西方文化概論（第二版）課件 第五章 西方科學

第五章西方科學本章目錄：第一節(jié)

理論與實踐并重的古希臘羅馬科學第二節(jié)

神學陰影下成長的中世紀科學第三節(jié)

文藝復興時期：近代科學觀念的萌發(fā)第四節(jié)

工業(yè)化時代：日新月異的現(xiàn)代科學第五節(jié)

科學技術的革新與應用：20世紀的西方科學第一節(jié)

理論與實踐并重的古希臘羅馬科學一、求知而探索的希臘人（一）關于世界本原的探索對于世界本原、世界本質的問題，不同學者、不同學派有著不同的解釋。一種是以樸素的元素論來解釋自然和宇宙物質的本質問題，代表人物是泰勒斯；阿那克西曼德對泰勒斯的理論有所發(fā)展。阿那克西曼德認為萬物的始祖沒有一個固定的形態(tài)和確定性質的原始物質，并把這種原始物質稱為“無限”；阿那克西米尼提出世界的本原是“氣”，自然萬物都是由氣演變而來，并且，他還用氣的運動來構造了他的宇宙論；古代原子論的創(chuàng)立者是米利都的留基伯；德謨克利特繼承和發(fā)展了前人的思想成果，認為“原子”是組成一切物質的基本單位。畢達哥拉斯學派的“數(shù)”論也解釋了世界的本原問題。（二）不同部類的科學成就制圖學和地理學天文學數(shù)學生物和醫(yī)學物理和光學二、實用而實際的羅馬人(一)科學集大成者托勒密托勒密的精確生卒年已無法詳考，通常推斷為公元100—170年之間，很可能終生都在埃及的亞歷山大城生活和工作。該城當時早已在羅馬帝國治下，但仍是希臘文化的重鎮(zhèn)。因此學術界對托勒密是希臘人還是羅馬人的判斷有分歧：如果僅從政治權力的轉移和繼承著眼，托勒密可以算作羅馬帝國時代的人物；然而從文化的演進著眼，則托勒密無疑仍是希臘化時代的人物。有些西方著作，或把他歸入希臘時代，或歸入羅馬時代。數(shù)學上：托勒密定理光學：光線在折射時入射角與折射角成正比關系地理學：他的《地理學指南》(8卷)主要論述地球的形狀、大小、經緯度的測定，以及地圖的投影方法，是古希臘有關數(shù)理地理知識的總結。制圖學：對里海和中國之間的國家做出了清楚的描述天文學：他提出的托勒密體系曾主導歐洲天文學1300多年之久?！洞缶C合論》。（二）其他部類的科學成就1、農學：老加圖、瓦羅、科路美拉2、醫(yī)學：奧古斯都時代，羅馬建立了第一所希臘醫(yī)學校。古羅馬人也曾進行過腦部手術的實踐。羅馬最著名的、對后世影響很大的醫(yī)學代表人物是蓋倫。蓋倫對解剖學、生物學、病理學、治療學、藥學均有研究，著述頗豐。據(jù)說他的著作有上百部，現(xiàn)存世80多部（篇），比較著名的有《解剖過程》《身體各部分的機能》等等。3、地理學：波利比烏斯的《歷史》、阿爾提米多魯斯、老普林尼的《自然史》中的地理學部分、斯特拉波4、百科全書：老普林尼（23—79）被稱為百科全書式的作家，他一生勤奮寫作，留下筆記有160卷之多，其中最為著名的是《自然史》一書。該書囊括了當時幾乎所有的知識，記錄了天文地理、生物醫(yī)藥、繪畫雕刻、動物植物等等各個領域的近2萬種事物，摘引、參考的古代文獻高達2000多種。三、理論和實踐并重古希臘羅馬的科學早就有這樣把理論與實踐相聯(lián)系的悠久而良好的傳統(tǒng)。在認識論層面，西方科學重視理論體系的構建，以哲學認識論作為科學研究的指導原則。早在古希臘人的哲學中已經有了科學理論的內容，為后世研究打下了堅實的基礎，成為很多近代科學的始祖，例如畢達哥拉斯學派的數(shù)學、希波克拉底的醫(yī)學、托勒密的地理學、亞里士多德的自然科學研究等等。在方法論層面，西方科學追求用實驗科學、數(shù)學等方法發(fā)展出嚴密的學科分類。古希臘羅馬時代的科學研究是以直觀的觀察和猜測為主要形式的，加上形式邏輯的演繹。理論結合實踐最好的反映就是應用科學的發(fā)展。在應用科學方面做出貢獻的除阿基米德外，還有埃拉托色尼和希羅等工程學派。把自然作為設計者的觀念在希臘和羅馬的思想中并不陌生，在亞里士多德的《物理學》中甚至很顯著。自然完成一項設計，正像一位人類建筑師建造一棟房屋，或者一名兵器制造者制作一面盾牌一樣，是有目的地完成一項計劃。第二節(jié)

