【MOOC】《世界科技文明史》(北京科技大學)中國大學MOOC慕課答案

【MOOC】《世界科技文明史》(北京科技大學)章節(jié)測試作業(yè)慕課答案第一章緒論一、如何理解科學與技術的關系？1.如何理解科學與技術的關系？

本題答案：【科學與技術的關系可以從以下四個方面去理解：（1）科學與技術的歷史起源不同，而且是按照各自不同的道路發(fā)展的。技術的產(chǎn)生可以說和人類起源一樣久遠，當類人猿用木棍挖掘食物，用石塊打制石器時，技術就產(chǎn)生了。而對于科學來說，有文字記載的不足3千年，即使認為古埃及人就開始了科學活動，也僅近6千年，與近400萬年的人類起源相比，科學的歷史其實非常短。（2）人類從事科學和技術活動的目的不同。人類從事科學活動的主要目的時認識自然，揭示未知領域，經(jīng)常是在好奇心，對未知事物的探究心理作用下進行的；而從事技術活動則是要改造自然，創(chuàng)造更適合人類生存的環(huán)境、器物的目的下進行的，因而具有很強的功利主義成分。（3）科學與技術活動的特點不同。科學是一種精神性勞動，因而它與人們某一時期的思想狀況、哲學素養(yǎng)有關，歐洲中世紀宗教神學統(tǒng)治一切，人的思想被束縛，正確思想受到壓抑，科學幾乎停滯甚至倒退。也可以說，科學研究要求人的思想是開放的，不受任何條件約束。但技術更注重實踐性和生產(chǎn)性，受社會意識的影響相對要少些。（4）二者的成果的表述方式不同?？茖W研究的成果稱作發(fā)現(xiàn)，而技術活動的最高成果稱作發(fā)明，這兩者是截然不同的?！鞍l(fā)現(xiàn)”是指自然界原本存在之物被人類首次認識的過程，例如萬有引力定律是自然界始終存在的一個普適規(guī)律，當被牛頓發(fā)現(xiàn)并加以總結出來后，人們說牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律；而“發(fā)明”則指自然界原本不存在之物被人類首次創(chuàng)造出來的過程，例如，自然界原本不存在紙，東漢的蔡倫首次規(guī)范了造紙工藝，制造出適合書寫的紙，人們說蔡倫發(fā)明了造紙術。近代以來，科學與技術的關系非常密切，一項科學發(fā)現(xiàn)很快成為技術原理的基礎從而導致技術發(fā)明，比如手搖永磁式直流發(fā)電機就是在法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應定律基礎上發(fā)明出來的。同時，科學研究需要借助于更新的技術發(fā)明和技術手段才能實現(xiàn)。（5）由上述分析可知，科學和技術是人類兩個不同的活動領域，人類從事科學活動的目的是認識自然、揭示未知，而人類從事技術活動的目的是為了自身的生存與發(fā)展去改造自然。】第二章遠古時期的科學技術二、請舉例說明新石器時代的天文學成就。1.請舉例說明新石器時代的天文學成就。

