍歐洲，被世人譽(yù)為是反教會(huì)、反經(jīng)院哲學(xué)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(xué)和神學(xué)，反對(duì)地心說，宣傳日心說和宇宙觀、宗教哲學(xué)，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(chǎng)。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(guó)天文學(xué)家，他發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)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(yùn)行；在同樣的時(shí)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(yáng)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(shí)他對(duì)光學(xué)、數(shù)學(xué)也做出了重要的貢獻(xiàn)，他是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)光學(xué)的奠基人。天空的立法者約翰尼斯·開普勒(JohannsKe-pler近代力學(xué)的奠基者意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家、哲學(xué)家，近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先驅(qū)者。其成就包括改進(jìn)望遠(yuǎn)鏡和其所帶來的天文觀測(cè)，以及支持哥白尼的日心說。當(dāng)時(shí)，人們爭(zhēng)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(xué)的誕生要?dú)w功于伽利略，他這方面的功勞大概無人能及?！苯W(xué)的奠基者意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家、哲學(xué)家，近代實(shí)驗(yàn)科近代科學(xué)的集大成者艾薩克·牛頓（Isaac

Newton）是英國(guó)偉大的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家和自然哲學(xué)家，其研究領(lǐng)域包括了物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)、神學(xué)、自然哲學(xué)和煉金術(shù)。牛頓的主要貢獻(xiàn)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(xué)，設(shè)計(jì)并實(shí)際制造了第一架反射式望遠(yuǎn)鏡等等，被譽(yù)為人類歷史上最偉大，最有影響力的科學(xué)家。為了紀(jì)念牛頓在經(jīng)典力學(xué)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(xué)的集大成者艾薩克·牛頓（Isaac

Newton）是生平簡(jiǎn)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(gè)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(qiáng)，惟一喜歡的是擺弄機(jī)械小技巧。少年時(shí)代的牛頓并不聰明，反而十分沉默孤獨(dú)，惟一的優(yōu)點(diǎn)就是動(dòng)手能力比較強(qiáng)。傳說他用小老鼠為動(dòng)力做了一架磨坊的模型；還有一次他在風(fēng)箏上掛著小燈，放上天去，村里人在晚上看見時(shí)，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(tái)上到處安放著他刻劃的日晷。12歲時(shí)，牛頓進(jìn)入格蘭瑟中學(xué)，他酷愛讀書，喜歡沉思，對(duì)自然現(xiàn)象有好奇心，例如顏色、日影四季的移動(dòng)，尤好幾何學(xué)、哥白尼的日心說等等。在中學(xué)期間，他曾經(jīng)寄住在一個(gè)藥劑師家里，受到了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的熏陶。牛頓的母親原來希望他成為一個(gè)農(nóng)民，能贍養(yǎng)家庭，但牛頓朝著學(xué)問方向越走越深。1661年牛頓以減費(fèi)生身份進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院，他認(rèn)真地攻讀了歐幾里得的《幾何原本》、開卜勒的光學(xué)、笛卡爾的幾何學(xué)等。他的才華在大學(xué)期間開始顯露。1664年獲得獎(jiǎng)學(xué)金，1665年以學(xué)士學(xué)位畢業(yè)。不久倫敦發(fā)生了嚴(yán)重的瘟疫，劍橋離倫敦不遠(yuǎn)，學(xué)校為此停課。牛頓于當(dāng)年6月回到故鄉(xiāng)烏爾斯普。生平簡(jiǎn)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(xué)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(jìn)前人沒有涉及的領(lǐng)域，創(chuàng)建了前所未有的驚人業(yè)績(jī)。1665年初他創(chuàng)立級(jí)數(shù)近似法以及把任何冪的二項(xiàng)式化為一個(gè)級(jí)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(yùn)行軌道上去。他以旺盛的精力從事科學(xué)創(chuàng)造，并關(guān)心自然哲學(xué)問題。

