第3章 近代自然科学的全面发展.ppt.Convertor

《第3章 近代自然科学的全面发展.ppt.Convertor》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、版权所有复制必究高等教育出版社第三章近代自然科学的全面发展“科学，给青年以养料，给老人以慰藉；她让幸福的生活锦上添花，她在不幸的时刻保护着你。”——罗蒙诺索夫1从根本上说，产业革命开始了科学和大工业紧密结合的新时期，但这个新时期的特点，在产业革命百余年之后，即19世纪末期才显示出来。在19世纪末，科学和技术直接的关系表现为两种相反的情况。一种情况是，生产问题的解决主要是依靠工匠的经验和手艺。生产者并没有明显地感到只依靠经验知识已经不够，迫切需要利用自然科学的成果。所以往往是在科学理论上还没有搞清楚的情况下，技术上已经初步得到了实现。例如，蒸

2、汽机的发现和制造比热力学理论领先了半个世纪；电磁方程发现之前，第一台电报机就已经造成了。另一方面的情况是：在科学理论上已经发现了一些带有规律性的东西，却没有在技术上很快实现出来。例如，麦克斯韦1865年就从电磁理论中预言了电磁波的存在，但直到20世纪初才开始用于广播。2从18世纪下半叶开始，各主要资本主义国家进入了产业革命时期。生产的发展不仅为自然科学提供了新的事实材料和新的试验工具，而且使研究领域扩大了。这时除了力学外，物理学、化学、生物学、地质学等研究高级运动的科学相继发展起来。以牛顿力学为代表的科学精神和方法的传播，导致了18世纪英国

3、的工业革命、法国的政治革命和德国的哲学革命，从而形成了“技术机械化和人类理性化”的时代。科学进入19世纪后继续在征服蒙昧的过程中乘风破浪、扬帆远航。英国——工业革命的发源地319世纪，人类研究自然的视野不断拓宽，从太阳系拓展到银河系，从生物的整体深入到基本单元细胞，从动植物到人类，从体表到体内，从物体到组成物体的分子和原子；这是一个创建理论体系时代，涌现出一大批影响至今的科学理论：细胞学说，原子学说，进化学说，地质均变论，人类起源学说，电磁转换学说，能量守恒学说。太阳系银河系4当这个世纪即将结束时，已经微露出新世纪科技辉煌的曙光。普朗克的量

4、子理论，麦克斯韦的电磁理论，为新物理学的诞生铺垫了道路，孟德尔的遗传学理论即将在新的世纪绽开绚丽的花朵。许多科学部门开始从经验的描述上升到理论的概括。科学对生产的指导作用真正开始出现，并直接导致了以电的广泛应用为主体的第二次技术革命。科学思想、科学精神和科学方法深入社会各个领域，对自然的探索也更多地转移到对人类理性的研究，科学在公民心中树立了良好的形象。19世纪真正成为“科学的世纪”。思考题：1.自然科学进一步发展的条件是什么？2.总结本章提出的科学进展。5§3.1天地演化的研究1755年德国哲学家康德（I.Kant,1724—1804）提

5、出了关于太阳系起源的星云假说。虽然这只是一种高度猜想性的假说，对于当时的天文学影响不大，但它本质上是给形而上学的自然观打开了第一个缺口。1796年法国的拉普拉斯出版了《宇宙系统论》，独立地提出了太阳系起源的星云假说。与康德相比更加完善，数学论证更加严密，因此星云假说受到了普遍关注，被称为康德—拉普拉斯星云假说。星云－恒星形成区域天文学：6按照康德—拉普拉斯星云假说，太阳及其行星都有一个历史的演化过程，它们是由原始弥漫物质星云逐渐凝聚而成的，不断收缩的星云的中心部分凝聚成太阳，大体上在同一平面上的环状弥漫星云物质收缩凝聚成了行星。星云假说，尽

6、管在科学上还有诸多问题，但是其演化发展的科学思想对于19世纪的科学产生巨大的影响。恒星形成过程71781年，威廉.赫歇耳制造了许多大型望远镜。他制作的自用的反射望远镜最大口径1.2米，为当时世界之最；并用它发现了天王星。1783年至1802年，威廉·赫歇尔首次发现了太阳的自行，并确定了银河系的形状和大小，并用统计法首次确认银河系为扁平状圆盘的假说；发现了太阳的空间运动。他后来从事星团、星云和双星的研究，集20年观测成果，汇编成3部星云和星团表，共记载了2500个星云和星团，其中仅100多个系前人已知，还发现了双星、三合星和聚星848个；因威

7、廉·赫歇尔在天文学特别是恒星观察领域业绩卓著，后人将他誉为“恒星天文学之父”。8地质学：地质学在18世纪开始成为一门独立的科学。18世纪中期到19世纪中期被称为地质学的英雄时代。英国的威廉.史密斯（W.smith,1769——1839）常被誉为“地层学之父”，他的贡献可总结为下列四点。一是发现了老地层在下、新地层在上的地层序列（或称地层层序律），二是确定了化石鉴定法则，三是确定了英国中生界的序列，四是完成了英格兰和威尔士的地质图。他的著作于1817年出版后，其工作方法逐渐被英国地质学者所理解。威廉.史密斯9与史密斯同时代的法国科学家居维叶是

8、位杰出的动物学家、古生物学家，是比较解剖学的创始人。他在巴黎盆地工作时，明确地认识到，不同时代的地层中有不同的化石，提出了著名的器官相关律。在《论地球表面的变动》中，他提出了著名