神學陰影下成長的中世紀科學

一般人會簡單地認為基督教神學壓制、迫害了科學的發(fā)展，實際上在歐洲內部，神學和科學的關系非常復雜。一方面，隨著西羅馬帝國的衰落，以人文精神為特征的古典文化跌入低谷，以神為中心的基督教文化取而代之。另一方面，從古希臘古羅馬時代流傳下來的理性觀念與宗教神學同時發(fā)展，科學與神學有一致性的一面。托馬斯·阿奎那創(chuàng)造性地集合了亞里士多德和其他希臘科學家的學術思想，使其適合中世紀基督教的思想，構成了介于兩大思想體系之間的體系，為中世紀的“經院哲學”提供了完備的理論支撐。他的思想主要體現(xiàn)在兩本著作之中：《神學大全》和《箴俗哲學大全》。托馬斯·阿奎那一、基督教對科學的迫害（一）對知識和科學家的壓迫教會把古代科學知識視為“異端邪說”，大量損毀古代建筑、雕刻和文化典籍。這一時期，傳授科學知識和科學活動的場所盡遭破壞，科學遭到有史以來最嚴重的打擊。對待科學家，教會是不折不扣的劊子手。公元415年，希臘著名女科學家，也是世界上第一位女性數(shù)學家、天文學家希帕蒂婭（370?—415）因為傳播科學知識而被襲擊，最后被殘忍地燒死。1231年，教皇格里高利九世設立“宗教裁判所”,這個宗教法庭被用來審判科學的信仰者。凡是被控告為異端的人，將受到嚴刑拷打和秘密審判。（二）科學水平的倒退在托勒密時代之后，公元300年至1300年前后（中世紀），羅馬成為西方世界的政治文化中心，宗教力量主導了政治和社會發(fā)展，神話代替了科學，歐洲文化進入了大中斷時期。歐洲在制圖方面倒退得如此厲害，以至令人難以相信，地圖科學進入了一個漫長的黑暗時代?？茖W制圖學幾乎完全被宗教寰宇觀的制圖傳統(tǒng)取代。柯斯馬斯·印第柯普勒斯特在公元535—547年間寫成的《基督教徒地志》是一部引人爭議的著作，作者的意圖是要揭露“希臘人在地理學上的邪說和愚昧”。這本書的重要性在于，人們從中可以找到基督教統(tǒng)治下的歐洲在神甫們的影響下徹底拋棄希臘人在定量制圖學方面全部成就的真正原因。寰宇圖二、神學同科學的合作以及中世紀科學家的成就合作：中世紀以來，亞里士多德自然哲學就一直在經院哲學中發(fā)生“基督教化”，經過長時期的改造，一些“異教”觀點與基督教教義之間原先可能存在的種種不協(xié)調已經被消除、調和或者懸置一旁。羅馬天主教會不僅學會與古希臘和羅馬的各種哲學共存，而且還積極地對其中一些加以改造，融入在它看來與《圣經》和各種教會學說相容的信仰體系中?；浇痰母鞣N制度是與傳統(tǒng)的，特別是那些與亞里士多德、蓋倫、托勒密相關的自然知識體系一同進化的。這意味著，對傳統(tǒng)自然哲學的任何系統(tǒng)的挑戰(zhàn)都可能被當做是對基督教自身原理的攻擊?；浇虉孕派系蹌?chuàng)造世界，同時創(chuàng)造的方法遵循一定的法則，因此世界是一個和諧統(tǒng)一又完美有序的整體。人們探尋上帝創(chuàng)造世界的方法的過程，就是探索自然的科學之旅。成就：文藝復興之前的大學都是教會開辦的，包括日后著名的牛津大學、劍橋大學和巴黎大學等。早期的中世紀大學一般分為藝學院、神學院、法學院和醫(yī)學院四個部分；科學家們并沒有停止求知的步伐，盡管中世紀整體上并沒有為科學提供繁榮生長所需的沃土，但是他們還是取得了相當?shù)某删?。