1667年牛頓重返劍橋大學(xué)，10月被選為三一學(xué)院的仲院侶，次年

3月選為正院侶。他的老師巴羅十分賞識(shí)牛頓的才華，以致在1669年他尚未滿27歲時(shí)，巴羅就把自己的教授席位讓給了他，牛頓成為接替巴羅擔(dān)任盧卡斯講座的教授。巴羅當(dāng)時(shí)還不到40歲，遠(yuǎn)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(cè)研究月球繞地球運(yùn)動(dòng)，于1685-1686年用拉丁文完成了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，由朋友哈雷出資于1687年出版。這為他贏得了極大的學(xué)術(shù)聲譽(yù)。牛頓于1727年3月31日在倫敦郊區(qū)肯辛頓寓中逝世，以國(guó)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(xué)領(lǐng)域內(nèi)思潮奔騰，才華迸發(fā)，思考前劃時(shí)代的巨著---<<自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理>>《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》是第一次科學(xué)革命的集大成之作，它在物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)和哲學(xué)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(dǎo)出命題；對(duì)具體的問題（如月球的運(yùn)動(dòng)），他把從理論導(dǎo)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(shí)間、空間、向心力等的定義。第二部分是“公理或運(yùn)動(dòng)的定律”，包括著名的運(yùn)動(dòng)三定律。接下來的內(nèi)容分為三卷。前兩卷的標(biāo)題一樣，都是“論物體的運(yùn)動(dòng)”。第一卷研究在無阻力的自由空間中物體的運(yùn)動(dòng)，許多命題涉及已知力解定受力物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（軌道、速度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間等），以及由物體的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)、流體力學(xué)以及波動(dòng)理論。壓卷之作的第三卷是標(biāo)題是“論宇宙的系統(tǒng)”。由第一卷的結(jié)果及天文觀測(cè)牛頓導(dǎo)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(yùn)動(dòng)，確定彗星的軌道。本卷中的“研究哲學(xué)的規(guī)則”及“總釋”對(duì)哲學(xué)和神學(xué)影響很大。

劃時(shí)代的巨著---<<自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理>>《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)構(gòu)筑力學(xué)大廈牛頓是經(jīng)典力學(xué)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(yùn)動(dòng)第三定律。在牛頓以前，天文學(xué)是最顯赫的學(xué)科。但是為什么行星一定按照一定規(guī)律圍繞太陽(yáng)運(yùn)行？天文學(xué)家無法圓滿解釋這個(gè)問題。萬有引力的發(fā)現(xiàn)說明，天上星體運(yùn)動(dòng)和地面上物體運(yùn)動(dòng)都受到同樣的規(guī)律——力學(xué)規(guī)律的支配。在哈雷的敦促下，1686年底，牛頓寫成劃時(shí)代的偉大著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書。皇家學(xué)會(huì)經(jīng)費(fèi)不足，出不了這本書，后來靠了哈雷的資助，這部科學(xué)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(xué)的基本概念(質(zhì)量、動(dòng)量、慣性、力)和基本定律(運(yùn)動(dòng)三定律)出發(fā)，運(yùn)用他所發(fā)明的微積分這一銳利的數(shù)學(xué)工具，不但從數(shù)學(xué)上論證了萬有引力定律，而且把經(jīng)典力學(xué)確立為完整而嚴(yán)密的體系，把天體力學(xué)和地面上的物體力學(xué)統(tǒng)一起來，實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上第一次大的綜合。從此物理學(xué)進(jìn)入了所謂的牛頓力學(xué)時(shí)代。構(gòu)筑力學(xué)大廈牛頓是經(jīng)典力學(xué)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(xué)和科學(xué)方法牛頓在科學(xué)方法論上的貢獻(xiàn)正如他在物理學(xué)特別是力學(xué)中的貢獻(xiàn)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(xué)方法：①

