科技史复习资料.doc

绪论：一、概念1、 科学：（1）科学是关于自然、社会和思维的知识体系。它适应人们改造自然和社会的需要而产生和发展，是实践经验的结晶。（ 科学可分为自然科学和社会科学两大类,哲学是二者的慨括和总结。），科学发展的动力是生产发展和社会发展的需要。（“在马克思看来，科学是一种在历史上起推动作用的，革命的力量。”）（2） 拉丁语词Scientia （Scire，学或知）就其最广泛的意义来说，是学问或知识的意思。但英语词“science”却是natural science（自然科学）的简称，虽然最接近的德语对应词Wissenschaft仍然包括一切有系统的学问，不但包括我们所谓的science（科学），而且包括历史、语言学及哲学。所以，在我们看来，科学可以说是关于自然现象的有条理的知识，可以说是对于表达自然现象的各种慨念之间的关系的理性研究。2、历史：广义的历史，泛指一切事物的发展过程，包括自然史和社会史。 一般说来，关于历史的记述和阐述，也称为历史。3、 科技史： 科学的发展历史。它的研究对象是科学的发展过程。包括科学的起源、发展和成果及应用。2、 科学史的学习目的要求：1、了解科学发展过程的基本情况；2、对科学史中的重大事件作进一步的了解；3、通过学习，提高科学素养。 3、 科学史的意义 （读史使人明智） 1、科学史有助于理科教学 2、科学史有助于理解科学的批判性和统一性 （1）将科学理论固定化、僵化； （2）神圣化、教条化； （3）将科学技术化、实用化、工具化。 3、科学史有助于理解科学的社会角色和人文意义 4、 起 源 （1）太古代，即岩浆形成火成岩的时代；（2）原生代，这时开始出现生命；（3）古生代；（4）中生代；（5）新生代； * 火石工具 原始石器 粗制石器 （石斧 手斧） * 冰期 工具的制作 * 旧石器时代 火的发现 * 新石器时代 家养牲畜 栽培作物 创造新物品和工具 * 铜器时代 主要是制造家庭用具太古代距今45亿年原生代距今24亿年古生代寒武纪距今5.7亿年奥陶纪距今5亿年志留纪距今4.4亿年泥盆纪距今4亿年石炭纪距今3.5亿年二迭纪距今2.85亿年中生代三迭纪距今2.3亿年侏罗纪距今1.95亿年白垩纪距今1.37亿年新生代第三纪距今6700万年第四纪距今250万年 * 铁器时代 人类进化谱系考古分期绝对年代直立人旧石器时代早期30030万年早期智人旧石器时代中期305万年晚期智人旧石器时代晚期公元前51万年现代人新石器时代公元前1万年4千年青铜器时代公元前4千年1千年铁器时代公元前1千年现在第1章 ：古代世界的科学 一、文明的起源 1、文明在黄河、长江以及幼发拉底河、底格里斯河、印度河和尼罗河几条大河流域诞生。 2、（远古文明和古典（经典）文明）公元前3500年到公元前2000年这段时期，称为远古文明时期。远古文明以大河流域为发源地：（1）两河文明：发源于西亚底格里斯河与幼发拉底河流域，又称美索不达米亚文明。两河文明也是有史可考的最古老的文明，发源期可以追溯到公元前4000年，正式形成于约公元前3500年。（2） 尼罗河文明：发源于北非洲尼罗河流域，又称古埃及文明，发源期也可追溯到公元前4000年。大约公元前3100年，古埃及文明开始。（3）印度河文明：发源于南亚印度河与恒河流域。发源期可追溯到公元前3000年，形成于公元前2500年左右。（4）爱琴海文明：发源于地中海东部希腊克里特岛一带，形成于公元前2000年左右。包括米诺斯、麦锡尼等文明地区。