科学技术史绪论概要.ppt

科学技术史概论,一、关于科学与技术,二、科学技术史学科的确立及发展,三、科学技术史的功能,绪论,一、关于科学与技术,二、科学技术史学科的确立及发展,三、科学技术史的功能,“科学家”1833年英国科学促进会威廉休厄尔,一、关于科学与技术,牛顿创立牛顿力学体系的原著是自然哲学的数学原理(1687)进化论先驱拉马克的代表作是动物哲学（1809）近代原子论在化学中的复兴者道尔顿：化学哲学的新系统(1808)光之波动说的光大者，英国物理学家托马斯杨写过自然哲学讲义(1807),牛顿,科学的历史渊源：,科学一开始就有两个来源，首先是好奇心，以及获得一个整体世界观的内在要求。这种内在的要求构成科学史上的哲学家传统。,哲学家传统和工匠传统,第二个来源是，为满足人类的物质生活需要，人类需要提高自己支配自然界为自己服务的能力。,英文中的科学指通过观察和实验研究获得的关于自然界的系统知识，是自然科学的简称；德文中的科学则指一切系统的知识和学问，既包括自然科学，又包括社会科学。现在一般认为科学是在社会实践基础上探索客观世界的活动，它是以正确地反映客观现实及其规律为内容，并通过概念、判断和推理等思维形式表现出来的知识系统，是形成理论体系的自然知识、社会知识和思维知识的总称。,1、什么是科学？,科学就是知识,是对事物的正确判断。,科学是关于自然、社会和思维及其规律的系统化的知识体系。,科学是对现实世界的不断深入认识的过程,是一种持续不断的认识活动。,科学是一种社会建制,18世纪末，法国的狄德罗把技术列入百科全书，指出：技术是“为某一目的共同协作组成的各种工具和规律体系”。,2、什么是技术？,技术“是为某一目的”;强调技术是通过“共同协作”完成的;指明技术的表现形式是“各种工具”(硬件);指出技术的另一种表现形式是“规则”(软件),即生产使用的工艺、方法、制度等知识;技术和科学一样,落脚点是“体系”。,科学回答“是什么”“为什么”的问题，技术回答“做什么”“怎样做”的问题。科学上的突破？技术上的创新？科学是创造知识体系，技术是运用这些体系于现实。,3、科学和技术的区别和联系,对科学的评价？对技术的评价？科学是不保密的，保密的都是技术。科学没有强烈的商业性质，不能出卖和转让，而技术则可以。,科学和技术，在现代技术的发展过程中相互融合：科学技术化：现代科学就是用现代技术武装起来的科学，技术成为科学研究中的重要组成部分和要素。技术科学化：技术进步与科学进步为先导。科学技术一体化,科学和技术的联系：,science&technology,science-technology,二、科学技术史学科的确立及发展,科技史经历了从各学科史到综合史，从内史到外史的发展历程。起源：古希腊欧德谟著有算术史、几何学史和天文学史，堪称是最早的科学史著作。,18世纪：法国蒙塔克拉撰写的数学史(1758)贝利撰写的四卷本天文学史(17551782)可以作为代表在中国，清代阮元(17641849)编写了畴人传,19世纪，综合性的科学史应运而生：英国科学哲学家惠威尔撰写的归纳科学史(1837)，是世界第一部综合性的科学史著作。19世纪末，科学史开始走进大学课堂。法兰西学院1892年设置科学史课程。德国丹内曼的四卷本自然科学的发展及融合(19101913)，是第一部影响比较大的科学史教科书。,在科学史专业学科地位的确立过程中，著名科学史家乔治萨顿（1884-1955）的贡献被公认为是最重要的。1912年萨顿创办了一份科学史杂志-ISIS，该杂志是国际上最权威的科学史杂志。1924年美国成立了科学史学会。,乔治萨顿（1884-1955）,“物理科学和数学科学活生生的历史,热情洋溢的历史正有待写出”,1929年，第一届国际科学史代表大会召开。从1936年起，萨顿又主持出版了ISIS的姊妹刊物Osiris。萨顿于1955年去世：完成专著15部，论文及札记300余篇。科学史引论3卷19271947年间出版。但是他晚年的宏大计划是写作1900年之前的全部科学史，全书9卷，他生前仅来得及完成了前两卷：希腊黄金时代的古代科学（1952年出版）和希腊化时期的科学与文化（1959年出版）。