第一個提出“實驗科學”概念的羅吉爾·培根(RogerBacon,1214—1292)就是最重要的一位代表。具體成就表現(xiàn)：數(shù)學（斐波那契、斯蒂文、奧里斯姆）；天文學（尼古拉·哥白尼、伽利略）；力學（牛津的“莫頓學院派”與巴黎的“沖力派”、14世紀的“梅登學院派”）三、阿拉伯人對中世紀科學的貢獻（一）對古代典籍的保護和傳承阿拉伯人的抄書(抄錄古代文獻)和翻譯活動，為保存古代文獻起了重大的作用。這些保存下來的，有被譯為阿拉伯文的古代文獻，后來又被翻譯為拉丁文，成為近代歐洲文明起步的重要思想來源。由于歷史的原因，包括天災人禍，很多古希臘羅馬的典籍散佚了。少數(shù)流傳下來的卻又無人能讀懂，這時對科學知識的傳播作用巨大的就是中世紀的翻譯家們了。中世紀的科學和哲學主要是用四種語言撰寫的：希臘語、阿拉伯語、拉丁語和希伯來語，它們全都是重要的，但（至少在13世紀之前）沒有一種比阿拉伯語更重要。因此阿拉伯文化和拉丁文化難解難分地混合在一起。這些古羅馬天主教徒在閱讀阿拉伯語保存下來的古希臘科學著作的同時，也學習了阿拉伯語，同時也就從某種程度上承認了阿拉伯人的貢獻和阿拉伯人的文化。（二）不同部類的科學成就1、化學：阿拉伯化學家吉伯擴展了希臘人的物質是由土、氣、火、水四元素構成的思想。他認為希臘人的四元素組合在一起構成了硫黃和水銀。2、醫(yī)學：艾卜白克爾或稱拉齊(Rhazes，864—924)，是巴格達最重要醫(yī)院的主任醫(yī)師。他制作了熟石膏并描述了如何使用鑄型來把折斷的骨頭固定在恰當位置?；裟且颉け尽ぐ_克是一位醫(yī)生，還是一位翻譯家。他翻譯了希臘醫(yī)生希波克拉底的著作，并根據(jù)希波克拉底的理論來行醫(yī)。3、天文：從公元9世紀起，他們在巴格達、大馬士革、開羅等地建立了許多天文臺，并研制了諸如象限儀、渾儀、日晷、星盤、地球儀等天文觀測儀器。以阿爾·花剌子模(約780—850)、白塔尼(約858—929)、蘇非(903—986)、比魯尼(973—1048)、查爾卡利(1029—1087)等人為代表的阿拉伯天文學家們所取得的成就，代表了當時世界天文學的最高水平。4、數(shù)學：阿爾·花剌子模與《代數(shù)》5、物理：伊本·阿爾·黑森，他使用球面和拋物面反光鏡來研究球面像差、透鏡的放大率和大氣的折射，他用數(shù)學方法解決了幾何光學問題。四、對中世紀的判斷希臘的科學技術發(fā)展是有限的。究其原因，可以說主要是因為希臘科學沒有作為獨立的自然科學而發(fā)展，而是成為自然哲學，技術沒有在實踐領域與理論的合理主義相結合。自然科學越是向純粹思維方向發(fā)展，對生產、實踐領域的關心就越少；越是輕視技術，科學就越遠離技術。古羅馬社會延續(xù)了這一傾向。緊接其后的中世紀，不是一個黑暗的、沒有思想的漫長時代，而是醞釀的時代。或許可以說，它奠定了一種環(huán)境,使自然科學得以成長。進入20世紀特別是近年來，有的學者開始反思中世紀的宗教傳統(tǒng)與科學革命之間的關系問題，認為中世紀并非像人們所想象的那樣是科學停滯的黑暗世紀，其中不乏重要的科學成就及科學思想，有的學者甚至認為中世紀也是一個科學昌盛的時代。但是我們也不能矯枉過正，畢竟在中世紀神學還是占有統(tǒng)治地位，科學始終處于神學的陰影之下。第三節(jié)

