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文檔簡介
第四章
近代科學(xué)技術(shù)的興起—
16-17世紀的科學(xué)技術(shù)
16、17世紀的文藝復(fù)興和科學(xué)革命
近代科學(xué)的誕生社會背景:東西方的交流,促進了歐洲的發(fā)展。歐洲手工業(yè)的高度發(fā)達,資本主義生產(chǎn)方式的形成。對外擴張、航海冒險活動推動了資本主義的迅速發(fā)展。宗教神權(quán)受到挑戰(zhàn),解放人性呼聲日益高漲。文藝復(fù)興、宗教改革與地理大發(fā)現(xiàn)意大利的文藝復(fù)興德國的宗教改革航海探險與地理大發(fā)現(xiàn)四大發(fā)明的傳入與科技進步
復(fù)興古典文化,鼓吹資本主義人文主義。批判神權(quán),提倡人性和個性解放。為資本主義的道德觀念、文化藝術(shù)經(jīng)濟制度的建立打下了基礎(chǔ)。但丁、達.芬奇、莎士比亞、哥倫布、麥哲倫、達迦馬
文藝復(fù)興以復(fù)興古典文化為口號,發(fā)掘、光大古希臘文化,樹立理性主義和人文主義大旗,反對神權(quán)和封建特權(quán),提倡個性自由。它不只是一場復(fù)興古典文化的運動,更是一場新時代的啟蒙運動,導(dǎo)致了歐洲歷史轉(zhuǎn)折、思想解放、學(xué)術(shù)發(fā)達、巨人輩出,開創(chuàng)了人類歷史長河中的一個光輝時代。
文藝復(fù)興運動的發(fā)源地在今天意大利國家的北部。從地理上來說,這里擁有威尼斯和熱那亞兩大歐洲著名的商業(yè)港口。另一個契機是,1453年土耳其人攻入東羅馬帝國首都君士坦丁堡,一批希臘學(xué)者帶著大批典籍逃到這里。文藝復(fù)興達?芬奇—時代造就的巨人
文藝復(fù)興不僅在精神和物質(zhì)兩個方面為近代科學(xué)的誕生奠定了基礎(chǔ),更重要的是為時代造就了一批開拓未來的巨人,達?芬奇即是杰出的代表。
1452年,達?芬奇生于佛羅倫薩附近的芬奇,是一位名律師與農(nóng)家女的私生子。他對各種知識無不研究,對于各種藝術(shù)無不擅長。他是畫家、雕塑家、工程師、建筑師、物理學(xué)家、哲學(xué)家,而且在每一學(xué)科他都登峰造極。在世界歷史上可能沒有人有過這樣的紀錄。([英]W.C.丹皮爾)贊頌了生命的可愛和新時代人性的覺醒。蒙娜麗莎的右手,被譽為美術(shù)史上最美的一只手。他一生留下5000頁以上的手稿,生前沒有公之于世。所有文字都是自右向左排列,寫成反體。人們只有在鏡中去讀才能看清楚。(這些筆記用所謂的暗碼寫成—他根本沒想公諸于世,所以有人說:假如達?芬奇“把他的研究成果都發(fā)表出來的話,科學(xué)一下子跳到100年以后的局面。”)意大利館展出根據(jù)達·芬奇1495年畫作等比例復(fù)制的滑翔機。
它象征了倫巴第地區(qū)不斷走向繁榮的深刻寓意。達芬奇畫中飛機現(xiàn)身意大利館外形酷似大蝙蝠(2010.10.27)列奧納多·達·芬奇在世人心中,這個如雷貫耳的名字不僅僅是一個思想深邃、學(xué)識淵博又多才多藝的畫家,他更是勇于探索、創(chuàng)新的科學(xué)實踐者。2015年可以去米蘭參觀世博會,了解意大利城市、感受意式生活?!?/p>
英國偉大劇作家、詩人,歐洲文藝復(fù)興時期人文主義文學(xué)的集大成者,代表作有四大悲劇《哈姆雷特》,《奧賽羅》,《李爾王》,《麥克白》。四大喜劇《第十二夜》《仲夏夜之夢》《威尼斯商人》《無事生非》(人教版教材稱《皆大歡喜》)。歷史劇《亨利四世》《亨利五世》《理查二世》等。莎士比亞(1564~1616)“人是一件多么了不起的杰作!人的理性多么高貴!人的能力無窮無盡!人的洞察力多么宛若神明!”(是對人文主義思想的一個精彩的概括)
─莎士比亞“英國戲劇之父”,馬克思稱他為“人類最偉大的天才之一”。被稱為“人類文學(xué)奧林匹斯山上的宙斯”。雖然他只用英文寫作,但卻是世界著名作家。他的大部分作品譯成多種文字,其劇作也在許多國家上演。莎士比亞故居畫中地點:羅馬圣彼得教堂梵蒂岡教皇宮拉斐爾的《雅典學(xué)院》(1510~1511),以古希臘哲學(xué)家柏拉圖所建雅典學(xué)院為題,以古代七種自由藝術(shù)—即語法、修辭、邏輯、數(shù)學(xué)、幾何、音樂、天文為基礎(chǔ),以表彰人類對智慧和真理的追求。表現(xiàn)了文藝復(fù)興時代的人們對希臘理性精神的崇拜。米開朗基羅·博那羅蒂
意大利文藝復(fù)興時期偉大的繪畫家、雕塑家、建筑師和詩人,文藝復(fù)興時期雕塑藝術(shù)最高峰的代表。與拉斐爾和達芬奇并稱為文藝復(fù)興后三杰。最后的審判
創(chuàng)造亞當
哀悼基督
19世紀末20世紀初法國著名批判現(xiàn)實主義作家羅曼·羅蘭創(chuàng)作的傳記作品《名人傳》,包括《貝多芬傳》、《米開朗琪羅傳》、《托爾斯泰傳》。馬丁·路德(1483~1546),16世紀歐洲宗教改革倡導(dǎo)者,新教路德宗創(chuàng)始人。
路德張貼《九十五條論綱》的服從,則是完全不重要的,因為教會仍是人為制造的,并不能真正代表天國的意志。,至于對教會鐘表的出現(xiàn)鐘表使人類的生活進入了一個高節(jié)奏、人工化的時代。
1500年以來,“新思想”的傳播,如和煦的春風(fēng),逐漸吹散了籠罩在歐洲上空的“中世紀”陰霾。這場基本思維方式的巨變發(fā)生在天上:1543年哥白尼《天球運行論》的出版開啟了一場影響深遠的科學(xué)革命;這場巨變發(fā)生在地上:1492年哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸,開闊了歐洲人的視野和胸襟,商業(yè)貿(mào)易與航海探險一起向歐洲人展示了無限廣闊的前景。這場巨變發(fā)生在人間:1543年維薩留斯《人體結(jié)構(gòu)》為血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)奠定了重要的基礎(chǔ)。哥倫布(1451-1506)1492年發(fā)現(xiàn)美洲大陸。麥哲倫(1480-1521)麥哲倫船隊歷時三年首次完成了環(huán)球航行。地理大發(fā)現(xiàn):哥倫布、達?伽馬、麥哲倫加爾各答——印度最大城市,主要港口。哥倫布“發(fā)現(xiàn)新大陸”意大利人,西班牙著名航海家,地理大發(fā)現(xiàn)的先驅(qū)者。