（5）华夏文明：发源于东亚黄河长江流域，最早的夏文明据推测形成于公元前2000年左右（但西方大多数历史学著述至今认为是传说中的文明、缺乏考古和文字证据）；商文明已被考古证实形成于公元前1600年左右。 此外还有发源于中美洲、形成于公元前1200年左右的奥尔梅克文明。3、 （古典（经典）时期的文明 ）：公元前一千纪，即公元前1000年到公元200年之间，许多文明进入繁盛时期，通常被称做古典或经典时期。2、 埃及 1、古埃及的历史分为： 2、发明： 前王朝时期（上埃及 下埃及） 车轮和帆船； 早期王国 （第1、第2王朝） 天平； 古王国时期（第2第8王朝） 织布机； 中王国时期（第9第18王朝） 年历； 新王国时期即帝国时期（第18第20王朝） 实用工艺。 衰败时期 （第21第31王朝） 3、算术方面： 4、年历：分数算法 把太阳和天狼星如，把7/29拆成：1/6+1/24+1/58+1/87+1/232 同出的一天当做一年拆分方法做四则运算 的开始。一个恒星年还有测量的规则几何学 共365天，又分为36 周，每周20天。 5、金字塔：现知共有80多座 最大的是第四王朝（公元前2700年）国王 胡夫的墓。 高146.5米 底边宽240米 230万块大石 胡夫的儿子哈夫拉的金字塔 前面有狮身人面像 高20米，长62米。3、 美索不达米亚（巴比伦尼亚） 1、于幼发拉底河和底格里斯河流域，在今天的伊拉克境内。远在公元前5000-4000年，在两河下游地区就有苏美尔人定居。 2、巴比伦时期： 第一阶段：公元前2250年苏美尔文化达到顶峰。 第二阶段：公元前19世纪中期，巴比伦王兴盛。（汉谟拉比法典） 第三阶段：公元前8至7世纪,亚述人帝国鼎盛。 最后阶段：公元前612年，迦勒底人崛起，这个阶段为新巴比伦时期。 3、塞琉古时期： 公元前539年，迦勒底人被波斯人征服。 公元前330年，亚历山大大帝征服了美索不达米亚，希腊将领塞琉古统治该地区，自那以后直到公元年代，史称塞琉古时期。 3、巴比伦文明： 1）巴比伦人很早就公布了长度、重量和容量的标准。 2）巴比伦的数学：采用了12进位制，和10进位制。并对六十这数目特别重视。 3）由土地测量等需要，产生了初步的几何学。 4）公元前2000年左右，巴比伦就出现了历法（年、月、时、分、秒）； 5）给出了一周的七天命名，使周成为又一时间单位。 6）太阳在天空的历程被划分为十二宫，以与十二月份相合。每一宫都按某一神话中的神或动物命名。双鱼座 双子座 室女座 人马座 白羊座 巨蟹座 天秤座 摩羯座 金牛座 狮子座 天蝎座 宝瓶座巴比伦的天文观测可以追溯到公元前2000多年。可说是科学天文学的起源。同时也出现了占星术，后来逐渐成为了巫术。4、印 度 1）公元前3世纪之初，印度已经采用10进位制。印度的佛教起源很早，也很鼎盛。释迦（公元前560年公元前480年）博爱、知识、尊重理性和真理；人生的无常和空虚，断定只有毁灭自我和丧失个性，才能达到精神上的圆满。 2）印度的算术惊人，早在公元前3世纪，印度就采用了一种数码。而我们今天的数码就是由那种数码脱胎而来的。（阿拉伯数字），印度的医学相当发达。在佛陀时代，就出现了医科学校和专职医生。 3）古印度人认为宇宙像一只大锅盖在大地上，大地中央是须弥山支撑着天空，日月均绕须弥山转动，日绕行一周即为一昼夜，大地由四只大象驮着，四只大象则站在一只浮在水面上的龟背上。5、 中国1）大约在公元前5000年前，黄河、长江流域已经开始了农耕作业。