文藝復興時期：近代科學觀念的萌發(fā)

在文藝復興時期，人文主義精神從意大利佛羅倫薩起航，遍及歐洲，不僅文學、繪畫等門類蓬勃發(fā)展，更是在歐洲大地上開出了一朵朵科學之花，引發(fā)了一場前所未有的“科學革命”。恩格斯曾說：“這是一次人類沒有經歷過的最偉大的，進步的變革，是一個需要巨人而且產生了巨人，在思維能力、熱情和性格方面，在多才多藝和學識淵博方面的巨人的時代?！苯茖W萌發(fā)于15世紀下半葉到17世紀初。之所以被稱為近代科學，是因為它與中世紀以前的科學技術迥異，它最為突出的特點就是分門類、重實驗。這場科學革命涉及天文學、數(shù)學、生理學與醫(yī)學、地理學等諸多領域，一掃中世紀神學枷鎖的束縛，使得近代科學觀念出現(xiàn)了真正意義上的萌發(fā)，引起了人們的科學思想的啟蒙，使西方科學實現(xiàn)了從中古到近代的過渡。一、近代科學產生的條件和背景經濟基礎決定上層建筑，隨著歐洲社會生產力的發(fā)展，在意大利和地中海沿岸地帶逐漸出現(xiàn)了手工工場，獨立的手工業(yè)者逐漸喪失勞動資料的所有權，淪為雇傭工人，擁有資本的商人成為早期資本家。早期資本家在從事資本主義生產，實現(xiàn)剝削，賺取利潤的同時，逐漸關注技術革新，提高生產效率、科學技術水平，從而不斷發(fā)展。在文藝復興時期，為了促進經濟發(fā)展，提高國家防御能力，改善民生設施，促進國家穩(wěn)定等，各國君主大多支持和倡導科學技術——修橋鋪路、疏通河道、修筑城墻、開發(fā)礦藏、鼓勵發(fā)明等，引發(fā)了專門科學的發(fā)展，而在大興工程的同時，各國不僅招募本國的科學人才，同時還雇傭外籍技術力量，促進各國各學科的交流融通。此外，文藝復興時期的人文主義精神澆灌歐洲沃土，人們推崇古代科技著作，反對中世紀神學，倡導理性思維，開啟科技之光，這種科學的精神不斷激勵自身對于科學世界的探索與發(fā)現(xiàn)。15世紀后在世界范圍內掀起航海熱潮：1487—1488年，葡萄牙航海家迪亞士抵達非洲最南端好望角；1492年，意大利航海家哥倫布抵達古巴、海地，發(fā)現(xiàn)新大陸；1498年，葡萄牙航海家達·伽馬抵達印度；1519—1522年，麥哲倫等人完成了環(huán)球旅行……隨著新航路的開辟，世界逐漸連成一個整體，極大地改變了各洲孤立分散的狀態(tài)。航海技術的提高、航海家的實踐，使得人們重視地理、水文、氣象、地質、數(shù)學、力學方面的知識，有力地促進了科學研究朝著更廣泛的領域發(fā)展。二、天文學的偉大成就哥白尼——日心說、《天體運行論》布魯諾——《論無限性、宇宙和世界》，對哥白尼學說的發(fā)展伽利略——《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》第谷·布拉赫——建立世界上最早的大學天文臺“觀天堡”，設置了四個觀象臺、一個圖書館、一個實驗室和一個印刷廠。也正是憑借精良的觀測設備和求真務實的科研態(tài)度，第谷發(fā)現(xiàn)了許多天文現(xiàn)象開普勒——發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律，為后世牛頓萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了理論基礎。三、近代物理學的產生與經典力學的發(fā)展由哥白尼等人引發(fā)的近代天文學革命直接促使以經典力學為核心研究領域的近代物理學產生，伽利略、牛頓等著名科學家長達近百年的研究，使得近代物理學得以產生和發(fā)展，并基本完成了經典力學的理論體系。伽利略：擺的等時性、重力實驗、斜面實驗、伽利略相對性原理經過伽利略、開普勒、帕斯卡等前人的科學實踐，牛頓站在巨人的肩膀上歷經科學實踐，從質量、動量、力等角度規(guī)定了一套力學基本概念，繼承和發(fā)展了一套科學的力學體系，實現(xiàn)了人類關于自然科學的綜合發(fā)現(xiàn)。