第21课近代自然科学

哥白尼学说的革新内容
• 哥白尼在《天体运行论》中描 绘了他的宇宙图景： 地球是一颗普通的行星，既 有自转又有绕日公转。哥白尼 学说纠正了自古流传并为基督 教会所支持的地心和地静说的 错误。 • 太阳位于宇宙的中心。 • 水星、金星、地球带着月亮、 火星、木星和土星依次绕着太 阳运行。 • 最外围是静止的恒星天层。 《天体运行论》标志着近代科学 的诞生。
四、电磁理论的创始人
---麦克斯韦
突出贡献：
电磁场理论
麦克斯韦 (1831〜1879)
英国物理学家、数学家
1873年出版科学名著《电磁学理论》， 与牛顿的《数学原理》（力学）、达尔文的 《物种起源》（生物学）相媲美，成为经典 物理学的重要支柱。
由麦克斯韦创建的英国第一个专门的物理实验室。
知识延伸：
近代自然科学产生的社会历史背景
1. 欧洲资本主义生产方式的兴起是近代科学的原动力。
2.文艺复兴运动。 3.宗教改革。
科学是人类进步的发动机，没有科学家的发 现，就没有现代人类文明。
一、近代科学创始人
哥白尼——太阳中心说
哥白尼（1473-1543） 波兰著名天文学家
自然科学从此获得了新生
《天体运行论》（1543年）
你知道的近代科学家还有哪些？
现代物理学的泰斗—爱因斯坦（德）（Albert Einstrin ） 主要贡献及影响：
提出著名的相对论 相对论是原子内部微观物
理学的基础，也是天体物
理学和宇宙科学的基础，
因而成为现代物理学的基本
理论之一。
门捷列夫（俄）——元素周期 表
世界是由物质构成的，物质是元素组成的。
理论：生物进化论 核心：物竞天择，适者生存。
达尔文的进化论对宗教神学思想是一次巨大冲击。它推动了人类社会的文明进步。
知识拓展：
对中 国的 影响

严 复
讽刺达尔文的漫画
译著：《天演论》 （1）把进化论思想介绍到中国。 （2）提出“世道必进，后胜于今” 的观点，主张“变法图强”。
电和磁的实验中最明显的现象是，处于彼此距离相当远的物 体之间的相互作用。因此，把这些现象化为科学的第一步就 是，确定物体之间作用力的大小和方向。
为什么《天体运行论》在出版了73年之后才被天主教会列入禁书名单？
地心说能统治欧洲天文学界这么多年，并非是学者无能，而 是因为古希腊的哲学思想已经在他们的心中深深地扎根，严 重地束缚了他们的思想，即“上帝创造宇宙，人是宇宙中 心”。早期的宗教的思想就是建立在古希腊的哲学思想基础 上的。 哥白尼的观点集中体现在他所著的《天体运行论》中，好像
英国著名科学家
牛顿（1642-1727）
牛顿的主要成就： 发现万有引力 惯性定律
牛顿三大定律——
经典力学完整体系
加速度定律 反作用定律
发明反射式望远镜
牛顿的其他成就： 研究三菱镜的色散原理
发现二项式定理 创立微积分等 《自然哲学的数学原理》
人们将牛顿力学体系的建立作为近代科学形成的标志
牛顿为什么被称为“现代科学之父”？
影响： 1、推翻了统治欧洲一千多年的“地球中心说” 。 2、沉重打击宗教神学宇宙观，使天文学从教会的束缚下解放出来。
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尼古拉·哥白尼Nicolas Copernicus 1473年2月19日生于波兰托伦的一 个富商之家。 10岁丧父，由兼任主教的叔父抚 养。 早年教育：数学和绘画 经过长期观测、研究，建立起了 一个新的宇宙体系----太阳中心 说。
哥白尼否定地心说，而布鲁诺和开普勒又发展了哥白 尼的学术思想。从这一事实中，你受到什么启示？
如果我看得比别人更远些，那是因为我站在巨人的肩膀上。
二、近代科学集大成者
---牛顿
劣等生的逆袭
少年牛顿没有过人的天赋，曾被人视为 “劣等生”，但他靠勤奋努力，走上了成功 之路。他酷爱阅读，在剑桥大学第一年就阅 读了40多本科学著作，并做了大量读书笔记； 青年时代，他很少在夜间三点钟以前睡觉， 经常几个星期不离开实验室；在科学研究中， 自己动手制造多种实验设备，并做精细的实 验。1661年，牛顿就读于剑桥大学的三一学 院，成了一名优秀学生。1669年，年仅27岁， 就担任了剑桥的数学教授。1672年当选为英 国皇家学会会员。
代表作：
《物种起源》（1859年发表） 以充分的事实证明了物种的可变性， 并以自然选择的理论解释了生物的 进化，从而完整地确立了生物进化 学说。他指出自然界是“物竞天择， 适者生存”的结果。
内容：
影响：
1831年，达尔文从剑桥 大学毕业。他放弃了待遇丰 厚的牧师职业，依然热衷于 自己的自然科学研究。这年 12月，英国政府组织了“贝 格尔号”军舰的环球考察， 达尔文经人推荐，以“博物 学家”的身份，自费搭船， 开始了漫长而又艰苦的环球 考察活动。
欧洲近代科学的兴起为什么首先是从天文学 领域的革命开始的?
