近代自然科学的发展

1、第二章 近代自然科学的发展第二章、近代自然科学的发展近代自然科学产生近代自然科学产生（第一次科学革命）（第一次科学革命）事件：事件：1、天文学革命、天文学革命2、医学革命、医学革命近代自然科学产生的标志：近代自然科学产生的标志：A. 哥白尼哥白尼天体运行论天体运行论的发表与的发表与“太阳中心说太阳中心说”的创立；的创立； 人物：哥白尼伽利略布鲁诺人物：哥白尼伽利略布鲁诺B. 血液循环理论的建立；血液循环理论的建立； 人物：维萨里塞尔维特哈维人物：维萨里塞尔维特哈维第二章、近代自然科学的发展第一节 16、17世纪的科学革命一、一、 1543年年 “大宇宙理论的革命大宇宙理论的革命”“天文学革天文

2、学革命命” 天体运行论天体运行论哥白尼的日心说挑战托勒密的地心说哥白尼的日心说挑战托勒密的地心说 伟大的科学思想的巨大的精神价伟大的科学思想的巨大的精神价值值布鲁诺和伽利略的积极宣传布鲁诺和伽利略的积极宣传第二章、近代自然科学的发展第二章、近代自然科学的发展在公元在公元16091609年发表了关于行星运动的两条定律：年发表了关于行星运动的两条定律：1.1.开普勒第一定律（椭圆定律）：每一行星沿一个椭圆轨开普勒第一定律（椭圆定律）：每一行星沿一个椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中2.2.开普勒第二定律（面积定律）：从太阳到行星所联接的开普勒第二

3、定律（面积定律）：从太阳到行星所联接的直线在相等时间内扫过同等的面积。直线在相等时间内扫过同等的面积。 16181618年：年： 3.3.开普勒第三定律（调和定律）：行星绕日一圈时间的平开普勒第三定律（调和定律）：行星绕日一圈时间的平方和行星各自椭圆轨道的长半轴的立方成正比。方和行星各自椭圆轨道的长半轴的立方成正比。开普勒开普勒-天空立法者天空立法者第二章、近代自然科学的发展开普勒成功的原因开普勒成功的原因:将椭圆的概念引入天文学将椭圆的概念引入天文学,这就这就给希腊古典天文学画上了句号给希腊古典天文学画上了句号.即即:天体作完美的匀天体作完美的匀速圆周运动的观点是错误的速圆周运动的观点是错误

4、的.以以椭圆椭圆代替代替正圆正圆是宇宙学史上划时代的事件是宇宙学史上划时代的事件.爱因斯坦对此给予了深刻的评价爱因斯坦对此给予了深刻的评价,他说他说:“开普勒的开普勒的惊人成就惊人成就,是证实下面这条真理的一个特别美妙的是证实下面这条真理的一个特别美妙的例子例子,这条真理是这条真理是:知识不能单从经验中得出知识不能单从经验中得出,而只能而只能从从理智的发明同观察到的事实两者的比较中得出理智的发明同观察到的事实两者的比较中得出.”第二章、近代自然科学的发展 二、二、 1717世纪化学的革命世纪化学的革命 1616世纪世纪, ,瑞士化学家和医生帕拉塞尔瑞士化学家和医生帕拉塞尔苏苏斯斯( (意意思是

5、超过思是超过“塞尔苏斯塞尔苏斯” ) )的的“三元素论三元素论”, , 认为认为S S和和KNOKNO3 3化合会导致雷鸣电闪化合会导致雷鸣电闪, ,后发展为后发展为“多元素多元素论论”。16611661年年, ,玻义耳玻义耳怀疑派的化学家怀疑派的化学家把化学从冶金术中解放出来把化学从冶金术中解放出来, ,提出科学的元素提出科学的元素概念概念( (特指特指单质单质) ) 16661666年年, ,形式和质料的起源形式和质料的起源提出提出“微粒理微粒理论论”第二章、近代自然科学的发展三、三、近代力学的革命近代力学的革命（1 1） 伽利略挑战亚里士多德的地上运动理论伽利略挑战亚里士多德的地上运动理

