自然科学史12讲

自然科学史12讲一、古埃及文明古埃及文明：位于尼罗河第一瀑布至三角洲地区。约在3000年前，上埃及王美尼斯一统上下埃及，建立了第一王朝，在埃及形成了统一的奴隶制国家。从公元5000前的塔萨文化（一统上下埃及）到希腊征服古埃及为止，古埃及文化是历时3000多年的法老王朝。旧石器时代：距今约250万年到距今约1万年，以使用打制石器为标志的人类物质文化发展阶段。复合象形文字：3500BC，古埃及人发明了图形文字，图形文字经长时间使用后演变成为包括字母、音符、词组的复合象形文字体系。复合象形文字体系可以表示一定的概念，有表音作用，并且出现音节字。腓尼基字母：公元前13世纪，腓尼基人将由埃及文字演变出的北闪米特字母制定成了历史上第一批由22个辅音字母，无元音组成的字母文字。腓尼基字母传入希腊产生了希腊字母，后产生了拉丁字母和斯拉夫字母，成为欧洲各种文字、字母的共同来源。天文学：对天体以及其他宇宙物质进行观测和理论研究的科学。纸草文书：利用纸草进行书写是埃及人的一项重要发明。尼罗河三角州地区盛产一种酷似芦苇的植物-纸草，人们将纸草切成长度适中的小段，剖开压平，拼排整齐，连接成片，晒干后即成纸草。用芦苇杆之类的东西做笔，蘸上菜汁和黑烟末调成的墨，在纸草上进行书写，由于长时间后干燥易碎，因而流传很少。《史密斯医学纸草》：写于BC1700年，被誉为“世界第一部外科学著作”，记载了48种身体各部位的外伤诊断以及疗法。《埃伯斯纸草》：写于BC1500年，记述了人体700多种疾病的症状和诊断方法，提供了877种治疗方案，其中疾病种类已经涉及内科、妇科、儿科、眼科等现代医学科目。历法：古埃及最早的历法与尼罗河水情的变化联系在一起：一年的第一天：尼罗河水开始泛滥。公元前4000年，古埃及人将一年定位365天，一年分三季，每季四个月，每月30天，年终加5天。木乃伊：古埃及人相信人死后，灵魂不会消亡，会在另一个世界继续存活，灵魂仍会附着在尸体或者雕塑上，所以，法老们等死后均制成木乃伊，作为对死者永生的企盼和深切的缅怀。古埃及人通过木乃伊的制作，积累了大量人体生理知识和解剖知识，促进了医学的发展。金字塔：古埃及法老生前为自己建造的陵墓。外形呈角锥体，形状酷似汉字的“金”，故称。金字塔共有80多处，修建于BC2600年的胡夫金子塔为最大的一个。被称为世界十大奇观之一。狮身人面像：为胡夫之子哈夫拉的金字塔，希腊人称“斯芬克斯”。金字塔的意义：成分体现了埃及人的智慧。目的：为了显耀法老凌驾于一切的尊严，维护奴隶统治。神庙：到了中王国的帝国时期，神庙代替金字塔成为古埃及最主要的建筑形式。古埃及人祭拜神灵和自然，宗教是其最重要的精神生活之一。他们通过建造神庙显耀神的力量。神的名字一般以生物或者自然物命名，这反映了其对生物与自然力量的恐惧。卡纳克神庙：位于开罗以南的卢克索，卡纳克神庙是古埃及最雄伟的神庙，建于BC14th，主要祭祀太阳神和月亮神。苏伊士运河：一条海平面水道，在埃及贯通苏伊士地峡，连接地中海和红海，提供从欧洲到印度洋和太平洋附近最近的航线。古印度哈拉巴文化：又称“史前时代”。在约BC2500年，于印度河中下游地区出现的较高程度的农业文明，由当地原始居民达罗毗荼人创造。吠陀文化：BC2000年中叶，印欧语系的雅利安人南下，进入印度次大陆，开创了吠陀文化。“吠陀”原意是知识，中国古人译为“明”。吠陀文化得名于流传至今的四部以吠陀为名的神话诗集。种姓制度：吠陀文化初期，原始氏族逐渐解体，900bc-800bc,雅利安人建立起奴隶制国家，形成了严格的等级制度，即“种姓制度”。由高到低，分为四个等级：婆罗门（从事文化教育和祭祀活动的僧侣）---刹帝利（从事行政管理和打仗的武士）---吠舍(从事商业贸易活动的平民）---首陀罗（从事农业以及各种手工业劳动的贱民）。《太阳悉檀多》：公元1世纪成书，现存最早的古代印度天文学著作。“悉檀多”意思是“知识”，该书讲述了时间的测量，日月食，行星运动和天文观测仪器等问题。“阿柔吠陀”：古代印度医学知识体系的称谓。汉语的意思是“长寿的知识”。这意味着古印度的医学不仅注重治病，而且关注防病和养生。《阿柔吠陀》是古印度最早的一部医学著作。书中提出躯干、体腔、体液、胆汁和气是人体的五大要素，与自然的金木水火土相对应。《阇罗迦本集》&《妙闻集》：阇：du1,《阇罗迦本集》是内科医学，《秒闻集》是外科医学，他们是古印度最著名的两部医学著作，被认为是古印度独特医学体系走向成熟的标志。泰吉玛哈尔陵墓：莫卧儿帝国于公元7世纪建造，是现存古印度最华丽的建筑之一，全采用白色大理石，并镶有各色珠宝。共耗时20多年，是世界穆斯林建筑的代表作之一。《五大历数全书》：公元505年，彘日，汇编古印度五种重要天文历法。古代两河流域美索不达米亚：是幼发拉底河和底格里斯河流域的平原，希腊语意为两河之间的土地，此地是世界上人类古老文明重要的发源地之一。两河文明历经：苏美尔王国-古巴比伦王国-亚述帝国-新巴比伦王国，由BC3500-BC538。楔形文字：BC2800，在古代两河流域，文字以软泥为书写对象，用削尖的芦苇杆或动物的骨头当笔，在软泥上压刻书写，形成窄而浅的压痕，书写后的每一笔形似木楔，故称楔形文字。泥板书：古代两河流域苏美尔、巴比伦、亚述和赫梯人用泥制作的供书写的平面板，在其上用楔形文字刻写，为了便于长期保存，一般要将书写有文字的，泥板晒干或烘热成砖，形成可长久流传的泥板书。