牛頓：《自然哲學的數(shù)學原理》、《光學》、運動三定律、萬有引力定律牛頓的運動三定律及萬有引力定律奠定了經典力學的根基，解釋了物體運動的一般規(guī)律，為天體的發(fā)現(xiàn)提供了科學依據(jù)，使得近代天文學、物理學等領域煥發(fā)出迷人的魅力。伽利略牛頓四、近代醫(yī)學、生理學的成就公元前5世紀，希臘人希波克拉底的出現(xiàn)，使得醫(yī)學成為科學。他從豐富的行醫(yī)經歷中總結經驗，記錄幾十種病癥的治療方法；與此同時，他大力倡導醫(yī)德對于醫(yī)生的重要性，被稱為“希臘醫(yī)學之父”，他向醫(yī)學界發(fā)出的行業(yè)道德倡議書被后世稱為“希波克拉底誓言”。在羅馬時代，塞爾蘇斯和蓋倫在醫(yī)學領域都有杰出成就。塞爾蘇斯（約前30—公元45）的《醫(yī)學大全》包括病理學、治療學、內外科等不同門類，并對醫(yī)學史進行梳理和編輯，堪稱百科全書式的著作。克勞迪亞斯蓋倫（129—約200或216）是古羅馬時期最著名的醫(yī)生、動物解剖學家，著有《解剖過程》《論醫(yī)術》《身體各部分的機能》《論理想的醫(yī)生》等書，建立了血液的運動理論，在發(fā)展三種靈魂學說、描述性生物學方面作出了重要貢獻，集古典醫(yī)學之大成，其學說統(tǒng)治西方醫(yī)學1400年。公元11—13世紀，奧斯曼土耳其帝國形成，加速了東西方文化的交流和碰撞。阿拉伯著名的醫(yī)學家拉齊和素有“阿拉伯醫(yī)學之父”之稱的阿維森納的醫(yī)學思想和理論傳入西方國家。尤其是阿維森納的著作《醫(yī)典》，涉及內科、兒科、骨科、針灸等不同門類，講述了760種藥材的功用。文藝復興時期，帕拉塞爾蘇斯、達·芬奇、米·爾·塞爾維特、維薩、哈維等人在病理、醫(yī)藥化學、人體構造、心血、解剖等領域各有建樹，構建了近代醫(yī)學的基礎。五、數(shù)學研究領域的發(fā)展文藝復興時期，人們擺脫了中世紀神學理論的束縛，數(shù)學領域的研究也得以蓬勃發(fā)展。這一時期數(shù)學領域的發(fā)展主要集中于對數(shù)學符號的發(fā)展、運用方程求解、三角形的研究、解析幾何及微積分的研究等相關領域，并涌現(xiàn)了諸如卡爾達諾、韋達、耐普爾、笛卡爾等一大批數(shù)學家。在15世紀前，數(shù)學往往是用簡單文字表示。在16世紀，數(shù)學家用了較短的時間，分別確立了加號、減號、等號、根號、未知數(shù)X的符號表達，使得數(shù)學的運算由繁入簡，推動了數(shù)學運動的發(fā)展，為方程式、解析幾何的發(fā)展奠定了基礎。意大利數(shù)學家卡爾達諾（1501—1576）一生寫作的不同類型的著作、文章多達200種，在他1545年出版的《大術，或論代數(shù)法則》一書中，他率先明確了三次代數(shù)方程的一般解法，被稱為卡爾達諾公式。法國數(shù)學家弗朗索瓦·韋達（1540—1603）是16世紀最有影響的數(shù)學家之一，被尊稱為“代數(shù)學之父”。在其著作《分析方法入門》中，韋達通過對希臘經典文獻的分析，認為代數(shù)是一種由已知的結果求取條件的邏輯分析技巧，他用字母表示量的變化，用輔音B、C、D表示已知數(shù)，用元音A、N表示未知數(shù)，用公示表示方程。韋達區(qū)別了代數(shù)和算數(shù)的含義，將代數(shù)發(fā)展成一門研究一般類和方程的科學，是數(shù)學發(fā)展史中重要的一步。笛卡爾（1596—1650）是法國現(xiàn)代著名的數(shù)學家、哲學家、物理學家。在數(shù)學領域，笛卡爾長期致力于代數(shù)與幾何相關性的問題研究，并成功地將代數(shù)與幾何聯(lián)系起來，創(chuàng)立了解析幾何的學說。在其著作《幾何學》中，笛卡爾通過作圖的形式，創(chuàng)立坐標系，將幾何、代數(shù)、邏輯等問題相互串聯(lián)，實現(xiàn)了數(shù)形結合，用代數(shù)的方式去解釋、證明幾何問題，將幾何圖形用方程式的形式表達出來。第四節(jié)

