近代以来世界的科学发展历程

近代以来世界的科学发展历程

考点提示

近代科学技术

（1）经典力学、相对论、量子论

（2）进化论

（3）蒸汽机的发明和电气技术的应用

知识清单

知识梳理

一、物理学的重大进展

（一）近代自然科学产生的背景

经济基础——资本主义经济发展，生产经验的积累。

思想准备——文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了思想。

个人因素——科学家具有科学精神。

（二）经典力学

1、伽利略——意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、物理学家。

（1）主张：为了解自然界，必须进行系统地观察和实验。

（2）通过实验证实，外力并不是维持运动状态的原因，只是改变运动状态的原因。

（3）通过实验，发现了自由落体定律等物理学定律，大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念。

（4）开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学，为牛顿经典力学的创立和发展奠定了基础，被誉为近代科学之父。

2、牛顿——17世纪英格兰伟大的物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家。

（1）牛顿在其经典著作《自然哲学的数学原理》一书中，提出了物体运动三大定律和万有引力定律。把地球上的物体运动和天体运动概括到同一理论之中，形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系。

（2）牛顿经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。海王星的发现是证明牛顿力学和万有引力定律有效性的最成功的范例。

（3）数学方面，牛顿是微积分的发明者之一。另外牛顿还发现了太阳光的光谱，发明了反射式望远镜等。

（三）相对论的创立：

1、背景：19世纪，随着物理学研究的进展，经典力学无法解释研究中遇到的新问题。20

世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出相对论。

2、内容：包括狭义相对论和广义相对论。

狭义相对论——物体运动时，质量随着物体运动速度增大而增加，同时空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。

广义相对论——空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。

3、意义：相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。它否定了经典力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。它也发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。

（四）量子论的诞生和发展：

1、1900年，为解决热辐射理论上的疑点，德国物理学家普郎克提出量子假说。

2、爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应，提出光的量子理论。

3、丹麦物理学家玻尔提出了原子量子理论。

4、20世纪30年代，量子力学建立起来。

5、量子论成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。

6、评价相对论、量子理论：

（1）量子论和相对论是现代物理学的两大支柱；弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。

（2）不仅推动了物理学自身的进步，而且开阔人类视野，改变人们认识世界的角度和方式。

二、破解生命起源之谜

（一）教会的禁锢：

1、进化论诞生之前，世界各种文化对生命起源的共同认识──神创说，基督教世界的上帝创世说及由此而形成的基督教神学的精神独裁。

2、神创说长期流行的原因：生产力落后，生物知识缺乏；统治阶级的需要，愚民政策和精神独裁。

（二）拉马克和早期生物进化思想

1、背景：文艺复兴以后，基督教神学受到极大冲击，面向世界、重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风；17-18世纪，资产阶级革命和工业革命的相继发生，人们的视野不断拓宽，思想更加开放。

2、17世纪，英国科学家胡克发现细胞；18世纪下半期到19世纪，细胞学说发展起来，为生命科学的研究奠定了基础。在此过程中，德意志植物学家施莱登、动物学家施旺、医生德马克做出了卓越贡献。

3、拉马克的早期进化论：拉马克是法国著名生物学家。他提出生物从低级向高级发展进化的观点，肯定了环境对物种变化的影响，提出两个著名的原则——“用进废退”和“获得性遗传”。

（三）达尔文与进化论：

1、达尔文1859年发表《物种起源》，创立以自然选择为基础的生物进化学说。“物竞天择，适者生存，自然选择”是生物进化的基本原则。

2、进化论的巨大影响：

①从根本上改变了19世纪绝大多数人对生物界和人类在生物界的位置的看法。

②使科学最终战胜了神学。支持达尔文的人称达尔文为“生物领域的牛顿”。

③进化论被运用到人文领域，形成了许多新学说。

三、从蒸汽机到互联网

（一）“蒸汽时代”的到来：（第一次工业革命）

1、条件：英国资产阶级革命的胜利为经济发展扫清了障碍；工场手工业的发展，应用机器进行生产成为可能。

2、标志：18世纪60年代，瓦特制成了装有冷凝器的单动式蒸汽机，80年代，他又制造了联动式蒸汽机。蒸汽机在纺织业、采矿业、冶金业、造纸业等工业部门广泛使用；19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲、北美广泛采用，人类进入蒸汽时代。

3、意义：

①蒸汽机的使用，生产力飞速发展，使工场手工业作坊转变为机器大工业工厂，社会化大生产逐步形成；

②城市化，形成许多工业城市，英、法、美成为工业国家；

③引发了交通运输业的革命，世界各地联系更加密切，世界日益成为一个整体。

（二）电气革命的出现：（第二次工业革命）

1、电力的应用：

（1）1831年，英国科学家法拉第研究发现的电磁感应现象，为发电机的研制奠定了理论基础。（2）1867年，德意志科学家西门子发明了世界上第一台实际可用的大功率发电机。不久，比利时人格拉姆发明了电动机。

2、意义：

①以发电机为标志的电气技术，提供了更为便捷又廉价的动力，极大地推动了工业生产的发展，掀起了第二次工业革命，人类社会进入电器时代。

②科学技术转化为生产力，推动了社会变革和文明进步。

③生产和资本高度集中促成垄断组织的形成。

④科技革命还改变了人们的生活方式，人们的生活从此更加丰富多彩。

（三）信息技术的发展：

1、电脑的产生：1946年第一台电子计算机在美国诞生。

2、网络的产生：1969年国际互联网问世；20世纪90年代以后，互联网进一步发展为全球信息网。

3、评价：信息化社会开始出现；加快了经济全球化的步伐；改变着人们的工作和生活；网络也给人们特别是青少年带来一定的负面影响。

知识经纬