2）华夏民族追溯到约公元前3000年黄河流域的黄帝和炎帝两部落。3）舜禅让位于禹之后，禹建立了历史上第一个王朝夏朝。至秦始皇统一中国，这段时期延续了八百年。4）农、医、天、算是中国人独创的四大核心学科。5）春秋时期开始农业精耕细作，开始兴建大型水利工程。6）西周时期有了专职的医生和医事制度。7）约在商代，中国人已认识到某些植物的汤液有治疗作用，并逐渐成为“中药”。8）在春秋时期初步建立了医学体系中医。9）战国时期出现了专门的天文学著作，出现了世界上最古老的星表。10）中国上古时期技术成就：冶炼技术、丝织技术、陶瓷、建筑等，更有四大发明。11）文明起源的三大阶段新论王东在吉林大学社会科学学报2003年第2期撰文认为，文明起源不是一次完成的历史事件，而是长达5000年的世界历史时代，包含三个阶段：第一阶段是三大物质前提奠基期，从距今一万年前开始，“农业-新石器-陶器 ”；第二阶段是距今七八千年前，“铜器城市文字”三大文明要素生成期；第三阶段是距今五千年上下，原始国家的起源成了文明形成的总体标志。湖南玉搌蟾岩、江西仙人洞等考古发现表明，中国文明起源不同与环地中海地带的西方文明起源的一个显著特色，是农业、新石器、陶器这三大技术创新源头，有可能进一步上溯到近一万五千年前。12）中国文明起源地五说13）北京日报理论周刊2003年12月刊登综述文章对2003年理论界关注的热点问题进行归纳，现摘录其中一节如下：目前，学术界对于中国文明起源地的观点主要有：（1）“满天星斗说”，即认为我国数以千计的新石器遗址可以分为六大板块；（2）“两大集团说”，即前者以半坡文化为代表，属高原山岭型，后者以青莲岗系统为代表，属川泽湖泊型；（3）“接触地带说”，即主张以阴山、秦岭、南岭三条山脉为标志划分出几个接触地带，找出各种文化之间的区分和联系；（4）“大小中心说”，即仍然坚持黄河文化是一个大的文化中心，在这一大的中心之外也存在若干个小的中心；（5）“辽河流域文化中心说”，赤峰的红山文化并非受黄河仰韶文化的影响才形成的，远古时期并非落后于中原文化。关于中国文明起源的时间也有新说，有学者根据20世纪后期中国考古发现的成果，将其上推到一万年之前，即分为“上下两个五千年”，上五千年是文明的起源过程，下五千年是文明的发展过程。第3章 中国古代的科学与技术 1、 四大学科1、农学：历代都重视农业生产。两千多年来，政府官员总结农业生产知识，使之系统化, 成为有中国特色的农学体系。（ 重视天时、地利、人力的作用。）1）氾胜之书是目前流传下来最早的农书.2）齐民要术是现今完整保存下来的最古的农书，作者是北魏的贾思勰。大约写于公元533至544年间。全书共10卷92篇，几乎是一部农学百科全书。 （反映黄河中下游的农业）3）陈旉农书是最早专门总结江南水田耕作的一部农书。全书约12千字，分上、中、下三卷。上卷讲水稻的耕作方法，及麻、栗、芝麻等经济作物。中卷论述江南水田耕作所使用的水牛的喂养和使用。下卷专谈蚕桑。4）王祯农书是部大型农书。全书共37卷，270目，约136千字，281幅插图。5）农政全书是明末徐光启（15631633）所著。全书共60卷，50多万字，共分12项。2、中医药学：黄帝内经奠定了中医药学的基础。汉代两大名医：华佗、张仲景（扁鹊中医三大祖师）1）华 佗：麻沸散麻醉剂外科之祖；五禽戏提倡体育锻炼2）张仲景：（约150219）伤寒杂病论、伤寒论、金匮要略方论3）孙思邈：千金方 4）李时珍：（15181593） 本草纲目他阅读了800多种书籍；（考察、收集、试验）历时20多年，写了52卷190多万字；全书分16部，62类，共收药物1892种,附方11096个还有配图1160幅。