本題答案：【（1）有相當多的證據(jù)顯示許多甚至大部分新石器時代的人們，都會系統(tǒng)地觀察天空，尤其是觀察太陽和月亮的運行情況，他們經(jīng)常會造出一些按天象校正方位的標志性建筑，用作判斷季節(jié)變化的日歷。英格蘭西南部索爾茲伯里曠野上的史前期巨石陣遺址提供了最引人注目的、家喻戶曉的案例。（2）利用放射性碳素年代測定法業(yè)已查明，巨石陣是在公元前3100年到公元前1500年長達1600年的一段時間內(nèi)由不同的人在不同的三個階段陸陸續(xù)續(xù)建造起來的，到最后索爾茲伯里平原已進入青銅時代。如今，所有的學者都同意巨石陣是一個重要的儀式中心和祭祀場所，而且是由居住在索爾茲伯里平原上的人建造的。巨石陣有某種天文學意義，尤其是它可以用來跟蹤太陽和月亮的周期性運動，可以標記太陽和月亮作季節(jié)性運動時在地平線上升、降落的極端位置。因此，建造巨石陣不僅要求對太陽和月亮進行幾十年長期觀測的記錄，還要掌握地平天文學知識。巨石陣表明，當時的建造者掌握了相當詳細的天體運動知識，反映出當時的人們對天象運動規(guī)律的種種理解，以及對自然的長期而系統(tǒng)的關注。可以說，巨石陣是一個巨大的天象儀或者時鐘，當時人們用它來跟蹤主要天體。此外，巨石陣還被用作反映季節(jié)更替的日歷，其精確度和可靠性可以達到一天。作為日歷，巨石陣可以用來標記太陽年，甚至把太陽的年運動與月亮的更為復雜的周期性運動協(xié)調起來。（3）一般說來，通過觀察太陽和月亮，世界各地的新石器時代的人們都建造過一些標志物，通常為地平標志物，用來監(jiān)測太陽和月亮在天空的周期性運動，據(jù)此計算流逝的年時和季節(jié)，提供對于農(nóng)民社會既有價值的信息。在比較富裕的地區(qū)，他們還建造出非常精致而又代價高昂的用來推算一年中的世間和預告節(jié)氣的裝置?！康谌鹿糯拿鞯目茖W技術三、簡述埃及人建造金字塔的條件。1.簡述埃及人建造金字塔的條件。

本題答案：【（1）信仰。在金字塔當中有一段銘文：“太陽上升，對生活在奔奔石（Benben）的永生的‘鳳凰’（貝努鳥，Bennu）發(fā)出光芒”，而金字塔的塔尖就是引貝努鳥來落的奔奔石。這來源于埃及的九柱神譜系和神話：月神Thoth記錄人與神的生死；太陽神Ra從月神那獲取消息，并將它們告訴住在Benben上的不死鳥Bennu，因此Bennu掌握死而復生的秘密。法老希望用奔奔石引來貝努鳥，期待有朝一日可以在金字塔里重生。金字塔的建造是對永生和太陽的向往。（2）技術。希羅多德認為尼羅河的泛濫常常沖毀劃分好的土地邊界，為了測量土地面積，測地術的發(fā)明對埃及具有非常重要的實踐意義，同時，這也為修建金字塔創(chuàng)造了技術條件。（3）動員能力。古埃及的大規(guī)模治水農(nóng)業(yè)社會給國家?guī)砹嗽诠ぷ魃线M行領導和從組織上進行控制的至高無上的地位。統(tǒng)治階級通過公共建設活動來維持尼羅河河谷灌溉農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟活力，強化中央集權的政治和社會力量，特別是強化國家的力量。因此，金字塔不僅是國家建設活動，還是國力的象征。】第四章古典時期到中世紀五、簡述歐洲中世紀大翻譯運動的過程。1.簡述歐洲中世紀大翻譯運動的過程。

