科学技术发展简史

科技史。

伶伶蹇
量子力学：量子力学是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科，它主要
研究原子，分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。

量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一，而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。

量子力学的发展简史：量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的。

旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。

量子力学的基本内容：量子力学的基本原理包括量子态的概念，运动方程、理论概念和观测物理量之间的对应规则和物理原理。

关键现象：黑体辐射；光电现象；原子核结构；衍射。

第三次科技革命：第三次科技革命是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技
术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。

它以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志，涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。

这次科技革命不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革，而且也影响了人类生活方式和思维方式，使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展。

80年代以来，国内史学工作者对第三次科技革命史的研究日益深入，相关研究成果不断问世。

它产生了一大批新型工业，第三产业迅速发展。

其中最具划时代意义的是电子计算机的迅速发展和广泛运用，开辟了信息时代。

它也带来了一种新型经济—知识经济，知识经济发达程度的高低已成为各国综合国力竞争中成败的关键所在。

发端于美国。

第三次科技革命 -影响： 1.对经济发展的影响。

一是它引起生产力各要素的变革，使劳动生产率有了显著提高；二是使整个经济结构发生了重大变化，第三次科技革命不仅加强了产业结构非物质化和生产过程智能化的趋势，而且引起了各国经济布局和世界经济结构的变化；此外，第三次科技革命以其丰富的内容使管理发展为一门真正的科学，并实现了现代化。

2.对社会生活和人的现代化的影响。

第三次科技革命不仅带来了物的现代化，引起劳动方式和生活方式的变革，而且也造就了一代新人与之相适应，使人的观念、思维方式、行为方式、生活方式逐步走向现代化。

4.对资本主义的影响第三次科技革命推动资本主义由一般垄断向国家垄断过渡。

由于第三次科技革命极大地促进了社会生产力的发展，使生产的社会化程度不断提高，这就使得原有的私人垄断不能适应生产力高速发展的需求，因而迫切要求国家垄断的充分发展和国家对经济的全面干预。

5.对世界经济的影响。

第三次科技革命提高了世界生产力水平，加速了战后世界经济的恢复和发展；促进了国际贸易的发展、世界货币金融关系的变化和生产要素的国际流动；推动了跨国公司和国际经济一体化的发展，井引起了世界经济结构和经济战略的变化。

6.对国际关系的影响。

第三次科技革命对国际关系产生了深刻的影响。

它一方面加剧了资本主义各国发展的不平衡，使资本主义各国的国际地位发生了新变化；另一方面使社会主义国家在与西方资本主义国家抗衡的斗争中具有强大的动力。

同时，第三次科技革命扩大了世界范围的贫富差距，促进了世界范围内社会生产关系的变化。

牛顿经典力学体系的重要内容，重要历史意义与局限性：
内容：牛顿综合了天文学与力学，形成的一套的力学体系，主要包括有牛顿万有引力定律（72页）、牛顿第二定律（73）、牛顿第三定律（73）。

历史意义：1对自然观念的影响：牛顿经典力学的成就之大使得它得以广泛传播，深深地改变了人们的自然观。

这种机械唯物主义自然观在当时是有进步作用的。

由于它把自然界中起作用的原因都归结为自然界本身规律的作用，有利于促使科学家去探索自然界的规律。

但这种思维方式在一定程度上忽视了理论思维的作用，忽视了事物之间的联系和发展，因而又有着严重的缺陷。

2对自然科学的影响：牛顿经典力学的内容和研究方法对自然科学，特别是物理学起了重大的推动作用，但也存在着消极影响。

3 经典力学不但对自然科学产生了很大影响，在社会科学方面，特别是对哲学和人类思想发展，也产生了重大影响.近现代科学和哲学是发轫于经典力学的，正是从牛顿建立经典力学开始。

局限性：1：经典力学认为，运动物体的运动情况是由过去的运动状态即初速度和物体现在的收力情况决定的，即如果知道物体初始的运动状态以及运动过程中的受力情况，那么就可以根据牛顿运动定律列出物体的运动方程，从而就可以确知物体在任意时刻的运动状态。

但自然界存在的运动是确定性和随机性兼而有之的。

2：经典力学把时间和空间看作是彼此无关的；把时间和空间的基本属性
也看作与物质的运动没有任何关系而是绝对的、永远不变的。

这就是所谓经典力学中的“绝对时间”和“绝对空间”的观点，也称作牛顿绝对时空观. 但是爱因斯坦以真空中光速不变和狭义相对性原理为基础建立了狭义相对论。

他用光速不变重新审定了时间的概念。

按照他的理论，某一事件在时间上的先后顺序是确定的、不可逆的，但是，两个事件的“同时”性却不再是绝对的而是相对的，“同时”或“不同时”只有和运动着的物质体系联系起来才能确定。