工業(yè)化時代：日新月異的現(xiàn)代科學從18世紀中葉到19世紀末，西方迎來了兩次技術革命。第一次科技革命發(fā)生于18世紀60年代，以蒸汽機的廣泛應用為標志，使得人們進入了“蒸汽時代”，在化學、電學、天文學等領域繼續(xù)發(fā)展，并運用到生產領域，使得社會生產力得以提高，經濟發(fā)展水平大步向前，城市化、工業(yè)化逐步開始。第二次科技革命產生于19世紀70年代，以電的廣泛使用為標志，并通過電燈、電話、無線電、留聲機等重大發(fā)明，使人類社會進入了電氣時代，通過內燃機、火車、汽車的發(fā)明，使得社會生產力水平再次大幅度提高，西方資本主義國家科技、經濟實力突飛猛進，但也導致了壟斷資本主義的出現(xiàn)。各國發(fā)展的不平衡，最終導致了一戰(zhàn)的爆發(fā)?？偟膩碚f，在工業(yè)化時代，日新月異的現(xiàn)代科學不斷改變著社會生活，促使人類社會不斷向前發(fā)展。

一、第一次科技革命背景：政治方面，18世紀中葉英國完成了資產階級革命，通過廢除封建制度，擺脫了阻礙資產階級發(fā)展的不利因素。由于英國資產階級政權實行專利制度，對技術予以保護，一定程度上鼓舞了科技人員的科研熱情，促進了技術的革新與發(fā)展。經濟方面，農奴制解體，新興資產階級和新貴族利用農民土地創(chuàng)建農場，直接導致大量農民失去了日夜勞作的土地。這場被稱為“羊吃人”的圈地運動，一方面通過農場的發(fā)展為工業(yè)化建設提供大量的糧食、副食品、原料等資源，另一方面又給資本主義發(fā)展提供大量勞動力，為技術革命奠定社會基礎。國際發(fā)展方面，西方資本主義國家通過殖民擴張和海外掠奪，從亞、非、美洲掠奪來大量財物，這成為資本主義國家的原始積累；而被掠奪的亞、非、美洲又淪為資本主義國家的原料場地和世界市場。成就：飛梭、珍妮紡紗機、水力紡紗機、蒸汽機、瓦特改良蒸汽機二、第二次科技革命（一）第二次科技革命產生的背景政治上，資本主義制度在世界范圍內確立起來，資產階級的民族解放運動、資產階級革命浩浩蕩蕩，動搖了歐洲、美洲等國家的社會根基；經濟領域，資本主義經濟制度在19世紀中期確立，第一次工業(yè)革命從英國輻射到其他國家，所到之處碩果累累，客觀上為第二次科技革命提供了豐厚的經濟保障；技術領域，基于19世紀以來自然科學的發(fā)展和研究領域的不斷加深，電學、物理學、天文學、化學等各大領域自身都得以發(fā)展壯大，各學科理論體系逐漸建立，技術成果被逐漸應用，一定程度引發(fā)了第二次科技革命；市場角度看，伴隨著西方國家對于亞非拉的殖民掠奪，資本主義國家逐漸將亞非拉作為自己的原料產地和商品市場。隨著世界范圍內交通運輸?shù)谋憷?，西方國家向被殖民國家掠奪原料，輸出商品，進一步打破了殖民地半殖民地原先落后、封閉的經濟結構。（二）電能的發(fā)展和應用創(chuàng)立于19世紀的電磁學為電能的開發(fā)與應用奠定了理論基礎。1820年，丹麥物理學家、化學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，1831年，英國物理學家、化學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律，兩者在電磁學領域的貢獻為發(fā)電機提供了理論基礎。托馬斯·阿爾瓦·愛迪生（1847—1931）是美國歷史上最為出色的發(fā)明家，被稱為現(xiàn)代電影之父。他的發(fā)明達2000多種，是美國技術革命的標志。愛迪生一生都在進行科學發(fā)明，并先后完成了電燈、電影、留聲機等重大發(fā)明，為人類文明史留下了寶貴的財富。1876年，美國人亞歷山大·貝爾（1847—1922）和華生經過改良，發(fā)明了人類歷史上的第一部電話，標志著以電話為主要通信媒介時代的開端。1887年，德國物理學家赫茲發(fā)現(xiàn)了電磁波現(xiàn)象，為無線電通信帶來可能性。俄國物理學家波波夫和意大利物理學家馬可尼對無線電的發(fā)展做出了卓越的貢獻。亞歷山大·貝爾三、交通運輸機械的發(fā)明與進步內燃機應運而生火車的發(fā)明內燃機的發(fā)明汽車的發(fā)明第五節(jié)