达尔文的物种起源就引用过本草纲目。3、天文学：（中国古代的天文学成就）阴阳历法的制定、天象观测、天文仪器制造和使用、构造宇宙理论。1）张 衡：（78139）东汉时期人，天文学家和文学家。 浑天理论 侯风地动仪 漏水转浑天仪2）祖冲之：（429500）数学家、天文学家。 数学方面 求圆周率 天文学 制定“大明历”3） 一 行：（683727）唐代僧人 制定“大衍历”4） 郭守敬：（12311316）元代时期人，（天文仪器制造家）天文观测家“授时历”。4、 数学（算术）：1）汉代：周髀算经勾三股四玄五的规律。2）九章算术：涉及到分数、比例、面积体积等计算法；开方术；方程中的正负数运算等。它采用10进位制的算筹算法。魏晋南北朝时出现了一大批数学著作。到了唐朝出现了珠算。中国古代数学在宋元时期达到了其繁荣的顶点。从11世纪到14世纪的三百年间，出现了一批高水平的数学著作和著名的数学家：秦九韶、李冶、杨辉 、朱世杰被誉为宋元数学四大家。代表了当时中国也是世界上最先进的数学水平。2、 三大技术 1、陶瓷技术：唐代：“唐三彩”。 商代：原始瓷器大约在即已出现。 三国、两晋时期：瓷器有了提高。 东晋时代：青瓷形成了制造体系。 隋唐时期：北方的白釉瓷；南方的青瓷。 宋代：瓷器业发展最快。（在唐代已闻名的昌南镇于1004年被皇帝下令改为景德镇，因为那一年是景德元年。）开始出现彩瓷，分为“釉下彩”和“釉上彩”等。 2、丝织技术 殷商时代：我国已开始养蚕和织丝。 周代：出现官办的丝织业，规模很大。（民间织丝业更是发达） 唐代：丝织品产地主要在北方。安史之乱后，江南地区的丝织业也迅速发展起来。（我国的丝织技术在公元初通过“丝绸之路”等传到世界各地。） 3、华厦建筑 中国古代建筑在技术和式样上独具特色。万里长城、赵州桥、 宗教建筑和历代皇宫。三、四大发明 1、纸的发明与西传用蚕的茧丝制造丝绸过程中，纸作为一种副产品被发明出来。公元105年，东汉时期的蔡伦改进了造纸技术，造出了“蔡侯纸”。我国纸张和造纸技术的西传几乎与纸的发明同时。（后来，8世纪末，巴哥达开始建立造纸厂）再后来传到了整个欧洲。 2、印刷术 我国印刷术开始于隋文帝开皇十三年（公元593年），当时为雕版印刷。宋代庆历年间（10411048）平民毕升发明了活字印刷术。3、火药与炼丹术 火药的主要原料是木炭、硝石和硫磺。我国很早就发现了天然硫矿和硝石。将它们配制成火药则是炼丹家的功劳。4、指南针与航海技术 中国人在公元前3世纪的战国时期就已认识到指南针的基本原理是磁针的指极性。在韩非子.有度和论衡中已有记载。指南针也被称为“罗盘”。指南针的制造技术在沈括（10311095）的梦溪笔谈中最早得到系统的阐述。指南针发明之后即开始在宋代的航海业中发挥作用。4、 新版四大发明1、 中医中药：古代，世界上各个民族都有自己的医药学；而现在，民族性、区域性的医药学大都被西医“消融”，惟有中医中药仍以完整的医疗体系存在于西医体系之外。中医中药不仅服务中华民族几千年，而且受到世界各地越来越多患者和医学专家的青睐。在当前防治非典的医疗实践中，人们发现，利用中医中药清淤、化湿、祛风，从而调理机体、缓解症状，效果值得重视。2、赤道坐标系统：中国是世界上最早采用赤道坐标系统的国家，以赤道二十八宿为准，研究日、月、星辰的运动，而古代西方则采用黄道坐标系统，提出所谓黄道十二宫。