科学技术史 胡梁桂听课笔记

科学技术史 胡梁桂听课笔记古代一、古代技术发端的三项标志：打制石器，人工取火，创造文字。二、古埃及 ，两河流域、印度的天文学发达。共同的特点：课本上查找埃及: 太阳方面的 公元前2781古巴比伦:把圆周率定为=3或3.125，把圆周分为360，1分为60，1分为60。 他们根据月亮盈亏制定了太阳历。（最早的太阳历在古埃及）三、古希腊（极为重要）辉煌的成就高度发达的自然科学爱因斯坦对古希腊的论述：“。”古希腊的自然哲学。学派：1.原子论学派，即德谟克利特学派，代表人物是留基伯和德谟克利特。2、毕达哥拉斯学派，代表人物是毕达哥拉斯和菲罗劳斯。毕达哥拉斯认为数才是万物的本源。3、米利都学派。亚里士多德：形式逻辑学阿基米德的杠杆原理和浮力定律是古代力学中最伟大的定律，也是现今机械设计和船舶设计计算是最基本的定律之一。欧几里得：几何原本希波克拉底 提出了“体液说”医学原理。(重点)四、古罗马托勒密 “地心说” 古罗马时代 最伟大的科学家。五、中国古代（很重要） 数学：代数成就周髀算经：我国现存最早的 战国东汉时期九章算术我国古代最重要的，标志着我国古代数学体系的形成。可与欧几里德的几何原本相媲美 医药学：黄帝内经我国现存最早最完整的古典医学名著，战国明代李时珍 本草纲目 达尔文把该书誉为“中国古代的百科全书” 地学：我国古代成就较大的学科之一，主要表现在地理、地图、绘制和地质等方面。我国的地图绘制：裴秀 （魏晋） 提出“制图六体”的原则系统总结了前人丰富的绘图绘图经验，为后世的地图绘制工作提供了一套完整的规范，是世界上最早的地图纲要。 农业：贾思勰 北魏 齐民要术 我国保存最早的一部农书四大发明：指南针、造纸术、印刷术与火药 马克思把火药、指南针、印刷术看做“是预告资产阶级社会到来的三大发明”。 水利： 都江堰是我国历史上著名的水利工程 战国 李冰父子近代 （教学重点 按照学科来梳理）一、力学、天文学1543波兰哥白尼发表天体运行论拉开近代科学技术的序幕 伽利略的（意大利）三个重要发现： 1、 摆动的发现。 2、关于自由落体运动定律的发现。 3、运动叠加原理。把 笛卡尔的数学方法 和 培根的试验方法 结合起来，近代物理学之父开普勒（德国）提出了行星运动的三定律。1687年 牛顿的巨著自然哲学的数学原理出版。该书完成了经典力学体系的构建。牛顿的经典力学体系的创立作为近代科学形成的标志它总结了近代天体力学和地面力学的成就，为经典力学规定了一套基本概念，提出了力学的三大定律和万有引力定律，从而使经典力学成为一个完整的理论体系。补充：牛顿三大定律1 惯性定律 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。2 加速度定律： 物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。 3 作用力与反作用力： 两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。二、化学 17世纪后半叶到18世纪末，是近代化学孕育时期。最重要的成果：波义耳（英国）批判炼金术，提出化学元素这个科学概念；拉瓦锡（法国）掀起化学革命批判燃素说，建立了科学的氧化燃烧理论。 19世纪：门捷列夫 （俄国）1879年3月一日 提出 元素周期律 李比希 （德国） 有机化学的奠基人 1820吉森实验室，设定教学大纲，要求学生在学习讲义的同时还要做实验三、物理成就能量守恒 转化定律确立1842年，德国医生迈尔发表了论无机界的力的论文，从中第一次提出了能量守恒定律。随后，科学家赫姆霍兹、焦耳、卡诺、格罗夫等 科学家从多方面分别论证了能量守恒与转化定律，使得这一定律的以确立。热力学第二定律的两种基本表述： 1 一个自行动作的机器，不可能把热从低温物体传到高温物体去。 2 从单一热源吸取热量使之变为有用的功而不产生其它影响是不可能的。 实质是 热的运动过程是不可逆的。最重要的科学家经典电磁学理论：法拉第发现电磁感应定律麦克斯韦通过电磁理论的研究预言了电磁波的存在。四、生物学 哈维（英国） 创立血液循环学说 林耐（瑞典）出版自然系统，系统的阐述了他的植物分类的原则和见解 1859年 达尔文 出版物种起源 ，生物进化论，以自然选择为中心生物细胞学说 孟德尔（奥地利）遗传定律：第一，分离定律。