實(shí)驗(yàn)——理論——應(yīng)用的方法。牛頓在《原理》序言中說：“哲學(xué)的全部任務(wù)看來就在于從各種運(yùn)動(dòng)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(xué)史家i.b.cohen正確地指出，牛頓“主要是將實(shí)際世界與其簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)表示反復(fù)加以比較”。牛頓是從事實(shí)驗(yàn)和歸納實(shí)際材料的巨匠，也是將其理論應(yīng)用于天體、流體、引力等實(shí)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(diǎn)），綜合是從部分到整體（如積分，也包括天與地的綜合、三條運(yùn)動(dòng)定律的建立等）。牛頓在《原理》中說過：“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(shí)，總是應(yīng)當(dāng)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?yàn)橹?，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(xué)和科學(xué)方法牛頓在科學(xué)方法論上的貢獻(xiàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)、解釋和預(yù)測(cè)，這些預(yù)言的大部分都在后來得到證實(shí)。當(dāng)時(shí)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(xué)方法。牛頓將物理學(xué)范圍中的概念和定律都“盡量用數(shù)學(xué)演出”。愛因斯坦說：“牛頓才第一個(gè)成功地找到了一個(gè)用公式清楚表述的基礎(chǔ)，從這個(gè)基礎(chǔ)出發(fā)他用數(shù)學(xué)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(yàn)相符合”，“只有微分定律的形式才能完全滿足近代物理學(xué)家對(duì)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(xué)的數(shù)學(xué)原理》正好說明這一點(diǎn)。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(xué)的奠基人邁克爾·法拉第（MichaelFaraday，公元1791～公元1867）英國(guó)物理學(xué)家化學(xué)家，也是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家。生于薩里郡紐因頓一個(gè)貧苦鐵匠家庭。僅上過小學(xué)。1831年，他作出了關(guān)于力場(chǎng)的關(guān)鍵性突破，永遠(yuǎn)改變了人類文明。1815年5月回到皇家研究所在戴維指導(dǎo)下進(jìn)行化學(xué)研究。1824年1月當(dāng)選皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，1825年2月任皇家研究所實(shí)驗(yàn)室主任，1833----1862任皇家研究所化學(xué)教授。1846年榮獲倫福德獎(jiǎng)?wù)潞突始覄渍?。電磁學(xué)的奠基人邁克爾·法拉第（MichaelFaraday電磁學(xué)的發(fā)展電磁學(xué)的發(fā)展電磁學(xué)的集大成者詹姆斯·克拉克·麥克斯韋，英國(guó)物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家?？茖W(xué)史上，稱牛頓把天上和地上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律統(tǒng)一起來，是實(shí)現(xiàn)第一次大綜合，麥克斯韋把電、光統(tǒng)一起來，是實(shí)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(xué)的數(shù)學(xué)原理》之后的一部最重要的物理學(xué)經(jīng)典。沒有電磁學(xué)就沒有現(xiàn)代電工學(xué)，也就不可能有現(xiàn)代文明。電磁學(xué)的集大成者詹姆斯·克拉克·麥克斯韋，英國(guó)物理學(xué)家、數(shù)學(xué)電磁波的發(fā)現(xiàn)海因里?！?shù)婪颉ず掌潱℉einrichRudolfHertz，1857年2月22日－1894年1月1日），德國(guó)物理學(xué)家，于1888年首先證實(shí)了電磁波的存在。并對(duì)電磁學(xué)有很大的貢獻(xiàn)，故頻率的國(guó)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?！?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(shí)用無線電報(bào)通信的創(chuàng)始人。1897年，在倫敦成立“馬可尼無線電報(bào)公司”。1909年他與布勞恩一起得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，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(shí)世紀(jì)之交的物理學(xué)世紀(jì)之交的物理學(xué)牛頓之后物理學(xué)最偉大的發(fā)現(xiàn)牛頓之后物理學(xué)最偉大的發(fā)現(xiàn)走到相對(duì)論門口的人亨利·龐加萊亨德里克·安東·洛倫茲走到相對(duì)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(duì)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(duì)論是關(guān)于時(shí)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(duì)象不同分為狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論。相對(duì)論和量子力學(xué)的提出給物理學(xué)帶來了革命性的變化，共同奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。相對(duì)論極大的改變了人類對(duì)宇宙和自然的“常識(shí)性”觀念，提出了“同時(shí)的相對(duì)性”、“四維時(shí)空”、“彎曲時(shí)空”等全新的概念相對(duì)論簡(jiǎn)介相對(duì)論是關(guān)于時(shí)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(dāng)一個(gè)杰出但上了年紀(jì)的科學(xué)家斷言某件事是可能的，那他幾乎可定時(shí)正確的。當(dāng)他斷言某件事時(shí)不可能的，那他非常有可能錯(cuò)了。2.要發(fā)現(xiàn)“可能”的極限，唯有稍稍突破界限進(jìn)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(dāng)一個(gè)杰出但上了年紀(jì)的科學(xué)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(xué)家的良好品質(zhì)