（本題答案：【1）從希臘化時代開始的希學東漸運動，以及這一學術中心大轉移背景下公元8-11世紀早期伊斯蘭世界開放寬容的政治宗教政策，推動了古代經(jīng)典的整理與翻譯，由此帶動了伊斯蘭世界科學探究新高潮的出現(xiàn)。在隨后的二百年里，伊斯蘭文明在其擴張過程中，與基督教世界開展了不同程度的沖突與交流。期間，伊斯蘭化的希臘知識通過西班牙東部和意大利南部分東西兩條路徑回傳歐洲，逐漸掀起了歐洲學術復興的大幕。（2）希臘文獻的大規(guī)模拉丁翻譯是伴隨著基督徒的收復失地運動逐漸推進的。1085年與1091年西班牙的托萊多與意大利的西西里先后被基督徒光復，意外收獲到保存在那里的古代知識，歐洲各地的學者隨即與西班牙人合作，開始將這些自然哲學、科學思想從阿拉伯語翻譯為歐洲通用的學術語言拉丁語，這場著名的大翻譯運動在12、13世紀達到高峰?？死啄{的杰拉德（GerardofCremona，約1114年—1187年）是將阿拉伯文譯成拉丁文過程中最偉大的翻譯家，12世紀30年代末，杰拉德在托萊多見到了那里豐富的阿拉伯文學術著作后，百感交集，慨嘆拉丁學問的蕭瑟，立誓苦學阿拉伯文，并計劃將其所能得到的文本都翻譯為拉丁語。他翻譯了包括亞里士多德《物理學》《論生滅》，歐幾里得《原本》，托勒密《天文學大成》，阿維森納《醫(yī)典》，花剌子米《還原與化簡的科學》等在內(nèi)的總共七、八十部著作。（3）同時，希臘文譯成拉丁文的活動也并未徹底中斷過。12世紀，南意大利和西西里的統(tǒng)治者在與從拜占庭帝國交往中，收集到希臘神學、科學與哲學文本，柏拉圖若干對話，歐幾里得的《光學》、托勒密的《天文學大成》，以及亞里士多德的部分著作都被翻譯成拉丁文。把希臘文譯成拉丁文的活動持續(xù)到13世紀，最著名的是穆爾貝克的威廉（WilliamofMoerbeke，活躍于1260－1286年）的工作。他著手為拉丁基督教世界提供亞里士多德著作的一個完整可靠的版本，于是盡其所能修正了現(xiàn)有譯本，必要時則從希臘文重新作了翻譯。他還翻譯了亞里士多德主要評注家、許多新柏拉圖主義者的一些著作以及阿基米德的一些數(shù)學著作。（4）持續(xù)了2個多世紀的大翻譯運動，深刻改變了拉丁世界的學術氛圍，為近代科學的誕生提供了條件?！克?、簡述“自然的發(fā)現(xiàn)”的重要意義。1.簡述“自然的發(fā)現(xiàn)”的重要意義。

本題答案：【（1）“自然的發(fā)現(xiàn)”指的是希臘人開始認識到自然事物發(fā)生和存在的理由就在其自身之中，一切變化都是有規(guī)律可循的，關于事物存在的解釋不再需要訴諸一個超出自然本身的原因和理由，這種訴諸于事物自身來解釋事物存在變化的探求方式被稱作“自然的發(fā)現(xiàn)”。它的重要意義體現(xiàn)在以下三個方面。（2）首先，人們用來解釋事物的存在時不再訴諸于神話。人們在解釋事物時不再隨意搬出奧林匹斯山上的神來搪塞世人，疾病、風雨雷電等現(xiàn)象都有一個切近自然的解釋，這些解釋理論上排除了獨斷、任意和晦澀，轉向通常意義上的日常的和可被觀察到的事物。（3）其次，自然哲學家們讓他們的周遭事物被理解為一個有序的、可被言說的世界，存在其中的事物依其本性而活動。希臘人用cosmos來指稱這個有序世界。自然的發(fā)現(xiàn)，讓那個受神干預的、反復無常的難以被人類理性把握的世界被置于一旁，這為運用道理或理性對世界的運行做出有序的和規(guī)則性的解釋留出了機會。（4）從古希臘自然哲人開始，理性被當作第一重要的原則來提倡，用它來馴服神秘與情感。對待現(xiàn)象世界的生滅變化訴諸于理性的堅持構成了希臘科學，乃至整個西方科學傳統(tǒng)的基本特征。因此，自然的發(fā)現(xiàn)是講希臘語的思想家的第一次航行。】第五章文藝復興到科學革命六、簡述哥白尼革命的意義與局限性。1.簡述哥白尼體系的意義與局限性。

