现代科技概论(第三部分)近代科学技术的产生和发展史

开普勒的三定律是天文学的又一次革命，它彻底 摧毁了托勒密繁杂的本轮宇宙体系，完善和简化 了哥白尼的日心宇宙体系。也正因如此，开普勒 被人们称为“太空律师”。
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3、荷兰物理学家惠更斯：“物体保持圆周运动需要一种向 心力”； 4、英国物理学家虎克：“天体离运转离引力中心越近、引 力越大” 5、英国物理学家牛顿：万有引力定律－－F＝Gm1 m2 /r2 .
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新兴资产者为了加速资本和扩大资本的原始积累，开拓新市 场，获得劳动力，迫切需要进行大规模远洋探险，航海探险 推动了科学技术的发展。首先，它证明地球是球形的，又发 现了新大陆，加深了人们对地球的认识。同时，它推动了天 文学、大地测量学、数学和力学的发展。推动了造船技术等 的进步。航海探险开拓了欧洲人的视野，向人们展示了一种 开拓进取精神。 • 远洋探险的代表国家：葡萄牙，西班牙 • 代表人物：迪亚士、达伽马，哥伦布，麦哲伦
1、描绘了太阳系的真实结构，正确说明了一些天象； 2、结束了长达1000年之久的地心说和日心说之争，使得天文学建立在科学 的基础之上； 3、它是自然科学向宗教神学的挑战，自然科学从此从神学的禁锢中解放出来。
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布鲁诺和伽利略对于“太阳中心说”的发展
1、1584年，布鲁诺出版了《论无限性、宇宙及世界》，发 展了“太阳中心说”，提出了太阳系和宇宙无限性的思想； 2、1632年，伽利略出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界 体系的对话》（简称《对话》），支持哥白尼的思想。
现代科技概论（第三部分 ）：
近代科学技术的产生与发展
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讲解内容：
1、近代自然科学的产生与发展 2、近代两次工业技术革命
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近代科学技术的产生和发展
历史分期：
5－15世纪－－欧洲中世纪； 15－18世纪－－自然科学在欧洲大力发展的世纪；
1、近代自然科学在欧洲发展的两个历史前提：
A、社会历史动因－－资本主义生产方式的出现和地理大发现；
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培根的科技乐观主义
• 弗朗西斯·培根提出了“知识就是力量”，培根的《新大西岛》描 述了科学技术主宰一切的理想社会，突出特征是科学技术在社会生活 中起着巨大作用，通过科技对自然的探索、支配，推动社会的进步。 在《新大西岛》中，培根通过对本色列岛上的科研机构“所罗门宫” 的述说，向人们展示了有组织的科学研究对科技进步乃至社会发展的 巨大促进作用。 • “所罗门宫”是大西岛国开国国王所罗门那按上帝的旨意创建的一个 机构。这个机构“是专门为研究上帝创造的自然和人类而建立的”。 其“目的是探讨事物的本原和它们运行的秘密，并扩大人类的知识领 域，以使一切理想成为可能。”所罗门宫拥有完善的设施，进行着各 种各样的研究。所罗门宫有许多巨大的植物园，种着各种各样的树木 花草，并进行土壤改良和嫁接试验；他们有许多动物园，供解剖实验 及培养繁殖新品种等用。他们有光学馆、音乐馆、机器馆、熔炉、咸 水湖、淡水湖等等，分别用来进行各种各样的实验。还有提供巨大动 力的河流和瀑布，有多种不同的热动力，拥有各种矿场、生产性工厂、 酒厂及食品加工厂。所罗门宫对在科学上有建树者非常尊敬，不仅给 他们直接颁发奖赏，而且还为他们制作雕像以志纪念。
人的主体 地位确立
神启
人性
信仰
理性
天堂
世俗
பைடு நூலகம்
上帝力量 被弱化
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• 文艺复兴以复兴古典文化为口号，发掘、光大古希腊文化， 树立起理性主义和人文主义大旗，反对神权和封建特权， 提倡个性自由。它不只是一场复兴古典文化的运动，更是 一场新时代的启蒙运动。文艺复兴增进了人对自然观察的 兴趣，通过对自然的研究，科学研究开始走向重视实验的 道路。这时候，人们的思想空前活跃，艺术创造空前繁荣， 使得久已压抑的人性和主体理性得到空前拓展。出现了文 艺复兴时期美术三杰：拉斐尔、米开朗基罗、达芬奇；以 及三大作家：莎士比亚、塞万提斯、但丁。同时，文艺复 兴促进了技术与知识的集合——手工艺人（最初缺乏文化 知识）＋以文本为导向的知识者（这些知识最初总是被手 工艺人和工匠所忽视）。手工艺人和学者的相互作用， “艺术家－科学家”（Artist-scientist）的诞生－－ “Renaissance Men（Leonardo·达芬奇）。
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近代科学方法
1、培根的经验归纳法； 2、笛卡儿的数学演绎法； （培根） 3、伽利略的数学和实验相结合的方法 ；
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培根的经验归纳法
• 弗兰西斯．培根（Francis Bacon,1561-1626） 培根认为当时科学落后的原因主要有二： （1）人们轻视经验，轻视实验，鄙视工匠传统和职业； （2）学校教育反科学，学生只读经典作品而反对一切科学 创见。
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近代自然科学最辉煌的成就：
经典力学体系的建立
力学体系为什么首先建立？
1．资本主义发展的需要。开矿、建筑、机械制造、航海等， 需要力学的发展； 2．受到天文学发展的影响。是什么力量使得运转中的行星 既不飞离，也不相撞？ 3．力学比较简单和直观。