1492年到1502年間4次橫渡大西洋,發(fā)現(xiàn)美洲大陸,因此成為名垂青史的航海家。哥倫布(145l-1506)
1492年8月3日,哥倫布率領(lǐng)87名水手,分乘“圣瑪利亞”號、“品脫”號、“尼雅”號三艘海船(載重量分別為100、60和40噸),帶著三份國書(一份是西班牙國王寫給中國“大汗”的,其余兩份空白)。
從西班牙南端帕洛斯港出發(fā),向西航行。經(jīng)過53天的航行,終于橫跨大西洋,抵達歐洲人從未到達的地方—巴哈馬群島中的一個小島,哥倫布命名為圣薩爾瓦多(今巴哈馬群島中的華特林島)。哥倫布以為到了印度,但沒有找到黃金。他將這里的居民稱為印第安人,次年3月回到西班牙。就在哥倫布探航期間,意大利另一個航海家亞美利哥考察了南美洲東北部沿海,斷定這個地區(qū)不是印度,而是一塊新大陸。后來,人們用他的名字給新大陸命名為亞美利加洲(America)。哥倫布乘坐的“圣瑪利亞”號1520年3月31日在今阿根廷南部的圣胡利安港過冬。8月24日繼續(xù)南下通過“麥哲倫海峽”,駛?cè)肓颂窖蟆?520年11月底到次年3月初,船隊在太平洋連續(xù)航行3個多月。1521年3月16日,麥哲倫船隊到達菲律賓群島中的三描島,25日來到馬索華島。4月27日,麥哲倫在與土著居民的沖突中喪生。船隊在德爾·卡諾的指揮下繼續(xù)橫越,繞過好望角,于1522年9月8日回到西班牙的塞維利西港,完成了人類歷史上第一次環(huán)球航行。1519年9月20日從西班牙圣羅卡港出航,越過大西洋后沿南美洲東海岸南行。麥哲倫船隊環(huán)球航行行程世界在歐洲人的眼中突然變小了哥白尼的天體學(xué)說哥白尼的“天體運行論”布魯諾的宇宙無限論第谷:天才的觀測家開普勒:天空立法者
哥白尼(1473-1543)波蘭人著有“天體運行論”
18歲進克拉科夫大學(xué)
1497~1500年在波洛尼亞大學(xué)讀書
1501年在帕多瓦大學(xué)讀書
1503年,獲費拉拉大學(xué)博士學(xué)位
1506年,從意大利返回波蘭
1543年臨終前發(fā)表了《天體運行論》
出生在一個殷實的商人家庭,父親擔任過市政官吏。10歲時父親去世,由舅父盧卡斯·瓦采爾羅得領(lǐng)養(yǎng)。
哥白尼的《天體運行論》
哥白尼《天體運行論》手稿批判了地球靜止不動的觀點。提出了太陽為宇宙的中心。確定了各行星的排列次序。指明月亮是地球的衛(wèi)星。提出了地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)概念。認為天體運動方式是圓運動。羅馬教廷于公元1616年把《天體運行論》列為禁書“太陽在萬物的中心統(tǒng)馭著;在這座最美的神廟里,另外還有什么更好的地點能安置這個發(fā)光體,使它能一下子照亮整個宇宙呢?……事實上,太陽是坐在寶座上率領(lǐng)著它周圍的星體家族……地球由于太陽而受孕,并通過太陽每年懷胎、結(jié)果。我們就是在這種布局里發(fā)現(xiàn)世界有一種美妙的和諧,和運行軌道與軌道大小之間的一種經(jīng)常的和諧關(guān)系,而這是無法用別的方式發(fā)現(xiàn)的。”哥白尼的日心宇宙體系圖
太陽位居于宇宙的中心靜止不動,而包括地球在內(nèi)的行星都繞太陽轉(zhuǎn)動的日心體系。離太陽最近的是水星,其次是金星、地球、火星、木星和土星。只有月球繞地球轉(zhuǎn)動。恒星則在離太陽很遠的一個天球上靜止不動。哥白尼把統(tǒng)率整個宇宙的支配力量賦予太陽,而各個天體則都有其自然的運動。哥白尼誕生500周年
波蘭1970年6月26日(波洛尼亞、帕多瓦、費拉拉的風(fēng)景)意大利
日心說的發(fā)表是近代科學(xué)革命的首要標志,它推翻了1000多年來占統(tǒng)治地位的、在中世紀被基督教神學(xué)教條化了的托勒密地心說宇宙觀,描繪了一幅關(guān)于太陽系的科學(xué)圖景,
為近代天文學(xué)奠定了基礎(chǔ)。尤其重要的是,這一學(xué)說宣告了神學(xué)宇宙觀的破產(chǎn),開始了自然科學(xué)從神學(xué)中解放出來的運動。
“對于西方擺脫教權(quán)統(tǒng)治和學(xué)術(shù)統(tǒng)治枷鎖的精神解放所作的貢獻幾乎比誰都要大”,“要令人信服地詳細說明太陽中心概念的優(yōu)越性,必須具有罕見的思考的獨立性和直覺,也要通曉天文事實,而這些事實在那個時代是不易得到的。
哥白尼的偉大成就,不僅鋪平了通向近代天文學(xué)的道路;也幫助人們在宇宙觀上引起了決定性的變革。一旦認識到地球不是世界中心,而只是較小的行星之一,以人類為中心的妄想也就站不住腳了?!?/p>
愛因斯坦第一條,觀測不到恒星的周年視差(地球如確實繞日公轉(zhuǎn),則從橢圓軌道之此端運行至彼端,在此兩端觀測遠處恒星,方位應(yīng)有所改變),這就無法證實地球是在繞日公轉(zhuǎn)。這確實是事實。第二條,如果認為地球自轉(zhuǎn),則垂直上拋物體的落地點應(yīng)該偏西,而事實上并不如此。哥白尼不能解釋的兩個問題:哥白尼在《天體運行論》中只能強調(diào)恒星非常遙遠,因而周年視差非常微小,無法觀測到。布魯諾
哥白尼的宇宙是有限的,而布魯諾的宇宙是無限的;哥白尼以太陽取代地球居于宇宙中心,布魯諾又將太陽逐出宇宙的中心,徹底搗碎了千百年來人類思想難以突破的天球硬殼。布魯諾的宇宙沒有任何中心,當然也就沒有了上帝的地位。
1889年,人們在布魯諾殉難的鮮花廣場上豎起了他的銅像,永遠紀念這位為科學(xué)獻身的勇士。
1559-1562年,在哥本哈根大學(xué)學(xué)習(xí)古典文學(xué)和法律。