空中花园：世界七大奇观之一。阿拉伯语称其为“悬挂的天堂”。BC6世纪，由巴比伦王国的尼布甲尼撒为其患思乡病的爱妻修建，采用立体造园手法，并有灌溉系统，7层，25米，园中种植各种树木，远看花园似悬挂在空中。《农人历书》：世界历史上最早的历书。这本书以一个老农民教育的儿子的口气写成，讲述了该如何务农，以及农业耕种时间和注意事项。汉谟拉比法典：巴比伦王国最著名的国王汉谟拉比（6thking）统一了两河流域，建立起了高度中央集权的奴隶制国家。他曾制定过一部法典，史称汉谟拉比法典，等同于宪法刻在石碑上。占星术：在长期观测天象的基础上，古代两河流域的人们逐渐形成了一种对外界事物的解释系统---占星术。即通过形象变化的周期性和偶然性来解释各种事物的变化，促进了天文学更进一步发展。黄道：太阳一年中在恒星背景下走过的路径，天文学称之为黄道。古代两河流域人们知道太阳的位置是周年变动的，他们将黄道分为十二个阶段，每段中的恒星为一个星座，每年的一个月对应一个星座，就形成了沿用至今的黄道十二宫。沙罗周期：古代两河流域的人们发现日食是月球正好处于地日间而形成的，认为233个朔望月为一个日食周期。这个周期称为沙罗周期。沙罗是巴比伦文中恢复的音译。四，古代中国甲骨文：商代人遇事进行占卜定吉凶，然后将结果刻在龟骨或者兽骨上，形成一篇或长或短的记事文，称作卜辞。是一种象形文字，是比较完整的记录和表达汉语的符号体系。它的出现，使中国从商代开始有了文字可考的历史。《九章算术》：古代中国数学的经典著作，讲述九大类246个数学问题的解法，系统总结了战国，秦汉时期的数学成就。它是一本综合性历史著作，是当时最先进的应用数学，其出现标志中国数学形成完整的体系。《黄帝内经》：中国最早的一部医学理论著作。成书于春秋战国末期。包括“素问”和“灵枢”两大部分。第一次提出了脏腑和经络学说，奠定了日后中医理论发展。采用阴阳五行学说的原理，记载了“望闻问切”的疾病诊断方法。灵枢中也记载了两种重要的经络学应用，推拿和针灸。《吕氏春秋》：著于BC3世纪，是现存最早的农学著作，该书分为《上农》《任地》《辨土》《审时》。论述农业生产的重要性，讨论在农业生产中如何因时因地制宜，发挥人的主观能动性的问题。《考工记》：成书于春秋战国时期的技术典籍，记载了青铜铸造的“六齐规律”，“齐”是配方的意思，“六齐”规律指铜和锡六种不同的比例，分别适用于铸造不同用途的青铜器，这是世界上最早的青铜铸造经验。《天工开物》：初刊于1637年，作者是明代宋应星。是世界上第一步关于农业和手工业生产的综合性著作，是中国古代一部综合性科学技术著作。外国学者称其为“中国17世纪的工艺百科全书”。书中强调人类应与自然协调、人力要与自然相配合。反映了明末资本主义萌芽时期的生产力状况。《农政全书》：明代。徐光启。基本囊括了古代中国农业生产和人民生活的个个方面，始终贯穿一个重要思想，即徐光启的“农政”思想。内容分为农政措施和农业技术两部分。《齐民要术》：贾思勰，世界上现存最早最完整系统的农学著作。全书共92篇，涉及农作物栽培育种，果树林木育苗嫁接，农畜饲养，农产品加工等，其农学知识和生物学知识在世界领先1000多年。齐民：平民百姓；要术：谋生方法。第二讲：古希腊科学爱琴海文化：BC3000-2000，属金石并用时期的文化。农业有犁耕，陶器生产已经采用轮制法，绘画及黄金装饰制作精美，出现了象形文字和线性文字。该文化晚期，氏族社会开始瓦解。它是古希腊文化以前的文化，是独立的文化。雅典时期：BC5世纪，雅典在希腊各城邦中取得盟主的地位，全面推行奴隶主民主政治，这一时期是古希腊经济，政治和文化高度繁荣的时期，史称----。亚历山大帝国：BC356，马其顿国王亚历山大，东起印度河西至尼罗河与巴尔干半岛，以亚历山大城为中心，建立起了跨欧亚非三大洲的亚历山大帝国，这一时期史称“希腊化时代”。缪斯学院--历史上最早、规模宏大的世界的学术中心。亚历山大帝国的统治者有重视科学文化的传统，他们提供优越的物质条件，大力赞助学术活动，举办研究机构，网罗科学人才，搜集古代典籍，于是建立了缪斯学院，成为当时世界学术中心。理性自然观：由古希腊首创：①，他们认为自然界是独立于人的整体；②，自然界万物变化具有规律性；③，他们创造一套数学语言描述自然的规律。（古希腊科学精神的主要内容）。神话自然观：有两个显著特征：①，人神同构：古希腊神话中的神是人神同构，但与人类并不完全相同，这形成其独有的有机自然观念。②，具备完备的诸神谱系，这实际是逻辑思维的一种原始形式，突出秩序、规则的概念，是古希腊理性精神的主要来源之一。这两个特征反映了古希腊人特有的思维方式：思想的对象性和逻辑性。米利都学派：最早的自然哲学派别，创始人为集哲学和科学为一身的自然哲学家泰勒斯。他认为世界万物的本原是水，其被誉为西方科学哲学的开拓者和奠基人。米利都学派学者阿那克西米尼为证明万物是由气组成的理论，做了人类历史上第一次真正意义的科学实验---呼气试验。万物皆数：恩培多克勤提出：自然界万物变化所遵循的规律是数学的。亚里士多德：古希腊思想家，被誉为“百科全书式的学者”。物理领域：《物理学》，世界最早的物理学专著，缺乏实验数据；生物领域：通过对小鸡胚胎发育的观察得出生命起源的“自然发生说”；对动物根据外形，胚胎而进行等级分类；自然界物质组成：天上世界由“以太”气和永恒的匀速圆周运动，地上世界是由“水、土、气、火”四元素组成的直线运动。