6、论 近代实验科学的创始人近代实验科学的创始人伽利略伽利略 结合使用结合使用实验方法实验方法、数学方法数学方法和和分析方法分析方法，发现，发现自由落体规律和惯性定律自由落体规律和惯性定律( (斜面实验斜面实验) ) 第二章、近代自然科学的发展 伽利略（伽利略（15641642），），1632年，他出版了年，他出版了关于托勒关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对密和哥白尼两大世界体系的对话话，把哥白尼的学说推到了，把哥白尼的学说推到了最终胜利的阶段。最终胜利的阶段。 1638年出版年出版两种新科学的对话两种新科学的对话。 伽利略第二章、近代自然科学的发展、牛顿力学的创立 科学史上的第一次大综合科学史上

7、的第一次大综合1687年自然哲学之数学原理牛顿运动三定律万有引力定律第二章、近代自然科学的发展牛顿 牛顿（牛顿（ 16421727），出生），出生于英国的林肯郡，牛顿的三大发于英国的林肯郡，牛顿的三大发现，即现，即光的光谱分解光的光谱分解，万有引力万有引力定律定律和和微积学微积学，奠定了经典物理，奠定了经典物理学及某些学科的理论基础，实现学及某些学科的理论基础，实现了了自然科学的第一次大综合自然科学的第一次大综合。牛。牛顿还在代数和数论、计算方法、顿还在代数和数论、计算方法、概率论等方面有创造性的成就和概率论等方面有创造性的成就和贡献。贡献。第二章、近代自然科学的发展四、四、 近代人体生理学的

8、革命近代人体生理学的革命古罗马名医盖伦古罗马名医盖伦“三灵气说三灵气说” 动物灵气动物灵气分布于人体的大脑器官里，控制各种思维活分布于人体的大脑器官里，控制各种思维活动动 活力灵气活力灵气分布在人体的心脏器官里，控制各种活动分布在人体的心脏器官里，控制各种活动 自然灵气自然灵气在人体的肝脏器官里生成，控制生长发育。在人体的肝脏器官里生成，控制生长发育。第二章、近代自然科学的发展第二章、近代自然科学的发展（1511-1553）第二章、近代自然科学的发展 第二章、近代自然科学的发展 5 5、16281628年年, ,生物学家生物学家威廉威廉. .哈维哈维发表发表 心血循环运动论心血循环运动论，提出

9、，提出血液循环说血液循环说, ,标志着人体血液循环理论的建立，被称标志着人体血液循环理论的建立，被称为为“生理学之父生理学之父”. .第二章、近代自然科学的发展第二节 近代科学革命的社会文化动因一、近代科学技术革命产生的社会条件一、近代科学技术革命产生的社会条件 1、社会上有相当一批人对探究自然有兴趣、社会上有相当一批人对探究自然有兴趣, 探究自然的兴趣在民族精英中形成探究自然的兴趣在民族精英中形成 a、 欧洲文艺复兴欧洲文艺复兴(14-16世纪世纪)引导人们发现引导人们发现自然美自然美,欣赏自然美欣赏自然美,热爱自然热爱自然. b、 新教引导人们通过认识自然来认识上帝新教引导人们通过认识自然

10、来认识上帝 (16世纪欧洲宗教运动世纪欧洲宗教运动).第二章、近代自然科学的发展 2、 科学家社会角色的出现，即出现专职科科学家社会角色的出现，即出现专职科学家学家 前因前因: 中世纪后有少数神学院演变为中世纪后有少数神学院演变为“世俗世俗大学大学”增设数学、物理课程增设数学、物理课程. 举例举例: 17世纪初世纪初,英国神学和人文诸学科受人推崇英国神学和人文诸学科受人推崇, 17世纪中期选择科学为职业的人数为初期世纪中期选择科学为职业的人数为初期的的4倍。倍。第二章、近代自然科学的发展3、科学研究活动成为有组织的社会活动，标志科学社会建制的形成、科学研究活动成为有组织的社会活动，标志科学社会