本題答案：【（1）隨著加洛林文藝復興、大翻譯運動、中世紀大學中藝學院的學術爭鳴，思想的變化在中世紀的技術發(fā)明，尤其是印刷術所鋪墊的物質環(huán)境內(nèi)得到了強化，隨之而來的文藝復興的高潮期，以及宗教改革和地理大發(fā)現(xiàn)一道，都為即將到來的科學革命搭好了舞臺。以哥白尼為代表的天文學家們最早登上這個舞臺，1543年哥白尼出版《天球運行論》拉開了16、17世紀歐洲科學革命的序幕。（2）人文復興的人文主義者大量整理翻譯出版柏拉圖主義、畢達哥拉斯數(shù)秘主義、與赫爾墨斯主義相混合的著作，這些著作隨著印刷術的開展大量傳播，為走出亞里士多德主義提供了思想資源。較之亞里士多德對待數(shù)學運用和解釋自然上的保守態(tài)度，柏拉圖主義者更重視數(shù)之于萬物的優(yōu)先地位，柏拉圖主義的復興正好應和了天文學的數(shù)理品味，數(shù)的和諧和秩序才是世界秩序的來源。正是在這樣一個背景下，哥白尼認為托勒密體系中偏心勻速點、數(shù)十個本輪和均輪的設立完全喪失了數(shù)學的美和和諧，背離了完美的圓周運動，無法給出宇宙的和諧性，為了恢復恢復完美的圓周運動，哥白尼將太陽和地球（連同月球）交換位置，并賦予了地球三重運動，推翻了長期以來居于統(tǒng)治地位的地心說，實現(xiàn)了天文學的根本變革。（4）太陽作為宇宙的中心，起初是作為技術設定被引入的，以太陽為中心后不加上小本輪和偏心勻速點就可以解釋行星運動的主要特征，尤其是逆行現(xiàn)象被歸為日進地動后的自然結論，不僅如此，還有兩個托勒密體系無法比擬的優(yōu)勢，第一，定性上的簡潔，第二，天球大小、行星次序得到了嚴格限定。（5）盡管哥白尼體系具有很多優(yōu)點，但它并沒有我們想象中那么革命，本輪和偏心圓的廢除，水晶天球的解體，太陽成為一顆恒星以及宇宙的無限擴展在《天球運行論》中并沒有被提及，原因在于哥白尼比托勒密更加原教旨地恪守了“拯救現(xiàn)象”，更忠實于希臘天文學傳統(tǒng)，盡管在預測精度上還不如托勒密體系，但是他堅持數(shù)學的真實高于現(xiàn)象的真實，在這一點上開普勒是他的忠實追隨者。】七、簡述煉金術對“新實驗科學”的影響。1.簡述煉金術對“新實驗科學”的影響。

本題答案：【（1）在主導西方古代科學探究千余年的亞里士多德主義自然哲學體系中，自然目的論占據(jù)核心地位，即月下天所有的運動變化都要結合事物的自然目的來討論，只有借助自然目的，一切才能理解，因此在亞里士多德的體系下，順著自然是最高的生活方式。然而，在文藝復興的背景下，認為人可以通過自然法術來改變自然和控制自然的赫爾墨斯主義得到了極大的推廣，極大地促進了實驗科學精神在現(xiàn)代早期的生長。伴隨這股浪潮，自然法術、煉金術對自然必然性構成了沉重的打擊，近代實驗科學中的基本理論設定正式在這種逆轉中確立了自己的合法性（2）首先，自然法術傳統(tǒng)中把宇宙看成一個魔法力量的網(wǎng)絡，人可以借助工具和方法對這些力量進行操作，同時，近千年的煉金術傳統(tǒng)更是已經(jīng)形成了一整套有關術語、符號和儀器設備的學說，這種強調構造和控制的思路促進了近代實驗思維的誕生。（3）其次，控制意味著人工技藝能夠對自然的運動和變化產(chǎn)生作用，甚至是主導性和支配性的作用。煉金術突出人的技藝在煉金活動中的支配作用，主動干預和控制可以完成自然做不到的事情。（4）第三，對力量的強調是實施構造和控制的關鍵。中世紀晚期出現(xiàn)了一種微粒煉金術理論，他們主張微粒相互聚合，抵御分解的力量是個體事物界定自身邊界，讓自己稱為自己的關鍵，如果能夠人工地運用某種力量造成微粒相互聚合分解，就能制造出新的東西。（5）總而言之，在煉金師眼中，知識不再是對形式的靜觀，而是對造成微粒聚合、分解的力量的掌握和運用。上述思路與文藝復興時期興起的藝術工匠傳統(tǒng)一道，加上新教對勞作的重視，多股思潮與實踐彼此匯集，顛覆了傳統(tǒng)的自然認識方式與方法，共同構成了培根總結新科學實驗方法的思想語境。】第六章工業(yè)文明的形成八、簡述經(jīng)典世界觀的形成。1.簡述經(jīng)典世界觀的形成。