1573年,出版了《新星》一書。第谷·布拉赫對于火星運動的精確觀測,其精度達到1-2’,導(dǎo)致開普勒后來發(fā)現(xiàn)行星運動定律,他的天文觀測資料與技術(shù)被廣泛傳播。他不贊同日心說,在哥白尼模型的基礎(chǔ)上提出了一種修正方案,折中了哥白尼與托勒密的理論,建立了一種新的地心說模型。1609年,發(fā)表《新天文學(xué)》開普勒
提出了星體橢圓軌道的理論。提出了行星運動三定律。對星星位置進行計算。同時也是一個杰出的數(shù)學(xué)家。擅長抽象思維和理論分析。很好利用了第谷的觀測結(jié)果。開普勒(一)每一行星沿一個橢圓軌道環(huán)繞太陽,而太陽則處在橢圓的一個焦點中;(二)從太陽到行星所聯(lián)接的直線在相等時間內(nèi)掃過同等的面積;(三)行星繞日一圈時間的平方和行星各自離日的平均距離的立方成正比。開普勒認為行星的運動是受太陽的驅(qū)使。太陽上可能有一個運動精靈,發(fā)出直的力線(象車輪的輻條),隨著太陽繞其軸自轉(zhuǎn),正是這些力線推動著行星在各自軌道上繞太陽運動。他認為整個宇宙就是三位一體的現(xiàn)象和模式。圣父是中心,圣子是環(huán)繞中心的星球,而圣靈則是宇宙間的那許多復(fù)雜關(guān)系。
開普勒行星三定律
開普勒發(fā)展了哥白尼的學(xué)說,他終于拋棄了哥白尼沒有拋棄的均勻圓周運動的古希臘觀念,比較徹底地解決了行星運動的幾何形狀或真實結(jié)構(gòu)問題,完成了認識過程的實體階段的認識,并總結(jié)出行星運動的各種經(jīng)驗公式。這樣就為用力學(xué)觀點闡明天體運動開辟道路。。
哈雷。17歲進牛津大學(xué)。19歲時發(fā)表文章指出開普勒的某些錯誤。曾任格林威治天文臺第2任臺長。
21歲毅然放棄獲得學(xué)位的良機,決心測定南天星辰的位置,1年之內(nèi)便作成第1個南天星表,包括381顆恒星的方位,發(fā)表于他回國的1678年,22歲便享有盛名,人們稱他為“南天的第谷”。哈雷1656-1742英國天文學(xué)家哈雷慧星軌道的推算
長期以來,人們一直認為彗星是神秘、不吉利的災(zāi)星,根本不能用科學(xué)來說明。牛頓好友哈雷用牛頓力學(xué)算出1682年出現(xiàn)的彗星的軌道,指出它的回歸周期是75—76年,由此預(yù)言它將在1758年再次出現(xiàn)。53年以后的1758年(當時哈雷已去世),這顆彗星果然如期出現(xiàn)。哈雷慧星的發(fā)現(xiàn)驗證了萬有引力定律的科學(xué)性。物理革命(新物理學(xué)的誕生)背景:
哥白尼天體學(xué)說遇到的難題開普勒星體運動學(xué)說需要動力學(xué)解釋標志:
天體力學(xué)和地球上物體力學(xué)統(tǒng)一
實驗與數(shù)學(xué)的完美結(jié)合重大發(fā)現(xiàn)和重要定律的出現(xiàn)
被稱為近代物理學(xué)之父,開創(chuàng)了科學(xué)實驗以及將實驗與數(shù)學(xué)方法相結(jié)合的科學(xué)方法。伽利略月亮不是那樣完美無缺全書筆調(diào)詼諧,在意大利文學(xué)史上列為文學(xué)名著?!秾υ挕烦霭婧?個月,羅馬教廷便勒令停止出售,1633年6月22日在圣瑪麗亞修女院的大廳上由10名主教聯(lián)席宣判,主要罪名是違背“1616年禁令”和圣經(jīng)教義。伽利略被迫跪在冰冷的石板地上,在教廷已寫好的“悔過書”上簽字。主審官宣布:判處伽利略終身監(jiān)禁;《對話》必須焚絕,并且禁止出版或重印他的其他著作。
《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系對話》一書1632年出版。此書表面上保持中立,但實際上卻為哥白尼體系辯護,并多處對教皇和主教隱含嘲諷,遠遠超出了僅以數(shù)學(xué)假設(shè)進行討論的范圍。牛頓(1642-1727)英國物理和數(shù)學(xué)家
三百年前,人類的思想還充斥著迷信和恐懼,水為什么往低處流?太陽為什么升起落下?這些今天看來簡單之極的問題,在當時卻是根本無法認識和把握的。直到牛頓出現(xiàn),人類才終于結(jié)束了這種狀態(tài)。
—《大國崛起》解說詞1661年(19歲)進入劍橋大學(xué),成為三一學(xué)院的減費生;1665年,獲得文學(xué)學(xué)士學(xué)位;1665-1666回到鄉(xiāng)下;在劍橋求學(xué)期間大量接觸自然科學(xué)著作,師從巴羅教授,將其引導(dǎo)到數(shù)學(xué)前沿;1669年(27歲)成為數(shù)學(xué)教授(直至1701年).1672年,成為皇家學(xué)會會員;1703年,成為皇家學(xué)會會長;1706年受英國女王封爵;1727年3月20日逝世,享年84歲.(晚年,興趣轉(zhuǎn)向神學(xué),寫了近200萬言的著作.)IsaacNewton.(1642~1727)人生歷程一、牛頓出生,他來到了怎樣的世間?1651年8月,英國(克倫威爾統(tǒng)治)頒布《航海條例》,規(guī)定英國及其殖民地的進出口貨物必須由英國的船只運輸。不久,英荷發(fā)生沖突,荷蘭戰(zhàn)敗,英國邁出海上稱霸的第一步。1651年英國早期啟蒙思想家霍布斯完成《利維坦》一書,對君權(quán)神授和教會大加討伐。1651年,英國生物學(xué)家哈維發(fā)表《論動物的生殖》,記述了自高等哺乳動物至低等昆蟲的生長發(fā)育變化,記載了它們的胚胎發(fā)育過程。童年牛頓1651年8月,英國(克倫威爾統(tǒng)治)頒布《航海條例》,規(guī)定英國及其殖民地的進出口貨物必須由英國的船只運輸。不久,英荷發(fā)生沖突,荷蘭戰(zhàn)敗,英國邁出海上稱霸的第一步。政治經(jīng)濟——資產(chǎn)階級革命、資本主義工商業(yè)發(fā)展,需要世界市場1651年英國啟蒙思想家霍布斯完成《利維坦》一書,對君權(quán)神授和教會大加討伐。1651年,英國生物學(xué)家哈維發(fā)表《論動物的生殖》,記述了自高等哺乳動物至低等昆蟲的生長發(fā)育變化,記載了它們的胚胎發(fā)育過程。思想文化——思想解放、民主平等等理性觀念啟蒙自然科學(xué)——正在興起政治經(jīng)濟上:英國資產(chǎn)階級革命也正蓬勃展開,資產(chǎn)階級為了更好地發(fā)展經(jīng)濟,贏得更廣闊的市場,渴求科學(xué)知識。思想上:14世紀以來,文藝復(fù)興、宗教改革、早期啟蒙運動等造成的思想解放和觀念啟蒙,給英國以及歐洲帶來了精神文化的空前繁榮;科學(xué)上:自然科學(xué)獲得新的生命并蓬勃成長,但對于自然和自然規(guī)律的認識仍然不完整。一、牛頓出生時的社會背景古希臘哲學(xué)家亞里士多德(BC384-BC322)“地球是球形的,是宇宙的中心?!薄疤柺怯钪娴闹行摹!辈ㄌm天文學(xué)家哥白尼(1473—1543)