现代天文学证明，在这两种完全不同的坐标体系中，前者明显优于后者，现代天文学已经用赤道坐标系统替代了黄道坐标系统。3、十进位制：中国是世界上最早采用十进位制的国家。殷商甲骨文中已经有一、二、三、四、五、六、七、八、九、十和百、千、万等的记数，最大的记数达二万多。后来，这种记数法逐步发展为筹算和珠算中逢十进一的十进位制，成了记数和记算领域的革命性发明。古代世界各国曾有十、十二、二十、六十等多种进位制，现在都统一使用十进位值制。4、雕版印刷：1968年，韩国庆州发现唐代武周时期印刷的无垢金刚经，在国际学术界引发了一场“中国是不是雕版印刷鼻祖”的争论。我国著名科技史家潘吉星等证实，该印刷品印自中国长安，而且中国还有比此更早的印刷品，证明雕版印刷始自中国隋唐时期，中国是世界雕版印刷术当之无愧的先驱。科技史专家认为，中国早在宋代就有活字印刷术，但明清两代大规模的古籍整理出版，依然使雕版印刷，而非活字印刷，可见雕版印刷在当时文化传播中的重要地位。第四章 希腊：科学精神的起源 希腊是科学精神的发明源地。（一）希腊奇迹与科学精神的起源 1、希腊奇迹 希腊人开启了哲学也开启了科学。从公元前500年左右开始，希腊人中出现了一大批才智卓越的哲学家和科学家，他们是以后许多学科的鼻祖。（希腊科学是近代科学的真正先驱）希腊人创造了一种全新的精神，而这种精神恰恰是真正的现代精神，这才是奇迹所在。2、光大东方科学遗产（希腊古典文化是爱琴文明的后代）爱琴文明分为两个阶段:1）克里特文明：也称为米诺斯文化。（米诺斯王朝）。东方文化对于克里特文明的形成起着重要的作用。2）迈锡尼文明：因其文化遗址在希腊本土的的迈锡尼地区被发现而得名。3、希腊思维方式与科学精神的起源在人类历史上，是希腊人第一次形成了独特的理性自然观，这正是科学精神最基本的因素。希腊人首先把自然作为一个独立于人的东西加以整体地看待；其次，他们把自然界看成一个有内在规律的、其规律可以为人们把握的对象；再次，他们发展了复杂精致的数学工具，以把握自然界的规律。在这三个方面，希腊人都开科学精神之先河。4、希腊古典时代的科学 从第一个自然哲学家泰勒斯开始，到马其顿王亚历山大大帝征服全希腊为至的二百年，是希腊科学的古典时代。 第一阶段是爱奥尼亚阶段。（泰勒斯唯物主义自然哲学爱奥尼亚学派） 第二阶段是南意大利阶段。（毕达哥拉斯数的哲学南意大利学派） 第三阶段是雅典阶段。（雅典苏格拉底、柏拉图、亚里士多德）1）第一个自然哲学家泰勒斯： 泰勒斯是西方历史上第一个哲学家、科学家，是米利都学派的创始人之一。（另外两位是他的学生。米利都在今土耳其境内）他是一个天文学家。 他是一位几何学家。如下几何学定理被认为是泰勒斯提出的： （1）圆周被直径等分； （2）等腰三角形的两底角相等； （3）两直线相交时，对顶角相等； （4）两三角形中两角及其所夹之边相等，则两三角形全等； （5）内接半圆的三角形时直角三角形。他留下了一句名言：“万物源于水。”此言意义在于它探究万物的共同本原，以及它所找到的本原是物质性的本原。2）毕达哥拉斯及其学派 他是著名的数学家和哲学家，以他的名字命名的毕达哥拉斯定理在西方学童皆知，这个定理在我国称为勾股定理。在天文学领域，毕氏学派奠定了希腊数理天文学的基础。首先毕氏第一次提出了地球是圆球；其次，进一步提出了整个宇宙也是一个球体。3）原子论思想 原子论主张，世界在微观是统一的。这些微观的东西就是原子。 物体不能无限的分割，存在一个极限，这个极限就是原子。 世界上万物彼此不一样，是因为组成它们的原子在形状、大小、数量上不一样。