其著作中，哲学和自然科学开始分化。“四因说”：在自然万物本原的问题上，亚里士多德提出了四因说：即质料因、形式因、动力因和目的因。（强调外因论）他用这解释自然万物的存在变化，认为整个世界就是由质料趋于形式的运动过程，这种运动要借助外力的作用，形式因是包含着目的因的。三大基本定律：亚里士多德曾对形式逻辑进行研究，提出了形式逻辑三大基本定律，即同一律、矛盾律和排中律。“四根说”：雅典时期提出，恩培多克勤认为水气土火是自然万物的本原，为说明万物本原的多样性，他们在数量上按不同的比例混合，构成万物在性质和形态上的区别。被认为是早期的元素说。“种子说”：雅典时期阿那克萨哥拉提出。指种类无限多又无限小的东西。自然万物由种子构成，种子可以是同类，也可以不同类，从而形成自然界不同的物质，自然万物有生有灭，种子永恒。原子：在希腊文的原意中指不可再分割的东西，是一种自然哲学概念。《几何原本》：BC3th欧几里德，他将演绎推理应用于数学领域，书中的穷竭法被认为是近代微积分思想的早期来源。《几何原本》被认为是卓越的学术水平与广泛的普及型完美结合的典范。首先：他把演绎推理应用于数学领域，是古代数学知识走向系统化的一个重要标志。其次：这是一本经典的数学教科书。古希腊三大数学家：欧几里德---《几何原本》；阿波罗尼乌斯---《圆锥曲线论》；阿基米德---《方法论》。“四体液说”：由希波克拉底（最早做临床记录的医生）创立，说明疾病与鬼神无关。认为人体有四种体液：黑胆液，黄胆液，血液和黏液。这四种体液的流动维系着人的生命健康。这类似于中医的“阴阳五行说”。罗马帝国：“科学的衰落，技术的发达”。BC30，横跨欧亚非的环地中海大帝国，实行军事独裁，政治，行政上的统一维持了200年的稳定。“屋大维”被封为“奥古斯都”，成为罗马的独裁者。罗马帝国取代了200多年的罗马共和国。罗马人并不是理想的希腊文化的继承者。《论建筑》---维特鲁特，第一部建筑学专著，建筑学的百科全书。“条条大路通罗马”，书中包括建筑经验，原理，建筑史，建筑材料，城市整体规划，民居设计以及施工等。巴台农神庙：BC447-BC431，坐落于雅典卫城，为歌颂雅典战胜了波斯侵略者的胜利而建。堪称古希腊全盛时期建筑与雕刻的主要代表作。该庙因祭祀雅典娜巴台农为主神，故又称“雅典娜巴台农神庙”。补充：米利都学派提出“万物的本原是水”。泰勒斯的观点意味着人类对自然现象的思考发生了根本性的改变。A，提出了追究万物本原的命题，第一次揭示了人类可以通过理性认识来解释自然的哲学思考方式。B.体现了科学对待自然现象的原则。具象-抽象-具象，自然-原理-自然。C.意识到自然界的本质是物质的，而不是精神性的。对后世的哲学有导向作用。赫拉克利特：万物的本原是火---周而复始的活火，在一定程度上体现了自然界运动和变化的过程。其最具有影响力的判断为“一切皆流，万物常新。”即自然界中万物都处于运动和变化之中。毕达哥拉斯学派---创始人，古希腊哲学界，数学家毕达哥拉斯。“万物皆数”：数形合一的物质本原说。史上第一次提出“地球”的概念：大地是个圆球，整个宇宙是个球体。原子论：创始人--留基伯；代表人物：德谟克利特+伊壁鸠鲁基于唯物主义立场，从内在解释万物的构造性系统：即通过事物本身的内在结构来解释事物的存在。世界万物的本原：自然界万物皆由“原子”和“虚空”组成，“虚空”指原子永恒运动的场所。一切变化的实质是原子的聚散离合与运动。对于该理论：德谟克利特认为其运动具有必然性；伊壁鸠鲁认为原子运动也有偶然性。原子论认为原子的形状，次序，位置的差异构成了各种事物（原子结合，万物生成；原子分离，万物消失。）科学家：①-卢克莱修——发展了古希腊《原子论思想》，以长诗体裁写成《物性论》---古原子论唯一流传下来的文献。②-普林尼——《自然史》，对古代自然科学做了百科全书式的总结（只忠实不批判）。③-托勒密——天文学家。在系统的总结了古希腊天文学的基础上，写成了《天文学大成》。A：维持和发展地心说，利用几何进行模型定量分析。B：《天文学大成》被认为古代天文学的百科全书，知道哥白尼时代，一直在西方天文学占统治地位。④-盖伦——医生，将希腊的解剖知识和医学知识结合起来并加以系统化，创立了自成体系的医学理论，提出肝脏造血理论，动脉输送血液，被奉为整个中世纪西方医学的金科玉律。第三讲：中世纪:公元5世纪到15世纪，自古代文化衰落到意大利文艺复兴一千年的整个漫长时间，是科技水平的低谷期。现用于指“黑暗时期”以后，文化复兴以前的四百年时间。欧洲的中世纪：指西罗马灭亡至文艺复兴之前，即公元5世纪到15世纪的千年里，封建制在欧洲建立，发展以至于衰落时期。分为前后两段：公元5-10世纪为前期，即“黑暗时期”，公元11-15是后期，其中12世纪为转机。十字军东征：从11世纪起，教会与欧洲封建主以宗教为借口，对地中海东部沿岸的伊斯兰教国家发动了八次绵延达200年的战争，使阿拉伯的社会经济受到损坏，但欧洲人从阿拉伯人那学到了先进技术，使他们重新认识到古希腊的文化。阿拉伯文化：包括中国、印度文化。阿拉伯的科学技术：民族任务：①探索发现原希腊知识；②将希腊知识融于自己的语言文化，并再发展。阿拉伯科技的历史地位：①，使希腊知识得以保存；②，为欧洲科学文化的文艺复兴起承上启下的作用。