第二，独立分配定律。修道院院士。 豌豆试验。孟德尔的遗传理论是现代遗传学的基础。五、地学P106有机结合地震和科技近代科学技术发展小结：19世纪中期的近代科学三大发现1能量守恒与转化定律2生物学：生物细胞学说。 达尔文 物种起源3产业革命 ：以蒸汽机为标志的第一次技术革命 以电能兴起的第二次技术革命第二次科技革命明显的特点：1 科学已经走在生产的前面，2 技术转化为生产力的周期大大缩短。现代19世纪随电的广泛适用理论、实践的需要，物理学发展迅速。19世纪末（世纪之交）物理学三大实验发现：X射线、天然放射性、电子物理学危机 19世纪物理学的“两朵乌云”一朵出现在光的波动理论，另一朵出现在麦克斯韦和玻耳兹曼的能量均分理论。”前者指的是以太漂移和迈克耳孙-莫雷测量地球对（绝对静止的）以太速度的实验，后者指用能量均分原理不能解释黑体辐射谱和低温下固体的比热。恰恰是这两个基本问题和开尔文所忽略的放射性，孕育了20世纪的物理学革命在危机中诞生了两门学科：相对论：狭义相对论：前提：其一相对性原理，其二光速不变原理。结论：1、运动物体在运动方向上长度收缩；2、 运动着的钟表变慢；33、 光速是自然事物运动速度的极限；4、 同时”是相对的，在一个惯性系中同时发生的两个事件，在另一个惯性系看来就不一定是同时的；5、 、当物质运动速度比光速小很多时，相对论力学就自然过渡到牛顿力学，相对伦理学更具普遍性；6、 物质的能量等于其惯性质量乘以光速的平方。广义相对论量子力学的建立：量子力学的发展对金融学发展影响巨大，和商科的联系点：经济的发展离不开科学技术的支撑1、开始时间及条件第一次科技革命（18世纪60年代） 资产阶级统治在英国的确立 海外贸易、奴隶贸易和殖民掠夺积累了大量资本 圈地运动的进一步推行造成了大批雇佣劳动力 工场手工业的发展积累了一定的生产技术 18世纪中叶英国成为世界上最大的资本主义殖民国家，国外市场急剧扩大第二次科技革命（19世纪70年代） 资本主义制度在世界范围内确立 资本积累和对殖民的肆意掠夺积累了大量资金 自然科学取得突破性进展 世界市场的出现和资本主义世界体系的形成，进一步扩大了对商品的需求第三次科技革命（20世纪四五十年代） 二战后，资本主义推行福利制度与国家垄断资本主义，政局稳定 20世纪初科学理论的重大突破和一定的物质、技术基础的形成。 （直接推动力是二战及战后各国对高科技迫切的需要-这与前两次有别）第三次科技革命 以原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为代表，包括人工合成材料、分子生物学和遗传工程等高新技术。 1.科学技术推动生产力的发展，转化为直接生产力的速度加快。2.科学技术密切结合，相互促进。3.科学技术各个领域相互渗透。3、 主要影响及对中国的影响第一次科技革命 1、极大地提高了生产力，促使资本主义制度的巩固与广泛建立；2、使社会阶级结构发生重大变革，社会日益分裂为两大对立阶级；3、使社会经济结构发生重大变化，开始了城市化进程；4、使世界格局发生变化 ：东方从属于西方5、自由资本主义发展起来，殖民侵略进入以商品输出为主时期 1、发动两次鸦片战争，使中国沦为半殖民地半封建社会2、 近代工业产生（中国民族资本主义产生）3、 先进的中国人开始向西方学习第二次科技革命 1、促使生产力迅速发展；2、生产关系进一步调整：垄断与垄断组织形成，主要资本主义国家进入帝国主义阶段；3、列强加紧瓜分世界，资本主义世界体系最终形成；殖民侵略进入以资本输出为主的时期；东西方差距进一步扩大4、政治经济发展的不平衡加剧，世界力量对格局发生改变；列强争夺与冲突加剧5、无产阶级壮大，工运逐渐走向高潮 1、列强继续发动一系列侵华战争，并掀起瓜分中国的狂潮，中国完全沦为半殖民地半封建社会2、 中国民族资本主义初步发展3、 中国人民救亡图存运动高涨（如：维新变法、义和团运动、辛亥革命）第三次科技革命 1、极大地推动了社会生产力的发展提高劳动生产率的手段改变；2、促进了社会经济结构和社会生活结构的变化第三产业比重上升。人们的衣食住行等日常生活发生变革；3、推动了国际经济格局的调整各地联系更紧密；强化国家资本主义和科技竞争；扩大了发达国家同发展中国家的经济差距。