现代科技概论

现代科学技术概论作业题目:论16至18世纪天文学发展特点及意义院系:美术系班级：10级4班姓名：吴仙云学号：201012010511论16至18世纪天文学发展特点及意义摘要:16到18世纪的天文学发展出现了哥白尼、伽利略、开普勒和牛顿等,他们所取设的成就使这一时期的天文学研究独具特点,并在今后的天文学发展历程中具有重大意义。关键词:哥白尼革命科学思想科学方法近代自然科学是在16世纪问世的,而近代自然科学诞生的主要标志是1543年哥白尼《天体运行论》的发表。从这场哥白尼的革命开始,天文学逐步地摆脱了宗教的束缚,开始形成一门近代科学。在中世纪的黑夜之后,天文学在欧洲以意想不到的力量一下子重新兴起,并且以神奇的速度发展起来。从十字军远征以来,由中世纪市民等级所创立的工业生产和商业获得了巨大的发展,商品经济的发展导致远洋航行的发达。为此,人们迫切需要天文仪器,需要精密的恒星、行星的星表,当然也需要发明测定经纬度的方法。这就为天文学的发展提供了巨大的推动力。而冶金、机械制造等生产部门的发展，印刷术的传播,则为天文学的发展提供了物质条件。一、16世纪天文发展的历程1.哥白尼革命16世纪到17世纪,近代科学在西方兴起,很多论者称之为科学革命。人们通常把哥白尼提出日心说定作这场革命的起点,哥白尼的日心说也被称作哥白尼革命。科学革命从天文学领域发端,并非偶然。就具体情况说,观测天文学的复兴和旧儒略历需要改革有关,也和日益增加的远洋航海活动有关,因为船只在远洋深海往往很多天都看不到任何坐标,这就对更精确地确定经纬度提出了要求。因此当时的天文学才得以发展成一个比较成熟的科学。哥白尼在分析托勒密体系的基础上,经过几十年的研究,建立起一个崭新的宇宙体系——地球是一颗行星,和别的行星一样,都在同心圆周上围绕太阳运行。这个既简单而又基本的发现,使人们对于宇宙的看法从主观的、神秘的、原始的见解,进步到近代的、客观的、合理的见解。这体系引一系列思想上的革命,人们从此摆脱了对神学和古代经典的权威的迷信,以事实作为知识的来源,靠实践判断理论的真伪。因此,哥白尼论述这个日心体系的《天体运行论》一书,被恩格斯誉为“自然科学的独立宣言”。2.伽利略对于宇宙的日心理论,哥白尼的叙述过于繁琐,而且深奥。因此需要更多的人对这一学说做进一步的发展。在哥白尼以后对太阳中心说作出最大贡献的有布鲁诺、开普勒和伽利略。其中给出最明确而直接的证据而使这一理论获胜的,主要是物理学家和天文学家伽利略。1609年他制成了第一架天文望远镜,并用来发现了月亮上的山和谷更观测到无数的恒星,将银河分解为恒星,最后他于1610年初得到了自己认为是最重要的发现,那便是木星的四颗主要卫星。还发现了金星的盈亏、太阳黑子等。他的这些发现证明了亚里士多德关于天体是完美无瑕的、只有地球才是不完美和不整齐的观点是错误的,因而轰动了整个欧洲。随后,伽利略出版了轰动整个学术界的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一书。3.开普勒开普勒的天文学思想有两方面:一是太阳是位于宇宙的中心,是推动行星运动的力源,力的性质是物质世界的自然力。二是行星在作物理机械运动时满足椭圆、面积和调和等的规律,也就是平时所说的行星运动三定律。开普勒的提出依赖于第谷为他提供的大量的可靠的观测资料。通过对这些资料的整理,他发现无论是托勒密体系、哥白尼体系还是第谷的折衷的体系都不能同第谷的行星观测资料吻合得很好。因此他提出了新的设想,并最终提出了这个所有行星运动都适用的三条定律,从而为哥白尼学说作了第一次重大的发展。他是第一个试图用力学、物理学的观点来探究行星运动原因的人,也为以后牛顿在天文学的发展方面奠定基础。4.牛顿哥白尼的日心说,开普勒的行星运动三大定律,伽利略的惯性定律和自由落体定律在当时的时代还是相互独立的。牛顿最伟大的成就当是将支配天体运动的普遍规律稳固地建立起来,完成了哥白尼、伽利略、第谷和开普勒经150余年的努力,所建树的伟大结构。用数学方法创建了经典力学体系——力学三大运动定律和万有引力定律。牛顿不是孤立地处理这个定律,而是从建立总的力学体系出发,处理力、惯性、质量、向心力等问题,从方法上采用暂时排除次要因素研究天体中的两体问题,并且引入了新的数学方法处理变量问题。后来人们利用万有引力理论预测了海王星和冥王星的存在,证明了万有引力定律的严密性和可靠性,它是天体力学和宇宙航行计算的基础。