③东西方科学文化交流的中介作用；④，独立的发展了科学。阿拉伯化学：食盐、硫、汞（基本元素说）：代替了恩培多克勤和亚里士多德的四元素说。翻译：最早把阿拉伯书籍系统地翻译为拉丁语的是非洲人---康斯坦太因。医学：《光学集锦》---阿尔哈金，完整德表述了光的反射定律。伊斯兰教伟大的医生---布巴卡尔（又名腊泽斯），首度治愈麻疹，天花，医学中运用化学原理。阿拉伯数学：希腊人发明的数字传入印度，再以早期的形式传给阿拉伯人，他们将其修改为古巴尔字体，由于这些数字在穆斯林人贸易中用着方便，被世界认为是阿拉伯数字。代数：来自阿拉伯著名数学家阿尔*花剌子模所著《复原与化简算法》。《医典》：阿拉伯最著名的医学家伊本*森纳，是“古代和穆斯林全部知识的总汇”，是阿拉伯最高成就之一，有百万字。后成为欧洲各大学的医学教科书。造纸术：由中国东汉的蔡伦在公元105年发明，首先传到越南朝鲜，7世纪传入日本，8世纪传入阿拉伯，12世纪由阿拉伯人传至欧洲，推动了人类的信息传播和文化交流。雕版印刷：发明于6世纪的隋唐之际，唐宋时期大量应用于印刷佛经，农书，医书和字帖。北宋毕昇发明胶泥活字印刷书，元代王祯发明木活字。影响欧洲中世纪科学发展的最重要的社会力量：僧侣政治和行政权力；教权和王权；大学。火药：唐代炼丹术士在炼丹过程中偶然发现。北宋时用于战争。南宋发明“突火枪”。明朝有了多种类型，如榴弹、地雷、水雷等。欧洲人于13世纪从阿拉伯人那里知道了火药，14世纪中期造出火药兵器。指南针：春秋战国时期中国人记录了磁石吸铁现象并制成“司南勺”。宋代的“指南鱼”指南针，以薄片剪成鱼形平漂水上。后发明磁石磨针而成的真正意义上的指南针。11-12世纪南宋时期用于航海。阴阳历体系：汉代形成，包括年月日、节气、日月五星位置、日月食预报。孙思邈：中国唐代医学家，华原人，今陕西耀县人，著有《千金要方》《千金翼方》，论述各种疾病百种，为中国最早的临床百科全书。其书首列妇女、幼儿疾病，并倡立脏病，腑病分类，具有新的系统性，在医学上有较大贡献。《梦溪笔谈》：北宋沈括著的笔记体著作，成书于1086-1093年，收录了沈括一生的所见所闻和见解，被西方学者认为是中国的百科全书。《本草纲目》：明代李时珍著，载有药物1892种。作者长期学习，采访，积累了大量的药物学知识，经过实践，钻研，历时数十载编成。李时珍：（1518-1593），明代。注重药物研究，临床实践，1518种药物外加374种新增的药物，总结了16th以前我国古代人民的药物经验，为后世药物学做出了重大贡献。《吕氏春秋》：BC3世纪后期，是我国最早的农学著作，有《上农》《任地》《辨土》《审时》四篇，主要讲述了农业生产的重要性，以及如何因时因地制宜，发挥人的主观能动性。在理论上有重要价值。《营造法式》：北宋李诫。一部重要的建筑学专著。该书全面总结了北宋建筑经验，对设计和规范，技术和生产管理等有系统论述，世界建筑史上的珍贵文献。七艺：在中世纪的学校设有“三艺”：语法学、修辞学、逻辑学。后还有“四艺”：算数、几何、天文学和音乐。城市大学：11世纪末到13世纪，城市发展起来，教会学校无法满足世俗社会的需要，逐渐出现城市大学，这标志着，西欧文化历史的一个新时期的开始。中世纪大学：是市民社会的直接产物，它的组织形式来自城市和行会的组织形式。大学在诞生之初，无非是教师和学生的行业工会，学校由教师和学生共同管理。它是独立自主的机构，完全实行自治。中世纪大学按照领导体制分为两种类型，即“学生大学”和“先生大学”。统一用拉丁语作为教学语言。硕士：在中世纪大学中，是指获得许可证，被接纳到教师行会的人，本意是师傅，表明已经出师，可以开始授课带徒。补充：中国古建筑：①，山西应县，宋代木塔67.3米，世界现存最高的木构架结构建筑；②，隋朝李春设计建造的河北赵州桥，首次采用“敞肩拱”桥型。③，战国时期，李冰父子，修建都江堰。第四讲近代科学技术：近代科学技术诞生于15世纪下半叶，西欧封建社会内部逐渐形成和发展了资本主义的生产方式。近代初，科学没有和哲学分离，知识仍然被视为一个整体。近代科学革命以哥白尼的日心说为开端，维萨留斯的人体解剖，哈维的人体循环学说为重要标志，牛顿力学体系的建立宣告革命的成功。文艺复兴：中世纪末起，以意大利为中心所掀起的新文化，新思想运动，从14世纪持续到十六世纪。主旨：肯定人的价值，要求运用文学艺术表达认得思想感情，主张发展人的个性，发挥人的才能，满足人的欲望。即“人文主义”思潮。圣萨尔瓦多：哥伦布登上中美洲巴勒比海中的巴哈马群岛时，将其命名为此，这是欧洲人第一次发现并登上新世界的土地。伊萨贝拉：1493年，哥伦布第二次向西航行在今多米尼加北部海岸发现该地，这是欧洲在美洲建立的第一个城市。汶岛天文台：位于哥本哈根附近，由第谷在1576年创立，是现代意义上的第一个天文台。第谷：丹麦科学家，公认的观测家，建立了现代意义上的第一个天文台-汶岛天文台。提出了“行星围绕太阳转，太阳围绕地球转”的“折中宇宙体系”。沈括：北宋科学家，政治家。字存中，政治上支持王安石变法革新，积极参与制定新法，整顿盐政，兴修水利，抑制兼并，发展生产，参与军事改革，精研科技及医药学。著有《梦溪笔谈》。巴黎大学：西欧中世纪大学的典范，是欧洲各国学生云集的中心，号称与教堂、皇帝并为欧洲三足鼎立之势力。有欧洲雅典之称。