意大利天文學(xué)家布魯諾(1548—1600)為捍衛(wèi)真理被教會燒死。
“宇宙是無限的,沒有中心?!薄疤炜樟⒎ㄕ摺遍_普勒沒能說明行星按其規(guī)律在軌道上運行的原因。德國天文學(xué)家開普勒(1571~1630年)
每個行星都在一個橢圓形的軌道上繞太陽運轉(zhuǎn),而太陽位于這個橢圓軌道的一個焦點上……“我們被放在這有如戲院的世界上,每個事件的起源和緣由卻完全隱瞞不讓我們知道,我們既沒有足夠的智慧預(yù)見未來,也沒有能力防止那些使我們不斷受傷害的不幸事件發(fā)生。我們被懸掛在永恒的疑懼之中……”——英國哲學(xué)家休謨被動心態(tài)自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理(1686年完成,1687年出版,共分三篇)
牛頓力學(xué)是整個近代物理學(xué)和天文學(xué)的基礎(chǔ),也是現(xiàn)代一切機械、土木建筑、交通運輸?shù)裙こ碳夹g(shù)的理論基礎(chǔ)。牛頓
在伽利略、開普勒、笛卡兒等人的研究基礎(chǔ)上,牛頓把物體運動歸結(jié)為三條基本運動定律和萬有引力定律,由此建立起一個完整的力學(xué)理論體系。這樣,他就把過去一向認為是截然無關(guān)的地球上所謂“世俗”的運動和日月星辰那些屬于神圣的“天堂”運動統(tǒng)一在同一理論框架之中。這可以說是人類認識自然的歷史中第一次理論的大綜合。牛頓力學(xué)是伽利略、開普勒研究成果的綜合牛頓力學(xué)三大定律第一定律(慣性定律或伽利略定律):物體在無外力作用時,或者保持它的靜止狀態(tài),或沿著筆直的線作勻速運動的狀態(tài)。(靜者恒靜,動者恒動)
第二定律(加速度定律):運動的變化與外加推動力成正比;并發(fā)生在該力的作用線方向上。F=ma
第三定律(作用力與反作用力定律):對每一個作用力,總存在一個相等的反作用力和它對抗;或者說,兩個物體彼此施加的相互作用力總是相等的,并各自指向其對方。
海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn)
1687年,牛頓《自然哲學(xué)數(shù)學(xué)原理》出版。1846年依據(jù)牛頓力學(xué),發(fā)現(xiàn)了海王星,牛頓力學(xué)得到了輝煌的驗證。根據(jù)萬有引力定律,人們準確地算出地球的平均密度和扁平率,正確地解釋了潮汐的成因。根據(jù)這一定律,人們還發(fā)現(xiàn)了海王星、冥王星。牛頓科學(xué)成就對人類文明發(fā)展的影響——牛頓的發(fā)現(xiàn)表明,自然界中一切在引力作用下產(chǎn)生的運動均可從物質(zhì)自身的原因得到說明,因此無需借助于超自然因素的作用;一切力學(xué)事件不再是孤立的、偶然的事件,而是一系列運動變化中的一個環(huán)節(jié),人們只要通過運用力學(xué)三定律,便可以從物體在某一給定時刻的運動狀態(tài)推知其在此之前或之后某一時刻的運動狀態(tài)。——《世界文明史簡編》使人類認識擺脫了神學(xué)的束縛。完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合。
牛頓力學(xué)體系的建立,使人類對自然界的認識方式上出現(xiàn)了什么變化?牛頓……確立了充分尊重經(jīng)驗事實的理性化或科學(xué)化的思維傳統(tǒng)?!nD革命還告訴人們,科學(xué)研究最好的方法有綜合與分析兩種。……正是牛頓,以他的巨大成功為動力,推動了這種科學(xué)思維方式在知識界的迅速普及?!幌盗袑W(xué)科領(lǐng)域的飛躍發(fā)展,匯同牛頓革命一起,構(gòu)成了人類歷史上第一個科學(xué)革命時代。
——馬克垚《世界文明史》牛頓力學(xué)體現(xiàn)的科學(xué)思維和研究方法帶動了各門科學(xué)的發(fā)展,引起了巨大的科學(xué)革命。牛頓科學(xué)成就對人類文明發(fā)展的影響——牛頓力學(xué)在什么方面,為近代科學(xué)的整體發(fā)展提供了啟示?牛頓的思想在英國和全歐洲出版的許多大眾讀物中傳播。迄1784年,關(guān)于牛頓的書的就有40本,法文的17本,德文的3本,拉丁文的11本,葡萄牙文和意大利文的各1本。啟蒙運動的史學(xué)家們相當嚴格地認識到牛頓作為某種象征的重要性。
——《科學(xué)與啟蒙運動》
牛頓科學(xué)成就對人類文明發(fā)展的影響——啟蒙思想家們在牛頓革命啟發(fā)、激勵下所進行的種種思考,在歷史上曾起過非常積極的作用,有力地推動了現(xiàn)代文明的發(fā)展和人類社會的進步。
——馬克垚《世界文明史》在瓦特研制蒸汽機之前的一個世紀里,正是歐洲歷史上一個科學(xué)鼎盛的時期。從17世紀中期開始,近代科學(xué)在一批巨人的推動下產(chǎn)生。在這批科學(xué)巨人當中排在最中心位置的是一位婦孺皆知的人,他就是艾薩克·牛頓。許多歷史學(xué)家認為,如果從近代科學(xué)的角度看,正是牛頓開啟了工業(yè)革命的大門?!洞髧绕?工業(yè)先聲》
牛頓的科學(xué)成就為英國工業(yè)革命提供科學(xué)理論。
“只有把他的一生看作為永恒真理而斗爭的舞臺上一幕才能理解他”。
——愛因斯坦
(1942年,紀念牛頓誕生300周年)
英國著名詩人亞歷山大·波普曾經(jīng)寫詩贊美牛頓:
自然和自然界的規(guī)律,隱藏在黑暗里。上帝說:“讓牛頓出生吧!”