本題答案：【（1）經(jīng)典世界觀的基本思想來源于牛頓和德國哲學家康德，在19世紀80年代基本形成。它的產(chǎn)生可溯源于16世紀，哥白尼提出的“日心說”替代了盛行一時的“地心說”，他的觀點被開普勒、伽利略以及17世紀的牛頓等人加以發(fā)展和完善。牛頓在《自然哲學之數(shù)學原理》中，以數(shù)學公式為依據(jù)，解開了古老的天體運動之謎，形成了全新的“世界體系”，數(shù)學化、量化了自然規(guī)律，形成了一種統(tǒng)治西方思想的哲學世界觀。（2）經(jīng)典世界觀的前提是絕對時空觀念，空間是均勻一致的歐幾里得幾何，時間是絕不會停止的恒定流動的時間，于是我們認為這個世界中存在三種實在：物質、宇宙以太和能量。它的思想核心是客觀、精確、機械的數(shù)學模式，在笛卡爾那里甚至把全部自然知識等同于數(shù)學知識。（3）經(jīng)典世界觀具有內(nèi)在的一致性，數(shù)學表述嚴謹，對于宇宙的物理面貌和各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系的觀察相當深刻，這種倚仗客觀的、數(shù)學的方式去了解自然現(xiàn)象的方法，在許多科學領域中得到采用，并且在19世紀麥克斯韋的研究理論中達到了巔峰。普通物質、以太和能量，三者互相聯(lián)系在一起，全都遵從熱力學定律。因此，機械能、化學能、電能、磁能和光能都能夠彼此轉化，尤其是熱力學第二定律，又規(guī)定了可稱之為“時間箭頭”的轉化方向，成為支撐經(jīng)典世界觀的穩(wěn)固基石。然而對于經(jīng)典世界觀在當時得到普遍接受的程度不能估計過高，關于經(jīng)典世界觀是否真的反映了自然界的真實一直都有爭議?！康谄哒卢F(xiàn)代科技文明九、簡述電子計算機的發(fā)展過程。1.簡述電子計算機的發(fā)展過程。

本題答案：【（1）第一代電子計算機以電子管為主要器件，開始于1946年。這一階段完成了可以大量存儲信息的內(nèi)存器，并在第一臺電子計算機基礎上采用了二進位制，增加了運算器和控制器。使電子計算機可以實行自動控制、自動調節(jié)和自動操作。這一階段的電子計算機主要用于火箭的控制與制導等科學計算。但由于電子計算機造價昂貴，還不能普及。（2）第二代電子計算機以晶體管為主要器件，第一臺晶體管電子計算機IBM090是IBM公司于1959年制成的。晶體管具有體積小、壽命長、耗電省等優(yōu)點，使計算機的可靠性和運算速度都遠遠超過電子管計算機，到1964年就出現(xiàn)了云端速度達二三百萬次的大型晶體管計算機。第二代電子計算機可以通過程序設計語言進行計算，因此除科研計算外，還廣泛用于工業(yè)自動控制、數(shù)據(jù)處理和企事業(yè)管理等方面。（3）第三代電子計算機是以集成電路為主要器件的開始于1965年IBM公司生產(chǎn)的IBM360機。這一代電子計算機仍以存儲器為中心，引入了終端概念，并與通信線路連接成網(wǎng)絡，一臺360計算機可以連接大量的終端，分散在各地的用戶可以同時使用同一臺計算機。1970年IBM公司又研制成速度更快、體積更小、性價比更高的IBM370機。從20世紀60年代后期，由電子計算機、通信網(wǎng)絡和大量遠程終端組成的各種管理自動化系統(tǒng)，如生產(chǎn)管理、運輸管理、銀行業(yè)務自動化系統(tǒng)等開始大量出現(xiàn)。（4）第四代電子計算機，采用了集成度更高的大規(guī)模集成電路，開始于20世紀70年代。電子計算機體積進一步縮小，功能進一步增多，運算速度進一步加快。這一時期，制成了所謂的微