科學技術的革新與應用：20世紀的西方科學20世紀，人類邁向現(xiàn)代社會，經過第三次技術革命，全世界的科學技術發(fā)生了翻天覆地的變化，各科學學科取得了重大的進展，在物理學、原子能、航空航天、電子信息技術、生物技術等多個領域取得了前所未有的成就，愛因斯坦的相對論，飛機、衛(wèi)星、航天飛機、電視、電腦、克隆技術和基因工程等眾多科技轉化為生產力，強有力地支撐著社會經濟的發(fā)展，并改變了人類社會的方方面面，極大地提高了人們的生活品質，迎來了科技發(fā)展的黃金時期。20世紀以來，人類經歷了兩次世界大戰(zhàn)，戰(zhàn)爭在給人類社會帶來巨大災難的同時，也刺激了各國經濟的發(fā)展與新技術的產生。隨著社會生產力的不斷提高，經濟發(fā)展成為社會的總趨勢，新興的學科和理論為科技的發(fā)展提供源源不斷的理論支撐。20世紀是科技的時代，各國無論貧富都重視科技的發(fā)展和轉化，將大量的人力、物力、財力投入經濟建設和科技發(fā)展中來，而新技術、新領域又以最快的速度實現(xiàn)科研轉化，融入人們生活中來，使社會面貌發(fā)生日新月異的變化。一、物理學的發(fā)展X射線于1895年被德國物理學家倫琴發(fā)現(xiàn)，所以也稱為“倫琴射線”。法國物理學家貝克勒爾（1852—1908）發(fā)現(xiàn)了天然放射性物質鈾，并在報告中指出，放射性物質鈾與鈉的化合物可以放射出肉眼無法看到的射線。1898年居里夫婦發(fā)現(xiàn)了新的放射性元素，為了紀念瑪麗·居里的祖國波蘭，她特將新發(fā)現(xiàn)的放射性物質取名為“釙”，并測得其放射性是鈾的400倍。1898年底，兩人又發(fā)現(xiàn)了放射性元素“鐳”。阿爾伯特·愛因斯坦（1879—1955）出生于德國猶太家庭，是世界著名的物理學家。愛因斯坦在一生中創(chuàng)立了狹義相對論和廣義相對論，開啟了現(xiàn)代科學技術的新紀元。倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、居里夫人發(fā)現(xiàn)鐳、愛因斯坦提出相對論理論，構成了20世紀物理學領域振聾發(fā)聵的科研成就。倫琴居里夫婦二、核能時代原子核一般是由質子和中子構成的，氫原子核較為簡單，只有一個質子。原子核通過裂變、聚變等反應，會釋放出大量的能量，這種釋放的能量叫做原子能，也稱為核能。羅伯特·奧本海默（1904—1967）是美國著名的物理學家，猶太人，是曼哈頓計劃的領導者。1945年，奧本海默和其他科學家研制出3顆原子彈，并于7月份試驗爆炸了其中一顆鈾原子彈。