,从内史到外史，是科学史发展历程中的又一个重要转变。,所谓内史（internalhistory），主要研究某一学科本身发展的过程，包括重要的事件、成就、仪器、方法、著作、人物等等，以及与此相关的年代问题。所谓外史（externalhistory），则侧重于研究科学发展过程中与外部环境(政治、经济、军事、风俗、地理、文化等)之间的相互影响和作用，及其在历史上的社会功能和文化性质。,科学技术的外史：将科学技术作为社会现象来研究科技系统是社会大系统的一个子系统科技产生、发展受诸种社会条件的制约：政治、经济、哲学、文化、教育、军事、宗教等条件，影响科技发展的方向、规模、速度等,读史使人明智，读诗使人聪慧演算使人精密，哲理使人深刻以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以见兴衰；以人为镜，可以知得失。,三、科学技术史的功能,1、学习科技史，可以让我们更好地理解人类文明发展史,科学的历史虽然只是人类历史的一小部分，但却是本质的部分，是惟一能够解释人类社会的进步的那一部分。乔治萨顿,科学技术与英国的现代化英国在16世纪已经取代西班牙夺得了海上霸权哲学家培根(1561-1626)发出了“从实验中获得知识，知识就是力量”的号召。1687年，牛顿的自然哲学的数学原理出版，提出了机械运动遵守的牛顿力学原理。,1773年凯依发明飞梭；1754年，惠特制成滚轮式纺纱机；1764年出现珍妮多锭纺车；1785年卡特赖特发明了自动织布机，英国纺织业已基本上实现机械化。1784年，瓦特发明了在整个工业部门普遍应用的蒸汽机，标志着第一次工业革命的兴起。,1851年第一届万国工业博览会在伦敦水晶宫举行,利玛窦在1605年写给欧洲教会的报告中说：“如果能有一位天文学家来到中国，我们可以先把天文书籍译成中文，然后就可以进行历法改革这件大事，做了这件事，我们的名誉可以日益扩大，我们可以更容易地进入内地传教，我们可以安稳地住在中国，我们可以享受更大的自由。”,懂得中国天文学在明末清初时的困境，才可以理解基督教文化怎样传入了中国？,邓玉函是伽利略的挚友、灵采研究院第七名院士，他既通晓天文、数学、物理和医学，又精通德、法、英、葡以及拉丁、希腊、希伯来等文字，艾儒略“除饱通天文、物理、算术、化学外，复精研形而上学，又能披读我国经史。”此外，庞迪我、熊三拔、阳玛诺、金尼阁、穆尼阁、汤若望和南怀仁，都以他们来华后的优异成绩证明了他们的才华。,2.学习科技史有助于理解科学的批判性和统一性,（1）科学的批判性（2）科学的统一性,在上海交大的科学史研究生入学考试当中，出现过这样一个题目：试论托勒密的天文学说是不是科学？,（1）科学的批判性：,托勒密（100-170），古希腊天文学家。他一生最重要的著作是13卷的至大论。托勒密在至大论一书中构造了完备的几何模型，以描述太阳、月亮、五大行星、全天恒星等天体的各种运动。至大论是古希腊天文学和宇宙学思想的顶峰。直到15世纪才被哥白尼推翻。,托勒密的地心体系,托勒密天文学说中的内容是“不正确的”,所有今天已经知道是不正确的东西，都应该被排除在“科学”之外？,“理论物理每年发表的无数的论文中有各种各样的模型，这些模型中绝大多数自然是错的，这些错的模型虽然常常是研究中必不可少的过程，它们不会被称为科学。”,只有可能被证明为不正确的科学命题才是真正的科学命题，永远不能证明有对有错的那些问题，叫形而上学，不是科学。卡尔波普尔,卡尔波普尔,托勒密天文学说中的内容是“不正确的”,托勒密的科学是否束缚了天文学的发展？“亚里士多德和托勒密僵硬的同心水晶球概念，曾束缚欧洲天文学思想一千多年”。,事实上，无论是托勒密还是亚里士多德，都根本不可能“束缚欧洲天文学思想一千多年”。,我们人类科学发展的历史，不过是从比较多的无知状态到比较少的无知状态的过程。恩格斯,我们在不断的逼近真理。卡尔波普尔,科学理论是历史性的、进化着的：达尔文的进化论一直享受着真理的位置。久为传颂的是达尔文主义所经受的诘难以及对这些诘难所做的成功驳斥。