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1、伽利略（“近代科学之父”）对经典力学的贡献： 进行了著名的斜面实验并发现了； （1）发现了自由落体定律； （2）发现惯性定律； （3）发展了抛物体运动轨迹理论， 论证了炮身倾斜角在45度射程最远。
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血液循环理论的发现
1、比利时医生维萨留斯1543年发表了《人体的结构》，批 判了盖伦医学体系； 2、西班牙医生塞尔维特批判了盖伦的“三灵气” 说并提出 了人体“血液小循环”理论； 3、英国医生哈维，提出了人体血液大循环理论。1628年， 哈维出版《动物的心血运动及解剖学研究》，阐明了血液 大循环理论。从而奠定了生物学发展的基础，使生理学成 为一门学科。他本人也被誉为“近代生理学之父”。
交通运输等工程技术的理论基础。
艾萨克· 牛顿，Isaac newton (1642年1月4日—1727年3月20日)
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近代自然科学特征及思维模式
1．分科研究―― 在牛顿力学体系建立之后，物理学研究出现了 纵向分化，出现了声光电磁热等专门的学科。 2．实证科学（实验科学）――近代自然科学开始建立在实验的 基础上，不是自然哲学的那种直观思辨。 3．自然科学与数学（演绎）的紧密结合―― 实现数学与实验的 结合。 4．形而上学的自然科学――为了获取科学事实，进行归纳，并 进行定量的数学分析，必须先对自然现象分门别类，暂时割 断其内在联系，静止下来研究。 5．机械论和还原论的自然科学――严格遵循因果决定论，用机 械运动和“力”解释一切自然现象甚至社会现象；同时把复 杂问题简单化，科学研究通过研究部分而认识整体，后来被 系统论代替。
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• 欧洲自然科学产生的文化前提和思想基础：
资本主义走向历史舞台，却受到封建制度和宗教力量的束 缚，资产阶级要想获得政治上的统治权，必须打败封建势 力和宗教势力。
1、文艺复兴
2、宗教改革运动
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1、文艺复兴：14－16世纪末，欧洲新兴资产阶
级，复兴古希腊，古罗马文化，反对宗教神学， 颂扬人文主义。是一场思想文化运动。
培根提出“四假相说”。支持科学观察和实验，倡导把学者 传统与工匠传统结合起来，推进经验和理性的结合。
经验归纳法：科学知识是经过证明了的知识，理论的基础、 原始的概念和命题是依靠经验得出来的，从经验上升到 理论是一个逐步上升的过程： ① 放弃所有先入为主的 概念而重新开始；② 暂时不要企图上升到一般的结论 （反对亚里士多德的归纳法，提出自己的科学归纳法）。
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• 培根归纳法的程序：具体事例――普遍性最低的 理论――普遍性最高的理论――最一般的理论。
归纳法
一般原理 科学命题 事物的相互联系 经验观察与科学实验
• Bacon：严格运用这种“唯一的科学归纳法”， 就可以让科学家避免犯错误，并顺利获得科学真 理。 26
• 罗素尊称培根为“给科学研究程序进行逻辑组织 化的先驱” • 马克思：“英国唯物主义和整个现代实验科学的 真正始祖”； • 但是，培根本人并不是一位科学家，几乎没有进 行过任何科学实验，也没有获得任何科学成果。 他对科学主要的贡献在于提倡科学并推动科学方 法的发展。
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牛顿发现万有引力定律的特殊意义： （1）把其它科学家以前以为只是局限在天体之间的引力作用推广到宇 宙中一切具有质量的物体之间； （2）从理论上精确计算出这种引力的大小； （3）证明了任何两个物体之间的万有引力都可以看作集中于物体的质 点上； （4）从万有引力定律可以推出行星运动三定律。 运用他的运动定律和万有引力定律对极其广泛的自然现象，从天体 运行、潮汐涨落到物体坠地，做出统一解释，成为科学史上伟大的成就之 一。牛顿力学是整个近代物理学和天文学的基础，也是现代一切机械、土木建筑、
伽利略· 伽利雷 (Galileo Galilei，1564-1642 ） A F=0,惯性定律 抛物定律
S＝1/2gt2
自由落体定律
B
C
D
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2．开普勒(J · Kepler, 1571－1630）继承第古· 布拉赫对天体之间作用力 的研究：发现了行星运动三定律；
约翰尼斯· 开普勒(Johannes Kepler) 公元1571年～公元1630年
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达芬奇科学技术研究手稿
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2、宗教改革运动：
16世纪，德国神甫马丁·路德倡导宗教改革运动， 反对教会特权，主张自己寻求信仰，追求自由与 平等，动摇了封建教会和宗教神学。为近代自然科
学的产生逐渐铺平道路 －－中国的印刷术为新教的思想 宣传奠定技术基础。
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启蒙运动
• 继文艺复兴之后，17、18世纪在但是封建 制度最为顽固的法国兴起了启蒙运动，启 蒙运动是继文艺复兴后，在欧洲历史上出 现的第二次伟大的思想解放运动。启蒙， 就是启迪和开导人们的反封建意识，给尚 处在黑暗中的人们带来光明与希望，反对 蒙昧主义、专制主义和宗教迷信，打破旧 的传统观念，传播新思想，新观念，强调 理性和自由民主。