于是,一切成為光明。
“我不知道世人怎么看,但在我自己看來,我只不過是一個在海濱玩耍的小孩,不時地為比別人找到一塊更光滑、更美麗的卵石和貝殼而感到高興,而在我面前的真理的海洋,卻完全是個謎”。
──牛頓“巨人肩上的思索”
牛頓曾謙遜地說:“如果我比別人看得遠些,那是因為我站在巨人們的肩上?!迸nD之墓同其他很多杰出的英國人一樣,他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。
墓碑上鐫刻著:讓人們歡呼這樣一位多么偉大的人類榮耀曾經(jīng)在世界上存在。
胡克
1662年任皇家學(xué)會“實驗總監(jiān)”1663年成為皇家學(xué)會會員最早提出了“細胞”一詞是最著名的顯微鏡學(xué)家是一位極為出色的實驗大師
惠更斯(1629-1695)荷蘭物理學(xué)家和天文學(xué)家
1656年發(fā)現(xiàn)獵戶座星云,和土星的光環(huán)和衛(wèi)星;
1656年制造第一架擺鐘,1658年出版《鐘表論》;
1690年出版《論光》,主張光的波動說,但誤認為光跟聲音一樣是縱波;離心力公式:離心力與速度的平方成正比,與運動半徑成反比;1663年被英國皇家學(xué)會聘為第一個外國會員。終生未婚。萊布尼茲
(1646-1716)被譽為“17世紀的亞里士多德”
17、18世紀之交德國最重要的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和哲學(xué)家,一個舉世罕見的科學(xué)天才。他博覽群書,涉獵百科,對豐富人類的科學(xué)知識寶庫做出了不可磨滅的貢獻。萊布尼茲17歲在耶拿大學(xué)學(xué)習(xí)了短時期的數(shù)學(xué),并獲得哲學(xué)碩士學(xué)位。20歲發(fā)表了第1篇關(guān)于數(shù)理邏輯的數(shù)學(xué)論文《論組合的藝術(shù)》。
在阿爾特道夫大學(xué)獲得博士學(xué)位后便投身外交界。第1篇微分學(xué)的文章1684年在《學(xué)藝》上發(fā)表,第1篇積分學(xué)的文章1686年在同一雜志發(fā)表。真空的研究原理:因為玻璃管裝“滿”水銀,所以里面沒有空氣—水銀柱上方真空狀態(tài),沒有氣體壓強。根據(jù)帕斯卡原理,大氣壓強可以通過水槽中的水銀傳遞到玻璃管中。所以,玻璃管中的水銀柱受到一個向上的大氣壓強,而水銀柱本身會對下表面產(chǎn)生一個液體壓強。水銀柱不再下降時,說明這兩個壓強產(chǎn)生的壓力相等,根據(jù)P=ρgh就可以計算出大氣壓強了。
1643年,托里拆利做了著名的“托利拆里實驗”。他在一個長4英尺,一端封閉的玻璃管內(nèi)注滿水銀,用手堵住開口的一端將管子倒立放入水銀盤中,松手后水銀向下流,但當流到水銀柱高度為30英寸時,水銀不再下流了。密度很大的水銀柱的高度不超過30英寸。760mmHg真空的研究托里拆利1608-1647意大利人帕斯卡對液體的平衡進行了實驗,得出了“帕斯卡定律”。發(fā)現(xiàn)大氣壓力隨高度和地點不同的變化。16歲出版關(guān)于圓錐曲線的書《圓錐截線論》。奠定了近代概率論基礎(chǔ)。
從小體弱多病,曾受反耶酥會的天主教影響,后改教。1654年后停止科學(xué)研究,沉迷宗教著述之中。帕斯卡在19歲時發(fā)明的加減法機帕斯卡(1623-1662)法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家1971年面世的PASCAL語言,其名字就是是為了紀念帕斯卡。數(shù)學(xué)的進展
對數(shù)解析幾何微積分的創(chuàng)立最重要的數(shù)學(xué)方法基本上被確立了。
恩格斯微積分的創(chuàng)立
微積分好比一棵大樹的樹干,堪稱人類智慧最偉大的成就之一。
17世紀,隨著社會進步和生產(chǎn)力的發(fā)展(航海、天文、礦山建設(shè)等),數(shù)學(xué)進入“變量數(shù)學(xué)”時代,數(shù)十位科學(xué)家為微積分的創(chuàng)立做了開創(chuàng)性研究,但使微積分成為數(shù)學(xué)的一個重要分枝還是牛頓和萊布尼茨。四類問題
1、速率問題:
2、切線問題:
3、最大和最小值問題;
4、曲線長度和曲線包圍的面積問題。微積分的創(chuàng)立萊布尼茨使微積分更加簡潔和準確
牛頓和萊布尼茨之前有數(shù)十位數(shù)學(xué)家為微積分的誕生作了開創(chuàng)性貢獻。但他們的工作是零碎、不連貫、缺乏統(tǒng)一性的。
德國數(shù)學(xué)家萊布尼茨獨立發(fā)現(xiàn)微積分,創(chuàng)立的途徑與方法與牛頓不同,是經(jīng)過研究曲線的切線和曲線包圍的面積,運用分析學(xué)方法引進微積分概念、得出運算法則的。微積分的創(chuàng)立
牛頓結(jié)合運動學(xué),造詣高一等,但萊布尼茨的表達形式采用數(shù)學(xué)符號(簡潔、準確,現(xiàn)今仍在使用,牛頓符號現(xiàn)在不用了)又遠優(yōu)于牛頓一籌,強有力地促進了高等數(shù)學(xué)的發(fā)展。萊布尼茨創(chuàng)造的微積分符號,正像印度―阿拉伯數(shù)字促進算術(shù)與代數(shù)發(fā)展一樣,促進了微積分學(xué)的發(fā)展。萊布尼茨是數(shù)學(xué)史上最杰出的符號創(chuàng)造者之一。他認為好的符號能大大節(jié)省思維勞動,運用符號的技巧是數(shù)學(xué)成功的關(guān)鍵之一。微積分的創(chuàng)立
不幸的是歷史上發(fā)生了微積分創(chuàng)立優(yōu)先權(quán)的爭論。歐洲大陸的數(shù)學(xué)家,尤其是瑞士數(shù)學(xué)家雅科布·貝努利、約翰·貝努利兄弟支持萊布尼茨,而英國數(shù)學(xué)家捍衛(wèi)牛頓,兩派爭吵激烈,甚至尖銳到互相敵對、嘲笑。牛頓死后,經(jīng)過調(diào)查核實,他們各自獨立創(chuàng)立了微積分。這件事的結(jié)果致使英國人在數(shù)學(xué)上落后了100多年(照舊使用幾何工具),而大陸數(shù)學(xué)家繼續(xù)使用萊布尼茨的分析方法,并使微積分更加完善,在這100年中英國甚至連大陸通用的微積分都不認識。雖然如此,科學(xué)家對待科學(xué)謹慎和刻苦的精神還是值得我們學(xué)習(xí)的。