,（2）科学的统一性科学技术史还能使我们明白科学技术的每一门学科的发展是汇集了诸多方面成果、点点滴滴地积累之后才形成的。有时需要数十年、数百年乃至上千年的艰苦探索才能做出有意义的发现、发明或创造。,热力学第一定律：能量有各种不同形式，它能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过程中能量的总和不变。从历史上看，它首先来自运动不灭原理18世纪，能量守恒原理的最终确立有赖于许多领域里相关研究的出现：,首先是热与机械运动相互转换的研究。美国物理学家本杰明汤姆逊在德国从事炮膛钻孔实验时，发现只要不停地钻，几乎可以不停地放出热，这么多热从哪里来的呢？这就促使人们研究热量与做功之间的关系，并定量测定其转化系数，这一工作的最终完成，也就是能量守恒原理的正式确立。,第二方面是化学和生物学上的研究。德国化学家李比希的发现；此外，俄国化学家赫斯发现了化学反应过程中的能量守恒原理。第三是电学和磁学的研究。德国物理学家楞次研究电流的热效应，提出了焦耳-楞次定律，这一定律直接导向能量守恒定律的精确形式。,在提出或表述能量守恒原理的科学家行列中，有德国医生罗伯特迈尔，他几乎是从哲学上明确地导出这个原理的；有德国物理学家赫尔姆荷兹；有英国物理学家焦耳，他是在测量热功当量的过程中建立这一原理的这么多人大致在同一时间里提出同一科学原理，真是科学史上罕见的事情。,“能量”概念提醒我们自然科学的统一性，提醒我们不要深陷在各门学科的技术细节中，而忘记了自然科学的根本任务是为人类建立一个关于外在世界的统一的整体图像。在学科分化愈演愈烈的今天，人们尤其需要这种统一的图像。,爱因斯坦曾对一群理工学院的学生说“如果你们想使一生的工作有益于人类，那么，你们只懂得应用科学本身是不够的。关心人的本身，应当始终成为一切技术上奋斗的主要目标，关心怎样组织人的劳动和产品这样一些尚未解决的重大问题，用以保证我们科学思想的成果会造福于人类，而不致成为祸害。当你们埋头于图表和方程时，千万不要忘记这一点。”科学技术史能够为学生提供科学社会功能正反两方面的经验。,3.学习科技史有助于理解科学的社会角色和人文意义,1971美国著名的分子生物学家伯格在实验室中成功地用DNA连接酶把两种不同来源的DNA片断连接起来，组成了一种自然界原先没有的新基困。这标志着遗传工程的诞生。然而就在伯格的事业突飞猛进的时候，他毅然中止了自己的实验。,1974年他联合美国其他几位著名的生物学家发出呼吁：要求在社会没有确立有效的安全对策之前，暂停某些DNA的重组实验。因为伯格深深地意识到，在没有社会保障的情况下，遗传工程将构成对人类生存的巨大的潜在威胁：它可以被利用来制造“基因武器”，其威力远远超过核武器；它也可以因为人类能够用此设计出新的生物而造成“生态爆炸”。正是出于对全人类命运的关心，对人类强烈的道德责任感，伯格才作出了这种选择。,科技发展的历史已表明，科学研究活动的学术价值与其社会应用价值有着密切的联系，学术价值与社会价值有时是吻合的，但有时却是相互冲突的。我们这些即将从事科研工作的理工科学生应明白，科研工作固然应服从科学研究的法则，但更应服从社会价值的法则，他无权超脱对于每个有行为能力的人均有着普遍约束力的道德上的责任与义务。,思考：科学的理性体现在什么地方？,究竟为什么发展科学？要发展什么样的科学？科学不只是一些方法上的、技巧性的东西，它是一种文化，它既面对自然，以理性的态度看待自然，它也深入人性，在科学活动中弘扬诚实、合作，为追求真理而不屈不挠的献身精神。,4有助于理解科学的教育功能,在美国自然科学基金会资助下，有哈佛大学科学史教授霍尔顿（G.Holton）等人参加的“哈佛物理教学改革计划”，其成果是：1970出版的一套中学物理教材改革物理学教程（中译本名中学物理教程，共12册，由文化教育出版社出版）。,1989年“美国促进科学协会”发表题为普及科学美国2061计划的总报告。报告建议，在教育中加入科学史内容，原因是：一、“离开了具体事例谈科学发展就会很空泛”；二、“一些科学进展为人类文化遗产