原子彈爆炸過程中火光沖天，宛如白晝，幾百千米以外的人都能看到，產生的大量輻射性物質讓距離稍近的工作人員瞬間失明。而這場試驗所產生的爆炸力，遠遠超出科學家們事先的預想。奧本海默也被后世稱為“原子彈之父”。二戰(zhàn)結束后，和平與發(fā)展成為世界的主流，原子能的放射性同位素放出的射線在食品、醫(yī)療等方面發(fā)揮著重要作用。在能源領域，科學家利用核裂變或核聚變反應所釋放的能量發(fā)電，改變了傳統(tǒng)化石能源發(fā)電的弊端，20世紀末全世界共建造400多座核電站，原子能切實地為造福人類做出了貢獻。羅伯特·奧本海默三、航空航天技術（一）飛機的發(fā)明萊特兄弟是人們對威爾伯·萊特（1867—1912）和奧維爾·萊特（1871—1948）的合稱，他們是美國著名的發(fā)明家、飛機的發(fā)明者，在世界飛機發(fā)展史上做出了重大的貢獻。（二）人造衛(wèi)星、空間站等空間技術的發(fā)展人造衛(wèi)星是無人駕駛、環(huán)繞在地球空間軌道上的航天器。人造衛(wèi)星按照天體力學的規(guī)律設計完成，在軌道上受到地球引力、大氣阻力、太陽引力、月球引力等多種因素影響，按功用分為科學、通信、軍事、氣象、資源等多種衛(wèi)星形式。20世紀，美國與蘇聯(lián)之間展開了一場激烈的競爭。（三）空間站技術空間站，也稱航天站或太空站，是一種可以在近地軌道長時間運行，為航天員提供長期的工作、生活場所的載人航天設備。在航天技術發(fā)展的過程中，人們逐漸發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星設備太小，難以配置大量機器，功能有限，而飛船雖然體積稍大，但無法在軌道停留較長時間，因此，空間站成為各國航天領域關注的新焦點。（四）航天飛機的發(fā)展航天飛機，又稱太空穿梭機，最大的特點是可重復利用，是往返于太空、宇宙和地面之間的航天器，并兼具飛機與航天器等多重屬性，既具有火箭的起飛功能，像太空飛船一樣在軌道上運行，又能夠像飛機一樣安全平穩(wěn)地著陸。航天飛機具有經濟性和可重復利用性，大大減輕了各國在航天領域的經濟負擔，備受世人關注。四、電子信息時代的到來（一）電視的發(fā)明（二）電子計算機的發(fā)展歷程（三）網(wǎng)絡時代的到來五、生物技術時代克隆技術第一階段：微生物克隆第二階段：生物克隆，DNA第三階段：克隆動物，多利基因工程DNA重組轉基因產品【本章小結】

本章分為五節(jié),梳理了西方科學的歷程與脈絡,列舉了西方科學發(fā)展各階段的重大事件、重要成果及代表人物。第一節(jié)“理論與實踐并重的古希臘羅馬科學”分別介紹了古希臘和古羅馬制圖學、地理學、天文學、數(shù)學