5近代自然科学(16-18世纪)

第一定律又称椭圆轨 道定律，定律指出：“ 所有行星分别沿不同大 小的椭圆轨道绕太阳运 动，太阳处于椭圆的一 个焦点上。”
行星 运动 第一 定律
行星运动第二 定律
第二定律又称面积定律，定律指出：“在行星运动时，联
结行星和太阳的线，在相等的时间内，永远扫过同样大小的面
积。”
这是一个十分重要的自然定律， 不仅行星遵循着它，连同行星的卫星 以及太阳周围的其他天体概无例外。 从而可以确定，太阳系是一个有严密 组织的天体系统。 它成了天空世界的“法律”， 后世学者尊称开普勒为“天空的立法 者”。
伽利略作为实验物理学的先驱，他重视实验和 数学工具的做法标志着近代科学的出现。
伽里略实验数学方法
在所研究的现象中，找出一些可以度量的因素，并把 数学方法应用到这些量的变化规律中去。 (1)从所要研究的现象中，选择出若干个可以用数量表示出 来的特点； (2)提出一个假设，它包含所观察各量之间的数学关系式； (3)从这个假设推导出某些能够实际验证的结果； (4)进行实验观测—改变条件—再观测，并把观察结果尽可 能地用数值表示以来； (5)以实验结果来肯定或否定所提的假设； (6)以肯定的假设为起点，提出新假设，再度使新假设接受 检验。
占星学家
第谷对天文学的贡献是不可磨灭的，他是欧
洲最后一个用眼睛观测天象的著名天文学家，他
用肉眼观测行星运动，比以前的观测几乎准确了
20倍，是他同时代的人望尘莫及的。第谷编制的
一部恒星表相当准确，至今仍然有使用价值。他
虽然擅长天文观测，但是在理论上没有建树。
“天空立法者”开普勒(1571-1630)
但是，细心的开普勒发现，由此算出的火星位 置同第谷的数据间相差8分，就是0.133度。这是第 谷的数据发生了误差，还是火星的轨道根本就不是 圆呢？开普勒凭借着自己良好的科学素养，毫不犹 豫地选择了后者，他坚定地说：
“这8分是不允许忽略的，它使我走上了改革整 个天文学的道路。”
后来，开普勒向行星轨道形状也许是椭圆的方 向进行了大胆的探索，终于取得了成功。
伽利略的天文学著作发表之后，受到基督教会的攻击，并
被列为禁书。1633年，他被传到罗马受审，受到严刑逼讯。
伽利略的主要贡献
动力学 伽利略是第一个把实验引进力学的科学家，他利
用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律。
伽利略的最主要贡献或最主要的贡献之一 在于对于地面物体运功的研究。1638年出版的 他的《关于两门自然科学的对话和数学证明》 一书，是他对地面物体起动研究的一个总结。 在该书中，伽利略叙述了“斜面实验”。
开普勒德国天文学家、光学家。1571年12月27日
生于德国魏尔，父亲早年弃家出走，母亲脾气极坏。 他是七个月的早产儿，从小体弱多病，四岁时的天花在脸上 留下疤痕，猩红热使眼睛睛受损，高度近视，一只手半残， 又瘦又矮。但他勤奋努力，智力过人，一直靠奖学金求学。 1587年进人蒂宾根大学学习神学与数学。他是热心宣传哥白 尼学说的天文学教授麦斯特林的得意门生，1591年取得硕士 学位。1609-1619年开普勒根据第谷的观测资料提出了行星运 动三大定律。
“欧洲星学之王”第谷·布拉赫
1572年11月11日丹麦天文学家第谷发现仙后
座中的一颗新星（银河系的一颗超新星），第二
年发表论文《新星》，后来受丹麦国王的邀请，
在汶岛建造天堡观象台，建造了许多大型精密的
（丹1麦5天46文－学16家01和）天 多文 新仪 的器天，文经现过象2。0年的天文观测，第谷发现了许
第二部分 近代自然科学
——16-18世纪的自然科学
16-18世纪的自然科学
经过近代科学革命洗礼的自然科学在18
世纪末之前，主要还处于搜集材料的阶段。
这一时期唯有经典力学得到较完善的发展，
形成了经典力学体系。其他学科虽有了初步
的研究或较大的发展，但其水平还不高，真
正的科学还没有超出力学的范围。
一、物理学
开普勒的艰辛
开普勒面对第谷留下的大量的天文资料，向自己提出了两 个问题：
第一，怎样从大量可靠的观测资料中确定行星运行轨道的 精确形状？
第二，这些行星运动遵循什么规律？ 为了回答这两个问题，开普勒先借助于火星，利用三角测 量法，巧妙地确定了地球的“真实”轨道。然后他参考了地球 的“真实”轨道，从偏心圆的角度来确定火星的轨道，他作了 多达七十次的艰巨、冗繁的计算，才找到一个比较符合第谷数 据的方案。
亚里士多德认为两个物体以同一高度 落下，重的比轻的先着地。但伽利略经过 反复的研究与实验后，得出与之然相反的 结论：物体下落的快慢与重量无关。
近代科学之父
1638年，伽利略发表了《关于两种新科学对话 集》，研究了物体的距离、速度和加速度之间的关 系，提出了无穷集合的概念。这是伽利略最后一部 科学著作，在物理学方面取得为较小天体围绕较大的天体公转是一种 自然规律。1632年，伽利略在他的《关于托勒密和哥 白尼两大宇宙体系的对话》中，根据观察到的事实， 结合力学原理，批判了托勒密学说的荒谬，论证了哥 白尼学说的科学性。这一著作是继哥白尼之后，对经 院哲学的又一沉重打击，进一步动摇了基督教统治的 思想基础，在科学史上占有重要地位。
1、经典力学体系的形成
伽利略：近代实验物理学的先驱，“近代科学之父” 开普勒：行星运动三定律 牛顿：万有引力定律，牛顿力学三定律，标志着经典
力学体系的创立
2、对热和电磁现象的实验研究 3、几何光学的发展
伽利略
(1564-1642年)
意大利物理学家和天文学家， 实验物理学的先驱者，提出著名的 相对性原理、惯性原理、抛体的运 动定律、摆振动的等时性等。《关 于两门新科学的对话和数学证明对 话集》总结了他的科学思想以及在 物理学和天文学方面的研究成果。
伽利略的主要贡献
天文学 他是利用望远镜观测天体取得大量成果的 第一位科学家。（发明了人类历史上第一台天文望远镜）
包括：发现木星有四颗卫星,发现月球表面凹凸不平， 太阳黑子和太阳的自转，金星、木星的盈亏现象以及银河 由无数恒星组成等。
他用实验证实了哥白尼的“日心说”，彻底否定了统 治千余年的亚里士多德和托勒密的“地心说”。