（因发展经院哲学，不同学派云集于此进行思想论战，成为哲学家的天城。）封建社会中国科学科学技术发展的特点：A：发展的延续性（未曾中断，少受影响）。B：与封建社会同兴衰（古中国科技主体部分是封建社会的产物，所以其形成、发展、以至衰落，与封建社会总进程休戚相关。）C：注重实用，理论薄弱。中世纪大学的作用和意义：A，其产生后，迅速成为欧洲文化复兴和传播的中心，也是后来文艺复兴，宗教改革和近代启蒙运动的重要阵地。B：中世纪大学时欧洲重新获得和了解古代希腊罗马的哲学和科学知识的重要媒介。C：直接促进了经院哲学的繁荣和发展。D：为欧洲文艺复兴做了准备。达芬奇：意大利1452-1519.文艺复兴时期最杰出的人物，体现了“文艺复兴的精神”，文化巨匠，全面发展的伟人，留下了以实验为基础的科学思想，尊重实验和经验。著有油画《蒙娜丽莎》，《最后的晚餐》。日心说：1542年左右，波兰哥白尼提出，创立了“日心说”，其中包括太阳为宇宙的中心，各行星排列次序，月亮为地球的卫星，地球自转、公转，天体运动方式为“圆运动”等理论。其革命性体现在意识形态上。他所著的《天体运动论》，在哲学、物理学上的冲击引起了旧时代观念的崩溃和新的思想潮流。意大利文艺复兴的意义：造成欧洲近代文学和技术的繁荣；有力促进了自然科学的解放，解放人的思想；推崇人文主义等，有力的冲击了教会的绝对权威，肯定人的价值，以新的世界观抗衡宗教世界观。伽利略：意大利1564-1642，近代物理学的奠基人，也可以说是近代科学最早的开创者。他是最早借助于自制望远镜观测天体的人，是哥白尼“日心说”学说坚定的拥护者和举旗人。他的著作有《力学》，《关于两种新科学的对话》，抛物线运动。他的“两个铁球同时落地”的实验推翻了亚里士多德，并以此突破传统，开创了新的科学方法，坚持以实验为基础，从实验中发现世界的科学方法，具有划时代的意义。是经典物理学初期的杰出代表。塞尔维特：西班牙人。著作《恢复基督教的本来面目》---其中含有人体血液循环论，并发现了静脉血变为动脉血的血液心肺循环，又叫小循环，批判了盖伦的“三灵气说”，主张身体只有一种来自空气的灵气（氧气），后因被宗教镇压，火刑。开普勒--天体运动三大定律A：行星运行轨道是椭圆，太阳在其一个焦点上。B：面积定律：行星在离太阳近的轨道上移动速度快，反之，慢；但在相等时间内，行星和太阳的连线扫过的面积相等。C：行星绕太阳一周的时间（即周期）的平方与行星至太阳的平均距离成正比。即K²÷R³=K（常数）。他开始把数学、物理和天文学结合在一起，用“数量-变量-方程”的模式去统辖对象材料，这成为西方近代科学研究方法起源。他的天体运动三大定律也成为牛顿力学内容的来源。牛顿（伊萨克*牛顿）总结了前人天体力学和地面力学的成就，系统的提出了力学概念，提出了运动三定律和万有引力定律，从而使力学成为一个完整的理论体系，即牛顿力学/经典力学体系，这标志着经典力学的成熟，同时为自然科学打下基础，宣告了近代科学革命成功。牛顿最伟大的三项成就：微积分学、万有引力理论与光学。牛顿，1687年，出版了包括力学体系以及数学，天文学方面的巨著《自然哲学的数学原理》（简称《原理》），被公认为近代科学史上最伟大的著作。牛顿三大定律：1，惯性定律；2；加速度定律；3；作用力与反作用力，即力的相互作用定律。牛顿研究了二项式定理Tr+1项=波义耳：将化学定义为一门自然哲学，完全摆脱炼金术的束缚。波义耳-马略特定律---气体体积与压强成正比。提出了“元素”的定义，在实验化学和理论化学领域的贡献，为近代化学奠定了基础，著有《怀疑的化学家》，1661年。布鲁诺：《无限宇宙论》，太阳是众多恒星之一，地球是众多行星之一。因与教会冲突，被判火刑。《天体运动论》：哥白尼，意味着人类对宇宙人生的突破。《人体结构》：维萨留斯，奠定了近代解剖学基础，标志着人类对自身认识的飞跃，对盖伦发起进攻。《心血运动论》：威廉*哈维，创立血液循环理论，《心血运动论》第一次正确分析了血液循环的轨道和机制，明确阐述了血液循环原理，彻底改变了这方面现有知识的框架结构，意味着生命科学的一场革命。将“生理学”发展为科学。哈维成为“生理学之父”。“哲学学会”：亦称无形学会，由威尔金斯组织的群众性科学社团。元素：波义耳首先提出。元素是某种原始，简单，一点也没掺杂的物体造成，也不能彼此相互造成。是直接合成所谓完全混合物的成分，也是完全混合物最终分解成的要素。科学实验：把自然现象从实际的自然过程或生产技术实践中抽取出来，在人为地控制下加以研究，它是近代科学自然科学赖以发展的一个最直接，最切近的基础。近代科学：把自然界划分为不同领域，分门别类研究形成以研究某类自然现象为对象的自然科学。各类学科主要依靠科学实验进行。第五讲：工业革命：又称产业革命，指资本主义工业化的早期历程，即资本主义生产完成从工厂手工业向机器大工业过渡的阶段。表现在以机器代替人类，以大规模的工厂生产代替个体工厂手工生产。在生产力和生产关系发面均发生巨大变革。它的发生是资本主义经济发展的客观要求决定的。第一次技术革命：18世纪60年代，在英国，开始于纺织工业的机械化，以蒸汽机的广泛使用为标志，继而扩展到其他工业行业、第一次技术革命使社会生产力发生了革命性变革，以机器工作代替工厂手工业，是人类进入机器时代。“珍妮纺车”:哈格里沃斯发明的一架可同时带动几十根纱锭的手摇纺纱车。