11、建制的形成 (1)1661年年,英国皇家学会成立英国皇家学会成立, 17世纪世纪,英国成英国成 为世界科学研究中心为世界科学研究中心. 缺陷缺陷: 英国科学建制的形成是初步的英国科学建制的形成是初步的 a、 科学家没人给工资科学家没人给工资 b 、科学家只局限于中产阶级、科学家只局限于中产阶级 (2)1666年年,在巴黎成立在巴黎成立“法兰西科学院法兰西科学院” 特点特点: 职业化、专业化、职业化、专业化、 国家给薪金配助手国家给薪金配助手 18世纪末世纪末,科学研究中心移至法国科学研究中心移至法国 (3)19世纪世纪,科学社会建制开始成熟科学社会建制开始成熟,在德国出现在德国出现 标志：标志

12、：a 、科学研究彻底进入大学、科学研究彻底进入大学, b 、科学研究进入企业、科学研究进入企业,成立成立“工业研究实验室工业研究实验室 ” 德国采取的措施德国采取的措施: a 、在大学推行、在大学推行“教学资格评审制度教学资格评审制度” b 、组建、组建“教学实验室教学实验室” 19世纪中叶世纪中叶,科学研究中心移至德国科学研究中心移至德国第二章、近代自然科学的发展第三节 18、19世纪欧洲科学的发展 一、18、19世纪物理学的革命、电磁学的四大定律:库仑定律 1785 安培定律 1822 高斯定律 1841 法拉第定律即电磁感应定律 1858 、1858年,麦克斯韦方程 1888年,赫兹发现

13、电磁波证实麦克斯韦理论、19世纪上半叶,瓦特改进蒸汽机.、60年代, 麦克斯韦和玻尔兹曼用统计方法和几率研究热学.第二章、近代自然科学的发展二、二、 1818、1919世纪化学的革命世纪化学的革命 17771777年年, ,拉瓦锡否定燃素说拉瓦锡否定燃素说, ,提出氧化理论提出氧化理论. . 1803 1803年年, ,道尔顿提出原子学说道尔顿提出原子学说. . 1811 1811年年, ,阿伏伽德罗提出分子学说阿伏伽德罗提出分子学说. . 有机化学的兴起；（维勒有机化学的兴起；（维勒 ；李比希；凯库勒）；李比希；凯库勒） 1828年德国年德国维勒维勒 人工合成尿素人工合成尿素，论尿素的人工合

14、论尿素的人工合成成打破了无机物和有机物之间不可逾越的鸿沟，打破了无机物和有机物之间不可逾越的鸿沟，动动摇了摇了“生命力论生命力论”的基础的基础：有机物都属于碳水化合物，：有机物都属于碳水化合物，此类物质都具有内在的生命力，有机物只能在生物体此类物质都具有内在的生命力，有机物只能在生物体内提取，只有在有内提取，只有在有“生命力生命力”的活体内才能提取，而的活体内才能提取，而不能从无机物中制造不能从无机物中制造第二章、近代自然科学的发展 1869 1869年年, ,门捷列夫发表元素周期律门捷列夫发表元素周期律, ,元素元素属性和原子量的关系属性和原子量的关系 第二章、近代自然科学的发展三、三、 1

15、8、19世纪世纪生理学的革命生理学的革命生物学研究最初主要是生物学研究最初主要是进行动植物分类进行动植物分类； 细胞学说的建立；细胞学说的建立； 1665年英国科学家罗伯特年英国科学家罗伯特.胡克发现胡克发现 “细胞细胞”，实质上是细胞，实质上是细胞壁；壁； 荷兰科学家列文荷兰科学家列文.虎克发现活细胞，微生物虎克发现活细胞，微生物 第二章、近代自然科学的发展赫胥黎 赫胥黎（赫胥黎（18251895），），英国著名博物学家。英国著名博物学家。1863年年发表发表人类在自然界中的位人类在自然界中的位置置，进一步从解剖学的角，进一步从解剖学的角度论证了人猿同祖的学说度论证了人猿同祖的学说。返返 回回返