1734年,英國基督教大主教貝克萊寫了本《分析學(xué)家》的小冊子,揭示了無窮小包含的邏輯矛盾。即“貝克萊悖論”(無窮小如果是零就不能作除數(shù),如果不是零,就不能舍棄”)(引發(fā)第二次數(shù)學(xué)危機)。
因為無窮小在牛頓的理論中一會兒是零,一會兒又不是零。因此,貝克萊嘲笑無窮小量是“已死量的幽靈”。貝克萊的攻擊雖出自維護神學(xué)的目的,但卻真正抓住了牛頓理論中的缺陷,是切中要害的。就實際應(yīng)用而言,它必須既是零,又不是零。而從形式邏輯角度而言,這無疑是一個矛盾。笛卡兒(1596-1650)法國哲學(xué)家、物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家生于法國貴族家庭,父親是地方議會議員,地方法院法官,就讀歐洲最有名的貴族小學(xué),20歲在普依托大學(xué)學(xué)習(xí)法律與醫(yī)學(xué)。過著豪華的生活。母親病故后一直由保姆照看。從小多病,學(xué)校允許他在床上早讀,養(yǎng)成終生沉思的習(xí)慣和孤僻的性格。對各種知識特別是數(shù)學(xué)深感興趣。
1637年出版《方法談》,提出了直角坐標系概念。死后還出版有《論光》。笛卡兒—歐洲近代哲學(xué)奠基人之一,黑格爾稱他為“現(xiàn)代哲學(xué)之父”。他自成體系,熔唯物主義與唯心主義于一爐,在哲學(xué)史上產(chǎn)生深遠影響。同時,他又是一位勇于探索的科學(xué)家,建立的解析幾何在數(shù)學(xué)史上具有劃時代意義。笛卡爾堪稱17世紀歐洲哲學(xué)界和科學(xué)界最有影響的巨匠之一,被譽為“近代科學(xué)的始祖”。我思故我在(Cogito,ergosum)
1649年冬,瑞典女王執(zhí)意邀請笛卡爾為宮廷哲學(xué)家,他盛情難卻(瑞典女王專門派一艘軍艦接他),只好來到斯德哥爾摩。這里氣候寒冷,而偏偏這位剛愎自用的19歲女王認為凌晨5點鐘學(xué)習(xí)哲學(xué)最合適,笛卡爾不得不改變他一生睡懶覺的習(xí)慣,冒著嚴寒去王宮圖書館授課。果然不久就染上肺炎,終于不治,于1650年2月11日在斯德哥爾摩病逝,終年54歲。1799年法國大革命后,笛卡爾的骨灰被送到法國歷史博物館。
笛卡爾的婚姻:與惠更斯、萊布尼茨一樣,終身未婚,沒有享受到家庭生活所帶來的快樂。笛卡兒韋達
(1540-1603)法國數(shù)學(xué)家
法國16世紀最有影響的數(shù)學(xué)家之一。第一個引進系統(tǒng)的代數(shù)符號,并對方程論做了改進。
早年學(xué)習(xí)法律,當過律師,后從事政治活動,當過議會的議員。在西班牙的戰(zhàn)爭中曾為政府破譯敵軍的密碼。韋達1591年左右,在《美妙的代數(shù)》中第1次用字母表示數(shù)字系數(shù),推進了代數(shù)問題的一般討論。指出了根與系數(shù)的關(guān)系(人們把一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系的結(jié)論稱為“韋達定理”)。給出三次方程不可約情形的三角解法。著有《分析方法入門》、《論方程的識別與訂正》等多部著作。在歐洲被尊稱為“代數(shù)學(xué)之父”。16、17世紀數(shù)學(xué)發(fā)展的特點
產(chǎn)生了幾個影響很大的新領(lǐng)域,如解析幾何、微積分、概率論等。
代數(shù)化的趨勢,希臘數(shù)學(xué)的主體是幾何學(xué),代數(shù)問題也要用幾何方法去論證。
16、17世紀的代數(shù)學(xué)比幾何學(xué)占有更重要的位置,進一步向符號代數(shù)轉(zhuǎn)化。
16、17世紀數(shù)學(xué)發(fā)展的特點
出現(xiàn)了大量新概念,如無理數(shù)、虛數(shù)、瞬時變化率、導(dǎo)數(shù)、積分等,都不是經(jīng)驗事實的直接反映,而是由數(shù)學(xué)理論進一步抽象所產(chǎn)生。
數(shù)學(xué)和其他自然科學(xué)的聯(lián)系更加緊密,實驗科學(xué)(從伽利略開始)的興起,促進數(shù)學(xué)的發(fā)展,而數(shù)學(xué)的成果又滲透到其他科學(xué)部門中去。
數(shù)學(xué)知識廣泛交流傳播,希臘時代只有少數(shù)人研究數(shù)學(xué),到17世紀,研究人員大增,數(shù)學(xué)知識得到普遍的推廣和應(yīng)用。
從17世紀開始,化學(xué)逐漸成為一門理論科學(xué),是自然哲學(xué)的一個分支,這標志著近代化學(xué)的誕生。
英國科學(xué)家波義耳為把化學(xué)從煉金術(shù)中解放出來,確立為一門科學(xué),作出了重要貢獻。恩格斯說:“是波義耳把化學(xué)確立為科學(xué)”。近代化學(xué)的誕生
愛爾蘭貴族后代,幼年時就聰慧過人,有超人的記憶力和非凡的語言才能。
家庭富有,先是周游列國,1644年回到英國,接受一大筆遺產(chǎn)。雇胡克為實驗助手,胡克替他制造了抽氣機。
波義耳是倫敦皇家學(xué)會創(chuàng)始人之一,因研究氣體性質(zhì)而聞名,是近代化學(xué)元素理論的先驅(qū)。主張“實驗決定一切”。波義耳(1627-1691)英國化學(xué)家自然哲學(xué)家
1660年波義耳出版第1部著作《涉及空氣彈性及其效果的新物理—力學(xué)實驗》,用實驗論證了:空氣是有重量和彈性(當時波義耳稱之為彈力)的物質(zhì)。空氣對于燃燒、呼吸和傳聲是必不可少的。壓強對水的沸點的影響,真空中虹吸失效。指出當周圍空氣稀薄時熱水就能沸騰。論證了細管中液體的上升(毛細現(xiàn)象)和大氣壓力無關(guān),這與當時的觀點截然相反?!飬^(qū)別混合(機械混合)與化合(完全混合),正確評價“火”作為化學(xué)解析工具的作用,火不是像煉金術(shù)所說的萬能的?!锶紵芯?。在真空中做燃燒實驗(帶有硫磺的紙卷);發(fā)現(xiàn)空氣而且只是一部分空氣對于燃燒是必要的(氧)(一個未完全抽空的容器里油燈熄滅)?!锼惨庾R到,動物的生命靠空氣維持??上麤]有意識到這兩種情況本質(zhì)上是一回事。但胡克意識到了。波義耳