它是由手工工具变为机器的典型。蒸汽机：利用水蒸气作为工作介质，把热能转变为机械能的热力发动机（即热机），其产生原因有三：①，催化剂：社会生产发展的需要。②，理论基础：自然科学的新成就。③，技术保证:相关生产技术水平的提高。第六讲：库仑定律：F=K·Q1Q2/R²库伦找出在真空中，两个点电荷之间的的相互作用与两点电荷所带的电量以及他们之间的距离的定量关系。这就是静电学中的库伦定律。这是电学史上第一个定量规律，使其从定性走向定量，有里程碑的意义。动物六纲：林奈，瑞典植物学家，把动物分成六纲：四足动物纲；鸟纲；两栖动物纲；鱼纲；昆虫纲；和蠕虫纲。三大运动定律：达朗贝尔，法国物理学家，数学家，天文学家。第一运动定律：几何证明的惯性定律。第二运动定律：平行四边形法则的数学证明。第三运动定律：动量守恒来表示平衡定律。双名制命名法：林奈，植物分类学的奠基人，是一种生物命名系统。1735年，林奈在其著作《自然系统》中所用，即每一种动物或植物用两个拉丁文表示，第一个词是生物的属名，要求用名词。第二个词是种名，要求用形容词，表示它所在的类群，与其他生物区分。在种名后，再注上命名者的姓名，这些表示荣誉或此人对此命名负责。林奈在其《植物种志》一书中，用双命名法完成了7300种命名，被称为“植物学之王”。其定义生物属种的原则：将自然分为自然界、植物界、矿物界。在界的下面，是如阶梯般排列的五个等级：纲、目、属、种、变种。将世界所有生物，甚至包括所有矿物，统一在自己的体系中。第七讲：卡诺定理：任何工作于两个温度之间的热机效率都小于理想热机的效率。能量转化和守恒定律：表明自然界的一切现象都存在密切的联系，一方面各种物质的各种运动形式在一定条件下相互转化；另一方面各种运动可以用同一个概念“能量”去量度，并且物质世界的总能量在一定条件下守恒，从而证明了物质世界的同一性和物质运动的永恒。吉尔伯特：《论磁》首次把磁学从经验转为科学，揭开了近代磁学研究的历史。世界第一个电报机：高斯，自制。新式仪器：格里凯：起电机；+马森布罗克：莱顿瓶。使近代电学发展加快，奠定了近代电学的实验基础，使人们认识到科学的发展与进步，不仅有赖于思维，更有赖于实验技术。进化论：美国，达尔文：生物界内部，生物界内部、生物界与自然环境之间存在着普遍的生存竞争；物种之间存在着普遍的差异，同种生物的不同个体间总是存在着差异。变异与生存竞争导致自然选择，其结果是适者生存。性选择：最强壮的雄性，最适于他们在自然中的位置，它们留下的后代最多，这种选择的形式是性选择。风筝实验：美国科学家，本杰明·富兰克林的一次关于雷电的实验，证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电流具有完全相同的性质。补充：圈地运动：16世纪的英国，由于海外贸易的大发展，推动了英国毛纺织业的大发展。英国的资产阶级和新贵族——土地领主用暴力大规模圈占农民的土地，强行建立大牧场，结果导致广大农民失去了土地。圈地运动是一场“羊吃人”的运动，通过它，英国的资产阶级和工人阶级得以产生，而这正是英国产业革命的社会基础。珍妮纺车：织布工人哈格里沃斯发明的将原横锭改为若干竖锭的纺车，提高了纺车的效率，消除了纺纱与织布之间的不平衡。因为纪念他女儿的纺车给他的启示，命名为“珍妮纺车”。于1770年申请了专利，到1790年，珍妮纺车已在英国普遍推广。它是由手工工具变为机器的典型。成为英国产业革命的火种。卡文迪什：（最富有的学者），1798年完成了测量万有引力的扭秤实验，后称为卡文迪什实验。1766年，发表《论人工空气》的论文，获得皇家学会科普利奖章。“化学中的牛顿”，其遗产赠予“剑桥大学”建成“卡文迪什实验室”。康德-拉普拉斯星云假说：1796年，在一本解释宇宙的文字通俗科普读物里，拉普拉斯的星云假说被收集在附录里。这一假说1755年康德就已经提及，拉普拉斯从数学、力学的角度进行推寻，这不但充实了星云假说的内容，而且做出了详细的科学论述。伏打：1800年，伏打电堆制成，其出现使人们第一次有可能获得稳定而持续的电流，（利用银、锌之间的电荷转移），从而为研究电现象打下了基础，同时也推动了电化学的发展、电流的出现标志着一个电气时代的来临，伏打电堆在科学史上有十分重要的地位。第二次工业革命：1870年以后，（第一次是1760年），科学技术繁荣发展突飞猛进，各种新技术新发明层出不穷，并迅速被应用到工业生产，大大促进了经济的发展，这就是第二次工业革命，其发展主要体现在电力的广泛应用为标志；内燃机和新交通工具的创制；新通讯手段的发明。从19世纪70年代到20世纪初，世界由“蒸汽时代”进入到“电气时代”，工业重心由“轻工业”-“重工业”。到19世纪，统一光、电、磁的完整电磁学体系终于构建起来了，从而引发了第二次技术革命。奥斯特实验：发现了电磁效应，（即电流产生磁场）。揭露了电与磁之间的关系：电流周围存在磁场，电流是带电粒子定向移动产生的，所以通电导线圈周围的磁场也是电荷产生的。这为以后法拉第发现电磁感应定律和麦克斯韦的电磁场理论奠定了基础。细胞学说：认为细胞是动植物的最基本的结构单位，一切动植物虽然形态千差万别，但是却在细胞结构的基础上统一起来，这个学说认为细胞是各自独立的、完整的生命单位，动植物的发育过程就是细胞的形成过程，细胞一旦形成，就被安排在一定的结构之中。