狭义相对论还揭示出，物质客体尽管有其空间的广延性和时间的持续性，但在不同的物质运动体系中，空间广延的长短和时间间隔的快慢也不是绝对的而是相对的。

三：牛顿力学中的质量和能量也有一定的问题。

牛顿力学认为质量是一成不变的，但是从狭义相对论可以得出另一重要结果，物质与其运动的不可分割性；有质量必有能量，有能量必有质量，任何物体都具有质量和与之相对应的能量。

，任何能量的改变同时有对应的质量的改变，或任何质量的改变同时必有相应的能量的改变。

也就是说，这两种改变永远是同时发生的。

因而我们不能把质量与能量的这种联系误解为质量与能量间的相互转变。

近代中国科技落后的原因：内因方面：政治原因：①近代中国的统治
制度即封建专制统治制度从根本上阻碍了中国科技的发展（根本原因）。

②近代中国的社会性质即半殖民地半封建社会决定了中国科技的发展方向。

即使后来学习西方的思想和先进技术，但并未将真正的技术学到。

经济原因：近代中国的经济基础是封建自然经济即
小农经济。

①薄弱的小农经济仅限于自给自足，无法为科学技术发展提供大量的人力和物力。

②清朝统治者的“重农抑商”政策不利于小农的发展，也阻碍了科学技术的发展。

面对西方资本主义和官僚资本主义的双重压迫，小农经济逐渐走向灭亡。

思想文化原因：天朝上国的思想严重，自以为是，不思进取，盲目排外。

八股取士，文字狱等禁锢了人们的思想。

历史原因：中国封建社会太漫长，缺乏产生近代科技的动力。

近代中国还实行闭关锁国政策，阻碍中外文化思想的交流与传播。

外因：国内社会环境原因：①中国面临内忧外患，使统治者无力顾及科学技术的发展，任其不断衰落。

②科学技术的发展缺乏一个安定的环境。

差距越来越大。

国际环境：①西方资本主义经济繁荣发展，使各资本主义国家面临原材料市场短缺和销售市场狭小的难题，导致殖民主义迅速发展，资本主义国家开始他们的侵略之路，而中国成为了第一选择。

这决定了中国科学技术落后的悲惨命运。

②第二次科技革命蓬勃兴起，为侵略战争提供了先进的武器和船只等。

西方天文学发展史：a两河流域,古埃及,古印度的天文发展：在两河流
域，人们以月亮的盈亏的周期来定义“月”；在古埃及，人们发现每当天狼星与太阳同时在地平线上升起时，尼罗河的汛期就要到了，因而他们将尼罗河开始泛滥这一天定为一年的开始，规定一年有12个月；在印度，即吠陀时代，人们已掌握了一些天文历法知识，将一年定为360天，有分为12个月。

b古希腊古罗马时期:爱奥尼亚时期的米利都学派的泰勒斯预测了即将出现的日全食，后被证实；毕达哥拉斯学派试图建立宇宙论，他们以数学观点来思考宇宙的结构形状，他们认为宇宙是球形的，宇宙以地球为中心，地球也是球形的，天体运动是和谐的，天体是做匀速圆周运动；德谟克利特学派认为宇宙中包含无限的原子和虚空。

雅典时期的亚里士多德认为地球是圆形，是静止不动的，是宇宙的中心。

亚历山大时期，喜帕卡斯发展地心论，抛弃了同心球观念，提出偏心圆概念，他认为地球是宇宙的中心，天体沿着自己的本轮作匀速圆周运动；托勒密地心说是古代天文学发展的高峰，主要功绩在于将古代的地心思想发展为系统的地心说，并用模型方法成功的解释了他的宇宙理论。

C近代前期：哥白尼创立了太阳中心说，其标志是《天体运行论》的完成，也标志着近代科学的诞生，太阳中心说认为，太阳是宇宙的中心，行星都是围绕太阳运转，地球也是一颗围绕着太阳运动的行星。

布鲁诺出版的《论无限性,宇宙和诸世界》，宣传并发展了哥白尼的太阳中心说，提出了多太阳系和宇宙无限性的思想。

伽利略出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，分析了托勒密体系的不合理性，论证了哥白尼体系的合理性，支持哥白尼的太阳中心说。

第谷在天文观测方面取得显著成果，为近代天文学的发展打下了坚实的基础。

开普勒发现了行星运行三定律：（70页）。

d近代后期：天文学观测新发现：1729年，英国业余天文学家霍尔制成了第一块消色差玻璃，1817年，德国的夫琅和费制作出第一块直径为9.5英寸，焦距为14英尺的大孔径优质物镜，后来俄国多尔帕特天文台台长斯特鲁维借助于装上这种物镜的折望远镜发现了2200多颗新双星。

1789年又研制出反射直径为48英寸，焦距为40英尺的巨型望远镜。

1846年德国天文台台长加勒按照勒维烈的计算结果发现了冥王星。

1840年，美国的德雷伯利用大型望远镜和照相术拍摄了当时第一张月球表面的图片，1845年德国的费索拍摄了第一张太阳的照片，1877年，米兰的斯基博雷利公布了当时最精确的火星照片。