• 以哥白尼的日心说为代表的天文学革命触及了中 世纪神学的理论根基,动摇了教会的权威。
知识拓展：
• 1822年教庭正式裁定太阳是行星系的中心。 • 1835年白塞尔用精密的仪器发现了恒星周年视 差，直接证明了地球确实是在绕太阳运动。 • 开普勒、伽利略、牛顿等人的研究，哥白尼学 说的正确性不断得到证明和发展，日心说逐渐 被科学界接受
布鲁诺和开普勒捍卫和发展日心说
布鲁诺：宇宙空间是 无限的，太阳只是 太阳系的中心。 开普勒：行星是按照 椭圆轨道绕太阳运 行的。
“各抒己见”：
• 1、人类在探索自然奥秘、追求真理的过程中， 只有不断地否定自己、超越自己，才能推动科 学的进步。 • 2、“不唯上，不唯书，只唯实”，不迷信权威， 不信奉教条，要树立批判性的学习精神。
林奈（瑞典）——植物划分学
科学巨匠的队伍是庞大的，还有哪些科学巨匠？
伽利略（意大利）
诺贝尔（瑞典）
居里夫人（法国）
制造出第一台 天文望远镜
伽利略
发现放射性元素：镭
原子弹之父
奥本海默 （美）
科学家的成功离不开哪些优秀的品质？
勤奋好学、敢为人先、持之 以恒、善于思考、敢于实践、 勇于创新； 严谨、执著、谦虚… …
建立经典力学的完整体系，开创了物理学的 一个新时代，对自然科学的发展影响最大，因此， 被人们称为“现代科学之父”。
反射式望远镜
数学
光学 万有引力
我们能够在某种程度上理解整个自然界中怎么会有这么多的 美，因为这大部分是由选择作用所致。
三、物种起源的探索者
---达尔文
达尔文是19世纪 杰出的生物学 家，也正是他找到了生物发展的规律， 成为进化论的奠基人。他的 对近代生物科学产生了巨大而深 远的影响，具有划时代的意义。现代 “生物学之父”达尔文1809年2月12日 出生在英国的施鲁斯伯里。祖父和父 亲都是当地的名医，家里希望他将来 继承祖业，16岁时便被父亲送到爱丁 堡大学学医。
光听书名，感觉很高大上的样子，但按照现在的话来说，这 是一本阅读体验极差的书，因为就像一锅粥，观点模糊不清， 例如说书中一开始表述太阳位于宇宙的中心，可是过了几页， 写着写着又把太阳弄到旁边去了，这也就是为什么说哥白尼 并没有提出明确的日心说。 哥白尼为什么要把自己的著述写的让人看起来如此模棱两可 呢？估计是为了防备来自宗教的攻击吧，其实这招儿还真挺 管用，《天体运行论》在出版了73年之后才被天主教会列入 禁书名单，而此时哥白尼的学说已经像催化剂一般推进了天 文学的革命。