麦克斯韦的《电学和磁学通论》，是集电磁学大成的划时代之作，全面总结了19世纪中叶以前的电磁研究成果，建立了完整的电磁理论体系，标志着经典物理学大厦的最后完成。麦克斯韦还主持修建了卡文迪什实验室。第八讲：热力学：第一定律：能量转化和守恒定律。表明自然界一切现象存在着密切联系，证明了物质世界的同一性和物质运动的守恒；第二定律：即熵（shang）增定律，指明了能量转化的方向。安培定律：与库仑定律相当，是磁作用的基本实验定律，它决定了磁场的性质，提供了计算电流相互作用的途径。自然选择：在生存斗争中，有适应能力的变种才能存活下来，并得以最多的后代，其余的变种则被淘汰，这即自然选择的过程。细胞学：细胞是动植物的最基本的结构单位i，认为细胞是各自独立的完整的生命单位，只承认有机体仅是细胞简单的总和。细胞学说：德国，施莱登和施旺。微耳和：在《细胞病理学》中，说明所有细胞都是从已有的细胞中分裂而来，“一切细胞来自细胞”。他开创了细胞病理学，成为现代医学的重要理论基础。光电效应：在光的照射下，物体会释放电子的现象，后成为爱因斯坦建立光量子理论的基础，也是无线电通讯的前驱。赫兹：从实验确认了电磁波是横波，具有光的类似性质，证实了，在直线传播时，电磁波速度=光速。第二次技术革命：以电力技术的研究与应用开始，以一系列的电讯技术和内燃机的发明应用为高潮，科学的影响深入各个领域。“伽伐尼音乐”：电磁铁在切断电流的瞬间发出的声音，此后有人开始尝试发明电话，甚至是又一场发明竞赛。防震灯丝：美国通用电气公司的库利奇在运用白炽灯上用韧性更好的金属钨丝代替炭丝，其寿命更长。第九讲开尔文在演讲中提到，物理学晴朗天空的远处，有两朵让人不安的乌云：第一朵：迈克尔逊-莫雷实验的“零结果”，它否定了以太的存在。第二朵：热辐射的“紫外灾难”，它冲击了电磁理论和统计物理。以太：以太是希腊语，原意为上层的空气，指在天上的神所呼吸的空气，在宇宙学中有时又用以太来表示占据天体空间的物质。物理学三大发现：X射线；放射性现象和电子的发现。这三大发现使人类的认识第一次深入到原子的内部，彻底打破了原子不可分，元素不可变的传统物理学观念。交叉学科：学科交叉逐渐形成交叉学科，如化学与物理学的交叉形成了物理化学和化学物理学。学科交叉研究体现了科学向综合性发展的趋势。边缘学科：又称交叉学科。与两种或者两种以上不同领域的知识体系有着密切联系，并借助他们的成果而发展起来的综合性科学门类。经典物理时期：17世纪以前，经验科学从生产劳动中分化出来，此时的主要方法是直觉观察和哲学的猜想性思辩。与生产活动及人们自身直接感受有关的天文、力、热、光、声等知识首先获得发展，物理学尙处萌芽时期经典物理学时期：17世纪初到19世纪末，资本主义生产促进技术和科学发展，形成较完整的经典物理学体系。系统的观察实验和严密的数学推导组合的方法引进物理学，导致17世纪主要在天文学和力学领域的“科学革命”。牛顿力学体系的建立，标志着经典物理学的诞生。原子核物理学：卢瑟福。研究原子核的性质，它的内部结构，内部运动，内部激发状态，衰变过程，裂变过程以及他们之间的反应过程的学科。位移定律：维恩发现，随着辐射体温度的升高，辐射的峰值会向短波移动。现代物理学时期：20世纪初到今，生产技术发展，精密大型仪器创制，物理学思想变革，这时期物理学理论高速发展，研究对象深入到宇宙深处和物质结构内部，对宏观世界的结构，运动规律和微观物质的运动规律的认识产生重大变革。“以太漂移”实验：“以太”，青天或上层大气，为证明了以太的存在，迈克尔逊-莫雷设计的干涉实验。测得以太气体的“漂移速度”为零，说明地球和以太之间不存在相对运动。即“零结果”。“黑体辐射”：“黑体”，入射的电磁波全部被吸收，既没有反射，也没有投射（物体仍向外辐射）。黑体辐射的研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家定义了一种理想的物体--黑体，以此作为热辐射研究的标准物体。“紫外灾难”：按英国物理学家瑞利推出的公式计算的预测值，短波段，即高频辐射部分--紫外光区，此端的辐射应趋向于无穷大，而实验数据结果趋向于零。能量子：即量子，在微观领域中，某些物理量的变化以最小的单位跳跃式进行着，而不是连续的，这最小的单位叫量子。X射线：由伦琴发现的一种波长很短的电磁辐射，能透过血液等对可见光不透明的物质。“放射线”：不稳定元素衰变时，从原子核中放射出来的有穿透力的粒子束。等效原理：是广义相对论的第一个基本原理。也是其核心，指重力场与以适当加速度运动的参考系是等价的。现代宇宙学：是天文学和物理学的分支学科，从整体的角度研究宇宙的结构，运动，和演化。爱因斯坦证明，空间和事件（时空）皆与物质不可分离。统一场理论：从相互作用是由场来传递的观念出发，统一的描述和揭示基本相互作用的共同本质和内在联系的物理理论。量子力学：quantummechanics.研究微观粒子的运动规律，与相对论构成现代物理学的理论基础。1905年，爱因斯坦半年在三个领域做出4个划时代的贡献：①光量子说②分子大小测定法③布朗运动理论④狭义相对论量子力学和经典力学的差别首先表现在：对粒子的状态，和力学量的描述及其变化规律上。狭义相对论：1905，爱因斯坦，《论运体的电动力学》。以光速不变的原理出发，创立的时空理论是对牛顿时空观的拓展和修改，揭示了物质与能量的相当性。