1661年發(fā)表《懷疑的化學(xué)家》,標志著近代化學(xué)從煉金術(shù)中脫胎出來。波義耳認為無論是亞里士多德的“四元素”(土、氣、水、火)理論和帕拉塞爾蘇斯(瑞士醫(yī)學(xué)家)的醫(yī)學(xué)化學(xué)家們的“鹽、硫、汞三要素”學(xué)說,都不能看做是化學(xué)元素,只有那些由復(fù)合物分解后,得到的最終產(chǎn)物才能被看成為元素。煉金術(shù)—中世紀一種化學(xué)哲學(xué)的思想和始祖,其目標是通過化學(xué)方法將一些基本金屬轉(zhuǎn)變?yōu)辄S金,制造萬靈藥及長生不老藥。現(xiàn)代科學(xué)表明這種方法是行不通的。但是直到19世紀之前,煉金術(shù)尚未被科學(xué)證據(jù)所否定。包括牛頓在內(nèi)的一些著名科學(xué)家都曾進行過煉金術(shù)嘗試?,F(xiàn)代化學(xué)的出現(xiàn)才使人們對煉金術(shù)的可能性產(chǎn)生了懷疑。波義耳還給元素下了一個新定義,提出元素是某種不由任何其他物體構(gòu)成的或是相互構(gòu)成的原始的和簡單的物質(zhì),元素不會只有4個或3個。這個定義沒有區(qū)分元素和單質(zhì),還不是現(xiàn)代意義下的元素概念,但在當時對否定煉金術(shù)的元素學(xué)說起了決定性作用。
1661年6月18日波義耳公布實驗結(jié)果:“空氣是可壓縮的”,而且這種可壓縮性與加在氣體上的壓強成簡單的反比關(guān)系。這就是人們所熟知的波義耳定律。該定律因在14年后又為法國科學(xué)家馬略特獨立發(fā)現(xiàn),故用他們兩個人的名字命名,稱為波義耳-馬略特定律。
1680年,波義耳從尿中提取了磷。但在此之前大約5~10年間,布蘭德(德國化學(xué)家)先于波義耳作出此項發(fā)現(xiàn)。究竟誰先發(fā)現(xiàn)了磷,發(fā)生了激烈爭論。
波義耳堅決主張一切實驗成果應(yīng)該清楚而迅速地予以報道,以便讓其他人重做、證實和受益。這一主張以后就成為一條公認的科學(xué)原則。波義耳運用實驗主義哲學(xué)研究物質(zhì)以及使其所能發(fā)生的變化,從這個意義上講,波義耳堪稱“化學(xué)之父”。拉瓦錫
(1743-1794)
法國著名化學(xué)家
生于巴黎,與他人合作制定出化學(xué)物種命名原則,創(chuàng)立了化學(xué)物種分類新體系。根據(jù)化學(xué)實驗的經(jīng)驗,用清晰的語言闡明了質(zhì)量守恒定律和它在化學(xué)中的運用。特別是他所提出的新觀念、新理論、新思想,為近代化學(xué)的發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ),因而后人稱他為“近代化學(xué)之父”。拉瓦錫用大量實驗澄清當時一些化學(xué)家所持有的錯誤或模糊觀點拉瓦錫經(jīng)反復(fù)實驗和分析,大膽提出假設(shè):金屬鍛燒,并不是放出燃素,而是與空氣結(jié)合形成新的化合物,而且一定能從這種鍛燒后的金屬灰燼中再將那部分空氣析出。拉瓦錫沿著這個正確思路反復(fù)實驗,都沒找到理想的物質(zhì)。當然,這主要是實驗條件的限制。拉瓦錫對氧氣的研究是300年前化學(xué)家們對燃燒的解釋,他們認為火是由無數(shù)細小而活潑的微粒構(gòu)成的物質(zhì)實體。這種火的微粒既能同其他元素結(jié)合而形成化合物,也能以游離方式存在。大量游離的火微粒聚集在一起就形成明顯的火焰,它彌散于大氣之中便給人以熱的感覺,由這種火微粒構(gòu)成的火的元素就是“燃素”。
燃素學(xué)說
1774年普利斯特訪問巴黎,向拉瓦錫介紹了氧化汞加熱實驗,拉瓦錫豁然開朗,沿著普利斯特的思路,反復(fù)進行了一系列較為精確的定量實驗,終于找到了他要尋找的純凈空氣,當時他把這種純凈空氣命名為“氧氣”。
氧氣的發(fā)現(xiàn)推翻了長期統(tǒng)治化學(xué)領(lǐng)域的“燃素說”,是化學(xué)領(lǐng)域里的一場深刻革命。
1789年拉瓦錫出版《初等化學(xué)概論》Traité
élémentairedechemie這是第一本現(xiàn)代化學(xué)教科書,書中敘述了質(zhì)量守恒定律。列出了當時已知的所有元素表。這個表的大部分是正確的,但拉瓦錫把熱和光也列為元素。1771年與瑪麗·安娜結(jié)婚
1768年拉瓦錫在“包稅局”投資了50萬法郎,每年可獲10萬法郎收益。
1789年法國大革命爆發(fā),由于拉瓦錫曾擔任過包稅官,被誣陷與法國的敵人有來往,犯有叛國罪而入獄,于1794年5月8日處以絞刑。著名的法籍意大利數(shù)學(xué)家拉格朗日痛心地說:“他們可以一瞬間把他的頭割下,而他那樣的頭腦100年也許長不出一個來。”1768年拉瓦錫僅23歲就被選進法蘭西科學(xué)院
塞爾維特發(fā)現(xiàn)血液的小循環(huán)2維薩留斯為血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)開辟道路31哈維建立血液循環(huán)學(xué)說33近代生命科學(xué)的開始★1533年進入巴黎大學(xué)。★
蓋倫的解剖學(xué)當時支配著巴黎大學(xué)課堂,教授們不屑于親自動手解剖(屠夫或理發(fā)師演示),維薩留斯親自解剖尸體。因與教授們就蓋侖學(xué)說的對錯發(fā)生爭執(zhí)。巴黎大學(xué)不授學(xué)位。★
意大利帕多瓦大學(xué)授予其醫(yī)學(xué)博士學(xué)位,并聘為教授(1537)★
1543年發(fā)表《人體結(jié)構(gòu)論》。不以蓋倫學(xué)說為依據(jù),而以他在解剖過程中所看見的為根據(jù)。他對骨、脈、腹、腦各器官的研究尤為出色。維薩留斯
1515-1564比利時世代名醫(yī)之后
“我在這里并不是無故挑剔蓋侖(古羅馬醫(yī)師、自然科學(xué)家和哲學(xué)家,繼希波克拉底之后的古代醫(yī)學(xué)理論家)缺點,相反地,我肯定蓋侖是一位大解剖學(xué)家。他解剖過很多動物,但限于條件,就是沒有解剖過人體,以致造成很多錯誤。在一門簡單的解剖課程中,我能指出他的200種錯誤。但我還是尊重他?!?/p>
1543《論人體構(gòu)造》七卷,骨骼系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)臟系統(tǒng)、腦感覺器官。插圖豐富,而且精美,著名畫家提香的一位高足繪制,令人亦嘆為觀止。
