第一节 自然科学发展的历史轨迹

第一章自然的探索 第一节自然科学发展的历史轨迹 自然科学的发展经历了古代 近代和现代三个阶段 当人类进入有历史记载的历史时期以后 就诞生了古代自然科学 一 古代自然科学古代自然科学包括古代希腊 中国 印度和阿拉伯的科学 下面着重介绍一下古代希腊和古代中国的科学 一 古希腊的科学在古希腊的时候 自然科学已发展到一个较高的水平 但当时还没有从哲学的体系中分离出来 那个时候的哲学家也是自然学家 他们把自然科学与哲学与哲学融为一体 建成一门学问 称为自然科学 二 古代中国的科学中国古代科学的四大发明 造纸 印刷术 指南针 火药 我国的四大发明 后来通过阿拉伯人传到欧洲 对欧洲文明的兴起起到了很大的作用 但到了明代中期 由于中国长期处于比较封闭的状态 那时候不注意也不吸取外国先进的东西 科举制度盛行 科技发展失去活力 最终酿成了落后的局面 二 近代自然科学的发展 一般认为 近代自然科学是从14 15世纪文艺复兴开始的 一 近代自然科学诞生阶段的三件大事1 太阳中心学说想神学的挑战波兰天文学家哥白尼于1543年临终时出版了 天体运行论 详细的论述了他的学说 学说的核心是 日心和地动的观点哥白尼他就认为太阳是位于宇宙的中心 而不是地球居于这个位置众多行星围绕太阳旋转 地球作为一颗普通的行星 除了像其他行星一样绕太阳旋转外 他还有自传 2 血液循环学说对神学的打击血液循环学说是由三名伟大的科学家先后建立起来的 比利时医生维萨里 他在1543年出版了 人体构造 一书 为血液循环学说奠定了基础 塞尔维特 发现了小循环 英国医生哈维 于1628年发表了 论心脏与血液的运动 揭示了人体的大循环 3 伽利略为近代自然科学开辟道路伽利略在科学成果和科学研究方法两方面都做出了巨大贡献 在科学成果方面 为经典力学奠定了基础 在科学研究方面 被称为近代科学之父 他的工作标志着近代自然科学已成为独立的科学 从自然哲学中分化出来 二 近代科学的发展近代自然科学的发展主要是从18世纪开始到19世纪末 在这200年间 不仅近代自然科学的基础理论得到确立 而且自然科学理论运用于生产实践 推动了生产力的发展 1 物理学理论的综合从16世纪开始 物理学发展成为一门真正的学科 1 天上力学与地上力学的综合1687年 英国物理学家牛顿 出版了 自然哲学的数学原理 提出了力学三定定律 惯性定律 加速度定律 作用于反作用力定律 以及万有引力定律 建立起了力学体系 万有引力定律 自然界中任何两个物体之间存在一种相互的引力 称为万有引力 这个力与两个物体的质量的乘积成正比 物体质点之间的距离的平方成反比 F k m1 m2 r2 2 不同运动形式的综合统一19世纪自然科学的三大发现 能量守恒和转换定律 细胞学说 达尔文进化论 在能量守恒和转化定律确立的过程中 做出的贡献最为突出的有 迈尔 焦耳 赫尔姆霍兹 除了这些内容外 大家还要知道几个第一 第一个发表论文讨论运动形式转化定律是 德国医生迈尔 第一个用实验来验证能量守恒的是 英国的焦耳 第一个全面阐述能量守恒定律并指出其普遍意义的是 德国的赫尔姆霍兹 1 光 电 磁的统一理论1864年 麦克斯韦向英国皇家学会宣读了 电磁场的动力学 一文 在文中不仅给出了麦克斯韦方程的点此方程 而且还提出了电磁波的概念 麦克斯韦预言 光也是一种电磁波 1887年 德国物理学家赫兹用实验证实了麦克斯韦关于电磁波的预言 因此 电磁场理论的建立是继牛顿时代以后物理学发展史上又一个重要的里程碑 2 近代化学基础理论的建立 古代没有化学 只有炼金术 所谓的炼金术 就是想把铜和铅等普通金属 通过各种冶炼手段把它们炼制成金和银等贵重金属 到了19世纪末的时候化学作为一门独立的学科就诞生了 1 化学科学的确立英国著名科学家波义耳总结了大量的实验事实 提出了科学的元素的概念 元素 不可再分为其他物质的最简单的纯净物 2 燃烧的氧化学说的确立法国化学家拉瓦锡经过长期的大量燃烧的实验 提出了燃烧作用的氧化学说 真正解开了燃烧的的秘密 他还确立了质量守恒定律 创立了化学元素的命名方法 称为当之无愧的近代化学的奠基者 3 科学原子论的确立提出原子论的是 英国化学家道尔顿 他用原子的概念阐明了元素 单质 化合物等的化学的基本概念 还提出了第一张原子图像表 4 化学元素周期律的发现随着化学实验的发展 新的元素不断的被发现 对各种元素性质的比较和分类逐渐成为一个重要的课题 到1869的时候 就已经发现了63种化学元素 1869年2月和1869年10月的时候 俄国化学家门捷列夫 德国化学家迈尔分别各自独立的提出了化学元素周期律 其中门捷列夫还大胆的预言了十几种未知元素的存在和性质 元素周期律 揭示了各种元素之间的内在联系 为以后的元素性质的研究提供了一个可以遵循的规律 促进了现代化学的发展 5 有机化学的建立 了解 3 生物学理论的新建树在19世纪的三大发现中 有两项都出自于生物学领域 细胞学说和科学进化论 三大发现 能量守恒和转换定律 细胞学说 达尔文进化论 1 细胞学说的建立在这部分内容主要记住以下几点 英国物理学家罗伯特 胡克 第一个观察到细胞的人 德国生物学家施莱登 提出细胞是一切植物结构的基本单位并且是一切植物赖以发展的根本实体 德国动物学家施旺 把上面的学说扩大到动物界 从而形成了细胞学说 细胞学所的内容 细胞是一切有机体结构和发育的基本单位 有机体的发育