对发展中国家来说，既是机遇，又是挑战。新中国成立后，我国的科学技术也得到了进一步发展，随着改革开放，引进外国先进科学技术，在科技领域硕果累累。机遇与挑战并存。5、如何面对新的科技革命:(1) 作为国家，坚持以经济建设为中心，为科技的发展奠定物质基础；发展科教事业，实施科教兴国战略；重视人才，建立知识创新体系。(2) 从个人讲，努力学习，积极参与社会实践，注意对创新意识和创新精神的培养。(3) 从经济学上看，充分认识科技是第一生产力，认识其在社会生产中作用，依靠科技和提高效益，实现经济增长方式的转变。(4) 从政治学角度看，国际竞争重点已发生变化，决定国际地位的关键因素是科技。需全面行使国家职能，把振兴科技、发展教育作为国家战略的重点。(5) 对广大发展中国家来说，面对汹涌而来的第三次科技革命浪潮，机遇与挑战、压力并存。根据本国的特点，制定相应的经济、科技、社会发展战略，努力缩小同发达国家之间的经济差距。探索一条适合本国高速发展的道路，是摆在广大发展中国家面前的首要任务。6、如何认识第三次科技革命中科学、技术、生产三者之间的关系(1) 在第三次科技革命中，科学、技术、生产三者之间的联系大为加强。(2) 科学提供物化的可能，技术提供物化的现实，生产则成为物化的具体实现过程。(3) 对于科学来说，技术是科学的延伸；对技术而言，科学是技术的升华；对生产来说，科学技术是其实践活动的必要前提。(4) 三者之间相互渗透、相互影响以致出现了密不可分的趋势地震25分答题思路科学的认识地质学是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系。一）地质学的发展：地质学的萌芽时期（远古公元1450年）地质学奠基时期（公元1450公元1750年）以文艺复兴为转机，人们对地球历史开始有了科学的解释。意大利的达芬奇、丹麦的斯泰诺、英国的伍德沃德、胡克等等，都对化石的成因作了论证。胡克用化石来记述地球历史在岩石学、矿物学方面，李时珍在本草纲目中记载了200多种矿物、岩石和化石；地质学形成时期（公元1750公元1840年） 在英国工业革命、法国大革命和启蒙思想的推动和影响下，科学考察和探险旅行在欧洲兴起。人们对地球的研究从思辨性猜测，转变为以野外观察为主。出现在17世纪的徐霞客游记也是对自然考察所获得的超越时代的成果。有关地球历史的古生物学、地层学，有关地壳物质组成的岩石学、矿物学 ，和有关地壳运动的构造地质理论所组成的地质学体系逐渐形成了。地质学的发展时期（公元1840公元1910年）随着工业化的发展，各工业国家都开展了区域地质调查工作，是地质学从区域地质向全球构造发展近现代的发展：1 大地力学和地洼学说中国：李四光“地质之父“发现了许多油田和矿藏1956 陈国达 地洼学说 包含了板块学说思想的萌芽2 大陆漂移学说 魏格纳 海陆起源3 海底扩张说 和大陆漂移现象 美国赫斯和迪茨的假设 一步步得到了证明4 板块漂移学说 引起巨大反响 构成当代地球科学史上最激动人新的篇章，地学革命。有巨大的现实意义：油气开采和固体矿产勘探地震的科学理论其发展地震：是地球内部介质局部发生急剧的破裂，产生地震波，从而在一定范围内引起地面振动的现象。科学的认识地震的一些东西:震源 震中距 主震 余震 前震 地震带 震级 地震强度环太平洋地震带：地中海喜马拉雅地震带：地震学的应用还远不止这些，利用它可以预测火山喷发，通过对水库诱发地震的研究可以为大型水库提供安全保障，通过对行星自由振荡的研究可以揭示行星内部大尺度结构等。因此地震可以说是一把双刃剑，一方面它给人们带来了深重的灾难，另一方面，如果我们懂得利用它，也能给人类造福。地震仪：记录地震波的仪器称为地震仪(seismograph)，它能客观而及时地将地面的振动记录下来。其基本原理是利用一件悬挂的重物的惯性，地震发生时地面振动而它保持不动。我国汉朝的科学家张衡，在公元132年就制成了世界上最早的“地震仪”地动仪。生命探测器LifeGuardTM生命探测器为目前世界上最先进的搜救仪器。生命探测仪是借着感应人体所发出超低频电波产生之电场(由心脏产生)来找到活人的位置。GPS：全球定位系统（Global Positio