維薩留斯的著作引起人們的非難,他不得不在1544年離開帕多瓦大學(xué),前往西班牙擔任查理五世的宮廷御醫(yī)。一次,他為西班牙一位貴族做驗尸解剖,當剖開胸膛時,監(jiān)視官說心臟還在跳動,誣陷維薩留斯用活人做解剖。宗教裁判所趁機提起公訴,判維薩留斯死罪。由國王菲里普出面干預(yù),才免于死罪,改判耶路撒冷朝圣贖罪。但在歸航途中,航船遇險,全體乘客被困贊特島,年僅50歲的維薩留斯病死在那里。維薩留斯的同學(xué)。1553年秘密出版的《基督教的復(fù)興》中塞爾維特提出了小循環(huán)的機理:
血液并不是通過心臟中的隔膜由右心室直接流入左心室,而是由肺動脈進入肺靜脈,與這里的空氣相混合后流入左心室。塞爾維特
(1511—1553)西班牙塞爾維特在日內(nèi)瓦被加爾文(新教領(lǐng)袖)抓住并被活活燒死,而且在燒死他之前還殘酷地烤了兩個小時。
塞爾維特對血液循環(huán)的研究才剛剛開始,完成肺循環(huán)的研究之后,就要著手體循環(huán)的研究,卻遭到教會的殘酷迫害。不但獻出了生命,而且科學(xué)也因此蒙難。由于教會的迫害,血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)至少推遲了75年之久。直到1628年才由英國的內(nèi)科醫(yī)生威廉.哈維完成。哈維血液循環(huán)理論哈維1578~1657英國生理學(xué)家近代科學(xué)革命另一重要標志是哈維的血液循環(huán)理論。英國富農(nóng)之子。19歲畢業(yè)于劍橋大學(xué)。1602年獲帕多瓦大學(xué)醫(yī)學(xué)博士,在意大利學(xué)醫(yī)時常去聽伽利略講授力學(xué)和天文,深受影響。伽利略注重實驗的做法為他日后研究醫(yī)學(xué),發(fā)現(xiàn)人的血液循環(huán)奠定了基礎(chǔ)。
哈維通過科學(xué)實驗和理論研究,提出血液循環(huán)理論,其要點是:(1)血液循環(huán)的原動力是心臟的收縮和舒張,而非任何靈氣;(2)血液在全身沿一閉合路線循環(huán)運動。路線是從右心室輸出的靜脈血經(jīng)肺部變?yōu)閯用}血,然后通過左心房進入左心室;從左心室搏出的動脈血沿動脈到達全身,然后再沿靜脈回到心臟;(3)哈維預(yù)言,在動脈和靜脈的末端必定存在一種微小通道將二者聯(lián)結(jié)起來。大循環(huán)(體循環(huán))
小循環(huán)(肺循環(huán))右心室
哈維逝世后的第4年,伽利略發(fā)明的望遠鏡,被意大利馬爾比基教授改制為顯微鏡用于醫(yī)學(xué)上,觀察到毛細血管的存在,真正證實了哈維理論的正確性。
哈維的血液循環(huán)理論給了生理學(xué)中傳統(tǒng)觀念:蓋侖的三靈氣說(自然靈氣、活力靈氣、靈魂靈氣)以致命打擊。從此,生理學(xué)發(fā)展成為科學(xué)。哈維因此被譽為“生理學(xué)之父”。1628年《心血運動論》伽利略發(fā)現(xiàn)昆蟲的復(fù)眼荷蘭人列文虎克(1632-1723)使用單顯微鏡(放大倍率很高的透鏡)發(fā)現(xiàn)大量新生物:單細胞有機體(原生動物),證實了血液循環(huán),最早發(fā)現(xiàn)紅血球、細菌,著有《大自然的奧秘》一書。胡克1665年著有《顯微圖》一書,發(fā)現(xiàn)了軟木的多孔結(jié)構(gòu),首創(chuàng)細胞(cell)一詞。顯微鏡下的新世界光的本質(zhì):波動說與微粒說的交鋒1655年,意大利波侖亞大學(xué)數(shù)學(xué)教授格里馬第在觀測放在光束中的小棍子的影子時,首先發(fā)現(xiàn)了光的衍射現(xiàn)象。據(jù)此他推想光可能是與水波類似的一種流體。1663年,英國科學(xué)家波義耳提出物體的顏色不是物體本身的性質(zhì),而是光照射在物體上產(chǎn)生的效果。他第一次記載了肥皂泡和玻璃球中的彩色條紋。這一發(fā)現(xiàn)與格里馬第的說法有不謀而合之處,為后來的研究奠定了基礎(chǔ)。光的本質(zhì):波動說與微粒說的交鋒英國物理學(xué)家胡克重復(fù)了格里馬第的試驗,通過對肥皂泡膜顏色的觀察提出“光是以太的一種縱向波”的假說。根據(jù)這一假說,胡克也認為光的顏色是由其頻率決定的。1672年,牛頓在論文《關(guān)于光和色的新理論》中談到光的色散實驗:讓太陽光通過一個小孔后照在暗室里的棱鏡上,在對面的墻壁上會得到一個彩色光譜。他認為,光的復(fù)合和分解就像不同顏色的微?;旌显谝黄鹩直环珠_一樣。在這篇論文里他用微粒說闡述了光的顏色理論。1672年2月6日,由胡克(主席)和波義耳等組成的英國皇家學(xué)會評議委員會對牛頓提交的論文《關(guān)于光和色的新理論》持否定態(tài)度。1675年12月9日,牛頓在《說明在我的幾篇論文中所談到的光的性質(zhì)的一個假說》一文中,再次反駁胡克的波動說,重申微粒說?;莞拐J為,光是一種機械波;光波是靠物質(zhì)載體(以太)傳播的縱向波。波動說與微粒說的交鋒1678年,惠更斯向巴黎科學(xué)院提交光學(xué)論著《光論》。書中系統(tǒng)闡述光的波動理論。同年發(fā)表演說反對微粒說。1690年《光論》出版發(fā)行。牛頓一方面提出兩點反駁理由:第一,光如果是一種波,它應(yīng)該同聲波一樣可以繞過障礙物、不會產(chǎn)生影子;第二,冰洲石的雙折射現(xiàn)象說明光在不同的邊上有不同的性質(zhì),波動說無法解釋其原因。另一方面,牛頓把他的物質(zhì)微粒觀推廣到整個自然界,并與他的質(zhì)點力學(xué)體系融為一體,為微粒說找到了堅強的后盾??茖W(xué)方法論弗蘭西斯·培根1561-1626生于英國貴族家庭,父親是伊麗莎白女王政府的一名高級官員。23歲當選英國下議院議員。但女王拒絕給他高官厚祿。原因之一是他在議會強烈反對女王支持的稅收計劃。由于培根奢侈,經(jīng)常負債,他負擔不起這種稅務(wù)。培根一生道德上頗多污點,但文筆出色。女王去世后,培根成為她的繼承人的顧問,受到欣賞。
1584年進入議院;
1603年成為爵士;
1607年任副檢察長;
1618年成為大法官;
1621年被控受賄,結(jié)束了政治生涯。1605年發(fā)表《學(xué)術(shù)的進展》,高度贊揚科技發(fā)明。知識就是力量!弗蘭西斯·培根
1620年出版《新工具》,培根最重要的著作,闡述他的科學(xué)方法論。該書目的是讓人們接
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