是近代物理学的最伟大的革命，其《论运体的电动力学》开创了物理新纪元，是完整提出“狭义相对论”时空理论的著作。广义相对论：1915，爱因斯坦，以几何语言建立而成的引力理论，统和了狭义相对论和牛顿的万有引力定律，将引力改描述为因时空中的物质和能量而弯曲的时空，以取代传统的“引力是一种力”的看法。本质是：力图把相对性原理的适用范围推广到非惯性系。《广义相对论纲要和引力理论》--引力的度规场理论，等效原理的发现。第十讲拓扑学：是近代发展起来的一个研究延续性现象的数学分支。大宇宙概念：在银河系之外“天外有天”，20世纪天文学重大成就之一。宇宙膨胀说：1929年，美国天文学家哈勃根据“所有星云都在彼此远离，并且离得越远，离去的速度越快”，认为，整个宇宙在不断膨胀，星系彼此之间的分离运动也是膨胀的一部分，而不是由于任何斥力的作用。地质年代学：1893年，美威廉姆斯提出，按地质构造确定地壳岩层年龄。大陆漂移说：德国魏格纳世界上所有大陆原是一个被整洋（泛大洋）包围的整陆（泛大陆），由于潮汐和地球自转作用，巨大的大陆岩体分裂，漂浮在玄武岩底的海洋上，向各个方向移动，经过几亿年，形成今貌。于1912年，魏格纳在马尔堡科学协会上做了《大陆的水平位移》的演讲。地幔对流说：1928年，英国霍尔姆斯，地壳下的地幔物质可以发生热对流，上升的地幔流遇到大陆屏障后，向两边流去，产生的引张力将陆块扯裂，形成裂谷，两股相向流动的地幔汇合，挤压力和拉力造成了地槽和海渊。魏格纳：于1915年，《海陆的起源》一书，从地球物理学、地质学、古生物学和生物学、古气候学，大地测量5个方面详述了它的大陆漂移说，这是第一个关于大陆运动的而系统学说。“孟德尔再发现”：三位科学家不约而同的发现了孟德尔曾经发现过的遗传定律。（1900年德，科林斯；弗里斯；奥地利，切马克，）达尔文主义的新综合理论：生物进化观点：种群是生物进化和物种形成的基本单位，进化是种群基因库变化的结果，突变选择和隔离是生物进化的基本环节。其分子水平的综合进化理论，更科学地说明了选择的进化机制和变异对进化的意义，成为这一阶段进化理论的主流。系统科学：以系统的存在和发展规律为研究对象的一种学科体系。包括：基础理论科学、技术基础科学、工程应用科学三个层次。“格里菲斯之谜”：英国细菌学家格里菲斯对两种S型和R型肺炎球菌进行研究，少量的S型菌使小鼠患肺炎死亡，而R型不会。一次，格里菲斯把加热杀死的S型菌和活的R型菌混合注入小鼠体内，也死亡。成为---之谜。美艾弗里解开，并第一次证明遗传基因在DNA上。海洋扩张说：（1960年。赫斯），是海底地壳生长和运动扩张的一种学说，是大陆漂移说的进一步发展，认为沿大洋中部穿透岩石圈的裂缝/裂谷向两侧扩张并导致新生洋壳的学说。美法两国研究员1967-68年间提出“板块构造理论”，法国勒比雄将地球的岩石圈划分为“欧亚、非洲、澳洲、南极洲、美洲和太平洋”六大板块，详细讨论了他们的运动。板块构造论认为地壳板块是地幔软流圈上的刚性板块，其板块边界处是构造运动最活跃处。其中存在三种边界应力：1，两板块相对运动产生的挤压力；2，两板块背离运动产生的引张力；3，两板块相互滑过时的剪切力。总之，板块之间的相对运动被视为全球地壳构造运动的基本原因。核酸：瑞士人米歇尔最先于1968年从脓细胞中提取出来。后人们确定核算有两种：脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA。染色体：1879年，弗莱明，在细胞核中，有一些物质大量吸收碱性苯胺染料，因而称之为染色质。在无性生殖学中，当细胞进行分裂时，人们发现染色质会自己形成若干分离的丝--染色体。沃森+克里克：1953年建立DNA分子双螺旋结构模型，宣告了分子生物学的诞生。中心法则：克里克提出，基因自我复制和指导蛋白质合成的中心法则。即DNA通过自我复制，将遗传信息复制---转录---RNA，获得遗传密码---翻译为---具有遗传性质的蛋白质。DNA-转录-RNA-翻译--蛋白质。缺点，认为不可逆，后发现逆转录酶。遗传途径：基因自我复制，指导蛋白质的合成。细胞生物学：20th60年代诞生，70年代其特点概括为：细胞是遗传信息和代谢信息的储存和传递系统，是从小分子合成复杂高分子，特别是核酸和蛋白质的系统，是一个内部有能量流动又保持整体动态平衡的开放系统。这种认识不仅从结构上深入到新层次，又从功能上反映了生命活动的本质。20世纪的系统科学：系统科学：1.系统论：贝塔朗菲，研究各种复杂系统的基本理论及其各系统间相互作用的基本规律。2.信息论：申农。1948年，《通讯的数学理论》，研究对系统问题的认知问题。3.控制论：维纳。1948年，《控制论》；1945年，钱学森《工程控制论》；研究对系统信息的利用问题。信息论和控制论是系统科学体系中的技术层次，沟通系统工程技术与系统科学基础理论的桥梁。系统：来源于古希腊语，是由部分组成整体的意思。信息：指情报，资料，消息，报道，知识，同时还指指令，代码，符号语言，文字等一切含有内容的信号都是信息。第十一讲：高技术：指基本原理主要建立在最新科学成就基础上的技术，是尖端的、前沿的、先进的技术。高技术领域：生物技术，电子信息技术，航天技术，新材料技术，新能源技术，海洋技术。新能源技术：是高科技技术的支柱，包括核能技术，太阳能技术，燃煤磁流体发电技术，地热能技