牛顿还用理论推测地球的两极处是扁平的形状,并用地球这一形状解释了二分点的岁差现象——岁差是由于太阳对地球赤道突出部分的摄引而造成的。二、16世纪到18世纪的天文发展的特点16世纪到18世纪的天文学的发展是近代自然科学发展的早期,它是在同宗教和经院哲学的斗争中产生的,并在斗争中逐步形成了自己的唯物主义认识路线。1.科学思想在希腊时期,亚里士多德一直是众人之师,他的著作是一切知识的源泉。在中世纪,僧侣和神学家用神学概括框架诠释亚里士多德的哲学理论,削弱理性的力量,增加信仰的权威。使得亚里士多德的关于地球处于宇宙的中心,静止不动理论为基督教义和信仰披上理性论证的外衣。并以此来禁锢人们的思想。直到十七世纪初期,这种传统仍然统治着物理世界,学者们的研究都不由自主地把最终结果归属为用目的论框架寻找原因。单纯运用“因果”概念的形式解释比较大范围的自然现象的行为在当时的科学论著中比比皆是,而类似于现代科学的严格量化说明的自然解释极为少见。这种传统在神学保护下得到了加强。到伽利略时期,随着时代智力水平的发展,特别是运动研究和数学知识的深入,亚里士多德的哲学体系日渐显出逻辑上的缺陷。伽利略把逻辑和数学主要作为科学的工具——保证科学理论事实不存在“语法”错误的有效思维形式——接受下来。更成功地在结构严谨的亚里士多德哲学体系上打开一个缺口,动摇了这一哲学体系的根基。伽利略科学是在亚里士多德传统中催生的,但远远超越了传统,超越了时代,是中世纪的模糊性科学思想向现代精确性科学思想转变的转折点,是人类思想史上的一次重大的跨越。2.科学精神科学史家业已形成共识,第一次科学革命产生于十六世纪哥白尼发表《天体运行论》和提出日心说,经由伽利略、开普勒、吉尔伯特、布鲁诺等推进,完成在十七世纪牛顿发现万有引力定律,建立经典力学。就人类所取得的进步而言,十七世纪科学革命是人类史上相当重大的事件。经过这次科学革命,人类的社会经济、政治文化、思想观念、思维方式发生了翻天覆地的变化。科学挣脱了神学的镣铐,以其本来面目快速发展,科学世界观取代了人们脑海中的神学世界观。哲学是系统化、理论化世界观,是对世界的一般本质和规律的总体把握。世界观的彻底变革意味着哲学变革。从哲学观点来看,第一次科学革命也带来了近代哲学革命。对人类理性能力的审视和新科学思维方式的推崇突显出认识论问题,古老的哲学焕发时代的光彩。3.科学方法实验科学的出现是17世纪的科学取得重大进展的一个标志。伽利略的科学生涯中,不仅强调观察和实验的重要性,而且同时强调理性与经验的同等重要,是在经验的基础上,通过理性的数学建构来达到对客观自然界的认识。伽利略通过其毕生的努力,创立了科学实验方法。并且他将实验技术与数学分析结合在了一起。这种新方法——逻辑推理与科学实验相结合——使物理学摆脱了依靠形而上的思辨、自觉、猜测和定性的一轮的状况。牛顿能成为科学发展史上的巨人也与其科学方法不可分。他的科学方法可归纳为:公理化方法,分析与综合法,归纳与演绎法。三、天文学科学对我国科学哲学研究的意义16世纪到18世纪天文学的发展,使得人们能够开始反对盲目迷信古代权威,反对做权威词句的奴隶,提倡在前人的基础上有所创新,有所突破。哥白尼、伽利略开始主张尊重事实,当权威的说法与事实不符时,我们要选择相信事实。要以实验为根据,不以哲学家为老师,而以自然界为老师。反对空谈,强调实用。研究天文学发展的历程具有以下这些意义:1.创新是科学技术得以发展的灵魂,培育民族创新精神是一个民族和国家能够发展科学技术,缩小和发达国家科技发展步伐之间存在的差距的必要条件。我们是一个人文色彩比较浓厚,精确性科学思维传统不足,科学实力还相当单薄,科学精神还没有到广泛普及的国家,在这种情况下,研究那些为了天文学的进步做出卓越努力的人们不畏权威、权势,坚持真理,为理性和科学呐喊的精神,及其超越传统创立现代科学方法的思维过程对我们很有启迪作用。因此,研究天文学科学的哲学意蕴应当是我国科学哲学工作者研究科学以为科学发展服务的个个重要课题。2.他们这些为天文学做出贡献的,也使科学具有了普通智力世界也可以接受的内容和形式,使得科学能够大众化。他们采用通俗事例和大众语言阐述深奥难懂的科学理论,教化许多人成为科学的终身追求者,大大加速了西方科学时代的到来。相对来讲,当今我国民众中仍缺少科学思维和科学精神,更勿论为科学而科学者。科学大众化的方式方法很值得我国科学