赫歇儿的恒星天文学：英国天文学家赫歇儿因发现天王星而一举成名，他利用统计学的方法研究了恒星的空间分布和运动。

他发现银河系中心及附近的恒星数目明显多于其它区域，从而提出了第一个银河系结构模型：银河有大量恒星构成，其形状如扁平的圆盘，直径约7000光年，厚度为1300光年。

此外，他观测中还发现了1500多块星云。

1783年，他发现了恒星的自行，并估测了太阳的运动，打破了太阳及恒星静止不动的陈旧观念。

因此他被称为“恒星天文学之父”。

天体物理的兴起：1802年，英国的沃拉斯顿发现太阳光谱中有7条暗线，而后1859年﹐基尔霍夫根据热力学规律解释太阳光谱的夫琅和费线﹐断言在太阳上存在著某些和地球上一样的化学元素﹐这表明﹐可以利用理论物理的普遍规律从天文实测结果中分析出天体的内在性质﹐是为理论天体物理学的开端。

十九世纪中叶，三种物理方法——分光学、光度学和照相术广泛应用于天体的观测研究以后，对天体的结构、化学组成、物理状态的研究形成了完整的科学体系，天体物理学开始成为天文学的一个独立的分支学科。

天体起源和假说：从18世纪下半叶，天文学已从对天体的现状研究扩展到对天体起源和演化的历史研究。

康德—拉普拉斯星云假说（太阳系起源假说）：康德于1755年发表《宇宙发展史概论》和拉普拉斯于1796年发表《宇宙论》，他们各自提出关于太阳系起源的星云学说。

它是最早的科学的天体演化学说。

这两种星云说的基本论点相近﹐认为太阳系内一切天体都有形成的历史﹐都是由同一个原始星云按照客观规律──万有引力定律逐步演变而成的。

从18世纪下半叶，天文学已从对天体的现状研究扩展到对天体起源和演化的历史研究。

在这方面首先取得重大成果的是康德、拉普拉斯以及洛克耶、赫茨普龙登。

康德——拉普拉斯星云假说(太阳系起源假说)：
康德于1755年发表《宇宙发展史概论》和拉普拉斯于1796年发表《宇宙论》，他们各自提出关于太阳系起源的星云学说。

它是最早的科学的天体演化学说。

这
两种星云说的基本论点相近﹐认为太阳系内一切天体都有形成的历史﹐都是由同一个原始星云按照客观规律──万有引力定律逐步演变而成的。

洛克耶的恒星演化理论：1887年英国的洛克耶在赛奇观点上，根据恒星光谱的不同，提出了第一个恒星演化理论，认为恒星是不断变化的，不是一成不变的，把天体演化学由仅限于太阳系的起源和演化研究推进到对一般恒星的研究。

近代欧洲经典力学体系的形成,意义和局限性：自然科学首先发
展并成熟起来形成独立体系的是经典力学的原因（67页）经典力学体系的形成：（1）伽利略对经典力学的贡献：伽利略发现了自由落体定律，发现了惯性运动，发展了抛物体运动轨迹理论，伽利略在动力学上的贡献为牛顿完成经典力学的综合工作奠定了基础，他的成就集中体现在《关于两种科学的对话》一书中，这本书的出版标志着经典力学作为一门独立学科的诞生。

（2）开普勒对天体之间作用的研究及其影响：（69页）。

（3）万有引力定律的发现：a惠更斯的工作，惠更斯通过对自己发明的钟摆进行研究，发现物体保持圆周运动需要一种向心力，并得出了向心加速度公式b胡克的工作，胡克在《从观察角度证明地球周年运动的尝试》中提出了有关天体引力问题的三个假设。

后来他又认识到力和距离的平方成反比，但他数学知识不够而丧失了发现万有引力的优先权c牛顿对万有引力的贡献（72页）（4）牛顿对经典力学的综合，牛顿完成引力问题的论证后，出版了《自然哲学的数学原理》，第一次把地面力学和天体力学统一起来，建立经典力学体系，完成了近代自然科学史上的第一次大综合。

在书中陈述了总结和创立的运动三大定律（73）
意义：。

经典力学体系的建立是人类认识自然及历史的第一次大飞跃和理论的大综合它开辟了一个新的时代并对科学发展的进程以及人类生产生活和思维方式产生及其深刻的影响。

牛顿经典力学的建立是科学形态上的重要变革标志着近代理论自然科学的诞生并成为其他各门自然科学的典范。

局限性：牛顿经典力学的内容及其研究方法在推动自然科学发展的同时也产生了很大的消极影响。

经典力学的应用受到物体运动速率的限制当物体运动的速率接近真空中的光速时经典力学的许多观念将发生重大变化。

（同上面的牛顿经典力学体系的局限性）
比较分析古希腊和中国古代科学技术产生的背景和成就：见书上20页到46页。