4）医学之父希波克拉底贡献是将医学从原始巫术中拯救出来，以理性的态度对待生病和治病。他创立了医学理论，即体液理论：人身上有四种体液，即血液、黄胆汁、黑胆汁和粘液，这四种体液的流动维系着人的生命。这种体液理论成了西医学的理论基础。5）柏拉图学园：不懂数学者不得入内 （雅典学术在柏拉图这里走向系统化）柏拉图（公元前427347年）在雅典西北郊自家的别墅中，开设学园，招生讲学。柏拉图的学园培养了许多优秀的人物，亚里士多德就在这里当过学生。柏拉图在世时，一直亲任学长。6）亚里士多德：百科全书式的学者 柏拉图以后，亚里士多德成为希腊世界最伟大的思想家、哲学家和科学家。他是亚历山大大帝的老师。公元前335年，在吕克昂建立了自己的学园，创建了自己的学派。亚里士多德几乎在每一个学术领域都留下了自己的著作。形而上学物理学论生灭论天天象学论宇宙动物志论动物的历史论灵魂范畴篇分析篇尼各马可伦理学大伦理学欧德谟斯伦理学政治学诗学修辞学等等。 亚里士多德的哲学自成一体。他认为事物的本质寓于事物本身之中，是内在的，不是超越的。为了把握世界的真理，必须重视感性经验。 在天文学方面，他认为天体由纯洁的以太组成，（匀速圆周运动）地上的物体由土、水、气、火四种元素组成。（直线运动）亚里士多德的生物学著作也许是最有价值的，他通过观察、实验，总结生物界的现象和规律。5、希腊化时期的科学 亚历山大经过多年的征战，建立了一个横跨欧亚非的庞大帝国。这个帝国以东方为中心，但以希腊文化为统治文化。这些文化被称作希腊化文化。希腊化文化中最耀眼的明珠是亚历山大在埃及建立的城市亚历山大里亚。这个以亚历山大大帝名字命名的城市，产生了古代世界最杰出的科学家和科学成就。1）亚历山大里亚：亚历山大里亚在尼罗河的出海口，是一个港口城市。 亚历山大大帝于公元前323年病逝后，他的帝国分裂成了三部分： 一是安提柯统治下的马其顿； 二是塞琉古统治下的叙利亚； 三是托勒密统治下的埃及。托勒密是希腊人，他将埃及首都设在亚历山大里亚，以政府力量扶助学术事业，造就了亚历山大里亚时代辉煌的科学文化。 托勒密王朝对科学发展的最大贡献是建立了当时世界上最大的学院缪塞昂。缪塞昂学院持续了六百年之久，但只有最初的二百年是科学史上的重要时期。后来随着托勒密家族越来越埃及化，他们对希腊学术的兴趣也越来越淡漠了。再以后，埃及被罗马人所征服，成了罗马的一个省份，希腊的科学遗产就逐渐丧失殆尽。2）欧几里得的几何原本 欧几里得、阿波罗尼、阿基米德希腊三大数学家。 欧几里得的几何原本共13篇。 第1篇讲直边形； 第2篇讲用几何方法解代数问题； 第3篇讲圆； 第4篇还是讲圆，讲圆的内接和外切图形； 第5篇是比例论； 第6 篇讨论相似形; 第7、8、9、10篇讨论数论； 第11、12、13篇讲立体几何，其中第12篇主要讨论穷竭法，这是近代微积分思想的早期来源。（全部13 篇几乎包括了今日初等几何课程中的所有内容。）3）阿里斯塔克：日心说的先驱 早在希腊时代就有天文学家提出过日心地动学说，他就是亚历山大里亚的著名天文学家阿里斯塔克。测量太阳、月亮与地球的距离以及相对大小。他得出太阳比地球大，因此，地球是绕太阳转的。近两千年后，哥白尼才又继承了阿里斯塔克的事业，主张日心地动说。4）古代科学巨匠阿基米德：阿基米德是希腊化时期的科学巨匠。他不仅在数理科学上是第一流的天才，而且在工程技术上也颇多建树。在数学方面，他的主要贡献是求面积和体积的工作。另外，他还创造了一套记大数方法。在物理学